NL8801844A - Opstarten van de timing in een inrichting voor het afleiden van een kloksignaal. - Google Patents

Description

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Opstarten van de timing in een inrichting voor het afleiden van een kloksignaal.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het afleiden van een kloksignaal uit een elektrisch signaal, waarbij het elektrische signaal is opgebouwd uit opvolgende signaalblokken, een signaalblok zijnde opgebouwd uit een eerste blokdeel bevattende een eerste signaal en een tweede blokdeel bevattende een tweede signaal, het eerste blokdeel van elk n-de signaalblok bevattende een uniek kodewoord, met een ingangsklem voor het ontvangen van het elektrische signaal, welke ingangsklem is gekoppeld met een eerste klem van schakelmiddelen, waarvan een tweede klem is gekoppeld met een ingang van een fasevergrendelde lus en is gekoppeld met een ingang van een kodewoorddetektor, die is ingericht voor het detekteren van het unieke kodewoord, waarbij de uitgang van de kodewoorddetektor is gekoppeld met een stuursignaalgenerator, waarvan een uitgang is gekoppeld met een stuursignaalingang van de schakelmiddelen, waarbij de stuursignaalgenerator is ingericht voor het genereren van een stuursignaal gedurende de tijd dat eerste blokdelen aan de eerste klem van de schakelmiddelen worden aangeboden, en de schakelmiddelen zijn ingericht voor het onder invloed van het stuursignaal koppelen van de eerste met de tweede klem. Een dergelijke inrichting wordt onder andere toegepast in videorecorders om tijdens het uitlezen van een videosignaal, denk bijvoorbeeld aan een MAC-signaal, het kloksignaal uit het van een magnetische registratiedrager uitgelezen signaal af te leiden. Doch ook is het mogelijk dat deze inrichting wordt toegepast bij een opname in een videorekorder waarbij het kloksignaal wordt afgeleid uit het inkomende signaal.

De MAC-(multiplexed analogue components) signalen zijn signalen waarvoor geldt dat zij zijn opgebouwd uit elkaar opvolgende lijnen (signaalblokken) met een eerste blokdeel bevattende een lijnsynchronisatiesignaal en een tweede blokdeel bevattende de kleur- en helderheidsinformatie van het videosignaal. De eerste blokdelen bevatten verder nog additionele signalen, zoals bijvoorbeeld het audiosignaal en nog andere data. De eerste blokdelen in de MAC-signalen bevatten in het algemeen signalen die digitaal gekodeerd zijn. De kleur- en helderheidsinformatie in de tweede blokdelen is in het algemeen in de vorm van een analoog signaal. Een lijn (signaalblok) duurt in het MAC-signaal 64 ys en de eerste en tweede signaalblokken zijn iets meer dan 10 ys respektievelijk iets minder dan 54 ys lang.

Het eerste blokdeel van elk n-de signaalblok, voor het MAC-signaal is dat elk 625ste signaalblok, bevat een uniek kodewoord. Dit kan betekenen dat additioneel aan de in dit eerste blokdeel reeds aanwezige signaal een uniek kodewoord in dat blokdeel is opgenomen. Een andere mogelijkheid is dat de in dit blokdeel aanwezig signaal zelf in de vorm is van het unieke kodewoord.

Het bewuste signaalblok waarin het unieke kodewoord is opgenomen komt overeen met de 625e en laatste videolijn in het MAC-videosignaal dat precies een videobeeld representeert.

De voordelen van de MAC-signalen zijn: het televisiebeeld heeft een grotere resolutie en het geluid is van hogere kwaliteit en er is (praktisch) geen overspraak tussen kleur- en helderheidssignaal. Dit laatste omdat de kleur- en helderheidsinformatie gescheiden van elkaar in een tweede blokdeel zijn opgeslagen.

De fasevergrendelde lus (PLL) in de bekende inrichting leidt het kloksignaal af uit de signaalinhoud van de eerste blokdelen die daartoe aan de ingang van de PLL worden toegevoerd. De schakelmiddelen zijn daartoe op de momenten dat de eerste blokdelen aan de eerste klem worden aangeboden gesloten, dat wil zeggen de klemmen 1 en 2 zijn met elkaar verbonden, en daarbuiten zijn de schakelmiddelen geopend. Het afleiden van het kloksignaal vindt hier plaats door middel van een zogenaamde "gated PLL·". Een dergelijke manier van afleiden van een kloksignaal is bekend.

De uitvinding beoogt een inrichting voor het afleiden van een kloksignaal te verschaffen die, na het inschakelen van de videorecorder snel "in timing" is, zodat de fasevergrendelde lus na het inschakelen snel en op korrekte wijze kan invangen op de signaalinhoud uit de eerste blokdelen. De inrichting volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk dat de schakelmiddelen verder zijn voorzien van een derde klem, welke derde klem via een hoogdoorlaatfilter eveneens is gekoppeld met de ingangen van de fasevergrendelde lus en de kodewoorddetektor, dat op het moment van inschakelen van de inrichting de stuursignaalgenerator is ingericht voor het genereren van een tweede stuursignaal, dat de schakelmiddelen verder zijn ingericht voor het onder invloed van het tweede stuursignaal koppelen van de eerste met de derde klem, en dat de stuursignaalgenerator verder is ingericht voor het beëindigen van het tweede stuursignaal na een detektie van een uniek kodewoord door de kodewoorddetektor.

De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat het invangen van de fasevergrendelde lus op het moment van inschakelen van de inrichting bij een "gated PLL" nogal lang duurt. Dit omdat de timing pas goed verkregen wordt nadat een uniek kodewoord is gedetekteerd.

Vóór die tijd kan het tijdvenster niet nauwkeurig genoeg vastgesteld worden voor het uitpoorten van de informatie in de eerste blokdelen. Bijgevolg kan het kloksignaal niet goed ingesteld worden, zodat ook het detekteren van een uniek kodewoord in de kodewoorddetektor, die namelijk (ook) het kloksignaal nodig heeft om het signaal dat aan zijn ingang wordt aangeboden te bemonsteren, nogal moeizaam is.

Door nu vanaf het moment van inschakelen van de inrichting het elektrische signaal via het hoogdoorlaatfilter aan de fasevergrendelde lus en de kodewoorddetektor aan te bieden, wordt het probleem van het instellen van het tijdvenster vermeden. Het gehele signaal wordt nu via het hoogdoorlaatfilter aan de fasevergrendelde lus en de kodewoorddetektor aangeboden.

Het hoogdoorlaatfilter realiseert een bandbreedte-begrenzing in het elektrische signaal, zodat er minder (last van) ruis is. Bovendien wordt er nu een DC-vrij signaal aan de kodewoordetektor aangeboden, zodat de detektie van het unieke kodewoord op eenvoudiger wijze mogelijk wordt. Het spreekt natuurlijk voor zich dat het hoogdoorlaatfilter een afsnijfrekwentie moet bezitten die kleiner is dan de bitfrekwentie van het unieke kodewoord.

Nadat het unieke kodewoord is gedetekteerd is de fasevergrendelde lus in timing en kan het tijdvenster op het juiste moment worden geopend. Dat betekent dat er nu overgeschakeld kan worden naar de "gated PLL" funktie, waarbij alleen de informatie in de eerste blokdelen naar de PLL en de kodewoorddetektor worden doorgelaten.

De uitvinding zal aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld in de hierna volgende figuurbeschrijving nader worden uiteengezet. Hierin toont figuur 1 een uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding, en figuur 2 in figuur 2a schematisch het elektrische signaal waaruit het kloksignaal moet worden afgeleid, in figuur 2b het detektiesignaal en in figuur 2c de stand van de schakelmiddelen als funktie van de tijd.

Figuur 1 toont de inrichting, voorzien van een ingangsklem 1, die is gekoppeld met een eerste klem 2 van schakelmiddelen 3, bijvoorbeeld in de vorm van een drie standen schakelaar. De schakelmiddelen 3 hebben een tweede klem 4 die is gekoppeld met ingangen van een fasevergrendelde lus 5 en een kodewoorddetektor 6. Een derde klem 7 van de schakelmiddelen 3 is via een hoogdoorlaatfilter 8 gekoppeld met de ingangen van de fasevergrendelde lus 5 en de kodewoorddetektor 6.

Onder invloed van stuursignalen die via de stuursignaalingang 9 aan de schakelmiddelen 3 worden toegevoerd kan de schakelaar S in de bovenste stand, in de middenste stand of in de onderste stand staan. De fasevergrendelde lus 5 levert aan zijn uitgang een kloksignaal af dat wordt aangeboden aan een uitgangsklem 10.

De kodewoorddetektor 6 krijgt ook het kloksignaal toegevoerd via de ingang 11. Dit kloksignaal is voor de detektie van het kodewoord nodig. De uitgang 13 van de detektor 6 is gekoppeld met een ingang 14 van een stuursignaalgenerator 15. De uitgang 16 ervan is gekoppeld met de stuursignaalingang 9 van de schakelmiddelen 3.

Het aan de ingangsklem 1 aangeboden elektrische signaal is zeer schematisch in figuur 2a aangegeven. Het signaal is opgebouwd uit opvolgende signaalblokken, zoals het blok Bj^ in figuur 2a. Elk signaalblok is opgebouwd uit een eerste blokdeel EBDj_ en een tweede blokdeel TBD^. Het eerste blokdeel EBD^ bevat een eerste signaal.

Elk n-de signaalblok, in figuur 2a het signaalblok B-[_.|, bevat een uniek kodewoord CW dat is opgeslagen in het eerste blokdeel EBD^„^ van het signaalblok Het unieke kodewoord kan bijvoorbeeld zijn opgebouwd in de vorm van een digitaal getal met een unieke kombinatie van 'enen' en 'nullen'. Het tweede blokdeel van een signaalblok bevat een tweede signaal.

De signaalinformatie in het eerste blokdeel EBD van een signaalblok is, voor het geval het elektrische signaal een MAC-signaal is, digitaal van vorm en bevat in het algemeen audio-informatie en een lijnsynchronisatiesignaal. Het eerste blokdeel van het signaalblok Bj_1f bevat zoals gezegd het unieke kodewoord CW, Aangenomen wordt dat het eerste blokdeel EBD^_i van het signaalblok B^_^ alleen dit unieke kodewoord bevat. Ook de eerste blokdelen EBD^+n_^, EBD^+2n_-j, · - · enz. bevatten (enkel) dit unieke kodewoord.

Het tweede blokdeel bevat, gescheiden na elkaar, de kleuren helderheidsinformatie van een videolijn in een videobeeld.

De werking van de inrichting van figuur 1 zal hierna aan de hand van de signalen in figuur 2 worden uiteengezet. De inrichting van figuur 1 kan bijvoorbeeld in een videorecorder zijn opgenomen, voor het genereren van een kloksignaal tijdens het uitlezen uit het uit de registratiedrager uitgelezen videosignaal, in het bijzonder uit de signaalinformatie in de eerste blokdelen EBD in het uit de registratiedrager uitgelezen signaal.

Op t=tQ wordt de videorecorder ingeschakeld. Vanaf dat moment wordt het signaal van figuur 2a aan de ingangsklem 1 van de inrichting aangeboden. De stuursignaalgenerator 15 genereert een tweede stuursignaal aan de schakelmiddelen 3, onder invloed waarvan de schakelmiddelen in de bovenste stand (stand I, zie figuur 1 en figuur 2c) staan.

Het volledige signaal wordt dus via het hoogdoorlaatfilter 8 aan de ingangen van de fasevergrendelde lus 5 en de kodewoorddetektor 6 toegevoerd. De fasevergrendelde lus levert dan wel een kloksignaal af. Dit kloksignaal zal ongeveer de gewenste waarde hebben, doch echter nog niet nauwkeurig genoeg de gewenste waarde hebben aangezien de lus 5 nog niet goed is ingevangen op de signaalinformatie in de eerste blokdelen. Dit betekent dat de klokmomenten waarop het (digitale) signaal dat aan de ingang 12 wordt aangeboden in de kodewoorddetektor 6 wordt bemonsterd niet op het juiste moment zullen plaatsvinden.

Daarmee wordt het volgende bedoeld.

Als het signaal dat aan de ingang 12 van de kodewoorddetektor 6 wordt aangeboden op een oscilloscoop wordt zichtbaar gemaakt, dan wordt er een oogpatroon zichtbaar zoals in figuur 1 met OP is aangegeven. Voor het korrekt detekteren van het signaal is het nodig dat de klokmomenten, ook wel 'bemonsteringsmomenten' genoemd, in de tijd gezien precies plaatsvinden op het maximum in het oogpatroon. Dit is door middel van de pijl P in figuur 1 aangegeven.

Doordat het signaal via het hoogdoorlaatfilter 8 aan de kodewoorddetektor 6 wordt aangeboden, bevat dit signaal weinig ruis. Bovendien is het signaal DC vrij. De kodewoorddetektor 6 is nu in staat het kodewoord dat op het moment t=t^ wordt toegevoerd, te detekteren.

Op de detektie van het kodewoord op het moment t=t2 genereert de detektor 6 aan zijn uitgang een impuls die wordt toegevoerd aan de stuursignaalgenerator 15, zie figuur 2b. Op dit moment is het systeem "in timing" en kan het in- en uitschakelen van het tijdvenster, dat wil zeggen het omschakelen van de schakelmiddelen 3 tussen de standen II en III, onder invloed van het stuursignaal van de generator 15, beginnen. Dit kan gerealiseerd worden, doordat de schakelaar S op het moment t=t3 overschakelt naar stand II, zie figuur 2c. Vanaf het moment t=t3 zorgt de timing in de stuursignaalgenerator 15 ervoor dat de schakelmiddelen 3 afwisselend in de stand II en de stand III staan, zodat vanaf het moment t=t3 alleen de eerste blokdelen EBD^, EBD^+i, ... enz. worden doorgelaten naar de fasevergrendelde lus 5.

De juiste timing blijft bovendien gehandhaafd omdat de kodewoorddetektor 6 opvolgende kodewoorden in de eerste blokdelen EBDj;+n_|, EBD^+2n_-| i enz· / die eveneens door het venster gevormd door de schakelmiddelen 3 naar de kodewoorddetektor 6 worden doorgelaten, telkens detekteert en de stuursignaalgenerator de timing daarop eventueel aanpast.

Het spreekt natuurlijk voor zich dat, wil in het interval tussen t=tQ en t=t3, het kodewoord via het hoogdoorlaatfilter 8 aan de kodewoorddetektor kunnen worden aangeboden, dit hoogdoorlaatfilter een (laagfrekwente) afsnijfrekwentie moet hebben die kleiner is dan de bitfrekwentie van het unieke kodewoord. Dit betekent in feite ook dat de afsnijfrekwentie van het hoogdoorlaatfilter kleiner is dan de bitfrekwentie van het eerste signaal. De fasevergrendelde lus 5 kan dan in dit tijdinterval tQ, t3 toch al een kloksignaal genereren.

Het eerste signaal kan bijvoorbeeld een duobinair signaal zijn, zoals dat is beschreven in de eerder ingediende nederlandse octrooiaanvrage No. 8801704 (PHN 12.618), eveneens op naam van aanvraagster. Het afleiden van het kloksignaal in het met het referentiecijfer 5 in figuur 1 aangegeven element uit een dergelijk signaal kan dan plaatsvinden door middel van de in die nederlandse octrooiaanvrage beschreven inrichting.

Het zij vermeld dat de uitvinding niet is beperkt tot enkel het getoonde uitvoeringsvoorbeeld. De inrichting is evenzeer van toepassing op die uitvoeringsvormen die op niet op het idee van de uitvinding betrekking hebbende punten van het getoonde uitvoeringsvoorbeeld verschillen. Te denken valt daarbij dat het elektrische signaal niet noodzakelijkerwijs een MAC-signaal behoeft te zijn. Het elektrische signaal kan bijvoorbeeld ook een MüSE-signaal zijn.

Claims (2)

1. Inrichting voor het afleiden van een kloksignaal uit een elektrisch signaal, waarbij het elektrische signaal is opgebouwd uit opvolgende signaalblokken, een signaalblok zijnde opgebouwd uit een eerste blokdeel bevattende een eerste signaal en een tweede blokdeel bevattende een tweede signaal, het eerste blokdeel van elk n-de signaalblok bevattende een uniek kodewoord, met een ingangsklem voor het ontvangen van het elektrische signaal, welke ingangsklem is gekoppeld met een eerste klem van schakelmiddelen, waarvan een tweede klem is gekoppeld met een ingang van een fasevergrendelde lus en is gekoppeld met een ingang van een kodewoorddetektor, die is ingericht voor het detekteren van het unieke kodewoord, waarbij de uitgang van de kodewoorddetektor is gekoppeld met een stuursignaalgenerator, waarvan een uitgang is gekoppeld met een stuursignaalingang van de schakelmiddelen, waarbij de stuursignaalgenerator is ingericht voor het genereren van een stuursignaal gedurende de tijd dat eerste blokdelen aan de eerste klem van de schakelmiddelen worden aangeboden, en de schakelmiddelen zijn ingericht voor het onder invloed van het stuursignaal koppelen van de eerste met de tweede klem, met het kenmerk, dat de schakelmiddelen verder zijn voorzien van een derde klem, welke derde klem via een hoogdoorlaatfilter eveneens is gekoppeld met de ingangen van de fasevergrendelde lus en de kodewoorddetektor, dat op het moment van inschakelen van de inrichting de stuursignaalgenerator is ingericht voor het genereren van een tweede stuursignaal, dat de schakelmiddelen verder zijn ingericht voor het onder invloed van het tweede stuursignaal koppelen van de eerste met de derde klem, en dat de stuursignaalgenerator verder is ingericht voor het beëindigen van het tweede stuursignaal na een detektie van een uniek kodewoord door de kodewoorddetektor.

2. Inrichting volgens konklusie 1, met het kenmerk, dat het hoogdoorlaatfilter een afsnijfrekwentie bezit die kleiner is dan de bitfrekwentie van het unieke kodewoord.