DE69320002T2 - Schaltung zur Abtrennung des Synchronisationssignals - Google Patents

Schaltung zur Abtrennung des Synchronisationssignals

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf medizinische Bilderzeugungsgeräte und insbesondere auf eine Synchronisationssignal-Abtrennschaltung zur Verwendung in einer Schnittstelle zwischen einem medizinischen Bilderzeugungssystem und einem Röntgenbilddrucker.
  • In der herkömmlichen Diagnose-Bilderzeugungstechnik mittels Film oder Bildschirm wird ein Körperteil eines Patienten zwischen einer Röntgenquelle und einem unbelichteten Film/Bildschirm positioniert. Durch Röntgenbelichtung des Körperteils wird ein latentes Röntgenbild auf dem Film erzeugt, wonach der Film entwickelt wird. Der Röntgenfilm wird dann vom Diagnostiker (Radiologen/Arzt) vor einer Lichtwand betrachtet. In jüngster Zeit werden mittels medizinischer Diagnose-Bilderzeugungsgeräte, z. B. CT- und MRI-Scannern, Röntgenbilder erzeugt, die auf einem Bildschirm betrachtet werden. Häufig stellt man von einem Röntgenvideobild einen Film in der Weise her, daß man den Videobildschirm abfotografiert. Der Film kann auch mittels eines Laserdruckers (z. B. des von der Eastman Kodak Company, Rochester, New York, vertriebenen KODAK EKTASCAN LASER PRINTERS) erzeugt werden.
  • Bei Einsatz eines Laserdruckers für die Herstellung eines dauerhaften Röntgenfilmbildes ergeben sich Probleme aus den verschiedenen Videoformaten, mit denen die verschiedenen medizinischen Bilderzeugungsgeräte arbeiten. Normalerweise wird das vom Gerät erzeugte Analogvideosignal für den Betrieb des Laserdruckers in ein Digitalbildsignal umgewandelt.
  • Um die ordnungsgemäße Umwandlung des Analogsignals in ein Digitalsignal zu bewirken, müssen die Zeitsteuerungssignale des Analogsignals erneut erzeugt wird. Diese Zeitsteuerungssignale umfassen ein Standard-Videosignal, ein Horizontal- Synchronisationssignal, ein Vertikal-Synchronisationssignal und F1/F2-Signale zum Identifizieren der geraden oder ungeraden Halbfelder des Standard-Videosignals. Wenn das empfangene Standard-Videosignalformat während des Vertikal-Synchronisationsintervalls keine Rechteckimpulse aufweist, müssen Rechteckimpulse eingefügt werden, damit die Synchronisation mit einem erneut erzeugten Pixeltaktgeber nicht verlorengeht.
  • Eine bekannte Synchronisationssignal-Abtrennvorrichtung (der von der National Semiconductor Company gelieferte SYNC STRIPPER LM1881) erzeugt Grund-Taktsignale für Standard-NTSC-Videogeräte, ist aber nicht in der Lage, Videogeräte mit anderen als Standardformaten, wie sie in der medizinischen Bilderzeugungstechnik vorkommen, zu unterstützen. Außerdem ist die Temperaturfestigkeit des LM1881 absolut unzureichend, da bei erhöhten Temperaturen sowohl die Horizontal- als auch die Vertikal-SynchronisationssignalE erheblich driften, wodurch auf den Videofilmen Artefakte (d. h. Zeilenverschiebungen und Zeilensprung-Halbbilder) entstehen.
  • Die folgenden Patente beschreiben Beispiele verschiedener Techniken zur Durchführung der Synchronisationssignal-Abtrennung zum Erfassen der geraden und ungeraden Halbbildfelder und zur Synchronisationssignal-Verarbeitung bei Mehrfach- Synchronisation, die jedoch für die medizinische Bildverarbeitung mit mehreren Geräten nicht in vollem Umfang geeignet sind:
  • US-A-4.827.341; US-A-4.450.342; US-A-4.064.541; US-A-4.397.309; US-A- 4.185.299; US-A-4.897.723; US-A-4.860.098; US-A-4.635.115; US-A-5.025.496; US- A-5.012.339; US-A-4.683.495.
  • US-A-4.792.853 beschreibt eine Videosignal-Verarbeitungseinrichtung zum Trennen der Horizontal- und Vertikal-Synchronisationssignalkomponenten von einem ange legten Videosignal zum Zwecke der Erzeugung eines Halbfeld-Diskriminierungssignals und zum Erkennen von Abnormalitäten oder Abweichungen von einer vorbestimmten Veränderung des Halbfeld-Diskriminierungssignals aufgrund von Fehlern der Komponenten des Synchronisationssignal oder eines Videosignals unterschiedlichen Typs oder Formats. In diesem Fall kann ein Ausgabegerät, wie ein Videodrucker, das Videobild nicht korrekt wiedergeben, und es wird ein Synchronisations- Fehlersignal erzeugt, woraufhin das Ausgabegerät angehalten oder eine andere Betriebsart gewählt werden kann. Das System ist nicht in der Lage, sich an einen weiten Bereich unterschiedlicher Horizontal-Synchronisationssignalfrequenzen anzupassen, wie sie bei den verschiedenen medizinischen Bildfelderzeugungseinrichtungen vorliegen.
  • Aus US-A-5.124.671 ist ein Oszillator-Steuerungssystem mit mehreren Frequenzbereichen bekannt, das einen Oszillator aufweist, der in einer Vielzahl breiter Frequenzbereiche mit der Horizontal-Synchronisationssignalfrequenz eines TV-Signals synchronisiert werden kann, um die entsprechenden Horizontal- und Vertikal-Abtastsignale für die Kathodenstrahlröhre eines Sichtgeräts zu erhalten. Da dieser Oszillator nur für den Einsatz in Verbindung mit analogen TV-Signalen bestimmt ist, sind keine Signale vorgesehen, die für Bilddigitalisierungs- und Speichergeräte in der mehrformatigen medizinischen Bildverarbeitung wichtig sind.
  • Bei medizinischen Bilderzeugungssystemen besteht daher ein Bedarf an einer Synchronisationssignal-Abtrennschaltung, die elektrisch und thermisch stabil ist, auch andere als Standard-Videoformate unterstützen kann, Standard-Videosignale, Horizontal-Synchronisationssignale, Vertikal-Synchronisationssignale, F1/F2-Signale für die Halbfeldbestimmung erzeugt und fehlende Rechteckimpulse im Vertikal-Synchronisationssignalintervall ausgleicht. Erfindungsgemäß wird eine neue und verbesserte Synchronisationssignal-Abtrennschaltung zur Verwendung in medizinischen Bilderzeugungsanwendungen bereitgestellt, die die Probleme bekannter Synchronisationssignal-Abtrennschaltungen löst. Durch die erfindungsgemäße Synchronisationssignal-Abtrennschaltung können sowohl elektrische als auch thermi sche Mängel einer bekannten Synchronisationssignal-Abtrennschaltung beseitigt und erweiterte Videoformate bearbeitet werden, die sowohl NTSC- als auch Nicht- NTSC-Standardformate umfassen.
  • Erfindungsgemäß wird eine Synchronisationssignal-Abtrennschaltung gemäß Anspruch 1 angegeben.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1 ein Blockdiagramm eines medizinischen Bildverarbeitungssystems, das eine Ausführungsform der Erfindung enthält;
  • Fig. 2 ein Blockdiagramm einer in Fig. 1 verwendeten Ausführungsform der Erfindung;
  • Fig. 3, 4 und 5 Schaltungsdiagramme der Synchronisationssignal-Abtrennschaltung gemäß Fig. 2; und
  • Fig. 6 und 7 Wellenformdiagramme zur Darstellung der Arbeitsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 2.
  • Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines medizinischen Bilderzeugungssystems, das eine Ausführungsform der Erfindung enthält. In der Darstellung umfaßt das medizinische Bilderzeugungssystem 10 eine Bilderfassungs-Schnittstelle 11, die von medizinischen Bilderzeugungseinrichtungen 12, 14 und 16 kommende analoge Videobildsignale (gleichen oder unterschiedlichen Formats) erfaßt, in digitale Bilder umwandelt und an einen Laser-Drucker 18 ausgibt, der ein Hardcopy-Röntgenfilmbild er zeugt. Die Schnittstelle 11 weist einen Video-Multiplexer 20 (MUX) zum Multiplexen der von den Einrichtungen 12, 14 und 16 kommenden Bilder auf.
  • Eine erfindungsgemäße Synchronisationssignal-Abtrennschaltung 22 erzeugt aus einem vom Multiplexer 20 kommenden Standard-Videosignal Horizontal-Synchronisationssignale, Vertikal-Synchronisationssignale und F1/F2-Halbfeldbestimmungssignale. Eine PLL-Schaltung 24 gewinnt aus dem Standard-Videosignal das Horizontal-Synchronisationssignal und erzeugt ein Abfragesignal, das von der Verzögerungsleitung 26 verzögert und an den Analog/Digital-Wandler (Digitalisierer) 28 angelegt wird, der vom Video-Multiplexer 20 den aktiven Videoteil des Standard- Videosignals empfängt. Die Vertikal-Synchronisationssignale, die Horizontal-Synchronisationssignale und die Feldbestimmungssignale (F1/F2) werden dem Bildspeicher 30 zugeführt, der das vom Digitalisierer 28 erhaltene digitale Bild speichert. Eine CPU 32 (bei der es sich zum Beispiel um einen Mikroprozessor handeln kann) steuert die Funktion des Multiplexers 20, des Digitalisierers 28 und des Bildspeichers 30. Das vom Bildspeicher 30 gelieferte digitale Signal wird dem Laserdrucker 18 zugeführt.
  • Fig. 2 bis 5 zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Synchronisationssignal-Abtrennschaltung 22. Die Synchronisationssignal-Abtrennschaltung 22 (Fig. 2) umfaßt einen Pufferverstärker 34 (der das Standard-Videosignal vom Video-Multiplexer 20 empfängt), einen Spitzenwertdetektor und einen Gleichstrom-Offset-Verstärker 36, eine Hochgeschwindigkeits-Komparatorschaltung 38, eine Vertikal-Synchronisationssignal-Detektoreinrichtung 40, eine Horizontal-Synchronisationssignal- Detektoreinrichtung 42, eine Halbfeld-Detektorschaltung 44 (F1/F2) und eine Steuerungslogik 46, die die Steuersignale von der CPU 32 empfängt.
  • Fig. 3, 4 und 5 zeigen im einzelnen eine Ausführungsform der Synchronisationssignal-Abtrennschaltung gemäß Fig. 2. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, wird das vom Video-Multiplexer 20 kommende Standard-Videosignal einem Breitband-Pufferver stärker 34 mit Verstärkungsfaktor eins zugeführt. Der Verstärker 34 isoliert und verstärkt das Standard-Videosignal.
  • Der Spitzenwertdetektor 36 dient dazu, den Wert der Synchronisationssignalspitze zu erfassen. In der Praxis arbeitet der Spitzenwertdetektor wie eine Abtast-Halteschaltung. Bei der beschriebenen Anwendung weist der Spitzenwertdetektor 36 einen sehr geringen Dynamikbereich auf (+/- 450 Millivolt), abhängig davon, ob es sich um vollständig schwarzes oder ein vollständig weißes Bild handelt. Der Spitzenwertdetektor 36 umfaßt einen Breitband-Hochstromverstärker 50, der über einen Widerstand 48 mit dem Verstärker 34 verbunden ist, sowie zwei Dioden 52 und 54 mit kurzer Sperrzeit. Die Diode 54 ist mit einer Integratorschaltung verbunden, die einen Kondensator 56, Widerstände 57 und 58 und einen Operationsverstärker 60 umfaßt. Die Diode 61 ist mit dem negativen Eingang des Operationsverstärkers 60 verbunden. Der positive Eingang des Verstärkers 60 liegt an Masse. Es handelt sich hier um einen Präzisions-Integrator mit ausgezeichneter Gleichstrom-Charakteristik, einschließlich geringer oberer Verzerrung und geringem oberem Offset. Diese Gleichstrom-Parameter sind nötig, um Abweichungen in der Integratorschaltung so gering wie möglich zu halten.
  • Die Rückkopplung vom Ausgang des Integrators zum Eingang des Spitzenwertdetektors erfolgt über den Widerstand 62. Die Rückkoppelschleife vermittelt der Schaltung die folgenden Vorteile: Unabhängigkeit vom nicht linearen Spannungsabfall in der Diode 54 bei Temperatur, Frequenz- und Amplitudenschwankungen des Eingangssignals.
  • Letzter Teil der Schaltung ist ein Gleichstrom-Pegelumsetzer und ein Hochgeschwindigkeitskomparator. Der Ausgang des Verstärkers 60 ist über den Widerstand 66 mit dem negativen Eingang des Operationsverstärkers 64 verbunden. Ein Widerstand 68 verbindet den Ausgang des Verstärkers 64 mit dem negativen Eingang. Der positive Eingang des Verstärkers 64 ist mit einem zwischen einer positiven Gleichstromquelle und Masse liegenden Spannungsteilernetz, bestehend aus den den Widerständen 70 und 72, verbunden. Der Kondensator 74 ist mit dem Widerstand 72 parallel geschaltet. Nach dem Erfassen der Synchronisationssignal-Spitze wird die Gleichstrom-Verzerrung mit dem erfaßten Pegel aufsummiert, um die Gleichstromspannung in der Mitte des Bildes zu zentrieren.
  • Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 6 die Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 3 anhand der Wellenformen I-V beschrieben werden. Die Wellenformen I und II werden am Ausgang des Verstärkers 34 erhalten und repräsentieren jeweils ein vollständig weißes Videobild und ein vollständig schwarzes Videobild. IIIA und IIIB geben den Synchronisationssignal-Spitzenwert für die Wellenformen I, II an. Die Wellenformen IV und V, die am Ausgang des Verstärkers 64 erhalten werden, geben die vom Verstärker 64 erzeugte Gleichstrom-Pegelumsetzung wieder.
  • Das Ausgangssignal des Verstärkers 34 wird dem negativen Eingang eines Hochgeschwindigkeits-Komparators 38 zugeführt. Diese Spannung dient als veränderlicher negativer Referenzwert, den der Hochgeschwindigkeits-Komparator 38 dazu verwendet, das ihm vom Ausgang des Verstärkers 54 zugeführte Eingangssignal mit dem positiven Eingangssignal des Komparators 38 in Beziehung zu setzen. Der Hochgeschwindigkeits-Komparator 38 dient dazu, die Videoinformationen aus dem Standard-Videosignal zu entnehmen. Die Klemmpegel werden dadurch aufgebaut, daß an den Komparator eine asymmetrische Spannung angelegt wird, wodurch übliche TTL-Ausgangsspannungspegel entstehen.
  • Da alle Zeitsteuerungsinformationen in dem Standard-Synchronisationssignal des Videosignals enthalten sind, kann dieses Signal zur Ableitung der folgenden Zeitsteuersignale verwendet werden: Des Vertikal-Synchronisationssignals, des F1/F2- Signals (gerades oder ungerades Halbfeld) und des Horizontal-Synchronisationssignals. Da die Horizontal- und Vertikal-Synchronisationssignals gleiche Amplitude aufweisen, können die Verfahren zum Abtrennen dieser Signale vom Standard- Videosignal nicht auch zur Unterscheidung dieser beiden Signale verwendet werden.
  • Allerdings unterscheiden sie sich in der Zeitdauer, und diesen Unterschied nutzt man als Grundlage für die Ableitung der Vertikal- und Horizontal-Synchronisationssignale.
  • Das Vertikal-Synchronisationssignal wird durch Integration der Standard-Videosignale während des vertikalen Austastens abgeleitet. In Fig. 4 ist zu erkennen, daß die Vertikal-Synchronisationsschaltung einen Widerstand 76 und wählbare Kondensatoren 78, 80 und 82 umfaßt, die mit dem Multiplexer 84 verbunden sind. Die Integrationszeit kann vom Benutzer gewählt werden und basiert auf der Horizontal-Zeilenfrequenz des Videosignalformats des jeweiligen Geräts. Bei der dargestellten medizinischen Bilderzeugungsanwendung werden die Kondensatorenwerte wie folgt gewählt: Wenn das Horizontal-Synchronisationssignal größer als 15,7 kHz aber kleiner als 24 kHz ist, hat das der Steuerung 88 zugeführte Steuersignal den Wert 00, und es wird der Kondensator 78 mit einem Wert von 3300 Picofarad ausgewählt. Wenn der Wert des Horizontal-Synchronisationssignals zwischen 24,1 kHz und 37 kHz liegt, hat das der Steuerung 88 zugeführte Steuersignal den Wert 10, und es wird der Kondensator 82 mit einem Wert von 1800 Picofarad ausgewählt. Wenn der Wert des Horizontal-Synchronisationssignals zwischen 37,1 kHz und 72 kHz liegt, hat das der Steuerung 88 zugeführte Steuersignal den Wert 01, und es wird der Kondensator 80 mit einem Wert von 470 Picofarad ausgewählt. Wenn das Horizontal-Synchronisationssignal einen Wert über 72 kHz aufweist, hat das der Steuerung 88 zugeführte Steuersignal den Wert 11, und es wird ein externer Kondensator mit entsprechendem Wert ausgewählt.
  • In der Vor-/Nach-Ausgleichszeit des Vertikal-Synchronisationsintervalls baut der gewählte Integrator-Kondensator mit jedem Impuls Ladung auf, da während des Entladezyklus nur ein geringer Spannungsabbau eintritt (die Ladezeit ist sehr viel länger als die Entladezeit). Dies ist jedoch nicht der Fall, wenn die Rechteckimpulse integriert werden und im gewählten Integrator-Kondensator tatsächlich wegen kurzer Ladezeit keine Ladung gespeichert wird (die Ladezeit ist sehr viel kürzer als die Entladezeit).
  • Das integrierte Signal wird an eine Verstärkungs- und Gleichstrompegelumsetzungsschaltung mit einem Widerstand 90, einem Operationsverstärker 92, einem Rückkopplungs-Widerstand 94 und einem Spannungsteilernetz mit Widerständen 96 und 98 angelegt. Parallel zum Widerstand 98 liegt ein Kondensator 100. Der Ausgang des Verstärkers 92 liegt am negativen Eingang des Verstärkers 102 des Nulldurchgangs-Detektors, dessen positiver Eingang an Masse liegt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 102 ist das Vertikal-Synchronisationssignal.
  • Das Erkennen des ungeraden und geraden Halbfeldes, d. h. die F1/F2-Erfassung, erfolgt mittels eines D-Speichergliedes 104 mit nur einem Eingang und wird durch die folgenden Signale zeitlich gesteuert: Das Standard-Videosignal, das Vertikal- Synchronisationssignal und das modifizierte Vertikal-Synchronisationssignal. Da F1/F2 zeitlich um eine halbe Horizontal-Zeile voneinander abweichen, müssen beide Signale synchronisiert werden. Hierzu wird das Standard-Videosignal mittels eines Teilers 106 durch zwei geteilt. Das vom Verstärker 102 gelieferte Vertikal-Synchronisationssignal wird im Umkehr-Verstärker 108 umgekehrt und dem Taktgeber-Eingang 110 des D-Speichergliedes 104 zugeführt. Das durch zwei geteilte Standard- Videosignal wird an den D-Eingang 112 des D-Speichergliedes 104 angelegt. Am Ausgang des D-Speichergliedes 104 liegt dann ein positives oder negatives Signal an, das anzeigt, ob das F1- oder F2-Halbfeld erkannt wurde.
  • In Fig. 7 sind verschiedene Wellenformen zur Erläuterung der Funktion der F1/F2- Detektorschaltung dargestellt. Die am Eingang des Teilers 106 anliegenden Wellenformen A1 und A2 stellen Standard-Videosignale der Halbfelder F1 bzw. F2 dar und enthalten Vorausgleichs-, Rechteck- und Nachausgleichssignale. Die Wellenform B stellt das Vertikal-Synchronisationssignal am Ausgang des Verstärkers 102 dar, die Wellenform E das invertierte Synchronisationssignal am Ausgang des Umkehrverstärkers 108. Die Wellenformen D1 bzw. D2 stellen die durch zwei geteilten Standard-Videosignale am Ausgang der Teilerschaltung 106 für die F1- und F2- Halbfelder, die Wellenformen F2 und F1 die Ausgangssignale des D-Speichergliedes 104 für die Halbfelder F2 bzw. F1 dar. Die Wellenform C ist ein modifiziertes V- Synchronisationssignal, das zum Rückstellen an den Teiler 106 angelegt wird.
  • Die Horizontal-Synchronisationsinformation ist im Standard-Videosignal- enthalten und muß daher dekodiert werden. Die erfindungsgemäße Horizontal-Synchronisationsschaltung besteht aus einer modifizierten PLL-Schaltung, die sowohl zum Erkennen des Horizontal-Synchronisationssignals als auch zum Ausgleich für fehlende Rechteckimpulse während des Vertikal-Synchronisationssignals sorgt, wenn dieses von medizinischen Bilderzeugungseinrichtungen kommt, die keine Rechteckimpulse erzeugen. Betrachtet man nun Fig. 4 und 5, so umfaßt die Horizontal- Synchronisationsschaltung einen aus der Gruppe der Widerstände 128, 130, 132 ausgewählten Widerstand oder einen externen Widerstand, wobei die Auswahl mittels des Multiplexers 134 in Abhängigkeit von der Steuerung 88 zugeführten Steuersignalen S0, S1 erfolgt. Das Ausgangssignal des Multiplexers 134 wird dem Eingang 135 eines Multivibrators 136 mit einmaliger Zeitablenkung zugeführt. Der ausgewählte Widerstand 128, 130, 132 bzw. der externe Widerstand wird mit dem Kondensator 138 kombiniert, um die Zeitkonstante für das Ausgangssignal des Multivibrators 136 mit einmaliger Zeitablenkung zu bestimmen.
  • Die modifizierte PLL-Schaltung umfaßt einen Phasenkomparator 140, ein Tiefpaßfilter 142 mit einem Widerstand 144 und einem Kondensator 146, einen spannungsgeregelten Oszillator (VCO) 148, eine Teilerschaltung 150 mit Flipflops 152 und 154 und einen Multiplexer 156. Der Multiplexer 156 wird durch die der Steuerung 158 des Multiplexers 156 zugeführten Eingangssignale S0 und S1 gesteuert.
  • Im Betrieb werden die Steuersignale S0 und S1 der Steuerung 88 des Multiplexers 134 und der Steuerung 158 des Multiplexers 156 zugeführt, um den entsprechenden Widerstand und den Divisor entsprechend der folgenden Tabelle auszuwählen: TABELLE
  • Rechtecksignale vorhanden = 0
  • Rechtecksignale nicht vorhanden = 1
  • Das Standard-Videosignal wird über ein UND-Gate 160 an den Eingang des Multivibrators 136 mit einmaliger Zeitablenkung angelegt. Das Ausgangssignal des Multivibrators 136 mit einmaliger Zeitablenkung wird dem Phasenkomparator 140 zugeführt, dessen Ausgangssignal mittels des Tiefpaßfilters 142 gefiltert wird. Die im Kondensator 146 aufgebaute Spannung wird dem VCO 148 zugeführt. Der Ausgang des VCO 148 liegt direkt an der Eingangsklemme A des Multiplexers 156. Außerdem wird das Ausgangssignal dem durch zwei teilenden Teiler 152 zugeführt, dessen Ausgang an der Eingangsklemme B des Multiplexers 156 liegt. Ferner wird das Ausgangssignal des Multivibrators 152 dem Eingang des durch zwei teilenden Teilers 154 zugeführt, dessen Ausgang an der Eingangsklemme C des Multiplexers 156 liegt. Das an der Ausgangsklemme D anliegende Ausgangssignal des Multiplexers 156 wird dem anderen Eingang des Phasenkomparators 140 zugeführt.
  • Wenn im Vertikal-Synchronisationsintervall des von einer medizinischen Bilderzeugungseinrichtung enthaltenen Videosignals keine Rechteckimpulse vorhanden sind, liegt an der Steuerleitung 162 das "Nicht vorhanden"-Signal "1" an und wird dem UND-Gate 164 als Eingabe zugeführt. Der andere Eingang des UND-Gates 164 ist mit dem Ausgang des UND-Gates 166 verbunden, an dessen Eingängen das invertierte Vertikal-Synchronisationssignal (Wellenform D in Fig. 7) und das Ausgangssignal des Multiplexers 156 anliegen. Wenn keine Rechtecksignale vorhanden sind, werden die von der Horizontal-Synchronisations-PLL-Schaltung erzeugten Horizontal-Synchronisationssignale in die durch die an der UND-Schaltung anliegende Wel lenform E bestimmte Vertikal-Synchronisationsperiode eingefügt. Zur logischen Verknüpfung der Rechtecksignale mit dem Standard-Videosignal dient eine Kleberlogik. Diese Schaltung löst die einmalige Zeitablenkung 136 aus, die das H- Synchronisationssignal aus dem Standard-Videosignal ausblendet.
  • Aufgrund der Verwendung einer PLL-Schaltung sind alle Zeitsteuerungs-Phasenbeziehungen mit dem Videosignal synchronisiert. Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß der VCO-Frequenzbereich im Hinblick auf verbesserte Linearität klein gehalten wird. Das Einfügen von Rechteck-Signalen in das Standard-Videosignal garantiert, daß die Haupt-PLL während des V-Synchronisationssignals synchronisiert bleibt. Wenn auf der Steuerleitung 162 das "Vorhanden"-Signal 0 für das Rechtecksignal erscheint, steht das UND-Gate 164 auf L, und das am ODER-Gate 168 anliegende Standard-Videosignal wird als Ausgangs-Videosignal verwendet.
  • Die erfindungsgemäße Synchronisationssignal-Abtrennschaltung ist mit Nutzen in medizinischen Bilderzeugungssystemen einsetzbar, bei denen aus verschiedenen medizinischen Bilderzeugungseinrichtungen stammende Videosignale unterschiedlicher Formate für eine Hardcopy-Ausgabeeinrichtung (einen Laserdrucker, eine Mehrformatkamera), für ein Sichtgerät oder für eine (magnetische, optische) Bildspeichereinrichtung digitalisiert werden.

Claims (5)

1. Synchronisationssignal-Abtrennschaltung zur Verwendung in einem medizinischen Bilderzeugungssystem, in dem Videosignale unterschiedlichen Formats aus verschiedenen medizinischen Bilderzeugungseinrichtungen (12, 14, 16) zur Verwendung in digitalen Ausgangsvorrichtungen wie Druckern, Sichtgeräten oder Bildspeichern digitalisiert werden sollen, wobei die Schaltung folgende Komponenten aufweist:
- Synchronisationssignal-Abtrenneinrichtungen (22), die ein Standard-Videosignal mit einer Horizontal-Synchronisationsfrequenz innerhalb eines ersten, zweiten, dritten oder vierten Frequenzbereiches empfangen und das Synchronisationssignal vom empfangenen Standard-Videosignal trennen;
- eine Horizontal-Synchronisationssignal-Detektoreinrichtung (42) zum Erfassen des Horizontal-Synchronisationssignals aus dem abgetrennten Synchronisationssignal;
- eine Vertikal-Synchronisationssignal-Detektoreinrichtung (40) zum Erfassen des Vertikal-Synchronisationssignals aus dem abgetrennten Synchronisationssignal; und
- eine Frequenzsteuerungseinrichtung (46) zum Steuern der Horizontal- und Vertikal-Synchronisationssignal-Detektoreinrichtung derart, daß sie im ausgewählten ersten, zweiten, dritten oder vierten Frequenzbereich des empfangenen Standard-Videosignals arbeitet,
gekennzeichnet durch
- einen Video-Multiplexer (20) zum Auswählen eines der verschiedenen medizinischen Bilderzeugungseinrichtungen (12, 14, 16), die Videosignale unterschiedlichen Formats erzeugen;
- eine Einrichtung (44) zum Erfassen des geraden oder ungeraden Halbbild- Feldes aus dem abgetrennten Synchronisationssignal, um nach der Digitalisierung das entsprechende Halbbild in einem Bildspeicher (30) zu identifizieren;
- Mittel (164, 166, 168) zum Einfügen von Horizontal-Synchronisationssignalen in das Vertikal-Synchronisationsintervall des Synchronisationssignals in Abhängigkeit von einem das Nichtvorhandensein von Rechteck-Impulsen anzeigenden Steuersignal, das erzeugt wird, wenn das empfangene Standard-Videosignalformat während des Vertikal-Synchronisationsintervalls keine Rechteck-Impulse aufweist; und
- einen PLL-Oszillator (24), der mit einem Horizontal-Synchronisationsausgang der Horizontal-Synchronisationssignal-Detektoreinrichtung (42) verbunden ist und Abtastsignale für einen Digitalwandler (28) erzeugt, um den aktiven Videoanteil des vom Video-Multiplexer (20) empfangenen Standard-Videosignals zu digitalisieren.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontal-Synchronisationssignal-Detektoreinrichtung (42) auswählbare Horizontal-Synchronisationsparameter (128, 130, 132, 148, 152, 154) enthält, die eine Funktion des Frequenzbereichs sind, in dem sich die Horizontal-Synchronisationsfrequenz des empfangenen Signals befindet, und daß die Frequenzsteuerungseinrichtung (46) die Horizontal-Synchronisationssignal-Detektoreinrichtung steuert, um den Horizontal-Synchronisationsparameter in Abhängigkeit vom ersten, zweiten, dritten oder vierten Frequenzbereich auszuwählen.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontal-Synchronisationssignal-Detektoreinrichtung (42) Auswahlmittel (134, 156) zum Auswählen der Horizontal-Synchronisationsparameter (128, 130, 132, 148, 152, 154) in Abhängigkeit von durch die Frequenzsteuerungseinrichtung (46) erzeugten Steuersignalen (S0, S1) aufweist.
4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikal- Synchronisationssignal-Detektoreinrichtung (40) auswählbare Vertikal-Synchronisationsparameter (78, 80, 82) enthält, die eine Funktion des Frequenzbereichs sind, in dem sich die Horizontal-Synchronisationsfrequenz des empfangenen Signals befindet, und daß die Frequenzsteuerungseinrichtung (46) die Vertikal- Synchronisationssignal-Detektoreinrichtung steuert, um den Vertikal-Synchroni sationsparameter in Abhängigkeit vom ersten, zweiten, dritten oder vierten Frequenzbereich auszuwählen.
5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontal-Synchronisationssignal-Detektoreinrichtung (42) ein Auswahlmittel (84) zum Auswählen der Horizontal-Synchronisationsparameter (128, 130, 132, 148, 152, 154) in Abhängigkeit von durch die Frequenzsteuerungseinrichtung (46) erzeugten Steuersignalen (S0, S1) aufweist.
DE69320002T 1992-11-23 1993-10-29 Schaltung zur Abtrennung des Synchronisationssignals Expired - Fee Related DE69320002T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/979,999 US5485220A (en) 1992-11-23 1992-11-23 Sync stripper circuit

Publications (2)

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