DE3225042A1

DE3225042A1 - Verfahren und vorrichtung zum betrieb eines mikroprozessors in synchronismus mit einem videosignal

Info

Publication number: DE3225042A1
Application number: DE19823225042
Authority: DE
Inventors: Robert Andrew Ringoes N.J. Wargo
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1981-07-06
Filing date: 1982-07-05
Publication date: 1983-01-20
Also published as: IT8222237A0; ZA824779B; PL237288A1; AU8553982A; US4464679A; FR2509105A1; JPS5824284A; FR2509105B1; FI74176B; CA1192990A; PT75122A; JPH0210637B2; IT1198384B; DK301682A; CZ481782A3; NL8202696A; SE452233B; ATA262082A; FI74176C; KR890000978B1

Description

RCA 75,987 Sch/Vu

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Mikroprozessors in Synchronismus mit'einem Videosignal

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Synchronisierung des zeitlichen Betriebs eines Mikroprozessors mit einem Videosignal und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Synchronisierung des zeitlichen Betriebs eines Mikroprozessors mit den Synchronimpulsen eines Videosignals zur Herstellung eines Bezugs hinsichtlich eines Videovollbildes.

Es ist häufig wünschenswert, den zeitlichen Betrieb eines Mikroprozessors (oder Mikrocomputers) zeitlich mit einem Videobild eines Fernsehempfängers zu synchronisieren. Wenn der Mikroprozessor zeitlich so synchronisiert ist, dann kann er einen Bezug hinsichtlich eines Videobildes darstellen und kann im voraus das Auftreten von Synchronvorgangen im Videosignal bestimmen. Der Mikroprozessor kann dann das Videosignal zu geeigneten Zeitpunkten für bestimmte Signalverarbeitungsfunktionen tasten. Kennt man einen Bezug für das Videosignal, dann können beispielsweise Zeilen gezählt werden und zum Zeitpunkt des Auftretens beispielsweise des VIR-Signals in Zeile 19 oder einer

Teletextinformation in den Zeilen 14 und 15 getastet werden. Durch Abtastung des Videosignals zu genau bestimmten Zeiten ist es ferner möglich, die Synchroninformation, wie das Farbsynchronsignal oder

ein für die Feststellung von Geisterbildern benutztes Signal zu extrahieren. Die extrahierte Information kann dann durch den Mikroprozessor oder andere Signal Verarbeitungsschaltungen verarbeitet werden.

Gemäß den Prinzipien der hier zu beschreibenden Erfindung ist ein Mikroprozessor vorgesehen, der durch ein Taktsignal gesteuert wird, welches mit der Synchronsignal komponente eines Videosignal gemisches phasensynchronisiert ist. Das Taktsignal wird durch eine Phasensynchronschleife abgeleitet und ist phasensynchron zu einem horizontalzeilenfrequenten Signal. Die Taktsignalfrequenz wird zweckmäßigerweise als ganzes Vielfaches der Horizontalzeilenfrequenz gewählt und erlaubt, daß der Mikroprozessor im Zeitintervall einer Horizontalzeile eine ganze Anzahl von Befehlen durchführt. Durch Zählung der Befehle kann der Mikroprozessor ganze und teilweise Zeitintervalle zählen und das Auftreten irgendeines synchron auftretenden Ereignisses innerhalb eines Videozeilenintervalls vorhersagen.

Wenn der Mikroprozessor so getaktet wird, daß er Befehle in Synchronismus mit dem horizontalzeilenfrequenten Signal ausführt, dann ist es erwünscht, die Befehle phasenmäßig mit dem Beginn jeder Horizontalzeile des Videosignals ausgerichtet ausführen zu lassen. Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird die Abstimmung der Durchführung der Befehle mit den horizontalfrequenten Signalen durch die Ausführung von Abtastbefehlen bewirkt. Diese Befehle tasten das Synchronsignalgemisch zur Feststellung des Vorhandenseins von Synchronimpulsen ab. Wenn bei einer Abtastung kein Synchronimpuls festgestellt wird, dann fällt am Takteingang des Mikroprozessors während eines Videohalbbildes ein Taktimpuls aus. Auf diese Weise verschiebt sich die Phasenlage der Abtastbefehle um einen Taktzyklus pro Halbbild gegenüber den Synchronsignalen, bis die Abtastbefehle in eine bekannte Phasenbeziehung mit den abgetasteten Synchronsignalen gebracht werden.

Wenn der Mikroprozessor erst einmal Befehle sowohl in Phasen- wie auch in Frequenzsynchronismus mit einer bekannten Stelle in jedem HOriZOntalzeilenintervall ausführt, dann ist es wünschenswert, eine oder mehrere spezielle Zeilen zu identifizieren, um einen Bezug in jedem Fernsehsignalvollbild zu haben. Dies erfolgt gemäß der Erfindung durch

-δ-1 Abtastung jeder Zeile des Synchronsignalgemisches in Halbzeilenintervallen, bis ein halbzeilenfrequenter Impuls (Ausgleichsimpuls) festgestellt wird. Dann wird eine Folge halbzeilenfrequenter Impulse gezählt, um den letzten breiten Vertikalsynchronimpuls des zweiten (geraden) Halbbildes zu identifizieren, der einen Bezug darstellt, welcher verschiedene Vollbilder und Halbbilder des Videosignals kennzeichnet. Von diesem Bezug aus kann der Mikroprozessor horizontalfrequente Impulse zählen, um irgendeine spezielle Zeile oder einen Zeilenteil des Videosignals zu identifizieren.
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In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines gemäß der Erfindung aufgebauten Gerätes zur Synchronisierung des zeitlichen Betriebes eines Mikro-Prozessors mit einem Videosignal;

Fig. 2, 3 und 4 Schwingungsformen zur Veranschaulichurig des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Synchronisierung des zeitlichen Betriebs des Mikroprozessors nach Fig. 1 mit jeder Zeile eines Videosignals;

Fig. 5 Schwingungsformen zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Lieferung eines Videovollbildbezuges für den Mikroprozessor nach Fig. 1;
Fig. 6 ein gemäß der Erfindung aufgebautes Gerät zur Abtastung eines VIR-Signals zur Regelung der ZF-Bandbreite eines Fernsehempfängers und

Fig. 7 Schwingungsformen zur Erläuterung der Betriebsweise des Gerätes nach Fig. 6.

In Fig. 1 ist ein Gerät zur Synchronisierung des Betriebs des Mikro-™ Prozessors 30 mit einem Videosignal gemäß der Erfindung dargestellt. Eine Videosignalquelle 10, wie etwa ein Fernsehvideodemodulator, liefert Videosignale, welche den Eingängen eines Tores 16 und einer üblichen Synchronsignaltrennschaltung 12 zugeführt werden. Die Trennschaltung 12 liefert an entsprechenden Ausgängen Vertikal- und Horizontalsynchronsignale (V bzw. H) und ein Synchronsignalgemisch (C), welches Horizontal-, Vertikal- und Ausgleichskomponenten enthält. Die Vertikal- und Horizontalsynchronsignale werden einem üblichen Fernseh-

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] ablenksystem 14 zugeführt, welches an einem Ausgang Horizontalaustastsignale liefert, die beispielsweise in üblicher Weise vom Joch der Bildröhre abgeleitet werden können. Die Horizontalaustastsignale und das Synchronsignalgemisch werden entsprechenden Dateneingängen IN₁ und IN^ des Mikroprozessors 30 zugeführt. Dieser arbeitet in noch zu beschreibender Weise nach Befehlen, die in einem Programmspeicher abgespeichert sind. Die Horizontalaustastsignale werden auch einem Eingang eines Phasendetektors 22 zugeführt, dessen Ausgang über ein Filter mit dem Regeleingang eines spannungssteuerbaren Oszillators 26 ge-

TO koppelt ist. Der Ausgang des spannungssteuerbaren Oszillators 26 ist mit einem Teiler 28 und über einen Schalter 32 mit dem Takteingang des Mikroprozessors 30 gekoppelt. Der Ausgang des Teilers 28 ist mit einem zweiten Eingang des Phasendetektors 22 gekoppelt. Der Phasendetektor 22, das Filter 24, der Oszillator 26 und der Teiler 28 sind in einer Phasensynchronisierschleife 20 zusammengeschaltet und liefern ein Taktsignal für den Mikroprozessor, das in einer praktisch konstanten Phasenbeziehung zum Horizontalaustastsignal steht.

Der Mikroprozessor 30 hat eine mit dem Schalter 32 gekoppelte Oberspringsteuer-Ausgangsleitung, und vom Mikroprozessor auf dieser Leitung gelieferte Impulse öffnen den normalerweise geschlossenen Schalter 32. Der Mikroprozessor hat auch einen mit dem Tor 16 gekoppelten Ausgang zur Steuerung von dessen Durchlässigkeit. Der Ausgang des Tores 16 ist mit einer Signalverwendungsschaltung 18 gekoppelt.

Die Betriebsweise der Schaltung nach Fig. 1 sei nachfolgend anhand der in den Figuren 2 bis 5 gezeigten Schwingungsformen erläutert. Hierfür sei angenommen, daß der benutzte Mikroprozessor eine Type 8748 sei, welche von der Firma Intel und anderen Firmen hergestellt wird. Der spannungssteuerbare Oszillator 26 habe eine Soll-Betriebsfrequenz von 5,66435 MHz, und der Teiler 28 teile diese Taktfrequenz in der Phasensynchronisierschleife 20 durch 360. Der Mikroprozessor 30 (Type 8748) führt alle fünfzehn Taktzyklen einen Befehlszyklus aus, wie dies aus den Figuren 4b und 4c ersichtlich ist. Der Mikroprozessor kann die signale an seinen Dateneingängen IN. und IN£ durch Ausführung eines zweizykligen Abtastbefehls 110, 112 abtasten, wie dies Fig. 4c zeigt. Durch den Abtastbefehl wird der Signalpegel an einem ausgewählten Ein-

-ΙΟΙ gang zu einer Zeit abgetastet, welche durch den Abtastpfeil 111 in Fig. 4c mit Bezug auf die in Fig. 4b gezeigte Taktschwingung des Mikroprozessors angezeigt ist. Bei der gewählten Taktfrequenz von 5,66435 MHz führt der Mikroprozessor 24 einzyklige Befehle während des Zeit-Intervalls einer Horizontalzeile aus.

Wenn die Schaltung nach Fig. 1 aktiviert ist, dann läßt der von der Phasensynchronisierschleife abgeleitete Impuls den Mikroprozessor 30 eine ganzzahlige Anzahl von einzykligen Befehlen in einem Fernsehzeitintervall ausführen. Für das NTSC-Farbzeilenintervall von 63,555 Mikrosekunden werden 24 Befehle von 2,648 Mikrosekunden Dauer in jedem Zeilenintervall bei diesem Beispiel ausgeführt. Wird ein Zeilenintervall eines Schwarzweißsignals oder eines nicht normgemäßen Signals unterschiedlicher Dauer empfangen, dann justiert die Phasensynchronisierschleife 20 die Taktfrequenz zur Fortführung der Dauer einer ganzzahligen Anzahl von Befehlen in jedem Zeitintervall. Jedoch werden die Befehle in einer Phasenbeziehung zu Beginn jeder Zeile ausgeführt, die anfänglich zufällig ist. Der Mikroprozessor tastet dann das Synchronsignalgemisch ab und führt die erfindungsgemaße Taktüberspringungstechnik aus, um die Phase der Befehlszyklen mit dem Videosignal zu synchronisieren. Dabei wird ein Bezug zu jeder Horizontalzeile hergestellt.

Die Taktüberspringtechnik überwindet die dem Mikroprozessor anhaftende Beschränkung, nur in der Lage zu sein, das Videosignal in den Abtastbefehlsintervallengenau abzutasten, welche im Hinblick auf die Dauer der abgetasteten Signale zeitlich weit auseinanderliegen. Bei dem Mikroprozessor vom Typ 8748 können beispielsweise Eingangssignale nur einmal in 5,3 Mikrosekunden abgetastet werden, welches die doppelte Befehlszykluszeit von 2,648 Mikrosekunden ist. Abhängig von der Phasenbeziehung zwischen den Abtastzeiten und dem Synchronsignal gemisch kann ein Ausgleichsimpuls von 2,4 Mikrosekunden zwischen zwei Abtastzeitpunkten auftreten. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird diese Beschränkung überwunden, und die Befehlszyklen können schnell in *" eine bekannte Phasenbeziehung mit dem Synchronsignalgemisch gebracht werden.

Wird die Anordnung gemäß Fig. 1 aktiviert, dann beginnt der Mikro-

T prozessor eine Folge von zweizykligen Abtastbefehlen durchzuführen, um das Synchronsignalgemisch am Dateneingang IN₂ abzutasten. Das Synchronsignalgemisch enthält Horizontal-, Ausgleichs- und Vertikalsynchronimpulse, die im NTSC-System Impulsdauern von 5, 2,4 bzw. 27 Mikro-Sekunden haben. Da die Abtastzeitpunkte alle 5,3 Mikrosekunden auftreten, werden nur die Vertikalsynchronimpulse durch zwei oder mehrere aufeinanderfolgende Abtastbefehle abgetastet; die Horizontalsynchron- und Ausgleichsimpulse sind zu kurz, um durch zwei aufeinanderfolgende Abtastbefehle abgetastet zu werden. Hat der Mikroprozessor einen Impuls festgestellt, beispielsweise durch Feststellung eines Zustands hohen Signalpegels durch zwei aufeinanderfolgende Abtastbefehle, dann führt er den nächsten Abtastbefehl zu einem Zeitpunkt aus, der gegenüber dem ersten der beiden um ein Halbzeilenintervall verzögert ist. Nachfolgende Abtastbefehle werden wiederum durchgeführt zur Identifizierung des nächsten Vertikal Synchronimpulses in gleicher Weise. Diese Abtasttechnik wird fortgesetzt, bis der Mikroprozessor die sechs aufeinanderfolgenden Vertikal synchron impulse des Vertikal rück!aufintervalls identifiziert hat. Werden keine sechs Vertikalsynchronimpulse festgestellt, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn die Abtastfolge mit dem zweiten oder einem späteren Vertikalsynchronimpuls beginnt, dann führt der Mikroprozessor die Abtastung des Synchronsignalgemisches alle 5,3 Mikrosekunden fort, bis die Vertikalsynchrom'mpulsfolge während des nächsten Vertikal rück!aufIntervalls auftritt. Wenn die Folge von sechs Vertikal Synchronimpulsen auf diese Weise erst einmal identifiziert ist, dann wird der erste der beiden aufeinanderfolgenden Befehle, welcher den letzten Vertikalsynchronimpuls abtastet, ein Zeitbezug für den Mikroprozessor, der nahe beim Beginn eines HaIbzeilenintervalls des Synchronsignal gemisches liegt. Von diesem Bezug kann der Mikroprozessor bei Halbzeilenintervallen abtasten, um zu versuchen, die Ausgleichsimpulse des Synchronsignalgemisches zu identifizieren.

Wenn die zeitliche Lage der Abtastbefehle des Mikroprozessors in der oben beschriebenen Weise in einen Bezug gebracht worden ist, dann beginnt der Mikroprozessor 30 nun das Synchronsignal gemisch zu Halbzeitenintervallen abzutasten, wie die Figuren 2b und 2c erkennen lassen. Fig. 2b zeigt einen Horizontalsynchronimpuls 44, dem in Halbzeileninter-

vallen Ausgleichsimpulse 46 und 48 folgen: ein Muster, welches bei jedem übergang von einem geraden zu einem ungeraden Halbbild auftritt. Fig. 2c zeigt Befehlszyklen des Mikroprozessors im gleichen Zeitmaßstab wie das Synchronsignalgemisch gemäß Fig. 2b. Die Abtastzeitpunkte 50, 52 und 54 sind durch Pfeile dargestellt und treten während des ersten, dreizehnten und ersten Befehlszyklus in jeweils aufeinanderfolgenden Horizontalzeilen auf. Die Abtastwerte werden so zeitlich in Halbzeilenabstä'nden abgenommen. In diesem Beispiel wird der Horizontalsynchronimpuls 44 zum Abtastzeitpunkt 50 festgestellt, jedoch führt die Phasenbeziehung der Abtastbefehle des Mikroprozessors zum Synchronsignalgemisch nach Fig. 2b dazu, daß der Mikroprozessor die Ausgleichsimpulse 46 und 48 nicht feststellen kann. Die dargestellte Phasenbeziehung hat auch zur Folge, daß nachfolgende Ausgleichsimpulse nicht von den Abtastbefehlen getroffen werden. Der Mikroprozessor reagiert auf diese unentdeckten Impulse durch Erzeugung eines Taktüberspringimpulses 108 auf der Taktüberspringleitung während des VertikalrücklaufIntervalls, wie dies Fig. 3c zeigt. Der Taktüberspringimpuls 108 öffnet den Schalter 32 für einen Zyklus des Mikroprozessortaktes, wie dies durch den fehlenden Taktzyklus nach dem Taktzyklus 15 in Fig. 3b gezeigt ist. Da jeder Befehlszyklus 15 Taktimpulse benötigt, verlängert der fehlende Taktzyklus die Zeit des Befehlszyklus 100 nach Fig. 3 um ein Taktintervall. Der Befehlszyklus 100 dauert praktisch sechzehn Taktzyklen lang, und der folgende Befehlszyklus 102 beginnt in der dargestellten Weise zum Zeitpunkt 106 anstatt zum normalen Zeitpunkt 104. So werden der Befehlszyklus 102 und alle nachfolgenden Befehlszyklen um einen Taktzyklus gegenüber dem Synchronsignalgemisch verzögert oder phasenverschoben. Der Mikroprozessor tastet nun das Synchronsignalgemisch mit dieser neuen Phasenbeziehung zwischen Abtastbefehlen und Synchronsignalgemisch ab. Wenn der Mikroprozessor wiederum die Ausgleichsimpulse nicht abtastet, dann wird ein Taktzyklus übersprungen, und die Phase der Abtastbefehle verschiebt sich zeitlich gegenüber dem Synchronsignalgemisch weiter nach hinten, wie dies durch die Abtastzeitpunkte 60, 62 und 64 in Fig. 2d gezeigt ist, welche alle zeitlich gegenüber den entsprechenden Abtast-Zeitpunkten 50, 52 und 54 in Fig. 2c verschoben sind.

Der Mikroprozessor tastet weiter das Synchronsignal gemisch ab, um Taktzyklen in dieser Weise zu überspringen, bis der mit dem Horizontalsynchronimpuls 44 übereinstimmende Abtastzeitpunkt die abfallende Flanke des Impulses erreicht, wie dies für den Abtastzeitpunkt 70 in Fig. 2e gezeigt ist. überspringen nachfolgender Taktzyklen führt dazu, daß entsprechende Abtastbefehle den Horizontalsynchronimpuls 44 verfehlen. Jedoch bewirken diese Phasenverschiebungen, daß der vorangegangene Abtastbefehl, der zum Abtastzeitpunkt 80 gezeichnet ist, den Horizontalsynchronimpuls 44 in der Nähe seiner Vorderflanke abtastet. Wenn dies eintritt, dann erhöht der Befehlsbezug des Mikroprozessors sich um Zwei, um den den Abtastzeitpunkt 80 enthaltenden Befehlszyklus als ersten Befehlszyklus der Zeile auftreten zu lassen, anstatt als dreiundzwanzigster der vorigen Zeile. Nach wenigen weiteren Taktzyklusüberspringungen ist diese Abtastzeit phasenmäßig gegenüber dem Synchronsignal gemisch auf eine Zeitposition 90 verschoben worden, wie Fig. 2f zeigt. Bei dieser Phasenbeziehung befindet sich die Halbzeilenabtastung 92 nun in einer zeitlichen Position, um den Ausgleichsimpuls 46 festzustellen, und zum nächsten Abtastzeitpunkt 94 wird der Ausgleichsimpuls 48 festgestellt. Die Abtastbefehle des Mikroprozessors liegen nun in Phase mit dem Synchronsignal gemisch nach Fig. 2b, so daß alle Synchronimpulse abgetastet werden. In der Praxis erfolgt eine Feineinstellung der Phasenbeziehung, so daß die Ausgleichsimpulse fortlaufend zu ihren Mittelpunkten abgetastet werden. Es hat sich gezeigt, daß diese Technik der Taktüberspringung und Phasenverschiebung die Abtastzeitpunkte sehr schnell mit dem Synchronsignal gemisch auszurichten gestattet. Versuche haben gezeigt, daß nicht mehr als dreißig Halbbilder untersucht werden müssen, um die gewünschte Synchronisierung von irgendeinem anfänglichen Phasenzustand zu erreichen.

™ Die Taktüberspringtechnik wird mit Vorteil bei Mikroprozessoren wie dem Modell 8748 angewandt, welche so ausgelegt sind, daß sie diese Funktion leicht ausüben. Man sieht aus Fig. 3, daß die Wirkung des Taktüberspringens bei diesem Beispiel in einer Verlängerung der zur Ausführung eines Befehls benötigten Zeit von 2,648 Mikrosekunden auf 2,825 Mikrosekunden besteht. Die Phasenlage der nachfolgenden 2,648 Mikrosekunden-Befehle wird dadurch gegenüber den ankommenden Synchronsignalen verschoben. Dieselbe Phasenverschiebung läßt sich in der Software ohne Taktüberspringen durchführen durch selektive Ausführung

eines Befehls, dessen Ausführungsdauer länger als die nominellen 2,648 Mikrosekunden-Befehle ist. Wenn beispielsweise der Mikroprozessor eine andere Befehlsart in 16, 17, 18 usw. Taktzyklen ausführen kann, dann könnte einer dieser Befehle ausgeführt werden, um eine Phasenver-Schiebung der zeitlichen Lage der 2,648 Mikrosekunden-Befehle gegenüber den Synchronsignalen zu bewirken. Dies erlaubt die Realisierung der erfindungsgemäßen Prinzipien unter Verwendung eines Mikroprozessors, dem die Taktüberspringeigenschaft fehlt.

Wenn die Abtastbefehle richtig mit dem Synchronsignalgemisch synchronisiert sind, dann kann jeder gewünschte Teil einer Zeile durch Abtastung während des geeigneten Befehlszyklus oder der Zyklen abgetastet werden. Es können Zeilen gezählt werden durch Abzählen der Horizontalaustastimpulse 40 und 42 in Fig. 2a, welche dem Dateneingang IN₁ des

Mikroprozessors 30 zugeführt werden. Um jedoch eine speziell numerierte Zeile abzutasten, etwa die Zeile neunzehn jedes Halbbildes (die VIR-Zeile), muß ein Bezug zu den Videohalbbildern hergestellt werden. Dies kann erfolgen durch Abtastung des Synchronsignalgemisches zu Halbzeilenintervallen, wie dies die Kurvenformen der Fig. 5 veranschauliehen.

Fig. 5a zeigt die Form eines Synchronsignalgemisches zu Beginn eines ungeraden (ersten) Halbbildes. Diese Schwingung wird zu den in Fig.5b gezeigten Abtastzeitpunkten abgetastet. Der Horizontalsynchronimpuls 120 ist der letzte Horizontalsynchronimpuls des vorangehenden geradzahligen Halbbildes, und ihm folgt um ein Zeitintervall später ein Ausgleichsimpuls 122. Der nächste festgestellte Impuls ist der Ausgleichsimpuls 124, der um ein halbes Zeilenintervall nach dem Impuls 122 auftritt. Da zwischen diesen beiden Signalen nur ein Halbzeilen-^υ Intervall vergangen ist, wird der Abtastzeitpunkt des Impulses 124 als "1" gezählt. Nun werden Halbzeilenabtastwerte gezählt, bis sechs Zeilen später der Zählwert "12" erreicht wird, und zu diesem Zeitpunkt wird der dem Vertikalsynchronimpulsintervall folgende Ausgleichsimpuls 126 abgetastet. Das Synchronsignalgemisch wird nun für eine Anzahl aufeinanderfolgender Befehle abgetastet, welche durch Abtastzeiten 12' und 12" gekennzeichnet sind. Die geringe Breite der Ausgleichsimpulse 126 laßt diese Impulse nur zum ersten Abtastzeitpunkt 12 abtasten, und die Abtastungen 12' und 12" finden das Synchronsignal-

gemisch in einem Zustand niedrigen Pegels. Der Mikroprozessor weiß nun, daß er Zeile 7 eines ungeraden Videohalbbildes identifiziert hat.

Dieses Ergebnis kann zu Beginn des folgenden geraden Halbbildes nachgeprüft werden, wie in Fig. 5c gezeigt. Das ungerade (erste) Halbbild endet mit den Horizontalsynchronimpulsen 130 und 132. Dem Synchronimpuls 132 folgt eine halbe Zeile später ein Ausgleichsimpuls 134·. Wie im vorigen Halbbild setzt das halbzeilige Auftreten von zwei Impulsen den Abtastzähler des Mikroprozessors auf eine "1". Nun werden Halbzeilenabtastungen gezählt, bis wiederum ein Zählwert "12" erreicht wird. Beim Zählwert "12" tastet der Mikroprozessor nun den letzten breiten Vertikalimpuls des geradzahligen Halbbildes ab. Die nächsten aufeinanderfolgenden Abtastungen 12' und 12" stellen ebenso den breiten Vertikalimpuls 136 fest und identifizieren ihn als Teil der Zeile 6 eines geradzahligen Halbbildes. Der Mikroprozessor hat nun einen Bezug im Videosignal und kann ungeradzahlige und geradzahlige Halbbilder ebenso wie bestimmte Zeilen in jedem Halbbild identifizieren, indem er die Horizontalaustastimpulse am Eingang IN. zählt. Der Mikroprozessor kann irgendeine spezielle Zeile zur Verwendungsschaltung 28 durchtasten, indem er eine geeignete Anzahl von Horizontalaustastimpulsen zählt und das Tor 16 beim richtigen Zählwert öffnet. Weiterhin kann der Mikroprozessor zu jeder speziellen Zeit einer bestimmten Zeile eine Abtastung vornehmen, indem er ein oder mehrere Zyklusüberspringungen des Taktsignals durchführt. Diese Taktüberspringungen verschieben die Phase der Abtastbefehle in Übereinstimmung mit der Zeit der abzutastenden Zeile. Der Mikroprozessor kann die Taktüberspringungen zählen, um den Bezug der Abtastzeiten hinsichtlich des Videosignals weiterhin aufrechtzuerhalten.

Die Anordnung gemäß Fig. 1 kann in der in Fig. 6 gezeigten Weise ausgebildet sein, um ein VIR-Signal abzutasten. Dieses Signal kann dann beispielsweise benutzt werden, um die ZF-Bandbreite eines Fernsehempfängers zu regeln, wie es in der US-Patentanmeldung Ser. No.

258,928 beschrieben ist (Titel I.F. Response Control System for a

Television Receiver, Anmeldedatum 30. April 1981). In dem dort beschriebenen System werden der Farbbezugsbalken und der Leuchtdichtebezugspegel des VIR-Signals festgestellt und zur Ableitung eines

Regelsignals verglichen, das zur Anhebung des ZF-Durchlaßbereiches in der Nähe der Bild- oder Farbträgerfrequenz benutzt wird. Die Grunde!emente dieses Systems sind in Fig. 6 gezeigt, in welcher ein üblicher Fernsehempfänger mit einer Antenne 152, einem Tuner 150, einem Mischer 154, einer ZF-Signalverarbeitungsschaltung 158 und einer Videosignalverarbeitungsschaltung 160, die in üblicher Weise zusammengeschaltet sind, gezeigt ist. Zwischen dem Mischer 154 und der ZF-Signalverarbeitungsschaltung 158 befindet sich eine abgestimmte ZF-Anhebungsschaltung 156, die so aufgebaut sein kann, wie es die erwähnte US-Patentanmeldung zeigt. Das demodulierte Videosignal am Ausgang der ZF-Signalverarbeitungsschaltung 158 wird einem Filter 152, einem ersten Eingang eines Multiplexers 166, und einer Zeilentaktschaltung 176 zugeführt. Die Zeilentaktschaltung enthält Elemente 12, 14, 20 und 32 von der in Fig. 1 gezeigten Art und ist auch in der dort gezeigten Weise mit dem Mikroprozessor 30 gekoppelt. Der Multiplexer 166 wird durch Signale gesteuert, welche vom Mikroprozessor 30 über Steuerleitungen 172 und 174 zugeführt werden. Der Ausgang des Filters 162 ist mit dem Eingang eines Detektors 164 gekoppelt, dessen Ausgang wiederum an den zweiten Eingang des Multiplexers 166 geführt ist. Der Ausgang des Multiplexers 166 ist über einen Analog/Digital-Konverter 168 mit dem Mikroprozessor 30 gekoppelt. Der Mikroprozessor erzeugt ein digitales Ausgangssignal, welches den Eingängen eines Digital/Analog-Konverters 170 zugeführt wird, dessen Ausgang wiederum an den Steuereingang der abgestimmten ZF-Anhebungsschaltung 156 geführt ist.

Im Betrieb wird die zeitliche Steuerung des Mikroprozessors mit dem Synchronsignal gemisch des Videosignals synchronisiert, wie es in den Figuren 2 bis 5 gezeigt ist. Der Mikroprozessor 30 zählt die Zeilen des Videosignals zur Feststellung der Zeile 19, welche ein VIR-Signal enthalten kann. Ein typisches VIR-Signal ist in Fig. 7a gezeigt. Dem üblichen Horizontal synchron- und Farbsynchronsignal folgt im VIR-Signal ein Farbbezugsbalken 180 von 24 Mikrosekunden Dauer, dem ein Leuchtdichtebezugspegel 182 von 12 Mikrosekunden Dauer folgt. Während der Zeile 19 sind die Mikroprozessorbefehle mit dem VIR-Signal abgestimmt, wie es beispielsweise Fig. 7a zeigt. Während des Befehlszyklus 6 beginnt der Mikroprozessor 30 einen Farbabtastintervallimpuls auf der Leitung 132, der in Fig. 7b als Impuls 134 gezeigt ist.

Der Mikroprozessor beendigt den Impuls 134 während des Befehlszyklus 13. Während des Abtastintervallimpulses 184 wird der festgestellte Farbbezugsbalkenpegel vom Ausgang des Detektors 164 über den ersten Eingang des Multiplexers 166 dem A/D-Konverter 168 zugeführt. Der festgestellte Signalpegel wird in ein Digitalsignal umgewandelt und vom Mikroprozessor 30 gespeichert.

Während des Befehlszyklus 15 der Zeile 19 wird ein Leuchtdichte-Abtastintervall impuls 186 vom Mikroprozessor auf der Steuerleitung 174 begönnen. Der Mikroprozessor beendigt den Impuls 186 während des Befehlszyklus 19. Der Abtastintervallimpuls 186 steuert den Multiplexer, so daß der Leuchtdichtebezugspegel vom zweiten Eingang des Multiplexers 166 zum A/D-Konverter 168 gelangt. Der Leuchtdichtebezugspegel wird digitalisiert und vom Mikroprozessor 30 gesteuert.

Der Mikroprozessor 30 kann nun einen Regel signalwert für die abgestimmte ZF-Anhebungsschaltung 156 berechnen. Die beiden gesteuerten Signale können auf Gültigkeit und Verfälschung durch Störungen analysiert werden, und es kann ein Regelsignal entsprechend dem Verhältnis dieser beiden Signale berechnet werden. Der digitale Regel signalwert wird dem A/D-Konverter 170 zugeführt, wo er in ein Analogsignal umgewandelt wird, und wird dann der abgestimmten ZF-Anhebungsschaltung 156 zugeführt. Die Regelung der ZF-Bandbreite des Fernsehempfängers erfolgt dann in der Weise, wie es in der bereits erwähnten US-Patentanmeldung 258,028 beschrieben ist.

Claims

PATENTANWÄLTE -^- ; DR. DIETER V. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

MARIA-THERESIA-STRASSE 22 POSTFACH B6O2 6O

D-eOOO MUENCHEN 86

RCA 75987 Sch/Vu

ZUGELASSEN BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MANDATAIRES EN BREVETS EUROF

TELEFON 089/4 7O 60 06 TELEX 522 638 TELEGRAMM SOMBEZ

RCA Corporation, New York, N.Y-. (V.St.A.)

P a t entansprüche

mV Schaltungsanordnung für einen Fernsehempfänger mit einer Videosignalquelle, deren Videosignale Synchronsignalkomponenten enthalten, und einer Synchronsignaltrennschaltung, welche aus den Videosignalen abgetrennte Synchronsignale einer gegebenen Frequenz ableitet, ferner mit einer Taktsignalschaltung, deren Eingang die Synchronsignale zugeführt werden und die an ihrem Ausgang ein Taktsignal liefert, das im wesentlichen phasensynchron mit den Synchronsignalen ist und dessen Frequenz im wesentlichen ein ganzzahliges Vielfaches der Synchronsignalfrequenz ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Taktsignalschaltung (20) über eine Koppel schaltung (32) mit dem Takteingang eines Mikroprozessors (30) verbunden ist, der aufgrund des Taktsignals Befehle mit einer von der Taktsignal frequenz

abhängigen Rate ausführt.
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2) Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronsignale einem Dateneingang des Mikroprozessors (30) zugeführt wird, der an einem Ausgang ein Steuersignal liefert und der in der Lage ist, einen Befehlszyklus in einer gegebenen Anzahl gleichförmiger Taktsignalzyklen durchzuführen und der so programmiert ist, daß er eine ganzzahlige Anzahl von Befehlszyklen während eines Horizontalzeilenintervalls unter Steuerung durch das Taktsignal durchführt, und daß mit dem Ausgang des Mikroprozessors eine Signalverwendungsschaltung (16,18) gekoppelt ist.
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3) Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (30) weiterhin durch das Taktsignal zur Ausführung eines Befehles während eines Zeitintervall gesteuert wird, welches größer als die Dauer der gegebenen Anzahl gleichförmiger Taktsignalzyklen ist derart, daß die Phasenlage nachfolgend ausgeführter Befehlszyklen gegenüber der Phase der horizontalzeilenfrequenten Synchronsignale verschoben wird.
4) Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausführung der Abtastbefehle zur Abtastung des Pegels der Synchronsignale am Dateneingang des Mikroprozessors (30) zu vorbestimmten Zeiten durch Befehlszyklen veranlaßt werden, daß die Koppel schaltung (32) einen steuerbaren Schalter enthält, und daß der Mikroprozessor weiterhin einen Oberspringungssteuerausgangsanschluß hat, der mit dem gesteuerten Schalter gekoppelt ist, um den Schalter entsprechend einem Oberspringungssteuersignal zu öffnen, welches vom Mikroprozessor entsprechend den abgetasteten Pegeln der Synchronsignale erzeugt wird, derart, daß nachfolgende Abtastbefehle in einer bekannten Phasenbeziehung

zu den Synchronsignalen ausgeführt werden.
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5) Verfahren zur Synchronisierung der zeitlichen Steuerung eines Mikroprozessors mit einem Videosignal, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

a) Erzeugung eines Synchronsignals aufgrund des Videosignals,

b) Erzeugung eines Taktsignals aufgrund des Synchronsignals mit einer

Frequenz, die ein Vielfaches der Synchronsignalfrequenz und im wesentlichen phasensynchron mit dieser ist,

c) Zuführung des Taktsignals zum Mikroprozessor und

d) Programmierung des Mikroprozessors,derart, daß er eine ganzzahlige Anzahl von Befehlszyklen während einer ganzzahligen Anzahl von Perioden des Synchronsignals unter Steuerung durch das Taktsignal durchführt.
6) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt a) aus dem Videosignal ein Synchronsignal erzeugt wird, das horizontalzeilenfrequente Komponenten hat und daß die weiteren Schritte vorgesehen sind:

e) Abtasten des Synchronsignals mit der Horizontalzeilenfrequenz zur Ermittlung horizontalzeilenfrequenter Komponenten und, falls keine Komponente festgestellt wird,

f) Unterbrechung der Zuführung eines Taktsignalzyklus zum Mikroprozessor und

g) Wiederholen der Schritte e) und f), bis mit der Horizontalzeilenfrequenz kontinuierlich horizontalzeilenfrequente Komponenten festgestellt werden.
7) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt a) aufgrund des Videosignals ein Synchronsignal erzeugt wird, welches Horizontalsynchronimpulse und Ausgleichsimpulse enthält, und daß die weiteren Schritte vorgesehen sind:

e) Abtasten des Synchronsignals zu Halbzeilenintervallen zur Fest- 2$ stellung des Vorhandenseins der Ausgleichsimpulse und, falls keine Ausgleichsimpulse während des Zeitintervalls eines Videohalbbildes festgestellt werden,

f) Unterbrechung der Zuführung eines Taktsignalzyklus zum Mikroprozessor und

g) Wiederholen der Schritte e) und f), bis in jedem Videohalbbild Ausgleichsimpulse festgestellt werden.
8) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im

Schritt a) aufgrund des Videosignals ein Synchronsignalgemisch erzeugt

wird, und daß die weiteren Schritte vorgesehen sind:

h) Abtasten des Videosignalgemischs zu Halbzeilenintervallen, bis durch zwei aufeinanderfolgende Abtastungen Impulse festgestellt werden, und dann

i) Abtasten des Synchronsignalgemisches nach einer Periode von elf Halbzeilenintervallen für η aufeinanderfolgende Abtastbefehle, wobei η größer als Eins und kleiner oder gleich der Dauer eines Vertikalsynchronimpulses geteilt durch die Durchführungsdauer eines Abtastbefehls ist und

j) nach Feststellung eines Synchronsignal impulses bei der η-ten Abtastung Identifizierung dieser Abtastung als letzter breiter Vertikalimpuls eines geradzahligen Videohalbbildes und, wenn beim n-ten Abtastwert kein Synchronsignal impuls festgestellt wird, k) Identifizierung der ersten der η Abtastungen als der erste Äusgleichsimpuls, welcher dem Vertikalsynchronimpulsintervall eines ungeradzahligen Videohalbbildes folgt.
9) Verfahren zur Synchronisierung der zeitlichen Steuerung eines Mikroprozessors mit einem Bezug in einem Vollbild eines Videosignals, gekennzeichnet durch die Schritte: a) Erzeugung eines Synchronsignalgemisches aufgrund des Videosignals,

b) Erzeugung, aufgrund des Videosignals, eines Taktsignals für den Mikroprozessor (30), welches mit den Horizontal Synchronsignalkomponenten des Videosignals phasensynchronisiert ist,

c) Programmierung des Mikroprozessors zur Durchführung von Abtastbefehlen zu Intervallen von einem halben Fernsehzeilenintervall aufgrund des Taktsignals zur Abtastung des Synchronsignalgemisches,

d) Synchronisierung der Abtastbefehle mit der Phase der Ausgleichsimpulse des Synchronsignalgemischs,derart, daß die Befehle die Ausgleichsimpulse bei deren Auftreten abtasten,

™ e) Abtastung des Synchronsignal gemisches zu Halbzeilenintervallen, bis durch zwei aufeinanderfolgende Abtastungen Impulse festgestellt werden und dann,

f) Abtasten des Synchronsignal gemisches nach einer Dauer von elf HaIbzeilenintervallen für η aufeinanderfolgende Abtastungen während

^OJ des Zeitintervalls eines Vertikal Synchronimpulses, wobei η größer als Eins und kleiner oder gleich der Dauer eines Vertikalsynchronimpulses dividiert durch die Zeit zwischen den aufeinanderfolgenden Abtastungen ist, und

1 g) bei Feststellung eines Synchronsignal impulses bei der η-ten Abtastung Identifizierung der Abtastung als letzter breiter Vertikalimpuls eines geradzahligen Videohalbbildes und h) wenn bei der η-ten Abtastung kein Synchronsignal impuls festgestellt

5 wird, Identifizierung der ersten der η Abtastungen als erster Ausgleichsimpuls, welcher dem Vertikalsynchronimpulsintervall eines ungeradzahligen Videohalbbildes folgt.