DE69215119T2

DE69215119T2 - Fernsehsignaldekodierer mit verbesserter Architektur

Info

Publication number: DE69215119T2
Application number: DE69215119T
Authority: DE
Inventors: Jon Fairhurst
Original assignee: Grass Valley Group Inc
Current assignee: Grass Valley Group Inc
Priority date: 1991-01-24
Filing date: 1992-01-20
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2012-01-21
Also published as: US5136368A; EP0496558B1; JPH07274219A; JPH0662440A; JPH07274220A; EP0496558A2; JPH07118819B2; EP0496558A3; DE69215119D1

Description

Allgemeiner Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Dekodierung von Bildaustast-Synchronsignalen und im besonderen das Gebiet einer verbesserten Architektur für einen Dekodierer für Bildaustast-Synchronsignale, so daß die Leistung verbessert und die Herstellungskosten gleichzeitig verringert werden.
Ein Bildaustast-Synchronsignal umfaßt einen Hauptträger mit Luminanzinformationen, dem ein quadraturmodulierter Hilfsträger zugeführt wird, der zwei Komponenten der quadraturmodulierten Chrominanz aufweist. Ein Dekodierer muß wenigstens in der Lage sein, die Träger und Hilfsträgersignale zu trennen, so daß eine Luminanzausgabe auf der Basis des Inhalts des Hauptträgers erzeugt werden kann, und ferner muß der Hilfsträger quadraturdemoduliert werden, so daß zwei Chrominanzkomponenten erzeugt werden.
Damit ein Dekodierer wirtschaftlich erfolgreich ist, sollte er ferner eine Schwarzwerthaltung des Eingangs und des Ausgangs ausführen sowie eine Austastverarbeitung, einschließlich einer Ausgangssynchronsignaladdition. Des weiteren sollte ein derartiger Dekodierer innere Prüfsignale erzeugen können, eine sehr gute Filterfunktionsfähigkeit aufweisen, und die durch den Anwender einstellbaren Parameter sollten lokal als auch aus der Ferne anpaßbar sein. Ferner sollte eine Matrixumsetzung wenigstens in einige und vorzugsweise in alle Standard- und standardfremde Komponentenformate möglich sein, wobei der Dekodierer eine veränderliche elektrische Länge aufweisen sollte, so daß die Systemtaktungsanforderungen erleichtert werden, und wobei der Dekodierer ferner Merkmale aufweisen sollte, die die Einstellung und eine Fehlersuche bei dem Dekodierer direkt unterstützen.
In bezug auf die Darstellung aus Figur 1 führt ein kennzeichnender, dem Stand der Technik entsprechender Fernsehsignaldekodierer eine Austastung der separaten roten, grünen und blauen Signale durch, und zwar unmittelbar bevor diese als Ausgaben übertragen werden. Die Funktion von Prüfsendern wird kennzeichnenderweise ferner in die Teilsignale der Farben rot, grün und blau unmittelbar vor der Synchron- und Austastverarbeitung eingeschaltet. Verlangt wird somit die Gestaltung eines Fernsehsignaldekodierers mit verbesserter Architektur, wobei dieser Dekodierer die gleichen Funktionen wie ein dem Stand der Technik entsprechender Dekodierer effektiver und effizienter ausführt.

Zusammenfassung der Erfindung

Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Architektur für einen Fernsehsignaldekodierer vorzusehen, der insgesamt gesehen effizienter und effektiver arbeitet. Diese Aufgabe wird durch eine neuartige Dekodiererkonstruktion erfüllt, die die Austastverarbeitung und die interne Prüf- bzw. Meßsignalerzeugung am Anfang des Signalweges integriert, und wobei die Synchronisierung bzw. das Synchronsignal an dem Ausgang einfacher hinzugefügt werden kann
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Bearbeitung der Zeitgebungs- bzw. Taktungsprobleme vorzusehen, die in der Studioumgebung dadurch auftreten, daß eine Bedienungsperson des Dekodierers die scheinbare elektrische Länge regeln kann. Diese Aufgabe wird durch eine Eingangsschaltung mit veränderlicher elektrischer Länge verwirklicht, die automatisch unterschiedliche Verzögerungen ausgleicht, die verschiedenen Quellen von Signalgemischeingängen zugeordnet sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, einen Diagnosebus vorzusehen, der die Einstellung und die Fehlersuche an dem Dekodierer unterstützt. Diese Aufgabe wird durch einen gemeinsamen Synchron-/Diagnosebus und eine Wechseleinrichtung erfüllt, die den Bus abhängig davon regelt, ob es sich um eine normale Betriebsweise oder um einen Diagnosebetrieb handelt.
Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Farbfernsehsignaldekodierer in Übereinstimmung mit dem gegenständlichen Anspruch 1.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schaltet ein Mischer zwischen zwei Eingängen A und B unter Verwendung einer Hüllkurvenfunktion C gemäß der folgenden Beziehung hin und her:
Ausgang = A*B + B(1-C), wobei es sich bei A entweder um den Bildaustast-Synchronsignaleingang der normalen Betriebsweise oder um den Ausgang eines ersten Prüfsignalspeichers beim Prüfsignalerzeugungsbetrieb handelt, und wobei es sich bei B entweder um einen festen Austastwert der normalen Betriebsweise oder um den Ausgang eines zweiten Prüfsignalspeichers beim Prüfsignalerzeugungsbetrieb handelt. Ein Prüfsender und Austastfolgeregler führt die Prüfsignale den beiden Prüfsignalspeichern und ein Hüllkurven-Steuersignal dem Hüllkurvengenerator zu, wodurch diesem mitgeteilt wird, wann und in welche Richtung die Übergangshüllkurve dem Mischer zugeführt werden soll. Ein Mikroprozessor erzeugt eine Eingangseinrichtung mit variabler elektrischer Länge, wobei der Mikroprozessor aus dessen Speicher die einer bestimmten Bildaustast-Synchronsignalquelle zugeordnete Taktung abruft und einer Zeitschaltung mitteilt, vor der Freigabe ein in einem First-in-first-out-Pufferspeicher gespeichertes Bild an den Rest des Dekodierers freizugeben. Die Synchronsignale und die Signale von entsprechenden Diagnosepunkten teilen sich einen Bus, wobei dieser alterantiv im normalen Betrieb durch einen Synchronsignal-Erzeugungsschaltkreis und während der Diagnose durch den Mikroprozessor gesteuert wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zum besseren Verständnis der Erfindung, und um zu veranschaulichen, wie diese ausgeführt werden kann, wird nun durch Beispiele bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen, in denen übereinstimmende Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:
Figur 1 ein Blockdiagramm eines kennzeichnenden, dem Stand der Technik entsprechenden Farbfernsehsignaldekodierers;
Figur 2 ein Blockdiagramm eines Teilstücks des verbesserten, erfindungsgemäßen Farbfernsehsignaldekodierers, wobei dargestellt ist, wie die Prüfsignalerzeugung und die Austastverarbeitung integriert werden;
Figur 3 ein Blockdiagramm eines Teilstücks des verbesserten, erfindungsgemäßen Farbfernsehsignaldekodierers, wobei dargestellt ist, wie die Kompensation der variablen elektrischen Länge verwirklicht wird;
Figur 4 ein Blockdiagramm eines Teilstücks des verbesserten, erfindungsgemäßen Fernsehsignaldekodierers, wobei dargestellt ist, wie der Synchron-/Diagnosebus gesteuert wird; und
Figur 5 ein Blockdiagramm, das darstellt, wie die verschiedenen Teile des verbesserten, erfindungsgemäßen Fernsehsignaldekodierers miteinander funktionsfähig sind.

Genaue Beschreibung

Im allgemeinen Sinn empfängt ein Farbfernsehsignaldekodierer ein Bildaustast-Synchronsignal (NTSC oder PAL) und erzeugt daraus ein Komponenten-Fernsehsignal in einem "Dreiphasenformat", wie zum Beispiel RGB, Beta, EBU-N10, usw., oder auch in einem multiplexierten Format, wie zum Beispiel MAC oder 4:2:2.
In bezug auf Figur 1 konditioniert ein kennzeichnender, dem Stand der Technik entsprechender Farbfernsehsignaldekodierer die Bildaustast-Synchronsignaleingabe durch Ausführung bestimmter Operationen, wie etwa Puffern, Klemmen, Beschneiden, usw. Das konditionierte Bildaustast-Synchronsignal wird gefiltert, um den quadraturmodulierten Chrominanz-Hilfsträger von dem Signalgemisch zu trennen. Das Chrominanzsignal wird danach von dem Signalgemisch subtrahiert, so daß das Luminanzsignal erzeugt wird, und wobei es danach quadraturdemoduliert wird, so daß in der NTSC-Norm I- und Q- Farbsignale und in der PAL-Norm U- und V-Farbsignale erzeugt werden. Der Vorgang der Quadraturdemodulation erfordert eine Phasenangleichung an den Hilfsträger. Die I-, Q- und Luminanzsignale werden danach durch die RGB-Matrix in die Signale für rot, grün und blau umgewandelt. Danach wird die Synchronisierungs- und Austastverarbeitung durchgeführt und die RGB-Ausgabe erzeugt. Optional kann die Komponente eines Prüfsenders vorhanden sein, der eine Ersatzquelle der RGB- Signale für den Synchron- und Austastprozessor vorsieht.
In bezug auf Figur 2 handelt es sich bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung um einen neuen Versuch zur Integration der Austastverarbeitung, der internen Prüfsignalerzeugung und der Hinzufügung der Ausgangssynchronisierung. Ein Farbfernseh- Signalgemisch wird durch eine Taktschaltung bzw. Zeitschaltung 24 überwacht und in einen Multiplexer 26 eingegeben. Bei der anderen Eingabe in den Multiplexer 26 handelt es sich um ein in dem Prüfsignalspeicher A 20 gespeichertes Prüfsignal. Die Zeitschaltung 24 erzeugt ein Taktsignal und horizontale und vertikale Synchronsignale, die an einen Prüfsender und Austastfolgeregler 18 und einen Synchronisierungserzeugungskreis 38 übermittelt werden.
Vorzugsweise ist die Prüfsignalerzeugung ziemlich am Anfang des Signalweges vorhanden, wenn nur ein Informationskanal existiert, wobei sie durch möglichst viele dahinter angeordnete Schaltungen verläuft, wodurch deren Nützlichkeit bei der Fehlersuche, der Prüfung und der Ausrichtung erhöht wird. Herkömmlicherweise wurde dies nicht auf diese Weise durchgeführt, da die Prüfsender daraus ausgerichtet waren, Komponenten-Prüfsignale zu erzeugen, wie etwa RGB. Mit einer derartigen Ausrüstung wäre ein hochwertiger Codierer erforderlich, um diese Teil-Prüfsignale bzw. Komponenten- Prüfsignale in ein Signalgemisch zur Einfügung am Anfang des Signaiweges umzuwandeln, wobei dies wirtschaftlich nicht durchführbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen Architektur erzeugt der Prüfsender und Austastfolgeregler 18 zwei Prüfsignale, wobei jedes dieser Signale eine Länge eines Hilfsträgerzykluses aufweist (vier Abfragewerte). Dieser eine Informationszyklus kann wiederholt dafür verwendet werden, so viele Luminanz- und Chrominanzwerte zu erzeugen, wie dies für eine bestimmte Menge dieser Werte wünschenswert ist, wie etwa in einem Farbbalkenmuster. Bei dem Prüfsender und Austastfolgeregler 18 handelt es sich um eine einfache Zustandsmaschine, die Takte sowie horizontale und vertikale Synchronsignale empfängt, und mit anderen Eingangsleitungen, die eine Auswahl zwischen einem normalen Video und einer Vielzahl von Prüfmustern treffen. Die Takt- und Synchronsignale werden dazu verwendet, in bezug auf Vollbilder, Zeilen und Bildelemente über die aktuelle Position in dem Videostrom informiert zu sein. Eine derartige Zustandsmaschine kann aus einer Steuerungslogik, EPROM und Registern gestaltet werden.
Wenn ein einziger Informationskanal vorhanden ist, erfolgt die Austastung am besten ziemlich am Beginn der Dekodiererkette, obwohl dies vorher noch nicht auf diese Weise gemacht worden ist. Um dies zu verwirklichen, verwendet ein Mischer 30 eine durch einen Hüllkurvengenerator 32 erzeugte Hüllkurve C dafür, einen ruhigen Übergang zwischen den Eingängen A und B zu erzeugen. Bei der Hüllkurvenform handelt es sich vorzugsweise um eine sin²(x)-Funktion. Der Mischer 30 verwendet die Hüllkurve C durch Erzeugung einer Ausgabe, bei der es sich um die Summe von A*C + B(1-C) handelt, so daß C über eine Mehrzahl von Abfragewerten, bei der es sich normalerweise etwa um zehn handelt, von 1 bis 0 verläuft, dem Ausgang der Mischerübergänge von ausschließlich A, wobei es sich kennzeichnenderweise um ein Farbfernseh-Signalgemisch handelt, zu ausschließlich B, wobei es sich kennzeichnenderweise um den festen Austastwert handelt. Die erzeugte Hüllkurve muß gleichmäßig bzw. homogen sein, um eine Außenbandenergie aufgrund zu abrupter Übergänge zu verhindern.
Bei dem Hüllkurven-Steuersignal des Prüfsenders und Austastfolgereglers 18 handelt es sich um ein einzelnes Bit, das in bezug auf den Hüllkurvengenerator 32 als Triggerimpuls wirkt, so daß dieser eine Hüllkurve für einen Übergang von Null auf Eins erzeugt, nachdem sich das Hüllkurven-Steuersignal von Null auf Eins verändert hat, und wobei bewirkt wird, daß der Generator eine Hüllkurve für einen Übergang von Eins auf Null ezeugt, nachdem sich das Hüllkurven-Steuersignal von Eins auf Null verändert hat. Der Hüllkurvengenerator verwendet für die Erzeugung der beiden Hüllkurven die gleichen gespeicherten Daten, wobei diese Daten einfach in der umgekehrten Reihenfolge ausgelesen werden, um den entgegengesetzten Übergang zu erzeugen.
Der Mischer 30 kann einen Übergang zwischen dem Bildaustast- Synchronsignal und der Austastung bewirken, wenn die Multiplexer 26 und 28 ihre oberen Eingaben weiterleiten, während die Prüfsenderauswahl Null ist. Ferner kann der Mischer einen Übergang zwischen einer Chrominanz- und Luminanz- Prüfsignalfolge (4 Bildelemente), die in dem Prüfsignalspeicher A 20 gespeichert ist, und einer anderen Chrominanz- und Luminanz-Prüfsignalfolge bewirken, die in dem Prüfsignalspeicher B 22 gespeichert ist, wenn die Multiplexer ihre niedrigen Eingaben weiterleiten, während die Prüfsenderauswahl Eins ist. Die Prüfsenderauswahl wird durch Operator-Befehle oder durch einen Schalter an der Frontplatte geregelt, und wobei die Auswahl so gesteuert wird, daß die Zustände nur während dem Austastintervall verändert werden.
Wie dies bereits vorstehend im Text beschrieben worden ist, wird für die Erzeugung eines Farbbalkens die erste zu erzeugende Farbe in den Prüfsignalspeicher A 20 geladen, wobei der Austastwert in den Prüfsignalspeicher B 22 geladen wird. Der Prüfsender wählt während dem Austastintervall Veränderungen von Null bis Eins aus, wobei C Null ist, und wobei es sich bei dem Ausgang des Mischers 30 um B handelt. Zu diesem Zeitpunkt beginnen die Multiplexer 26 und 28 mit dem Weiterleiten ihrer niedrigen Eingaben von den Prüfsignalspeichern A 20 und B 22, doch da der Austastwert in den Prüfsignalspeicher B 22 geladen worden ist, ist an dem B-Eingang des Mischers 30 keine Veränderung spürbar. Wenn diese Austastperiode zu Ende geht, sieht der Hüllkurvengenerator 32 eine Hüllkurve vor, die C gleichmäßig von Null zu Eins ändert, und die erste Farbe des Prüfmusters, die aus dem Prüfsignalspeicher A 20 durch den Multiplexer 26 verläuft, wird durch den Mischer 30 zunehmend wahrgenommen, während sich C dessen vollen Wert nähert.
Während dem Intervall des ersten Farbbalkens innerhalb einer Zeilenablenkung wird eine weitere Prüfsignalfolge in den Prüfsignalspeicher B 22 geladen, wobei diese Folge bzw. Sequenz die Farbe des nächsten Farbbalkens in dem Prüfmuster darstellt. Am Ende des ersten Farbbalkens wechselt das Hüllkurven- Steuersignal zurück zu Null, und wobei der Hüllkurvengenerator 32 als Reaktion darauf damit beginnt, C wieder gleichmäßig zurück auf Null zu verändern, wodurch bewirkt wird, daß der Ausgang des Mischers 30 zu der nächsten Farbe wechselt.
Aufgrund der Tatsache, daß in Systemen im PAL-Format ein Versatz von 25 MHz zwischen den Zeileninformationen und der Hilfsträgerfrequenz existiert, würde ein Farbbalkeneingang, der nicht auf diesen Effekt eingestellt ist, statt wirklich vertikaler Ränder einen leicht diagonalen Rand erzeugen, wobei sich das Bild alle 157 Zeilen um eine Bildelementposition verschieben würde. Durch die erfindungsgemäße Architektur kann dieser Effekt jedoch ausgeglichen werden, und wobei äquivalente horizontale Positionen dadurch vertikal werden, daß 157 verschiedenphasige Hüllkurven in dem Hüllkurvengenerator 32 gespeichert werden. Die folgende Tabelle veranschaulicht, wie die sin²(x)-Werte über die 157 Hüllkurven in Phase gebracht werden: TABELLE BEISPIELHAETER HÜLLKURVENWERTE
Hiermit wird festgestellt, daß zu dem Zeitpunkt des Erreichens der 157. Hüllkurve die letzten Werte den ersten Werten entsprechen, wobei sie zeitlich nur um eine Bildelementposition verschoben sind.
In erneutem bezug auf Figur 2 wird deutlich, daß der Ausgang des Mischers 30 in Chrominanz- und Luminanzsignale geteilt wird, und wobei das Chrominanzsignal durch den Block 34 in dessen Bestandteile demoduliert wird, wobei der Block die folgenden Blöcke der Standardschaltung aus Figur 1 aufweist: Chroma-Filter, Subtrahierglied zur Erzeugung von Luma, Farbsynchronisierungs- und Quadraturdemodulationsschaltung. Das Luminanzsignal und die Chrominanzkomponenten werden dann einer Matrix 36 zugeführt, die RGB-Ausgaben für NTSC-Systeme erzeugt. Die RGB-Ausgaben der Matrix 36 bzw. die YUV-Ausgaben direkt in PAL-Systeme, werden entsprechend an die Multiplexer 40, 42 und 44 übertragen, wobei diesen Synchronisierungsinformationen zu den entsprechenden Zeitpunkten aus dem Synchronisierungserzeugungskreis 38 Synchronisierungsinformationen durch das Synchronauswahlsignal zugeschaltet werden. Das Synchronauswahlsignal wird ebenfalls durch den Synchronisierungserzeugungskreis 38 erzeugt.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die erfindungsgemäße Dekodiererarchitektur einzigartig ist, wobei wirksam ein einziger Mischer und Hüllkurvengenerator eingesetzt werden kann, um den doppelten Zweck der Erzeugung gleichmäßiger Übergänge zwischen der Gemischeingabe und dem Austastwert sowie der Erzeugung gleichmäßiger Übergänge zwischen verschiedenen Bereichen des Prüfmusters zu erfüllen. Aufgrund der Tatsache, daß das Signal in dem Gemischbereich genau ausgetastet worden ist, wird das resultierende Teilsignal bzw. Komponentensignal ebenfalls genau ausgetastet, und wobei dies ermöglicht, daß das Synchronsignal durch die Multiplexer 40, 42 und 44 in die drei Komponentenkanäle "umgeschaltet" werden kann, ohne daß ein "gleichmäßiger" Übergang erforderlich ist, wofür drei Mischer erforderlich wären.
Die verbesserte, erfindungsgemäße Dekodiererarchitektur kann sowohl für digitale als auch für analoge Anwendungen eingesetzt werden, wobei jedoch digitale Anwendungen bevorzugt werden. Bei einer digitalen Anwendung wird davon ausgegangen, daß alle Signale und Blöcke in digitaler Form realisiert werden, wobei eine etwaige Umsetzung in den oder aus dem analogen Zustand durch Analog-Digital-Umsetzer und Digital-Analog-Umsetzer durchgeführt wird, wie dies im Fach allgemein bekannt ist.
In einer Fernsehstudioumgebung machen die verschiedenen Quellen von Bildaustast-Synchronsignaleingaben zugeordneten disparaten Ausbreitungsverzögerungen die Signaltaktung zu einem schwierigen Problem. Viele dieser Probleme können durch einen Fernsehsignaldekodierereingang gelöst werden, dessen scheinbare elektrische Länge um bis zu ein Vollbild veränderlich ist.
In Figur 3 ist eine derartige Eingangsstufe mit ausgleichender, veränderlicher elektrischer Länge für einen Farbfernsehsignaldekodierer in Blockdiagrammform dargestellt. Eine Auswahleinrichtung 46 weist an dessen Eingang eine Mehrzahl von Quellen von Bildaustast-Synchronsignalen auf, die aus verschiedenen Entfernungen mit unterschiedlichen Verzögerungen eintreffen. Die Auswahlinformation stammt entweder von der lokalen Schnittstelle 48 oder der entfernten Schnittstelle 50, oder sie wird dieser zugeführt. Die Auswahlinformation wird einem Mikroprozessor 56 oder einer anderen Steuerungseinrichtung in dem Fernsehsignaldekodierer bereitgestellt.
Der Mikroprozessor 56 wurde vorher mit Verzögerungsdaten versehen, die jeweils den entsprechenden Quellen der Bildaustast-Synchronsignaleingaben entsprechen, und wobei diese Informationen in dem Speicher 58 gespeichert werden. Nach der getroffenen Auswahl überwacht der Mikroprozessor 56 die ihm durch die lokale Schnittstelle 48 oder die entfernte Schnittstelle 50 bereitgestellten Auswahlinformationen und ruft automatisch die entsprechenden Verzögerungsdaten aus dem Speicher 58 ab, und wobei entsprechende Verzögerungs- Steuersignale an die Taktschaltung bzw. Zeitschaltung 54 übertragen werden.
Die Zeitschaltung 54 überwacht die von der Auswahleinrichtung 46 ausgewählte Eingabe und leitet von dieser t&sub0; ab, d.h. den Beginn der Vollbildzeit. Als Reaktion auf t&sub0; erzeugt die Zeitschaltung 54 einen Eingabeimpuls, der den FIFO 52 startet (First-in-first-out-Pufferspeicher), der das ausgewählte Eingabesignal speichert. Der FIFO 52 muß mindestens ein Vollbild des Bildaustast-Synchronsignals speichern können, um immer eine entsprechende Taktungskompensation zu gewährleisten. Die Zeitschaltung erzeugt nach einer durch das Verzögerungs- Steuersignal des Mikroprozessors 56 bestimmten Verzögerung einen Ausgabeimpuls zur Einleitung der Ausgabe des FIFO 52. Die Zeitschaltung 54 überwacht die zeitlich angeglichene, ausgewählte Bildaustast-Synchronsignalausgabe des FIFO 52 und erzeugt daraus Taktsignale und Synchronsignale für den Dekodierer, die dem zeitlich angeglichenen, ausgewählten Bildaustast-Synchronsignal entsprechen, das der Dekodierer von dem FIFO 52 empfängt.
Durch die Schaltkreisanordnung aus Figur 3 kann die Zeitschaltung 54 nun zwischen der Taktung eines Eingangs und der Taktung eines anderen Eingangs umgeschaltet werden, während ein stabiler Ausgang erzeugt wird, wobei dies solange der Fall ist, wie die jeder Eingabe zugeordneten tatsächlichen
Verzögerungen im voraus bekannt sind, und wobei die externe Auswahleinrichtung 46 einen gewissen Teil des vertikalen Intervalls, z.B. 500 Mikrosekunden, dafür verwendet, auf die Eingabeauswahlveränderungen zu reagieren. Die letztgenannte Bedingung ergibt sich aus der Tatsache, daß der Mikroprozessor 56 eine gewisse Zeit benötigt, um auf eine geänderte Eingabeauswahl dadurch zu reagieren, daß ein neuer Verzögerungswert abgerufen und zu der Zeitschaltung 54 übertragen wird.
In bezug auf Figur 4 ist der Synchronisierungserzeugungskreis 38 aus Figur 2 in einem anderen Zusammenhang dargestellt. In der Darstellung aus Figur 2 verläuft die Synchronsignalleitung nur zu den Multiplexern 40, 42, 44 und zu dem externen Synchronausgang, wobei sie in Figur 4 so erweitert ist, daß sie zu einem Synchron-/Diagnosebus 39 wird. Das Synchronsignal muß dabei durch den Tri-State-Puffer 68 verlaufen, um diesen Synchron-/Diagnosebus 39 zu erreichen. Die anderen Signalquellen für diesen Synchron-/Diagnosebus 39 sind für Diagnosezwecke von Interesse. Diese diagnostisch interessanten Punkte liegen allgemein innerhalb des Dekodierers, wobei über diese Leitung jedoch auch eine externe Prüfsignalquelle bereitgestellt werden kann. Der Zugang zu diesem Synchron- /Diagnosebus 39 wird durch den Mikroprozessor 56 über dessen Schnittstelle 57 gesteuert, wobei zu einem bestimmten Zeitpunkt immer nur ein Tri-State-Puffer 60, 62, 64, 66 bzw. 68 den Bus steuern kann, und wobei die anderen Puffer in deren dritten Zustand mit hoher Impedanz verbleiben.
Während dem normalen Betrieb des Dekodierers wird nur der Tri- State-Puffer 68 freigegeben, während die anderen Tri-State- Puffer 60, 62, 64, 66 weiterhin der Dreistufenregelung unterliegen. Während der Diagnose kann der Mikroprozessor jedoch auch den Tri-State-Puffer 68 der Dreistufenregelung unterziehen und Zugang zu einem beliebigen internen, diagnostisch interessanten Punkt vorsehen, und wobei die Aktivität an diesem Punkt an dem externen Synchronausgang bereitgestellt werden kann. Die Effizienz ergibt sich daraus, daß der Synchron-/Diagnosebus und der externe Synchronausgang für mehrere Zwecke eingesetzt werden.
In bezug auf Figur 5 können die vorstehend für eine verbesserte Farbfernseh-Bildaustast-Synchronsignal-Dekodiererarchitektur beschriebenen Konzepte so verknüpft bzw. kombiniert werden, daß ein Dekodierer erzeugt wird, der effizient und wirtschaftlich ist, und wobei der Dekodierer dabei auch eine zusätzliche Funktionalität und Vielseitigkeit vorsieht. Die Eingabeauswahl an eine externe Auwahleinrichtung 46 wird durch die entfernte Schnittstelle 50 überwacht. Die entfernte Schnittstelle 50 leitet diese Informationen über einen Bus 57 weiter an den Mikroprozessor 56, wobei der Bus eine Übertragungsverbindung zwischen dem Mikroprozessor 56 und der entfernten Schnittstelle 50, der lokalen Schnittstelle 48 und dem externen Speicher 58 des Mikroprozessors vorsieht.
Als Reaktion auf diese Informationen ruft der Mikroprozessor 56 aus dessen externen Speicher 58 einen vorher gespeicherten Verzögerungswert für die bestimmte ausgewählte Eingabe ab und überträgt ein entsprechendes Verzögerungs-Steuersignal an die Zeitschaltung 54.
Die ausgewählte Bildaustast-Synchronsignaleingabe von der Auswahleinrichtung 46 tritt in den Dekodierer ein und wird durch einen Filter und einen Analog-Digital-Umsetzer 70 gefiltert und in eine digitale Darstellung umgesetzt. Die Zeitschaltung 54 sieht an den Analog-Digital-Umsetzerabschnitt des Filters und Analog-Digital-Umsetzers 70 ein Taktsignal vor, das zur Abtastung des analogen Signals verwendet wird. Dieser Takt liegt bei 4*fsc und ist das Produkt eines Farbsynchronisierungsblocks gemäß der Darstellung aus Figur 1, der sich in der Taktschaltung 54 befindet.
Wie dies bereits vorstehend im Text beschrieben worden ist, überwacht die Taktschaltung 54 die ausgewählte Eingabe der Auswahleinrichtung 46 und leitet von dieser t&sub0; ab, d.h. den Beginn der Vollbildzeit. Als Reaktion auf t&sub0; erzeugt die Taktschaltung 54 einen Eingabeimpuls, der den FIFO 52 startet, der das ausgewählte Eingabesignal speichert. Die Zeitschaltung erzeugt einen Ausgangsimpuls zur Einleitung der Ausgabe aus dem FIFO 52 nach einer Verzögerung, die durch das Verzögerungs- Steuersignal des Mikroprozessors 56 bestimmt wird. Die Zeitschaltung 54 überwacht die zeitlich angeglichene, ausgewählte Bildaustast-Synchronsignalausgabe des FIFO 52 und erzeugt daraus Taktsignale und Synchronsignale (C+S), die von dem größten Teil des Rests der Dekodiererschaltung verwendet werden.
Die zeitlich angeglichene, ausgewählte Bildaustast- Synchronsignalausgabe des FIFO 52 verläuft zu dem "0" Eingang des Multiplexers 26. Während dem normalen Betrieb ist das Signal, das den Ausgang des Multiplexers 26 auswählt, d.h. das Prüfsignal, niedrig, und wobei das zeitlich angeglichene, ausgewählte Bildaustast-Synchronsignal durch den Eingang "A" des Mischers 30 verläuft. Wenn das Prüfsignal niedrig ist, leitet der Multiplexer 28 einen festen Austastwert durch den Eingang "B" des Mischers 30. Wie dies bereits vorstehend im Text genauer beschrieben worden ist, schaltet der Mischer 30 gemäß dem Inhalt dessen C-Eingangs gleichmäßig zwischen seinen Eingängen A und B hin und her, d.h. der Hüllkurve des Hüllkurvengenerators 32, die durch das Hüllkurven- Steuerungssignal des Prüfsenders und Austastfolgereglers 18 Null-zu-Eins- bzw. Eins-zu-Null-Übergänge erzeugt.
Der Prüfsender und Austastfolgeregler 18, der Prüfsignalspeicher A 20 und der Prüfsignalspeicher B 22 arbeiten gemäß der vorstehenden Beschreibung zur Erzeugung einer Prüfmuster-Farbbalkenfolge an den Eingängen "1" in die Multiplexer 26 und 28. Wenn die Signalprüfungssignale ein aktives hoch aufweisen, so handelt es sich bei den Eingängen "1" in die Multiplexer 26 und 28 um Signale, die durch die Übergänge durch die Mischer 30 unter der Steuerung der durch den Hüllkurvengenerator 32 erzeugten Hüllkurve unter der Steuerung des Hüllkurven-Steuerungssignals hin und her gemischt werden.
Die Luma-Chroma-Trennungs- und Chroma- Demodulationsschaltungsanordnung 34 entspricht der Schaltungsanordnung aus Figur 2, wobei die gleichen Elemente wie in Figur 1 verwendet werden, mit der Ausnahme, daß kein Filterauswahleingang dargestellt ist. Der Filterauswahleingang von dem Mikroprozessor 56 stellt alle Arten der Filtersteuerungsinformationen dar, die abhängig von der Art der verwendeten Filter erforderlich sein können. Dazu gehört unter anderem die Auswahl zwischen 1, 2 oder 3 Dirnensionsfiltern, die Auswahl von Koeffizienten zum Einsatz in digitalen Filtern, die adaptive Filterart bzw. die Grenzwert- und Bandbreitenauswahl.
Der Matrixschaltkreis 36, der Synchronisierungserzeugungskreis 38, die Multiplexer 40, 42, 44 und die Tri-State- Trennverstärker 62, 64, 66, 68, arbeiten alle gemäß der vorstehenden Beschreibung. Jedoch sind ferner zusätzliche Ausgangsschaltkreise, Digital-Analog-Umsetzer 72, 74, 76, 78 und Filter 80, 82, 84, 86 dargestellt. Des weiteren ist ein zusätzliches Glied, d.h. das NAND-Glied 69 dargestellt, dessen Funktionsweise nachstehend beschrieben wird. Es gibt ferner einen weiterer Unterschied, der aus Figur 4 nicht ersichtlich ist, und zwar handelt es sich dabei um einen diagnostisch interessanten Punkt innerhalb des Dekodierers, nämlich um einen digitalen Wobbeloszillator, der entweder in dem Dekodierer vorgesehen ist, oder der durch eine Buchse von einem externen Prüfgerät eingeführt wird.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Fernsehsignaldekodierers aus Figur 5 gilt folgendes: Wenn das Tri-State-Steuersignal, das den Tri-State-Trennverstärker 68 steuert, niedrig wird, so wird der Ausgang des NAND-Glieds hoch und bleibt ungeachtet des Zustands der /Synchronauswahl in diesem Zustand. Der hohe Ausgang des NAND-Glieds 69 wählt die "1" Eingänge in die Multiplexer 40, 42, 44 aus und koppelt somit das entsprechende Signal auf dem Synchron-/Diagnosebus mit den Eingängen der Digital-Analog-Umsetzer 72, 74, 76. Wenn der Mikroprozessor 56 somit daraufhin den digitalen Wobbeloszillator oder eine andere Signalquelle aktiviert, die sich innerhalb oder außerhalb des Dekodierers befindet, und das Tri-State-Steuersignal, an den Tri-State-Trennverstärker aktiviert, der dieser Signalquelle zugeordnet ist, so kann diese Quelle dazu verwendet werden, die Ausgänge der Digital- Analog-Umsetzer 72, 74, 76 und der Filter 80, 82, 84 zu prüfen.
Vorstehend wurde ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht und beschrieben, jedoch wird der Fachmann erkennen, daß zahlreiche Abänderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne dabei vom Umfang der Erfindung im weiteren Sinne abzuweichen. Die folgenden Ansprüche umfassen alle derartigen Abänderungen und Modifikationen, die dem Umfang der vorliegenden Erfindung angehören.

Claims

1. Farbfernsehsignaldekodierer, mit:

einem Mischer (30) mit einem ersten Eingang, einem zweiten Eingang, einem Hüllkurveneingang und einem Ausgang;

einem Prüfsender und Austastfolgeregler (18) mit einem Signalauswahleingang, einem Taktsignaleingang und einem Synchronsignaleingang sowie mit einem ersten Prüfsignalausgang, einem zweiten Prüfsignalausgang, einem aktiven Prüfsignalausgang und einem Hüllkurven-Steuerausgang;

einem ersten Prüfsignalspeicher (20) mit einem Eingang und einem Ausgang, wobei der Eingang so verbunden ist, daß er den ersten Prüfsignalausgang empfängt;

einem zweiten Prüfsignalspeicher (22) mit einem Eingang und Ausgang, wobei der Eingang so gekoppelt ist, daß er den zweiten Prüfsignalausgang empfängt;

einem Hüllkurvengenerator (32), der als Reaktion auf den Hüllkurven-Steuerausgang des Prüfsenders und Austastfolgereglers (18) so funktionsfähig ist, daß er einen Übergangs-Hüllkurvenausgang erzeugt, wobei der Übergangs- Hüllkurvenausgang mit dem Hüllkurveneingang des Mischers (30) gekoppelt ist;

einer ersten Signalauswahleinrichtung (26) mit einem ersten Eingang, einem zweiten Eingang, einem Auswahleingang und einem Ausgang, wobei der erste Eingang so gekoppelt ist, daß er ein Bildaustast-Synchronsignal empfängt, und wobei der zweite Eingang so gekoppelt ist, daß er den Ausgang des ersten Prüfsignalspeichers (20) empfängt, und wobei der Auswahleingang mit dem aktiven Prüfsignalausgang des Prüfsenders und Austastfolgereglers (18) gekoppelt ist, und wobei der Ausgang mit dem ersten Eingang des Mischers (30) gekoppelt ist; und

einer zweiten Signalauswahleinrichtung (28) mit einem ersten Eingang, einem zweiten Eingang, einem Auswahleingang und einem Ausgang, wobei der erste Eingang so gekoppelt ist, daß er einen Austastpegel empfängt, und wobei der zweite Eingang so gekoppelt ist, daß er den Ausgang des zweiten Prüfsignalspeichers (22) empfängt, und wobei der Auswahleingang mit dem aktiven Prüfsignalausgang des Prüfsenders und Austastfolgereglers (18) gekoppelt ist, und wobei der Ausgang mit dem zweiten Eingang des Mischers (30) gekoppelt ist.

2. Farbfernsehsignaldekodierer nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Ausgang des Mischers (30) um die Summe des ersten Eingangs mal dem Hüllkurveneingang und des zweiten Eingangs mal der Größe Eins minus des Hüllkurveneingangs handelt, wobei der Hüllkurveneingang einen Bereich zwischen Null und Eins aufweist.

3. Farbfernsehsignaldekodierer nach Anspruch 1, wobei der Prüfsender und Austastfolgeregler (18) eine Zustandsmaschine mit Takt- und Synchronsignalen umfaßt, die den Takt- und Synchronsignaleingängen zugeführt werden, und mit einem Auswahlsignal, das dem Auswahlsignaleingang zugeführt wird, und wobei als Reaktion darauf die ersten und zweiten Prüfsignalausgänge, der aktive Prüfsignalausgang und der Hüllkurven-Steuerausgang erzeugt werden.

4. Farbfernsehsignaldekodierer nach Anspruch 1, wobei der Übergangs-Hüllkurvenausgang des Hüllkurvengenerators (32) ein sin² der x-Funktion aufweist.

5. Farbfernsehsignaldekodierer nach Anspruch 1, wobei der Übergangs-Hüllkurvenausgang des Hüllkurvengenerators (32) einhundertsiebenundfünfzig phasengesteuerte Hüllkurven zur Verwendung in PAL-Systemen umfaßt.

6. Farbfernsehsignaldekodierer nach Anspruch 1, wobei die ersten (26) und zweiten (28) Signalauswahleinrichtungen Multiplexer umfassen.

7. Farbfernsehsignaldekodierer nach Anspruch 1, wobei dieser ferner folgendes umfaßt:

einen Synchron-/Diagnosebus (39), der mit einem externen Synchronausgang gekoppelt ist;

eine Mehrzahl von Tri-State-Trennverstärkern (62, 64, 66), die jeweils einen Ausgang aufweisen, der mit dem Synchron- /Diagnosebus gekoppelt ist, wobei jeder Trennverstärker einen Signaleingang aufweist, der von diagnostischem Interesse ist, und wobei jeder Trennverstärker als Steuersignal ein Tri-State- Steuersignal aufweist;

einen Synchron-Tri-State-Trennverstärker (68) mit einem Ausgang, der mit dem Synchron-/Diagnosebus gekoppelt ist und mit einem Synchronsignaleingang sowie einem eindeutigen Tri- State-Steuersignal;

einen Synchronisierungserzeugungskreis (38) zur Erzeugung von Takt- und Synchronsignalen aus dem Bildaustast- Synchronsignal, wobei die Takt- und Synchronsignale mit den Taktsignal- und Synchronsignaleingängen des Prüfsenders und Austastfolgereglers gekoppelt sind, und wobei das Synchronsignal mit dem Synchronsignaleingang des Synchron-Tri- State-Trennverstärkers gekoppelt ist; und

eine Steuereinrichtung (56) zur Erzeugung eines Signalauswahlbefehls, der mit dem Signalauswahleingang des Prüfsenders und Austastfolgereglers gekoppelt ist, sowie zur Erzeugung der eindeutigen Tri-State-Steuersignale, wobei zu einem bestimmten Zeitpunkt immer nur eines der eindeutigen Tri- State-Steuersignale aktiv ist, und wenn das dem Synchron-Tri- State-Trennverstärker zugeordnete eindeutige Tri-State- Steuersignal aktiv ist, erscheinen die Synchronsignale auf dem Synchron-/Diagnosebus, und wenn das dem Synchron-Tri-State- Trennverstärker zugeordnete eindeutige Tri-State-Steuersignal nicht aktiv ist, steht der Synchron-/Diagnosebus dafür zur Verfügung, einen der diagnostische interessanten Punkte mit dem externen Synchronausgang zu koppeln.

8. Farbfernsehsignaldekodierer nach Anspruch 7, wobei es sich bei einem der Punkte von diagnostischem Interesse (62, 64, 66) in dem Dekodierer um eine Prüfsignalquelle handelt, und wobei der Dekodierer ferner folgendes umfaßt:

eine Dreikomponenten-Videoerzeugungseinrichtung (36) mit einem ersten Ausgang, einem zweiten Ausgang und einem dritten Ausgang;

eine erste Signalauswahleinrichtung (40) mit zwei Signaleingängen, einem Steuereingang und einem Ausgang, wobei der erste Eingang so gekoppelt ist, daß er den ersten Ausgang der Dreikomponenten-Videoerzeugungseinrichtung (36) empfängt, wobei der zweite Eingang so gekoppelt ist, daß er den Synchron- /Diagnosebus (39) empfängt, und wobei der Steuereingang so gekoppelt ist, daß er ein Multiplexer-Auswahfsignal empfängt, um in einem ersten Zustand den ersten Ausgang auszuwählen und um in einem zweiten Zustand den zweiten Ausgang auszuwählen;

einen ersten Ausgangsschaltkreis (72, 80) mit einem Eingang und einem Ausgang, wobei der Eingang so gekoppelt ist, daß er den Ausgang der ersten Signalauswahleinrichtung (40) empfängt, und wobei der Ausgang außerhalb des Dekodierers vorgesehen ist;

eine zweite Signalauswahleinrichtung (42) mit zwei Signaleingängen, einem Steuereingang und einem Ausgang, wobei der erste Eingang so gekoppelt ist, daß er den zweiten Ausgang der Dreikomponenten-Videoerzeugungseinrichtung (36) empfängt, wobei der zweite Eingang so gekoppelt ist, daß er den Synchron- /Diagnosebus (39) empfängt, und wobei der Steuereingang so gekoppelt ist, daß er das Multiplexer-Auswahlsignal empfängt, um in einem ersten Zustand den ersten Ausgang auszuwählen und um in einem zweiten Zustand den zweiten Ausgang auszuwählen;

einen zweiten Ausgangsschaltkreis (74, 82) mit einem Eingang und einem Ausgang, wobei der Eingang so gekoppelt ist, daß er den Ausgang der zweiten Signalauswahleinrichtung (42) empfängt,und wobei der Ausgang außerhalb des Dekodierers vorgesehen ist;

eine dritte Signalauswahleinrichtung (44) mit zwei Signaleingängen, einem Steuereingang und einem Ausgang, wobei der erste Eingang so gekoppelt ist, daß er den dritten Ausgang der Dreikomponenten-Videoerzeugungseinrichtung (36) empfängt, wobei der zweite Eingang so gekoppelt ist, daß er den Synchron- /Diagnosebus (39) empfängt, und wobei der Steuereingang so gekoppelt ist, daß er das Multiplexer-Auswahlsignal empfängt, um in einem ersten Zustand den ersten Ausgang auszuwählen und um in einem zweiten Zustand den zweiten Ausgang auszuwählen;

einen dritten Ausgangsschaltkreis (76, 84) mit einem Eingang und einem Ausgang, wobei der Eingang so gekoppelt ist, daß er den Ausgang der dritten Signalauswahleinrichtung (44) empfängt, und wobei der Ausgang außerhalb des Dekodierers vorgesehen ist;

eine Torsteuerungseinrichtung (69) mit einem ersten Eingang, einem zweiten Eingang und einem Ausgang, wobei der erste Eingang so gekoppelt ist, daß er den eindeutigen Tri- State-Steuersignaleingang des Synchron-Tri-State- Trennverstärkers (68) empfängt, und wobei der zweite Eingang so gekoppelt ist, daß er einen Synchron-Auswahleingang empfängt, und wobei es sich bei dem Ausgang um das Multiplexer- Auswahlsignal handelt, wobei die Torsteuerungseinrichtung (69) dauerhaft den zweiten Zustand des Multiplexer-Auswahlsignals gemäß dem Zustand des Synchron-Auswahleingangs erzeugt, wenn der eindeutige Tri-State-Steuersignaleingang nicht aktiv ist, so daß bei nicht aktivem eindeutigen Tri-State- Steuersignaleingang und einem aktiven eindeutigen Tri-State- Steuersignal aus der Mehrzahl derartiger Signale, die der Prüfsignalquelle zugeordnet sind, der Ausgang der Prüfsignalquelle zu Prüfzwecken einem der Eingänge der ersten, zweiten und dritten Ausgangsschaltkreise zugeführt wird.

9. Farbfernsehsignaldekodierer nach Anspruch 1, ferner mit:

einem Speicher (58) zum Speichern von Laufzeitdaten, die jeder einer Mehrzahl alternativer Bildaustast- Synchronsignalquellen zugeordnet sind;

einem First-in-first-out-Speicher (52) zum Empfang einer vorliegenden Videoquelle aus den alternativen Bildaustast- Synchronsignalvideoquellen als Reaktion auf einen Eingangsimpuls sowie zur Ausgabe einer zeitkompensierten vorliegenden Videoquelle an den ersten Eingang der ersten Signalauswahleinrichtung als Reaktion auf einen Ausgangsimpuls;

einer Zeitschaltung (54) zur Erzeugung des Eingangsimpulses als Reaktion auf den Anfang der von der vorliegenden Videoquelle abgeleiteten Bildinformationen sowie zur Erzeugung eines Ausgangsimpulses gemäß einem Laufzeit- Steuersignal, wobei die Zeitschaltung ferner Takt- und Synchronsignale aus der vorliegenden Videoquelle zur Eingabe in die Taktsignal- und Synchronsignaleingänge des Prüfsenders und Austastfolgereglers erzeugt; und

einer Steuerungseinrichtung (56) zur Überwachung, bei welcher alternativen Bildaustast-Synchronsignalvideoquelle es sich um die vorliegende Videoquelle handelt, wobei aus dem Speicher Laufzeitdaten abgerufen werden, die der vorliegenden Quelle zugeordnet sind, und wobei Laufzeit-Steuersignale an die Zeitschaltung vorgesehen werden, wobei die Steuerungseinrichtung ferner ein Signalauswahlsignal vorsieht, das mit dem Signalauswahleingang des Prüfsenders und Austastfolgereglers gekoppelt ist.