FI84127C - Frekvensdelningsmultiplekserad analogdigitalomvandlare. - Google Patents

Description

1 84127

Taajuusjakomultipleksoitu analogiadigitaalimuunnin

Esillä oleva keksintö liittyy piiristöön, joka käyttää ainoastaan yhtä analogiadigitaalimuunninta usei-5 den, keskenään erilliset taajuuskaistat kattavien analo-giasignaaleiden muuttamiseksi vastaaviksi digitaalisignaa-leiksi.

On olemassa signaalin käsittelysovellutuksia, joita varten on suotavaa digitalisoida kaksi tai useampia ana-10 logiasignaaleita. Esillä olevan keksinnön periaatteiden mukaisesti tämä voidaan toteuttaa piiristöllä, joka sisältää ainoastaan yhden ana1ogiadigitaa1imuuntimen (ADC), jolla on kustannusetu suhteessa piiristöön, joka käyttää erillistä analogiadigitaalimuunninta kutakin signaalia 15 varten.

Esillä olevan keksinnön esimerkinomainen sovellutuskohde on käyttö videosignaalin käsittelyjärjestelmässä, joka sisältää analogisten videosignaalien lähteen, jotka signaalit kattavat ennalta määrätyn taajuuskaistan, ana-20 logiadigitaalimuuntimen, joka reagoi analogisiin video-signaaleihin ja digitaalisten videosignaalien käsittely-piirit, jotka reagoivat muuntimen ulostuloon.

Tällaisessa järjestelmässä keksinnön mukainen järjestely sisältää ulkopuolisten signaalien lähteen, joiden 25 signaalien taajuus ei ole mainitun ennalta määrätyn taajuuskaistan sisällä ja välineet, jotka on kytketty analogisten video- ja ulkopuolisten signaalien lähteisiin analogisten videosignaalien lineaariseksi yhdistämiseksi ulkopuolisiin signaaleihin ulostulosignaalin kehittämiseksi. 30 Muuntimen signaalisisääntulo on kytketty yhdistysvälinei-den ulostuloon siten, että muunnin kehittää ulostuloonsa digitaalisia näytteitä, jotka edustavat mainittua ulostulosignaalia. Suodinvälineet, jotka reagoivat mainittuihin digitaalisiin näytteisiin, jotka muunnin on kehittänyt, 35 tuottavat ensimmäisen ja toisen digitaalisen signaalin, 2 84127 joilla on keskenään poissulkevat taajuuskaistat ja jotka edustavat vastaavasti videosignaaleja ja ulkopuolisia signaaleja. Lisäksi on varattu välineet mainitun ensimmäisen digitaalisignaalin syöttämiseksi digitaalisten 5 videosignaalien käsittelypiireille ja ulkopuolisten signaalien hyödyntämispiiri reagoi toiseen digitaaliseen signaaliin, jonka suodinvälineet ovat kehittäneet.

Esillä olevan keksinnön esimerkinomaisessa suoritusmuodossa ulkopuoliset signaalit käsittävät sinimuotoi-10 sesti värähteleviä signaaleja, jotka on kehittänyt kide-ohjattu analoginen oskillaattori, ja ne yhdistetään täydellisiin värivideosignaaleihin, joihin sisältyy väriver-tailusignaalikomponentti, jolla on ennalta määrätty taajuus. Muuntimen kellotaajuus vastaa mainitun ennalta mää-15 rätyn taajuuden nelikertaa ja analogisen oskillaattorin ulostulon taajuus vastaa ennalta määrätyn taajuuden puoli-toistakertaa. Mainitussa esimerkinomaisessa suoritusmuodossa ulkopuolisten signaalien hyödyntämispiiri käsittää digitaalisen oskillaattorin, joka reagoi ohjaussignaaliin 20 muuttuva taajuisen digitaalisen värähtelysignaalin muodostamiseksi ja vaihevertailuvälineet, jotka on kytketty digitaaliseen oskillaattoriin ja suodinvälineisiin. Vai-hevertailuväline kehittää signaalin, joka on verrannollinen vaihe-eroon toisen digitaalisen signaalin ja digitaa-25 lisen värähtelysignaalin välillä, joka vaihe-eroon verrannollinen signaali syötetään digitaaliselle oskillaattorille ohjaussignaalina.

Oheisessa piirustuksessa kuvio 1 on lohkokaavio, joka esittää osan tekniikan 30 tason mukaisesta digitaalisesta televisiovastaanottimesta kuvio 2 on lohkokaavio piiristöstä, joka luonnehtii esillä olevaa keksintöä, jota voidaan käyttää muuttamaan kuviossa 1 esitetty piiristö.

Piirustuksissa leveät nuolet edustavat väyliä moni-35 bittisiä rinnakkaisia digitaalisia signaaleja varten ja n 3 84127 viivamaiset nuolet edustavat yhteyksiä, jotka siirtävät analogisia signaaleja tai yksibittisiä digitaalisia signaaleja. Riippuen laitteiden käsittelynopeudesta saatetaan tarvita kompensoivia viiveitä tietyillä signaalireiteillä.

5 Digitaalisten piirien suunnittelua tunteva ammattimies tietäisi, missä tällaisia viiveitä tarvittaisiin tietyssä järjestelmässä.

Alla kuvattu esimerkin suoritusmuoto liittyy digitaaliseen televisiovastaanottimeen. Televisiovastaanotti-10 men osa, joka on esitetty kuviossa 1, sisältää vaihelukitun silmukan (PLL) 200, joka kehittää kellosignaalin CK, joka on vaiheeltaan lukittu vastaanotettujen videosignaalien vaakajuovatahtisignaalikomponentteihin (t.s. juova-lukittu kellosignaali). Toinen PLL 250 kehittää palautetun 15 apukantoaaltosignaalin, joka on vaiheeltaan lukittu vastaanotettujen videosignaalien värivertailupurskekomponent-tiin. Palautettua apukantoaaltosignaalia käytetään videosignaalien värikkyyssignaalikomponenttien tahdistetuksi demoduloimiseksi kahden kvadratuurivaiheisesti toisiinsa 20 liittyvän värierosignaalin kehittämiseksi.

PLL:n 200 kehittämällä juovalukitulla kellosignaalilla CK voi olla taajuusepästabiilisuutta, kun sisään-tulevat videosignaalit on johdettu standardista poikkeavasta lähteestä, kuten videonauhurilta tai videolevysoit-25 timelta. Standardista poikkeavan lähteen aikaansaamilla videosignaaleilla on yleisesti suhteellisen stabiilit väripurskesignaalikomponentit, mutta niillä voi olla vaaka juova tahtisignaalikomponentit, jotka merkittävästi vaihtelevat vaiheeltaan ja/tai taajuudeltaan juovalta toi-30 selle. Nämä vaihtelut voivat aiheutua videopään epäkohdis-tuksesta tai nauhan venymisestä videonauhurissa, vioista levyssä tai moottorin nopeusvaihteluista joko videonauhurissa tai videolevysoittimessa. PLL:n 200 kehittämän kellosignaalin taajuus muuttuu vaihteluiden seuraamiseksi 35 vaakajuovatahtisignaalin vaiheessa ja/tai taajuudessa 4 84127 ja siten näytteiden lukumäärän juovaa kohden pitämiseksi oleellisesti vakiona kautta koko kentän tai kehyksen.

Tämä piirre on suotava televisiosignaalin käsittelyjärjestelmissä, jotka sisältävät kenttä- tai kehysmuisteja.

5 Alla kuvatussa televiosvastaanottimen osassa tämä seurantapiirre kuitenkin voi aiheuttaa riittävän vaihtelun kellosignaalin taajuudessa aiheuttaakseen taajuusepästa-biilisuutta palautetussa apukantoaaltosignaalissa, jonka PLL 250 on kehittänyt ja siten vääristää palautettuja vä-10 rierosignaaleja.

Näiden taajuusepästabiilisuuksien korjaamiseksi palautetussa hakukantoaaltosignaalissa alla kuvattu tele-visiovastaanotin sisältää kolmannen PLL:n 300, joka on esitetty kuviossa 2. PLL 300 on digitaalinen PLL, joka ke-15 hittää värähtelevän signaalin, joka on vaiheeltaan lukittu vertailusignaaliin, joka on muodostettu analogisessa kide-oskillaattorilla 310. Koska vertailusignaalin taajuus on oleellisesti muuttumaton, PLL 300 seuraa taajuusepästa-biilisuuksia värähtelysignaalissaan, jotka on indusoinut 20 kellosignaali CK. PLL:n 300 kehittämät sisäiset ohjaussignaalit, jotka sallivat sen seurata näitä taajuusepä-stabiilisuuksia, syötetään PLL:lie 250 palautetun apukantoaal tosignaalin taajuuden stabiloimiseksi ja siten vääristymän määrän vähentämiseksi palautetuissa väriero-25 signaaleissa.

Yllä kuvattua järjestelmää varten värisignaalien vääristymän merkittäväksi vähentämiseksi, joka vääristymä liittyy kellosignaalin epästabiilisuuksiin, on suotavaa käyttää analogista kideohjattua oskillaattoria vertailu-30 signaalin kehittämiseksi PLL:ä 300 varten. Tämä vertailu-signaali on oleellisesti riippumaton kellosignaalista. Vertailusignaali voidaan digitalisoida joko erillisellä analogiadigitaalimuuntimella tai kuten on esitetty yllä kuvatussa suoritusmuodossa yhdistämällä vertailusignaali 35 analogisiin täydellisiin videosignaaleihin, jotka on il 5 84127 syötetty digitaalisen televisiovastaanottimen analogia-digitaalimuuntimelle 211 ja sitten erottamalla digitalisoitu vertailusignaali digitaalisista signaaleista, jotka analogiadigitaalimuunnin 211 on muodostanut. Digitalisoitu 5 vertailusignaali syötetään PLL:n 300 vaihekomparaattorille.

Keksinnön suoritusmuodon toiminta televisiovastaanottimen osissa, jotka on esitetty kuvioissa 1 ja 2 riippuu kellosignaalin CK taajuudesta, analogiadigitaalimuuntimen kvantisointiresoluutiosta ja PLLrlle 300 syötetyn vertailu-10 signaalin kvantisointiresoluutiosta. Seuraava kuvioissa 1 ja 2 esitetyn piiristön yksityiskohtainen selitys on esitetty näiden parametrin tärkeyden ymmärtämisen avuksi.

Kuviossa 1 täydellisten videosignaalien lähde 210, joka voi sisältää esimerkiksi tavanomaisen televisiovas-15 taanottimen virittimen, välitaajuusvahvistimen ja video-ilmaisimen muodostaa täydelliset videosignaalit analogia-digitaalimuuntimelle 211. Analogiadigitaalimuunnin 211 reagoi näytteityskellosignaaliin CK digitaalisten näytteiden muodostamiseksi, jotka edustavat täydellisiä videosignaa-20 leja. Tyypillisessä digitaalisessa televisiovastaanottimessa analogiadigitaalimuuntimelle syötetty analogiasignaali on sovitettu kattamaan amplitudiarvoalue, joka on pienempi arvoalue, jonka analogiadigitaalimuunnin voi muuntaa (t.s. analogiadigitaalimuuntimen analogiasignaalialue). Esimer-25 kiksi esillä oleva suoritusmuoto sisältää kahdeksan bittisen analogiadigitaalimuuntimen, joka muodostaa digitaali-arvoja alueella 0-255. Analogiadigitaalimuuntimelle syötetyn analogisen videosignaalin dynamiikka-alue on rajoitettu minimiarvoon, joka vastaa digitaalista arvoa 10 ja 50 maksimiarvoon, joka vastaa digitaalista arvoa 245. Käyttämättömiä kvantisointiarvoja analogiadigitaalimuuntimen alueen molemmissa päissä käytetään puskurivyöhykkeinä positiivisten ja negatiivisten ylitystilojen ilmaisemiseksi. Esillä olevassa suoritusmuodossa tämän johdosta puskuri-35 vyöhykkeet määrittävät 20 käyttämättömän kvantisointi-tason dynamiikka-alueen.

6 84127

Toinen analogiadigitaalimuuntimen ominaisuus, joka on tärkeä esillä olevalle keksinnölle on sen näytteenottotaajuus. Esillä olevassa suoritusmuodossa analogiset videosignaalit näytteytetään taajuudella f joka on oleel-5 lisesti 910 kertaa vaakajuovataajuus f„ tai standardin mukaisille signaaleille neljä kertaa väriapukantoaaltosig-naalin taajuus f . Näin ollen Nyquisfin kriteerien mukaisesti analogiasignaalit, joiden taajuus on alhaisempi kuin kynnystaajuus 455f„ (t.s. 2f tai 7,16 MHz standar- H se 10 din mukaisille NTSC -signaaleille) voidaan digitalisoida aiheuttamatta valetoistovääristymää. Analogiadigitaali-muuntimelle syötettyjen analogisten videosignaaleiden korkeimman taajuiset komponentit ovat merkittävästi tämän kynnyksen alapuolella (t.s. 4,2 MHz NTSC -videosignaaleille). 15 Analogiadigitaalimuuntimen 211 muodostamat näytteet syötetään tahtisignaalierotinpiiristölle 212. Piiristö 212 kehittää esimerkiksi signaalin HSYNC, joka edustaa täydellisten videosignaalien vaakajuovatahtisignaalikomponent-tia. Signaali HSYNC syötetään vaihekomparaattorin 214 yhdel-20 le sisääntuloliittimelle. Sisäisesti kehitetty vaakajuova-tahtisignaali HS syötetään vaihekomparaattorin 214 toiselle sisääntuloliittimelle. Piiristö, joka kehittää signaalin HS on kuvattu alla. Vaihekomparaattori 214 voi olla esimerkiksi samanlainen kuin piiristö, jota on kuvattu US-patent-25 tijulkaisussa 4 506 175 otsikoltaan "Digital Phase Compa rator Circuit Producing Sign And Magnitude Outputs". Vaihekomparaattorin 214 muodostama signaali voi olla esimerkiksi aikaviive vastaavien pulssisignaalien HSYNC ja HS johtoreunojen välillä. Tällä signaalilla on positiivisia 30 arvoja, kun SHYNC -pulssien johtoreunat esiintyvät ennen HS -pulssien johtoreunoja ja negatiivisia arvoja, kun HSYNC -pulssien johtoreunat esiintyvät HS -pulssien johto-reunojen jälkeen.

Vaihekomparaattoripiiristön 214 muodostama signaali 35 syötetään aiipäästösuotimelle 216. Suodin 216 on PLL:n 200

II

7 84127 silmukkasuodin. Alipäästösuotimen 216 muodostamat suodatetut vaihe-erosignaalit syötetään digitaalianalogiamuun-timelle 218. Digitaalianalogiamuunnin 218 kehittää analogiset potentiaaliarvot, jotka edustavat suodatettuja vai-5 he-erosignaaleja ja syöttää nämä arvot vaakajuovataajuu-della jänniteohjatulle oskillaattorille (VCO) 220. VCO 220 on viritetty omaamaan vapaan värähtelytaajuuden R kertaa fH. Esillä olevassa suoritusmuodossa R on vaakajuovataajuu-den fH puolikkaan harmonisen järjestysluku, joka approksi-10 moi väriapukantoaaltotaajuuden monikertaa. Esimerkiksi NTSC -järjestelmässä väriapukantoaaltosignaalin taajuus fgC on vaakajuovataajuuden puolikkaan 455. harmoninen ja standardin mukaisille signaaleille näytteytyskellosignaa-lin taajuus f ^ on neljä kertaa väriapukantoaaltosignaalin 15 taajuus eli 4f Siten VCO: 11a, jota käytetään tässä suoritusmuodossa, on vapaa värähtelytaajuus noin 910 kertaa vaakajuovataajuus (R = 910).

VCO:n sinimuotoinen ulostulosignaali syötetään Schmitt -liipaisupiiristölle 221, joka kehittää suorakul-20 ma-aaltokellosignaalin CK, jolla on taajuus f , joka on yhtä kuin R kertaa f . Signaali CK syötetään taajuusjako- Π piiristölle 222. Piiristö 222 jakaa signaalin CK taajuuden R:llä signaalin HS kehittämiseksi, jonka taajuus on oleellisesti yhtä kuin fH· Kuten yllä on esitetty, signaali HS 25 syötetään vaihekomparaattorin 214 toiselle sisääntuloliit-timelle.

Piiristö 222 voi esimerkiksi sisältää 10-bittisen laskurin (ei esitetty), joka on suunniteltu palautettavaksi, kun saavutetaan lukema-arvo 910. Taajuudenjakopiiristö 222 30 voi edelleen sisältää piirielementit (ei esitetty), jotka on kytketty laskuriin ilmaisemaan lukema-arvot, jotka vastaavat purskeaikävälin alkua ja loppua ja purskeporttisig-naalin BG kehittämiseksi, joka kattaa aikavälin, jonka nämä lukema-arvot määrittävät kussakin vaakajuovajaksossa.

8 84127 PLL 200 kehittää kellosignaalin CK, joka seuraa ei-standardin mukaisen signaalin vaihtelevaa juovataajuut-ta oleellisesti tasaisen kellosignaalipulssien lukumäärän tuottamiseksi juovaa kohden. Esillä olevassa suoritusmuo-5 dossa vaihekomparaattorin 214, alipäästösuotimen 216, di-gitaalianalogiamuuntimen 218, VCO:n 220, Schmitt -liipai-sinpiirin 221 ja taajuusjakajapiiristön 222 vahvistusteki-jät on valittu aikaansaamaan silmukka-aikavakio, joka on likimain 15 vaakajuovajaksoa ja vaimennustekijän 2. Nämä 10 vahvistusarvot riippuvat PLLrssä käytetyistä piirielemen-teistä ja ne voi vaihelukittujen silmukoiden suunnittelua tunteva asiantuntija helposti laskea. Selvitys vahvistus-arvojen, vaimennustekijän ja PLL:n aikavakion välisistä riippuvuuksista voidaan löytää W.J. Gruen'in artikkelista 15 "Theory of AFC Synchronization", Proceedings of the IRE, elokuu 1953, sivut 1043-1048.

Täydelliset videosignaalit lähteestä 210 syötetään myös Y/C erotussuodinpiiristölle 230. Piiristö 230 voi sisältää esimerkiksi alipäästösuotimen ja kaistanpäästö-20 suotimen vastaavien valotiheys- ja värikkyyskaistasignaa-likomponenttien erottamiseksi täydellisistä videosignaaleista. Valotiheys- ja värikkyyskaistasignaalit ovat saatavissa vastaavasti piiristön 230 ulostuloväyliltä YB ja CB.

25 Erotetut värikkyyskaistakomponentit syötetään kerto jille 232 ja 234, jotka käyttäen PLL:n 250 muodostamia signaalia demoduloivat värikkyyssignaalit kahdeksi kvadra-tuurivaiheiseksi peruskaistan värierosignaaliksi esimerkiksi I ja Q. Värierosignaalit syötetään vaihevirheilmaisimel-30 ie 236. Vaihevirheilmaisin 236 kehittää ulostulosignaalin, joka edustaa demoduloidun värieropurskesignaalin vaiheen ja vertailuvaihearvon välistä erotusta. Vaihevirheilmaisin 236 voi sisältää esimerkiksi piiristön (ei esitetty) peruskaistan I- ja Q -näytcarvojen keräämiseksi purskeaika-35 välin aikana ja kasaantuneiden I -arvojen jakamiseksi ti 9 84127 kasaantuneilla Q -arvoilla arvojen kehittämiseksi, jotka edustavat purskesignaalin vaihetta suhteessa I- ja Q -näytteiden näytteenottohetkiin. Nämä arvot voidaan vähentää vertailuarvosta, joka edustaa haluttua purskevaihetta 5 vaihevirhearvojen kehittämiseksi PLL:n 250 ohjaamiseksi. Ilmaisimen 236 kehittämät vaihevirhearvot syötetään ali-päästösuotimelle 238. Suodin 238 on PLL:n 250 silmukka-suodin. Suodatettu vaihevirhesignaali, jonka suodin 238 on muodostanut syötetään summaimen 240 yhteen sisääntuloport-10 tiin. Kiinteä lisäysarvo K^, jonka lähde 242 on syöttänyt, syötetään summaimen 240 toiseen sisääntuloporttiin. Summaimen 240 kehittämä signaali syötetään sisääntulevana li-säysarvona diskreettiaikaiseen oskillaattoriin (DTO) 252, joka sisältää summaimen 244, akkurekisterin 246 ja ROM:in 15 248, joka on ohjelmoitu muodostamaan vastaaviin ensimmäi seen ja toiseen ulostuloporttiin sen osoitesisääntuloport-tiin syötettyjen kerääntyneiden lisäysarvojen kosini ja sini normaloituina 2^radiaaneiksi. Nämä signaalit, jotka esillä olevassa suoritusmuodossa ovat 2Hf „t:n kosini ja 20 sini vastaavasti syötetään vastaaville kertojille 232 ja 234, kuten yllä on esitetty, värikkyyssignaalin tahdistetuksi demoduloimiseksi kahden kvadratuurivaiheisen väri-erosignaalin palauttamiseksi.

Vakaassa tilassa, kun demoduloidun purskesignaalin 25 vaihearvon ja vertailuvaihearvon välillä ei ole eroa, DTO:n kehittämän signaalin taajuus määräytyy bittien lukumäärästä N akkurekisterissä 246, lähteen 242 syöttämästä lisäysar-vosta K1 ja kellosignaalin CK taajuudesta f ^ yhtälön mukaisesti 30 f = (K /2N)f

Olettaen, että rekisteri 246 on 20-bittinen rekisteri ja että kellosignaalin CK taajuus on yhtä kuin 4f , K-:n 18 ^ arvo yhtä kuin 262,144 (t.s. 2 ) tuottaa ulostulosignaa lin, jonka taajuus on f· Dynaamisessa toiminnassa, kun 35 purskevaihe ei sovi yhteen vertailuvaiheen kanssa, ilmaisimen 236 muodostavat vaihe-eroarvot kasataan alipäästö- 10 841 27 suotimella 238 korjaustermin kehittämiseksi, joka summataan arvoon K^ summaimella 240 DTO:n taajuuden muuttamiseksi suuntaan, joka pyrkii vähentämään vaihe-eroa.

On suotavaa, että PLL:n 250 aikavakio on suhteelli-5 sen pitkä kohinan vaikutusten vähentämiseksi ja korkeatasoisen vaihetarkkuuden aikaansaamiseksi signaaleille, jotka syötetään tahdistettuihin demoduloiviin kertojiin 232 ja 234. Esillä olevassa suoritusmuodossa esimerkiksi PLL:n 250 useiden piirielementtien vahvistustekijät on asetettu 10 arvoihin, jotka tuottavat silmukka-aikavakion, joka on likimain yksi kehysjakso (1s/30 NTSC -signaaleille). Koska PLL:n 250 aikavakio on huomattavasti pidempi kuin PLL:n 200 aikavakio, PLL 250 ei ehkä kykene seuraamaan taajuus-muutoksia regeneroidussa apukantoaaltosignaalissa, jotka 15 ovat aiheutuneet muutoksista kellosignaalin CK taajuudessa. Tämä kuviossa 1 esitetyn järjestelmän puute voi aiheuttaa satunnaisia virheitä I- ja Q -värierosignaaleihin tai se voi saada PLL:n 250 kehittämään väriapukantoaaltosignaalin, jolla on väärä taajuus lukittuna väärään juovataajuuden 20 harmoniseen.

Kuvio 2 on lohkokaavio piiristöstä, joka kompensoi PLL:n 250 kellosignaalin CK taajuusvaihteluiden suhteen ja joka luonnehtii esillä olevaa keksintöä. Piiristö sisältää oskillaattorin 310, joka kehittää sinimuotoisen ulos-25 tulosignaalin, joka kattaa amplitudiarvoalueen, joka on yhtä kuin 16 analogiadigitaalimuuntimen 211 kvantisointi-tasoa (t.s. neljä bittiä) ja taajuus f , jonka on määrittänyt resonanssikide 312. Esillä olevassa suoritusmuodossa f on oleellisesti yhtä kuin 3f /2 (5,37 MHz),

Ubv se 30 joka on selvästi täydellisen NTSC -videosignaalin korkeimman taajuuden (4,2 MHz) yläpuolella. Oskillaattorin 310 ulostulosignaali syötetään analogiseen summauspiiristöön 314, missä se lisätään lähteen 210 muodostamiin täydellisiin videosignaaleihin. Summauspiiristö 314, joka voi sisältää esimerkiksi vastusverkoston (esitetty katkoviivoilla) , tl 11 84127 joka lineaarisesti yhdistää täydelliset videosignaalit oskillaattorin 310 muodostamiin signaaleihin interfrenssin estämiseksi. On ajateltu, että summauspiiristö 314 voi skaalata värähtelysignaalit ja täydelliset videosignaalit 5 ennen niiden yhdistämistä. Tässä tapauksessa oskillaattorin 310 muodostamilla signaaleilla voi olla suurempi taa-juusarvoalue kuin yllä mainittu 16 kvantisointitasoa. Sum-mauspiiristön 314 kehittämät yhdistetyt signaalit syötetään analogiadigitaalimuuntimelle 211 täydellisten videosignaa-10 lien sijasta, kuten on esitetty kuviossa 1. Analogiadigi-taalimuuntimen 211 muodostamat digitaaliset signaalit syötetään alipäästösuotimelle 302, jolla on taajuusvasteomi-naiskäyrä, joka sallii digitaalisten täydellisten videosignaalien kaikkien taajuuskomponenttien päästä läpi vähäi-15 sellä tai olemattomalla vaimennuksella, mutta oleellisesti estää oskillaattorin 310 ulostuloa edustavat yhdistetyn signaalin komponentit. Täydelliset videosignaalit, jotka alipäästösuodin 302 on kehittänyt, syötetään tahtisignaa-lierotinpiiristöön 212 ja Y/C erotussuotimelle 230 sig-20 naalien sijasta, jotka analogiadigitaalimuunnin 211 on suoraan muodostanut, kuten on esitetty kuviossa 1. Täydelliset videosignaalit syötettyinä analogiadigitaalimuuntimelle 211 saatetaan tehokkaasti värähtelemään oskillaattorin 310 muodostaman signaalin toimesta. Näin ollen ali-25 päästösuotimen 302 muodostamilla täydellisillä videosignaaleilla voi olla korkeampi kvantisointiresoluutio kuin täydellisillä videosignaaleilla, jotka on digitalisoitu suoraan, kuten on esitetty kuviossa 1.

Analogiadigitaalimuuntimen 211 kuviossa 2 muodos-30 tamat digitalisoidut yhdistetyt signaalit syötetään myös kaistanpäästösuotimelle 304, jolla on taajuusvasteominais-käyrä, joka oleellisesti estää täydellisen videosignaalin komponentit samalla kun päästää komponentit, jotka edustavat oskillaattorin 310 ulostulosignaalia. Kaistanpäästösuo-35 timen 304 muodostamat värähtelysignaalit syötetään vertai- lusignaalina vaihelukitun silmukan 300 vaihekomparaattorille 12 84127 316. Vaihekomparaattorin 316 lisäksi PLL 300 sisältää ali-päästösuotimen 318, summaimen 320, digitaaliarvolähteen 322 ja DTO:n 302, joka sisältää summaimen 324, akkurekis-terin 326 ja ROM:in 327. Tämä PLL kehittää esimerkiksi 5 digitaalisen signaalin ROM:in 327 ulostuloportille, jolla on kvantisointialue, joka on oleellisesti sama kuin kais-tanpäästösuotimen 304 muodostaman signaalin alue ja joka on lukittu taajuudeltaan ja vaiheeltaan oskillaattorin 310 kehittämään signaaliin. Vaiheilmaisin 316 vertaa ROM:in 327 10 muodostamaa signaalia kaistanpäästösuotimen 304 muodostamaan vertailusignaaliin. Sen jälkeen kun PLL 300 on lukittunut vertailusignaaliin, vaiheilmaisimen 316 kehittämä vaihe-erosignaali edustaa vaihemuutoksia DTO:n kehittämässä signaalissa, jotka ovat kellosignaalin aiheuttamia. Tämä 15 vaihe-erosignaali syötetään alipäästösuotimelle 318. Suodin 318 on PLL:n 300 silmukkasuodin. Suotimen 318 vahvis-tustekijät on asetettu yhdessä silmukan muiden elementtien vahvistustekijoiden kanssa aikaansaamaan silmukka-aikavakio, joka on pienempi kuin tai likimain yhtä kuin PLL:n 200 ai-20 kavakio (t.s. viisitoista vaakajuovajaksoa). Suotimen 318 muodostama suodatettu vaihe-erosignaali summataan kiinteään digitaaliarvoon K2 lähteeltä 322 summaimella 320. Summaimen 320 muodostama signaali syötetään DTO:n 320 sisääntulevana lisäyssignaalina. DTO:n 302 ulostulosignaali syötetään vai-25 heilmaisimelle 316 takaisinkytkentäsilmukan saamiseksi valmiiksi .

Summaimen 320 kehittämä sisääntuleva lisäyssignaali ohjaa DTO:n 302 muodostaman signaalin taajuutta ja vaihetta. Tämä sisääntuleva lisäyssignaali sisältää vakiokomponentin 30 K2, joka pitää DTO:n 302 vertailusignaalin taajuudella, kun käsitellään standardin mukaisia videosignaaleja, ja muuttuvan komponentin, jonka on syöttänyt alipäästösuodin 318, mikä sallii DTO:n seurata sisääntulosignaalinsa taajuus-epästabiilisuuksia, joita voi esiintyä, kun käsitellään 35 ei-standardin mukaisia videosignaaleja. Summaimen 320

II

13 84127 muodostama sisääntuleva lisäyssignaali syötetään skaalaus-piiristöön 323, joka kertoo signaalin tekijällä Kg, joka on oleellisesti yhtä kuin 1/K2» Skaalauspiiristön 323 ulostulosignaali syötetään kertojan 328 yhteen sisääntuloport-5 tiin, jonka toinen sisääntuloportti on kytketty vastaanottamaan PLL:n 250 summaimen 240 muodostama signaali. Kertojan 328 ulostulosignaali syötetään sisääntulevana lisäyssignaa-lina DTO:lle 252. Tämä modifioitu sisääntuleva lisäyssignaali on kompensoitu muutosten suhteen kellosignaalin CK taa-10 juudessa. Tämän mukaisesti PLL 250 seuraa täydellisten videosignaalien värivertailupurskesignaalikomponentteja kvad-ratuurivaiheisten väriapukantoaaltosignaalien kehittämiseksi, jotka ovat oleellisesti riippumattomia juovalukitun kello-signaalin taajuusepästabiilisuuksista.

15 On tärkeää huomata, että kuviossa 2 esitetyssä kek sinnön suoritusmuodossa oskillaattorin 310 muodostaman vertailusignaalin ja tähteen 210 muodostamien täydellisten videosignaalien amplitudiarvojen alueiden summa on pienempi kuin signaalien alue, jotka analogiadigitaalimuutin 211 voi 20 muuttaa (t.s. 16+236 - 252, mikä on vähemmän kuin 256).

Edelleen vertailu- ja täydellisten videosignaalien taajuus-spektrit eivät limity. Vaikka tässä keksinnön suoritusmuodossa käytetyn vertailusignaalin taajuus (5,37 MHz) on vähemmän kuin analogiadigitaalimuuntimen 211 Nyquist -taajuus 25 (7,16 MHz), on ajateltu, että vertailusignaalia Nyquist -rajan yläpuolella voidaan käyttää sikäli kuin sen vale-toistotaajuus ei ole yhdistettyjen videosignaalien kattaman taajuuskaistan sisäpuolella. Tässä tapauksessa PLL:lie 300 syötetyn vertailusignaalin taajuus on valetoistotaajuus.

Claims (5)

1. Laite videosignaalien käsittelyjärjestelmässä, joka sisältää ennalta määrätyn taajuuskaistan kattavien 5 analogisten videosignaalien lähteen, analogiadigitaali- muuntimen (211), joka reagoi analogisiin videosignaaleihin ja on ajastuksen kohteella ennalta määrätyllä taajuudella, ja digitaalisia videosignaaleja käsittelevät piirit, jotka reagoivat muuntimen ulostuloon, tunnettu ylimää-10 räisten signaalien lähteestä (310) , joiden signaalien taajuus ei ole mainitun ennalta määrätyn taajuuskaistan sisällä, välineestä (314) kytkettynä analogisten videosignaalien lähteeseen ja ylimääräisten signaalien lähteeseen analogisten videosignaalien ja ylimääräisten signaalien 15 lineaariseksi yhdistämiseksi ulostulosignaalin kehittämi seksi, jolla analogiadigitaalimuuntimella on sisääntuloonsa kytkettynä mainitun signaalin yhdistysvälineen ulostuloon digitaalisten näytteiden kehittämiseksi sen ulostuloon, jotka edustavat mainittua ulostulosignaalia, suodin-20 välineestä (301, 304), joka on kytketty analogiadigitaali-muuntimen (211) ulostuloon ja reagoi sen kehittämiin digitaalisiin näytteisiin ensimmäisen ja toisen digitaalisen signaalin kehittämiseksi, joilla on keskenään poissulkevat taajuuskaistat ja jotka edustavat vastaavasti videosignaa-25 leja ja ylimääräisiä signaaleja, välineestä ensimmäisen digitaalisen signaalin syöttämiseksi digitaalisten videosignaalien käsittelypiireille, ja ylimääräisten signaalien hyödyntämispiiristä (300), joka reagoi suodinvälineiden kehittämään toiseen digitaaliseen signaaliin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, jossa ana logisilla videosignaaleilla on ennalta määrätty amplitudi-arvojen alue, joka on pienempi kuin analogiadigitaalimuun-timen (211) analogiasignaalien alue, tunnettu siitä, että ylimääräiset signaalit, jotka ovat yhdistämisen 35 kohteena analogisten videosignaalien kanssa, on rajoitettu II is 84127 amplitudiarvojen alueelle, joka on pienempi kuin ennalta määrätyn alueen ja muuntimen analogisten signaalien alueen välinen erotus.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n -5 n e t t u siitä, että ylimääräiset signaalit käsittävät sinimuotoisia värähtelysignaaleja, jotka on muodostanut kideohjattu oskillaattori (310).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että ylimääräisten signaalien hyödyntä- 10 mispiiri käsittää digitaalisen oskillaattorin (302), joka reagoi ohjaussignaaliin muuttuvataajuisen digitaalisen värähtelysignaalin muodostamiseksi, vaihevertailuvälineen (316) kytkettynä digitaaliseen oskillaattoriin ja suodin-välineeseen signaalin kehittämiseksi, joka on verrannolli-15 nen vaihe-eroon toisen digitaalisen signaalin ja digitaalisen värähtelysignaalin välillä ja vaihe-eroon verrannollisen signaalin syöttämiseksi digitaaliselle oskillaattorille ohjaussignaalina.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite käytettä-20 väksi videosignaalien käsittelyjärjestelmässä, jossa videosignaalit käsittävät täydelliset värivideosignaalit ja sisältävät värieropurskesignaalikomponentin, jolla on ennalta määrätty taajuus ja kellotaajuus on oleellisesti yhtä kuin neljä kertaa värivertailupurskesignaalin taa- 25 juus, tunnettu siitä, että ylimääräisten signaalien taajuus on oleellisesti yhtä kuin 1,5 kertaa värivertailupurskesignaalin taajuus. ie 84127