DE69216060T2

DE69216060T2 - Synchronisierung der vertikalen Phase von Videosignalen in einem Videosystem

Info

Publication number: DE69216060T2
Application number: DE69216060T
Authority: DE
Inventors: Edwin S Thompson
Original assignee: Sensormatic Electronics Corp
Current assignee: Sensormatic Electronics LLC
Priority date: 1991-11-18
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 1997-07-10
Anticipated expiration: 2012-08-01
Also published as: CA2073268A1; US5243425A; CA2073268C; DE69216060D1; EP0546257A1; BR9204066A; JPH05244453A; JP3447069B2; EP0546257B1; AR248323A1

Description

Erfindungsgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft Videosysteme mit einer Mehrzahl von Videosignalen und insbesondere Verfahren, Einrichtungen und Systeme zur Synchronisierung einer solchen Mehrzahl von Videosignalen.

Stand der Technik

Videoüberwachungssysteme mit mehreren Videokameras umfassen häufig Umschaltenetzwerke zum gezielten Weiterleiten der Videosignale von den Videokameras zu einem einzigen Betrachtungsmonitor. Wenn während dieser Weiterleitung die ausgewählten Videosignale nicht in bezug auf ihre vertikalen Phasenkomponenten (d.h. die Komponenten, die die Videosignale über den Betrachtungsmonitor hinweg einleiten bzw. beginnen) synchronisiert sind, tritt eine bedeutsame Verzerrung ein. Um dies zu vermeiden, sind verschiedene Verfahren benutzt worden, um die benötigte vertikale Phasensynchronisation bereitzustellen.
Bei einer gegenwärtig benutzten Form vertikaler Phasensynchronisation wird ein fest zugeordnetes Bezugssignal zum Phasensynchronisieren der vertikalen Phasenkomponenten der verschiedenen Videosignale benutzt. Dieses Bezugssignal wird gemeinsam den Synchronisationsschaltungen zugeführt, die die Synchronisationssignale für die die Videosignale entwickelnden Videokameras erzeugen. Auf diese Weise werden die vertikalen Phasenkomponenten aller Videosignale synchronisiert, und auf dem Monitor tritt bei Umwechseln von einem Videosignal zu einem anderen nur geringe oder keine Verzerrung ein.
Eine ähnliche Phasensynchronisationsvorrichtung ist in JP-620 18 871 beschrieben, wo ein Bezugstaktsignal zu mehreren Videokameras übertragen wird. Es werden entsprechende Ausgangssignale der Videokameras, die auf Phasenvergleich mit dem Bezugstaktsignal basieren, erzeugt und verarbeitet.
Danach werden die Ausgangssignale in eine Schaltung eingegeben, während das Bezugssignal zeitweilig gestoppt wird. Als Ergebnis sind die Signale der Videokameras vertikal synchronisiert.
Diese Form vertikaler Phasensynchronisation ist jedoch kostspielig und arbeitsaufwendig, da sie die Installation eines getrennten Drahtes bzw. eines Coaxialkabels zum Überführen des fest zugeordneten Bezugssignals zu den in den Videokameras befindlichen Synchronisationsschaltungen erfordert.
Bei einer zweiten Form vertikaler Phasensynchronisation, die als Netzsynchronisation (linelock) bekannt ist, wird die Wechselstromleitung als Bezugssignal für die Videokamerasynchronisationsschaltungen benutzt. Da die Wechselstromleitung gewöhnlich schon für den Zweck allgemeiner Stromverteilung bereitsteht, müssen keine getrennten Leitungen installiert werden und die Installationskosten werden daher herabgesetzt.
Der an verschiedenen Punkten an einem Ort verfügbare Wechselstrom ist jedoch nicht unbedingt gleichphasig. Beispielsweise kann bei einem gewöhnlich benutzten Drehstromverteilsystem die Phase des Wechselstroms an jeder beliebigen gegebenen Stelle eine beliebige der drei verschiedenen Phasen aufweisen. So müssen bei Netzsynchronisationssystemen immer noch zusätzliche Einstellungen durchgeführt werden, um die verschiedenen Phasen des Wechselstroms zu kompensieren.
Diese Einstellungen werden typischerweise an den Videokamerastellen durchgeführt. Insbesondere müssen die Synchronisationsschaltungen der Kamera von Hand eingestellt werden, um die Phasenunterschiede ihres entsprechenden Wechselstroms zu kompensieren. Dadurch werden dann die Videosignale der Kameras in bezug auf ihre vertikalen Phasenkomponenten synchronisiert.
Es ist ersichtlich, daß die zwangsmäßige Einstellung jeder Synchronisationsschaltung arbeitsaufwendig und kostspielig ist. Bei vielen Netzsynchronisationssystemen wird daher diese Einstellung oft vernachlässigt und die Videosignale sind niemals vertikal phasensynchronisiert, woraus sich zur Umschaltzeit eine Verzerrung ergibt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Synchronisationsverfahren und eine verbesserte Synchronisationseinrichtung für ein Videosystem bereitzustellen.
Auch ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Videoüberwachungssystem bereitzustellen, bei dem die vertikalen Phasenkomponenten der Videosignale der Videokameras des Systems ferneingestellt werden können.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Videoüberwachungssystem bereitzustellen, bei dem die vertikalen Phasenkomponenten der durch die Videokameras des Systems gebildeten Videosignale automatisch synchronisiert werden.

Darstellung der Erfindung

Nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung werden die obigen und sonstige Aufgaben in einem System und Verfahren nach Ansprüchen 1 und 12 gelöst.
In der hiernach zu beschreibenden Ausführungsform der Erfindung stellt jede Synchronisier- und Phaseneinstellschaltung anfänglich ihr vertikales Synchronisationssignal auf der Grundlage einer vorgewählten oder gegebenen Phase relativ zu dem zugeführten Bezugssignal ein. Danach wird die Phase weiter auf der Grundlage der bestimmten oder gemessenen Phasendifferenz eingestellt. Auch werden in der offenbarten Ausführungsform Mikrocomputer zur Steuerung der Synchronisier- und Phaseneinstellschaltungen und zur Durchführung der Phasendifferenzmessungen benutzt.

Beschreibung der Zeichnungen

Obige und andere Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher. In den Zeichnungen ist:
Figur 1 ein Videosignal mit einem Synchronisationssystem und -verfahren nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 ein Impulsdiagramm, das die Taktgabe des Synchronisationssystems der Figur 1 darstellt;
Figur 3 eine ausführlicher dargestellte Synchronisier- und Phaseneinstellschaltung des Synchronisationssystems der Figur 1;
Figur 4 ein Flußdiagramm, das die Funktionsweise der Synchronisier- und Phaseneinstellschaltung der Figur 3 darstellt;
Figur 5 ein weiteres Impulsdiagramm, das die Taktgabe des Synchronisationssystems der Figur 1 darstellt;
Figur 6 eine ausführlichere Darstellung eines Umschalters und der Steuerschaltung f:ir das Synchronisationssystem der Figur 1; und
Figur 7 ein Flußdiagramm, das die Funktionsweise des Umschalters und der Steuerschaltung der Figur 6 darstellt.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Figur 1 zeigt ein Videosystem 5 mit einem Synchronisationssystem und -verfahren nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung. Nach der Darstellung erzeugt eine Mehrzahl von Überwachungskameras 4A-4X Videosignale, die gezielt durch eine Umschalter- und Steuerschaltung (SCC - switcher and control circuit) 1 zu einem Anzeigemonitor 2 geleitet werden. Jeder Überwachungskamera 4A-4X wird ein vertikales Synchronisationssignal von der entsprechenden Synchronisier- und Phaseneinstellschaltung 3A-3X zugeführt. Das zugeführte vertikale Synchronisationssignal wird von jeder CCTV- Kamera zur Herstellung der vertikalen Phasenkomponente ihres jeweiligen Videosignals benutzt.
Die Synchronisier- und Phaseneinstellschaltungen 3A-3X und die SCC 1 reagieren jeweils auf eines einer Mehrzahl von Bezugssignalen ReFA - ReFY. Die Bezugssignale ReFA-ReFY befinden sich auf im wesentlichen derselben konstanten Freguenz und weisen ein im wesentlichen konstantes bzw. festes relatives Phasenverhältnis auf. Im vorliegenden Fall wird angenommen, daß die Bezugssignale ReFA-ReFX von der Netzstromleitung, die die Stelle, an der sich die Überwachungskameras befinden, bedient, entwickelt worden sind. Es wird infolgedessen weiterhin angenommen, daß sie jeweils durch eines der drei Phasenbezugssignale ReF1-ReF3 gebildet worden sind, die bei einem herkömmlichen dreiphasigen Wechselstromverteilsystem gewöhnlich vorkommen.
Das Bezugssignal ReFY wird ebenfalls von einem der Bezugssignale ReF1-ReF3 und insbesondere im vorliegenden Fall von dem Bezugssignal ReF3 gebildet. Wie jedoch unten besprochen wird, könnte das Signal ReFY auch von einem Videosignal gebildet werden, dessen vertikale Phasenkomponente sich auf derselben Frequenz wie die der Bezugssignale ReFA-ReFY befindet und auch zu einem dieser Bezugssignale phasensynchron oder netzsynchron läuft.
Man wird erkennen, daß die Schaltungen 3A-3X, die Bezugssignale mit unterschiedlicher Phase empfangen, entsprechende vertikale Synchronisationssignale erzeugen werden, die ebenfalls eine unterschiedliche Phase aufweisen. Dementsprechend werden die entsprechenden Überwachungskameras Videosignale erzeugen, deren vertikale Phasenkomponenten ungleichphasig sind. Dies wiederum wird eine Verzerrung des auf dem Monitor 2 angezeigten Videosignals ergeben, wenn die SSC 1 von einem Videosignal zu einem anderen umschaltet.
Nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung wird diese Verzerrung des angezeigten Videosignals durch entsprechenden Aufbau der SSC 1 und der Schaltungen 3A-3X vermieden. Insbesondere sind diese Elemente so aufgebaut, daß sie bewirken, daß die vertikalen Synchronisationssignale in bezug auf ihre entsprechenden Bezugssignale so eingestellt werden, daß alle Synchronisationssignale gleichphasig werden. Dadurch werden die vertikalen Phasenkomponenten aller Videosignale ebenfalls gleichphasig. Als Ergebnis tritt keine Verzerrung des angezeigten Signals ein, wenn die SCC 1 nun von einem Videosignal zu einem anderen umschaltet. Die Funktionsweise und der Aufbau der Schaltungen 3A-3X und der SCC 1, um dies zu erreichen, wird ausführlicher unten besprochen.
Figur 2 ist ein Impulsdiagramm, das das Phasenverhältnis zwischen den Bezugssignalen ReF1, ReF2 und ReF3 darstellt. Nach der Darstellung läuft das Bezugssignal ReF3 dem Bezugssignal ReF1 um eine feste Phase θR1 voran und läuft dem Bezugssignal ReF2 um eine feste Phase θR2 voran. Im gegenwartigen beispielhaften Fall wird zur Vereinfachung der Erläuterung der Erfindung angenommen, daß das Bezugssignal ReF1 die Schaltung 3A speist, das Bezugssignal ReF2 die zweite Schaltung 3B speist und das Bezugssignal ReF3 die SCC 1. Die übrigen Schaltungen 3C- 3X werden wiederum durch eines der drei Bezugssignale ReF1-ReF3 gespeist.
Während der Initialisierung des Videosystems 5 erzeugt jede der Schaltungen 3A-3x als Reaktion auf das ihr zugeführte Bezugssignal ihr vertikales Synchronisationssignal mit einer gegebenen Phase Op relativ zu dem zugeführten Bezugssignal. Das durch die zugehrige Überwachungskamera entwickelte Videosignal wird daher eine vertikale Phasenkomponente aufweisen, die ebenfalls auf der Phase θp relativ zu dem zugeführten Bezugssignal liegt. Die Phasenwinkel θp für die Schaltungen 3A-3X können anfangs denselben, während der Herstellung der Schaltungen voreingestellten Wert aufweisen, aber nach nachfolgenden Ein- und Ausschaltungen des Systems 1 werden diese Winkel wahrscheinlich unterschiedlich sein.
Insbesondere Bezug nehmend auf Figur 2 ist dort das während der Initialisierung entwickelte vertikale Synchronisationssignal V-SYNC1 der Schaltung 3A dargestellt. In der Figur wird die Gegenwart des vertikalen Synchronisationssignals dadurch angezeigt, daß das Signal V-SYNC1 auf Hoch schaltet. Wie gezeigt beginnt V-SYNC1 am vorbestimmten Phasenwinkel θp1 nach der ansteigenden Flanke seines entsprechenden, der Schaltung 3A zugeführten Bezugssignals ReF1. Das Synchronisationssignal V-SYNC2 von der Schaltung 3B ist ebenfalls dargestellt. V-SYNC2 beginnt wiederum am vorbestimmten Phasenwinkel θp2 nach der ansteigenden Flanke seines zugehörigen, der Schaltung 3B zugeführten Bezugssignals ReF2.
Nach Durchführung dieser anfänglichen Phaseneinstellung durch die Phaseneinstellschaltungen 3A-3X unternimmt die SCC 1 das Messen bzw. Bestimmen der Phasendifferenz 6 zwischen dem der SCC 1 zugeführten (als Ref3 in Figur 1 gezeigten) Bezugssignal und der vertikalen Phasenkomponente jedes der Videosignale der Videokameras 4A-4X. Danach erzeugt die SCC 1 für jede gemessene Phasendifferenz OR ein entsprechendes Signal und überträgt dieses Signal über eine serielle Kommunikationsleitung 26 zu der zugehörigen der Schaltungen 3A- 3X.
Nach Empfang ihres entsprechenden Phasendifferenzsignals durch jede Schaltung 3A-3X stellt jede Schaltung nunmehr die Phase ihres vertikalen Synchronisationssignals so ein, daß es, anstatt den Phasenwinkel θp relativ zu seinem Bezugssignal aufzuweisen, nunmehr eine relative Phase von (θp - θm) aufweist, wenn (θp - θm) positiv ist, oder 360º+ (θp - θm) wenn (θp - θm) negativ ist. Das Ergebnis ist, daß dadurch alle Synchronisationssignale gleichphasig gemacht werden.
Die Figur 2 zeigt diese weitere Phaseneinstellung für die Schaltungen 3A und 3B und ihre zugehörigen Signale V-SYNC1 und V-SYNC2. Wie ersichtlich liegen nach der Initialisierung die Signale V-SYNC1 und V-SYNC2 auf ersten und zweiten gemessenen Phasenwinkeln 61 und 62 relativ zum Bezugssignal ReF3. Während der Phaseneinstellung werden diese Signale dann so eingestellt, daß sie relativ zu ihren entsprechenden Bezugssignalen ReF1 und ReF2 auf den oben angedeuteten Phasen liegen. Das Ergebnis ist, daß die vertikalen Synchronisationssignale V-SYNC1 und V-SYNC2 gleichphasig miteinander gemacht werden, wie durch die schraffierten Impulse in der Figur dargestellt. Da die vertikalen Phasenkomponenten der Videosignale von den Videokameras 4A und 4B als Reaktion auf die gleichphasigen Signale V-SYNC1 und V-SYNC2 erzeugt werden, werden sie ebenfalls gleichphasig bzw. zeitlich synchron erzeugt.
Eine ähnliche Situation tritt für die vertikalen Synchronisationssignale der anderen Schaltungen 3C-3X und die vertikalen Phasenkomponenten ihrer entsprechenden Videosignale ein. Diese Signale werden daher alle wie oben beschrieben gleichphasig erzeugt.
Figur 3 zeigt ausführlicher eine repräsentative Form der Schaltung 3A. Die Schaltungen 3B-3X sind ähnlicher Form und funktionieren ähnlich wie die Schaltung 3A und sind daher nicht ausdrücklich dargestellt worden.
Nach der Darstellung umfaßt die Schaltung 3A eine Impulsformerschaltung 18 zum Formen des zugehörigen Wechselstrombezugsignals ReF1 vor Zuführung des Signals zu einem Unterbrechungseingang 22 eines Mikrocomputers 19. Der Mikrocomputer 19 weist einen seriellen E/A- Anschluß 23 zur Aufnahme von Signalen von der SCC 1 über den Weg 26 auf. Ein Phasenbezugsausgang 21 des Mikrocomputers 19 ist mit einer Phasenregelschleife (PLL - phase locked loop) 17 verbunden. Die PLL 17 empfängt auch eine vertikale Synchronisationssignalausgabe 15A von einem Synchrongenerator 15. Die PLL entwickelt ein Ausgangsfehlersignal entsprechend der Phasendifferenz zwischen den Ausgängen 21 und 15A und liefert das Fehlersignal an ein Filter 17A.
Die gefilterte Ausgabe vom Filter 17A ist als analoger Spannungspegel an den Eingang eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO - voltage controlled oscillator) 16 angekoppelt. Als Reaktion auf diesen Spannungspegel erzeugt der VCO 16 ein Steuersignal, das dem Takteingang des Synchrongenerators 15 zugeführt wird. Der Synchrongenerator 15 wiederum erzeugt das vertikale Synchronisationssignal V-SYNC1, das wie oben angedeutet der PLL 17 zugeführt wird.
Ein Synchronsignalgemisch mit V-SYNC1-Taktgabe wird durch den Synchrongenerator 15 an den Außensynchronisationseingang 24 der Kamera 4A angelegt. Als Reaktion auf dieses Signal erzeugt die Kamera 4A ein Videosignal, dessen vertikale Phasenkomponente mit dem vertikalen Synchronisationssignal V-SYNC1 synchronisiert ist bzw. zur gleichen Zeit wie dieses beginnt.
Die Funktionsweise der Schaltung 3A während der Initialisierung läßt sich durch Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Figur 4 und das Impulsdiagramm der Figur 5 verstehen. Das Impulsdiagramm der Figur 5 ist das gleiche wie das Impulsdiagramm der Figur 2, nur sind die verschiedenen Phasen nunmehr als entsprechende Zeitverzögerungen dargestellt.
Bezug nehmend auf das Flußdiagramm der Figur 4 wartet im Schritt 45 der Mikrocomputer 19, bis das Bezugssignal Ref1 einen Übergang von Niedrig zu Hoch 80 erfährt, wobei zu diesem Zeitpunkt eine Unterbrechung erzeugt wird und der Mikrocomputer zum Schritt 46 fortschreitet.
Im Schritt 46 stellt der Mikrocomputer 19 einen internen Taktgeber auf einen vorbestimmten Wert ein, so daß der Taktgeber zu einer vorbestimmten Zeit Tp1 nach dem Übergang von ReF1 von Niedrig zu Hoch 80 von Ref1 überläuft und eine interne Unterbrechung erzeugt. Der vorbestimmte Wert Tp1 entspricht der Phase θp1 in der Figur 2.
Im Schritt 47 wartet der Mikrocomputer auf das Eintreten der internen Unterbrechung. Bei Eintreten der internen Unterbrechung schreitet der Mikrocomputer zum Schritt 48 fort.
Im Schritt 48 ändert der Mikrocomputer 19 den Zustand des Phasenbezugssignals bei 21.
Schritte 45-48 werden fortlaufend wiederholt. Als Ergebnis ist nach einer Einrast-Zeitdauer von einigen Sekunden das vertikale Synchronisationssignal V-SYNC1 zu einer vorbestimmten Verzögerungszeitdauer Tp1 relativ zum Bezugssignal ReF1 eingerastet.
Die Parameter des Filters 17A und des VCO 16 lassen sich so einstellen, daß eine gewünschte Einrastzeitdauer erhalten wird. Das erzeugte Videosignal an der Kamera 4A wird daher eine konstante vertikale Phasenkomponente aufweisen.
Im obigen Aufbau der Schaltung 3A liefert der Mikrocomputer 19 ein Phase nbezugssignal am Ausgang 21 zur PLL 17. Es ist jedoch auch möglich, am Ausgang 21 ein binäres Steuersignal bereitzustellen, das in ein Analogsignal zum Ansteuern des VCO 16 umgewandelt werden kann. Weiterhin läßt sich der Mikrocomputer 19 selbst anpassen, um am Anschluß 21 eine einstellbare schnelle Ausgabe zum direkten Ansteuern des Synchrongenerators bereitzustellen.
Wie oben angedeutet weisen die Schaltungen 3B-3X jeweils einen gleichartigen Aufbau auf und funktionieren wie die Schaltung 3A. So erzeugt während der Initialisierung jede Schaltung ihr vertikales Synchronisatiönssignal wie oben für die Schaltung 3A besprochen. Die Figur 5 zeigt das Signal V-SYNC2 der Schaltung 3B als weiteres Beispiel.
Wie ebenfalls oben angedeutet mißt nach der Initialisierung die SCC 1 die Phasendifferenz zwischen der vertikalen Phasenkomponente jedes Videosignals und dem ausgewählten Bezugssignal ReF3. Der Aufbau und die Funktionsweise der SCC 1 läßt sich durch Bezugnahme auf Figur 6, das Impulsdiagramm der Figur 5 und das Flußdiagramm der Figur 7 verstehen.
Nach der Figur 6 umfaßt die SCC 1 einen Mikrocomputer 6 mit einem Steuerausgang 12, der einen Steuereingang 14 eines Videoumschalters 8 ansteuert. Der Videoumschalter 8 leitet auf Grundlage deszustandes des Steuereingangs die empfangenen Videosignale gezielt von den Videokameras 3A-3X zum Monitor 2, wo die Videosignale angezeigt werden. Jedes zur Betrachtung ausgewählte Videosignal wird auch einem Videosynchrondetektor 7 zugeführt, der die vertikale Phasenkomponente des Signals erkennt. Der Detektor 7 kommuniziert mit einem Taktgebereingang 13 am Mikrocomputer 6.
Die Wechselstromleitung ReF3 ist über einen Impulsformer 9 gekoppelt und an einen Unterbrechungseingang 11 des Mikrocomputers 6 angelegt. Es ist ein serieller E/A-Anschluß 10 zur seriellen Übertragung von Signalen über die serielle Kommunikationsleitung 26 zu den abgesetzten Schaltungen 3A-3X vorgesehen.
Im Meßroutine-Flußdigramm der Figur 7 wird die Phasendifferenzmeßoperation der SCC 1 beschrieben. Bezug nehmend auf Figur 7 setzt im Schritt 59 der Mikrocomputer 6 den Steuereingang 14 des Videoumschalters 8 auf einen Wert, der den Videoumschalter 8 dazu veranlaßt, das von der ersten Videokamera 3A empfangene Videosignal zum Monitor 2 und zum Videosynchrondetektor 7 zu leiten.
Im Schritt 60 wartet der Mikrocomputer 6 eine vorbestimmte Zeit lang darauf, daß der Videosynchrondetektor 7 die vertikale Phasenkomponente des ausgewählten Videosignals erfaßt. Wenn die vertikale Phasenkomponente nicht innerhalb der vorbestimmten Zeit erkannt wird, schreitet der Mikrocomputer zum Schritt 65 fort, wo der Videoumschalter so eingestellt wird, daß er das nächste Videosignal zum Monitor 2 und zum Videosynchrondetektor 7 leitet, und dann wird Schritt 60 wiederholt. Wenn vom vertikalen Synchrondetektor eine vertikale Phasenkomponente erkannt wird, schreitet der Mikrocomputer zum Schritt 61 fort.
Im Schritt 61 wartet der Mikrocomputer 6, bis das Bezugssignal ReF3 einen Übergang von Niedrig auf Hoch 81 erführt, woraufhin eine Unterbrechung erzeugt wird und der Mikrocomputer 6 zum Schritt 62 fortschreitet.
Im Schritt 62 setzt der Mikrocomputer 6 einen internen Taktgeber zurück und aktiviert ihn.
Im Schritt 63 wartet der Mikrocomputer 19, bis der Videosynchrondetektor 7 wiederum die vertikale Phasenkomponente des überwachten Videosignals erkennt. Bei dieser Erkennung wechselt die Ausgabe des Detektors 7 den Zustand und bewirkt, daß der interne Taktgeber des Mikrocomputers 6 zu einer entsprechenden gemessenen Zeit Tm anhält und eine Unterbrechung erzeugt wird.
In der Figur 5 sind die Zeitverzögerungen Tm1 und Tm2 die Werte des internen Zeitgebers, wenn die vertikalen Phasenkomponenten der Videosignale der Kamera 3A bzw. 3B erkannt werden. Die gemessenen Zeitverzögerungen Tm1 und Tm2 entsprechen daher den in Figur 2 gezeigten Phasen θm1 und θm2.
Im Schritt 64 erzeugt der Mikrocomputer 6 ein dem Wert des internen Zeitgebers entsprechendes Signal und überträgt das Signal seriell über die serielle Kommunikationsleitung 26 zur entsprechenden Phaseneinstellschaltung 3A-3X.
Im Schritt 66 bestimmt der Mikrocomputer, ob das Videosignal von der letzten Kamera 4X verarbeitet worden ist. Wenn ja, dann springt der Mikrocomputer 6 aus seiner Meßroutine heraus. Wenn nicht, dann schreitet der Mikrocomputer zum Schritt 65 fort, wo der Videoumschalter zum Leiten des nächsten Videosignals zum Monitor 2 und zum Videosynchrondetektor 7 eingestellt wird, und dann wird der Schritt 60 wiederholt.
In der in Figur 7 gezeigten Meßroutine wird die Messung der Zeitdauer bzw. Verzögerung Tm zwischen dem Bezugssignal ReF3 und der jeweiligen vertikalen Phasenkomponente nur einmal durchgeführt. Es ist jedoch zu bevorzugen, daß jede Messung mehrere Male durchgeführt und dann ein Durchschnittswert ermittelt wird. Das trägt dazu bei, Fehler zu verhindern, die aufgrund von während einer beliebigen Einzelmessung eingeführtem Rauschen vorkommen können.
Wenn die SCC 1 aus ihrer beschriebenen Meßoperation austritt, sind zu den entsprechenden Schaltungen 3A-3X Signale übertragen worden, die den Zeitverzögerungen Tm zwischen der vertikalen Phasenkomponente jedes der Videosignale und dem Bezugssignal ReF3 entsprechen.
Von jeder Schaltung wird dann die gemessene Zeitverzögerung Tm zum Synchronisieren ihres vertikalen Synchronisationssignals mit dem zugehörigen Bezugssignal benutzt. Während dieser Operation führt jede Schaltung wieder die Routine der Schritte 45-50 der Figur 4 mit einigen Modifikationen aus.
Insbesondere werden die Schritte 45 und 47-50 wie schon beschrieben für die Initialisierungsoperation durchgeführt. Im Fall des Schrittes 46 jedoch wird, anstatt die vorbestimmte Verzögerung Tp zum Voreinstellen des internen Zeitgebers des Computers 19 zu benutzen, ein Wert benutzt, der auf der an der entsprechenden Schaltung 3A-3X empfangenen gemessen Zeitverzögerung Tm beruht. Insbesondere wird der Wert auf (Tp - Tm) eingestellt, wenn Tp - Tm positiv ist, und auf TR + (Tp - Tm), wenn (Tp - Tm) negativ ist.
Beispielsweise wird, wenn die Schaltung 3A den Schritt 46 durchführt, der interne Zeitgeber auf einen solchen Wert eingestellt, daß der interne Zeitgeber nach einer Zeitdauer TR + (Tp1 - Tm1) überläuft und eine Unterbrechung verursacht, wobei Tm1 die durch die Schaltung 3A empfangene gemessene Zeitverzögerung ist und TR die Periode des Bezugssignals ReF3 ist. Gleichermaßen wird, wenn die zweite Phaseneinstelischaltung 3B den Schritt 46 durchführt, der interne Zeitgeber auf einen solchen Wert eingestellt, daß der interne Zeitgeber nach einer Zeitdauer TR + (Tp2 - Tm2) überläuft und eine Unterbrechung bewirkt, wobei Tm2 die an der Schaltung 3B empfangene gemessene Zeitverzögerung ist.
Als Ergebnis dieser Phaseneinstelloperation wird nach einer Einrastperiode jedes vertikale Synchronisationssignal bei der entsprechenden Zeitverzögerung auf sein entsprechendes Bezugssignal eingerastet. Dadurch werden alle Synchronisationssignale gleichphasig miteinander, wie oben beschrieben und wie durch die schraffierten Impulse der Signale V-SYNC1 und V-SYNC2 in der Figur 5 dargestellt.
Obgleich die obige Beschreibung die Erfindung unter Bezugnahme auf von den drei Phasen einer Stromquelle abgeleitete Bezugssignale dargestellt hat, läßt sich erkennen, daß die Erfindung unter Verwendung einer beliebigen Mehrzahl von Bezugssignalen realisiert werden kann, vorausgesetzt, daß alle Bezugssignale im wesentlichen die gleiche Frequenz und ein festes relatives Phasenverhältnis aufweisen. Weiterhin könnte die SCC 1, während sie in der obigen Beschreibung das Bezugssignal ReF3 empfing, ebenso gut mit einem beliebigen der anderen Bezugssignale betrieben worden sein.
Zusätzlich kann wie oben bemerkt das Bezugssignal für die SCC 1 aus einem Videokamerasignal entwickelt werden, dessen vertikale Phasenkomponente im wesentlichen auf der gleichen Frequenz und mit einer voreingestellten Phase, d.h. netzsynchron mit einem der Bezugssignale liegt. Diese Modifikation ist in der Figur 4 in gestrichelter Linie durch den zusätzlichen vertikalen Synchrondetektor 31 dargestellt, der auf ein solches netzsynchrones Videokamerasignal reagiert und seine vertikale Synchronzeitgabe zum Anlegen an den Unterbrechungsanschluß 11 des Mikrocomputers 6 ableitet. Dadurch wird das Bezugssignal für den Mikrocomputer 6 bereitgestellt und der Impuisformer und das Bezugssignal ReF3 ersetzt.
In der obigen Beschreibung wurde angenommen, daß die Funktion des Umschalters 8 automatisch auf Grundlage von Mikrocomputeranweisungen eintritt. Der Umschalter hätte jedoch auch von Hand betrieben werden können, wobei der Bediener vom Mikrocomputer 6 zum gewünschten Umschalten aufgefordert worden wäre.

Claims

1. Videosystem (5) zum Einstellen der vertikalen Phase zur vertikalen Synchronisierung einer Mehrzahl von Videosignalen unter Verwendung einer Mehrzahl von Bezugssignalen (ReF1, ReF2, ReF3) mit im wesentlichen derselben Frequenz und einem im wesentlichen festen relativen Phasenverhältnis zwischen diesen; mit folgendem:

einer Mehrzahl von Videokameras (4A, 4B,...4X), die jeweils ein Videosignal mit einer vertikalen Phasenkomponente erzeugen;

einer Mehrzahl von Synchronisier- und Phaseneinstellschaltungen (3A, 3B, ... 3X), die jeweils auf ein Bezugssignal (ReF21, ReF2, ReF3) reagieren und jeweils ein Vertikalsynchronisationssignal erzeugen, das einer zugehörigen Videokamera (4A, 4B, ... 4X) zuzuführen ist, um die vertikale Phasenkomponente des durch die Videokamera erzeugten Videosignals einzustellen, wobei jede der besagten Synchronisier- und Phaseneinstellschaltungen (3A, 3B ... 3X) die Phase des durch die Synchronisier und Phaseneinstellschaltung (3A, 3B, ... 3X) erzeugten Vertikalsynchronisationssignals relativ zum zugehörigen Bezugssignal (ReF1, ReF2, ReF3), auf das die Synchronisier- und Phaseneinstelischaltung (3A, 3B, ... 3X) reagiert, nach einer gemessenen Phasendifferenz einstellt; und

einer auf die Videosignale von den Videokameras (4A, 4B, ... 4X) und auf ein ausgewähltes der besagten Mehrzahl von Bezugssignalen (ReF1, ReF2, ReF3) reagierenden Steuerung (1), die eine gemessene Phasendifferenz zwischen der vertikalen Phasenkomponente jedes Videosignals und dem ausgewählten der Mehrzahl von Bezugssignalen (ReF1, ReF2, ReF3) der Synchronisier- und Phaseneinstellschaltung (3A, 3B, ... 3X) zuführt, die das Vertikalsynchronisationssignal der das Videosignal erzeugenden Kamera (4A, 4B, ... 4X) zuführt.

2. Videosystem (5) zum Einstellen der vertikalen Phase nach Anspruch 1, wobei die jeweilige Synchronisier- und Phaseneinstellschaltung (3A, 3B, ... 3X) vor Einstellung ihres Vertikalsynchronisationssignals nach der zugehörigen gemessenen Phase ihr Vertikalsynchronisationssignal so einstellt, daß es sich in einer zugehörigen gegebenen Phasenlage relativ zum zugehörigen Bezugssignal befindet.

3. Videosystem (5) zur Einstellung der vertikalen Phase nach Anspruch 2, wobei die jeweilige Synchronisier- und Phaseneinstellschaltung (3A, 3B, ... 3X) die Phase ihres Vertikalsynchronisationssignals nach der zugehörigen gemessenen Phasendifferenz durch derartiges Einstellen ihres Vertikalsynchronisationssignals einstellt, daß es sich in einer eingestellten Phasenlage befindet, die einer weiteren Phasendifferenz gleich ist, die durch Abziehen der zugehörigen gemessenen Phasendifferenz von der zugehörigen gegebenen Phase bestimmt wird, wenn die weitere Phasendifferenz positiv ist, oder gleich 360º plus der weiteren Phasendifferenz ist, wenn die weitere Phasendifferenz negativ ist.

4. Videosystem (5) zur Einstellung der vertikalen Phase nach Anspruch 3, wobei die jeweilige besagte Synchronisier- und Phaseneinstellschaltung (3A, 3B, ... 3X) einen Synchronisationsgenerator (15) zum Erzeugen des Vertikalsynchronisationssignals der besagten Synchronisier- und Phaseneinstelischaltung (3A, 3B, ... 3X) umfaßt; einen Mikrocomputer (19) zum gezielten Einstellen einer Zeitdauer, wobei die besagte Zeitdauer als Reaktion auf das mit der besagten Synchronisier- und Phaseneinstellschaltung (3A, 3B, ... 3X) verbundene Bezugssignal (ReF1, ReF2, ReF3) eingestellt wird; auf den Ablauf der besagten Zeitdauer reagierende Schaltungen (16, 17, 17A) zum Überwachen des Vertikalsynchronisationssignals der besagten Synchronisier- und Phaseneinstellschaltung (3A, 3B, ... 3X) und Ansteuern des Synchronisationsgenerators (15) der besagten Synchronisier- und Phaseneinstellschaltung (3A, 3B, ... 3X) um zu bewirken, daß das besagte überwachte Vertikalsynchronisationssignal bei Ablauf der besagten Zeitdauer auftritt.

5. Videosystem (5) zum Einstellen der vertikalen Phase nach Anspruch 4, wobei die besagte Zeitdauer anfangs auf einen Wert gesetzt wird, der der zugehörigen gegebenen Phase entspricht, und danach auf einen Wert gesetzt wird, der der zugehörigen eingestellten Phase entspricht.

6. Videosystem (5) zum Einstellen der vertikalen Phase nach Anspruch 4, wobei die besagten Schaltungen eine auf den besagten Mikrocomputer (19) und den besagten Synchronisationsgenerator (15) reagierende Phasenregelschleife (7) umfassen; ein auf die besagte Phasenregelschleife (17) reagierendes Filter (17A); und einen auf das besagte Filter (17) reagierenden spannungsgesteuerten Oszillator (16).

7. Videosystem (5) zum Einstellen der vertikalen Phase nach Anspruch 6, wobei die besagte Steuerung (1) einen weiteren Mikrocomputer (6) umfaßt, der die Zeitdauer zwischen dem Auftreten der vertikalen Phasenkomponente jedes der besagten Videosignale und dem Auftreten des besagten ausgewählten der besagten Mehrzahl von Bezugssignalen (ReF1, ReF2, ReF3) feststellt.

8. Videosystem (5) zum Einstellen der vertikalen Phase nach Anspruch 7, wobei der besagte Mikrocomputer (6) auf das besagte ausgewählte der besagten Mehrzahl von Bezugssignalen (ReF1, ReF2, ReF3) reagiert und gezielt auf die vertikalen Phasenkomponenten der besagten Videosignale reagiert.

9. Videosystem (5) zum Einstellen der vertikalen Phase nach Anspruch 8, wobei die besagte Steuerung (1) weiterhin eine Videoschaltvorrichtung (8) zum gezielten Anlegen der besagten Videosignale an den besagten weiteren Mikrocomputer (6) umfaßt.

10. Videosystem (5) zum Einstellen der vertikalen Phase nach Anspruch 2, wobei das besagte ausgewählte der besagten Bezugssignale (ReF1, ReF2, ReF3) ein aus den Vertikalsynchronisationsinformationen eines Videokamerasignals, dessen vertikale Phasenkomponente mit einer voreingestellten Phasenlage mit einem der besagten Bezugssignale synchronisiert worden ist, abgeleitetes Signal ist.

11. Videosystem (5) zum Einstellen der vertikalen Phase nach Anspruch 1, wobei das besagte ausgewählte der besagten Bezugssignale (ReF1, ReF2, ReF3) ein aus den Vertikalsynchronisationsinformationen eines Videokamerasignals, dessen vertikale Phasenkomponente mit einer bestimmten Phasenlage mit einem der besagten Bezugssignale (ReF1, ReF2, ReF3) synchronisiert worden ist, abgeleitetes Signal ist.

12. Verfahren zum vertikalen Synchronisieren einer Mehrzahl von Videosignalen unter Verwendung einer Mehrzahl von Bezugssignalen (ReF1, ReF2, ReF3) mit im wesentlichen derselben Frequenz und einem im wesentlichen festen relativen Phasenverhältnis zwischen diesen; mit folgendem:

Verwendung einer Mehrzahl von Videokameras (4A, 4B, ... 4X) zur Erzeugung einer Mehrzahl von Videosignalen, die jeweils eine vertikale Phasenkomponente aufweisen und mit einem Bezugssignal (ReF1, ReF2, ReF3) verbunden sind;

Verwendung einer auf die Videosignale von den Videokameras (4A, 4B, ... 4X) und auf das ausgewählte der besagten Mehrzahl von Bezugssignalen (ReF1, ReF2, ReF3) reagierenden Steuerung zur Zuführung einer gemessenen Phasendifferenz zwischen der vertikalen Phasenkomponente jedes Videosignals und einem ausgewählten der besagten Mehrzahl von Bezugssignalen (ReF1, ReF2, ReF3);

und Verwendung einer Synchronisier- und Phaseneinstellschaltung (3A, 3B, ... 3X) zur Erzeugung von Vertikalsynchronisationssignalen, die jeweils zur Einstellung der vertikalen Phasenkomponente eines der Videosignale zu verwenden sind, wobei die besagte Erzeugung die Einstellung der Phase jedes erzeugten Vertikalsynchronisationssignals relativ zu einem Bezugssignal (ReF1, ReF2, ReF3) und nach einer durch die besagte Steuerung (1) zugefügten Phasendifferenz und entsprechend dem Videosignal, dessen vertikale Phasenkomponente unter Verwendung des erzeugten Vertikalsynchronisationssignals einzustellen ist, umfaßt.

13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei vor Einstellung der Phase jedes erzeugten Vertikalsynchronisationssignals eine Anfangsphaseneinstellung jedes Vertikal synchronisationssignals bereitgestellt wird, so daß es sich in einer zugehörigen gegebenen Phasenlage relativ zum Bezugssignal entsprechend dem Videosignal, dessen vertikale Phasenkomponente unter Verwendung des erzeugten Vertikalsynchronisationssignals einzustellen ist, befindet.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Einstellung der Phase jedes Vertikalsynchronisationssignals derart ist, daß sich das Vertikalsynchronisationssignal in einer eingestellten Phasenlage befindet, die einer weiteren Phasendifferenz gleich ist, die durch Abziehen der zugehörigen gemessenen Phasendifferenz von der zugehörigen gegebenen Phase bestimmt wird, wenn die weitere Phasendifferenz positiv ist, oder gleich 360º plus der weiteren Phasendifferenz ist, wenn die weitere Phasendifferenz negativ ist.

15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das besagte ausgewählte der besagten Bezugssignale (ReF1, ReF2, ReF3) ein aus den Vertikalsynchronisationsinformationen eines Videokamerasignals, dessen vertikale Phasenkomponente mit einer voreingestellten Phasenlage mit einem der besagten Bezugssignale (ReF1, ReF2, ReF3) synchronisiert worden ist, abgeleitetes Signal ist.

16. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das besagte ausgewählte der besagten Bezugssignale (ReF1, ReF2, ReF3) ein aus den Vertikalsynchronisationsinformationen eines Videokamerasignals, dessen vertikale Phasenkomponente mit einer voreingestellten Phase mit einem der besagten Bezugssignale (ReF1, ReF2, ReF3) synchronisiert worden ist, abgeleitetes Signal ist.