專利名稱：一種產(chǎn)生錄像機(jī)同步控制信號(hào)的方法及電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生錄像機(jī)特別是數(shù)字式錄像機(jī)的同步數(shù)字控制信號(hào)的方法及裝置。
現(xiàn)有數(shù)字錄像機(jī)的伺服系統(tǒng)具有一個(gè)復(fù)雜的時(shí)鐘控制電路，這是因?yàn)樾枰_定時(shí)的控制信號(hào)來(lái)使電機(jī)控制器之間匹配而協(xié)調(diào)地工作、進(jìn)行磁頭放大器的切換及編碼譯碼器與伺服系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換。為了產(chǎn)生這種控制信號(hào)，利用傳感器發(fā)出的位置脈沖PU，PU形成控制信號(hào)與掃描器電機(jī)或磁頭鼓每一轉(zhuǎn)動(dòng)同步的基礎(chǔ)。另外，掃描器電機(jī)的PU還使輸入的圖象畫(huà)面或視頻幀與其同步。在此情況下，對(duì)控制信號(hào)要求的限定條件就是控制器的無(wú)抖動(dòng)、同步性、可程序控制的相移位補(bǔ)償和低實(shí)時(shí)負(fù)載。
為實(shí)現(xiàn)錄像機(jī)特別是數(shù)字式錄像機(jī)所需的基本及某些特殊功能，至少要生成以下的切換脈沖·切換磁頭1與2的磁頭切換信號(hào)HS1，其相位偏移180°；·切換磁頭3與4的磁頭切換信號(hào)HS2，其相位偏移180°；·錄/放轉(zhuǎn)換信號(hào)；以及·同步磁道信號(hào)，用于通過(guò)縱向磁道進(jìn)行交替跟蹤控制。
SD、HD錄像機(jī)均需要靈敏而可控的磁頭切換信號(hào)，如HS1、HS2，以便確定數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)范圍。在四磁頭系統(tǒng)的情況下，每對(duì)磁頭間存在550μm的微小間距，這就意味著磁頭切換信號(hào)的兩個(gè)沿之間有一很短暫的時(shí)間間隔，根據(jù)上述磁頭間距，這個(gè)時(shí)間間隔大約為55μs。為了符合數(shù)字式錄像機(jī)編碼譯碼器的標(biāo)準(zhǔn)(DVC標(biāo)準(zhǔn))，還需要參照磁帶的邊緣設(shè)置寫(xiě)入的開(kāi)始時(shí)間。此時(shí)，可以利用在傳感器產(chǎn)生的PU信號(hào)與磁頭切換信號(hào)的上升沿之間的一個(gè)可編程的時(shí)間延遲，用以補(bǔ)償機(jī)械公差，其中傳感器裝在磁頭鼓上。以上操作可以通過(guò)人工調(diào)整完成也可以由微機(jī)或微控制器自動(dòng)完成。對(duì)磁帶具體參數(shù)及臨時(shí)分布情況進(jìn)行估測(cè)，確定一個(gè)時(shí)間延遲值，于是規(guī)范各設(shè)備的機(jī)械工作條件從而符合DVC標(biāo)準(zhǔn)。
錄/放信號(hào)的變化同樣要與磁道或圖象幀的起始時(shí)間同步。對(duì)于各種特殊的操作模式，如組合編輯、字幕編輯、聲音重錄，都必須在錄像帶的磁道上一些特定的點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀/插入。因此，就需要對(duì)于磁道的起始點(diǎn)給出一個(gè)精確定時(shí)的寫(xiě)窗口，來(lái)控制數(shù)據(jù)的寫(xiě)入。
因此本發(fā)明的目的在于提供一種產(chǎn)生精確定時(shí)的同步控制信號(hào)的方法及裝置。
此目的通過(guò)權(quán)利要求1或7中所述的特征加以實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明其它優(yōu)點(diǎn)在從屬權(quán)利要求中作了說(shuō)明。
本發(fā)明是關(guān)于一種產(chǎn)生錄像機(jī)特別是數(shù)字式錄像機(jī)的數(shù)字同步控制信號(hào)的方法，該方法包括如下步驟a)檢測(cè)掃描器電機(jī)或磁頭鼓的位置脈沖PU，其中PU被用于定義時(shí)間零點(diǎn)t0及掃描器電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期從而確定出磁頭鼓的轉(zhuǎn)動(dòng)周期；b)計(jì)算后續(xù)周期所要求的控制脈沖的時(shí)標(biāo)指示t1，t2，……tn以及計(jì)算與各時(shí)標(biāo)指示相對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)的位組合格式(bit pattern)；c)存儲(chǔ)時(shí)標(biāo)指示t1～tn，存儲(chǔ)該相應(yīng)時(shí)標(biāo)指示的位組合格式；d)隨著一相應(yīng)時(shí)標(biāo)指示的到達(dá)，并行輸出該相應(yīng)位組合格式。
在通常情況下，時(shí)間零點(diǎn)t0正好是圖象幀開(kāi)始的時(shí)刻。
時(shí)標(biāo)指示就是當(dāng)一個(gè)或多個(gè)方波控制信號(hào)發(fā)生電平跳變的瞬間進(jìn)行的標(biāo)記，因此對(duì)一個(gè)時(shí)標(biāo)指示相應(yīng)地有一個(gè)包含各自信號(hào)電平的位組合格式。時(shí)標(biāo)指示t1～tn的位組合格式作為具有一個(gè)k比特寬的數(shù)據(jù)字被存起來(lái)，其中k代表信號(hào)的數(shù)目，即電路中控制線的數(shù)目。數(shù)據(jù)字的數(shù)目與時(shí)標(biāo)指示的數(shù)目同為n，數(shù)據(jù)字作為一個(gè)數(shù)據(jù)段而存起來(lái)，其形式為k×n的矩陣。
此外，當(dāng)時(shí)標(biāo)指示ti-1經(jīng)過(guò)后，相繼的時(shí)標(biāo)指示ti的數(shù)據(jù)字即被裝入可控輸出存儲(chǔ)器中，該存儲(chǔ)器輸出精確的時(shí)標(biāo)指示ti的數(shù)據(jù)字，其中1≤i≤n。換句話說(shuō)，數(shù)據(jù)段是按照前面所定義的矩陣按列輸出的。
本發(fā)明還包括一個(gè)實(shí)現(xiàn)上述方法的電路，其包括微控制器和可控輸出存儲(chǔ)器，其中微控制器具有如下功能模塊獲取寄存器、計(jì)時(shí)器、計(jì)算單元及比較器。此時(shí)獲取寄存器用于接收位置脈沖PU，計(jì)時(shí)器用于確定從to時(shí)刻開(kāi)始所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，并且該計(jì)時(shí)器由位置脈沖PU觸發(fā)，比較器將計(jì)算單元輸出的期望時(shí)間值與計(jì)時(shí)器實(shí)際計(jì)得的從t0開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)間進(jìn)行比較，其結(jié)果若二者相同，已經(jīng)裝入數(shù)據(jù)字的可控輸出存儲(chǔ)器將計(jì)算單元傳送來(lái)的數(shù)據(jù)字輸出。
用鎖存器能有利于實(shí)現(xiàn)可控輸出存儲(chǔ)器。為了觸發(fā)鎖存器，在本發(fā)明的電路中將發(fā)出選通脈沖的觸發(fā)器設(shè)在鎖存器與比較器之間，觸發(fā)器的置位輸入來(lái)自比較器，復(fù)位輸入來(lái)自計(jì)算單元5。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，時(shí)標(biāo)指示的待輸出的數(shù)據(jù)字通過(guò)串行總線從計(jì)算單元傳送到串行/并行轉(zhuǎn)換器，由串/并轉(zhuǎn)換器支配著鎖存器的數(shù)據(jù)。
串/并轉(zhuǎn)換器和鎖存器可以有利地用下面被稱為PLD可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)。時(shí)標(biāo)指示的待輸出的數(shù)據(jù)字通過(guò)PLD的時(shí)鐘輸入和數(shù)據(jù)輸入記入PLD，通過(guò)選通脈沖裝入PLD的輸出鎖存器10，最后再輸出。
另外，當(dāng)時(shí)標(biāo)指示的數(shù)據(jù)字由PLD的鎖存器輸出以后，下一個(gè)待輸出的數(shù)據(jù)字便按順序地讀入PLD，為下一次輸出做準(zhǔn)備，也就是說(shuō)緊接著時(shí)標(biāo)指示 ti-1數(shù)據(jù)字輸出后，時(shí)標(biāo)指示ti的數(shù)據(jù)字便裝入PLD，當(dāng)時(shí)標(biāo)指示ti到達(dá)時(shí)該數(shù)據(jù)字即被輸出。
最后，本發(fā)明的電路中的PLD還可用于可編程主導(dǎo)軸FG分配器(Capstan-FG divider)。
本發(fā)明的方法及電路優(yōu)點(diǎn)在于各種同步控制信號(hào)產(chǎn)生速度快，精確定時(shí)的脈沖輸出時(shí)無(wú)抖動(dòng)，與管腳配置和微處理器處理時(shí)間有關(guān)的硬件、軟件的性能價(jià)格比高，可較簡(jiǎn)單地適用于各種伺服系統(tǒng)、磁頭結(jié)構(gòu)、磁鼓的轉(zhuǎn)動(dòng)速度等。
下面參照?qǐng)D示說(shuō)明一優(yōu)選實(shí)施例。


圖1的上半部分為基本信號(hào)的時(shí)序圖，下半部分用相關(guān)數(shù)據(jù)段表示時(shí)標(biāo)指示。
圖2為實(shí)現(xiàn)本方法的電路圖。
圖3為用作串/并轉(zhuǎn)換器及鎖存器的可編程邏輯器件PLD圖。
作為舉例，圖1的上半部分為五個(gè)基本信號(hào)的時(shí)序圖。第一條線表示圖象或幀信號(hào)F；第二條表示位置脈沖PU信號(hào)，它由掃描器電機(jī)提供，并決定瞬時(shí)時(shí)刻t0的位置，也就是說(shuō)時(shí)間零點(diǎn)t0與幀信號(hào)F同步；第三、四、五條線表示輸出信號(hào)，分別記為A、B、C，其中信道A代表磁頭切換信號(hào)HS1，信道B代表磁頭切換信號(hào)HS2，信道C代表控制信號(hào)CTRL。從圖中可以清楚地看出，磁頭切換信號(hào)HS1的上升沿與控制信號(hào)CTRL同步，并且定義一個(gè)時(shí)標(biāo)指示t1；第二個(gè)磁頭切換信號(hào)HS2的上升沿定義一個(gè)時(shí)標(biāo)指示t2，其中當(dāng)采用雙磁頭時(shí)由于存在磁頭間距，HS2的上升沿要在時(shí)間上偏移55μs；CTRL的下降沿定義時(shí)標(biāo)指示t3，HS1下降沿定義時(shí)標(biāo)指示t4，第二磁頭切換信號(hào)HS2下降沿定義時(shí)標(biāo)指示t5，控制信號(hào)CTRL上升沿定義另一個(gè)時(shí)標(biāo)指示t6，相應(yīng)的CTRL的第二個(gè)下降沿定義另一個(gè)時(shí)標(biāo)指示t7。這里只是以n＝7為例加以說(shuō)明，n可以取其它值，尤其是較大的值。
圖1的下半部分是上述三個(gè)信道控制信號(hào)A、B、C相對(duì)應(yīng)的時(shí)標(biāo)指示的數(shù)據(jù)域，其由3比特寬的數(shù)據(jù)字組成，并在此情況下按由t1到t7的順序排列并形成為一按列進(jìn)行的查詢矩陣或查詢表。從時(shí)序圖及時(shí)標(biāo)指示t1到t7的分布看，顯然t1的位組合格式為101，t2的為111，t3的為110，t4的為010，t5的為000，t6的為001，t7的為000。位組合格式的比特值對(duì)應(yīng)著A、B、C從左到右分布。本例中，A被定義為最低有效位(LSB)，C定義為最高有效位(MSB)，這可以根據(jù)需要任意定義。
生成查詢表或數(shù)據(jù)域的算法是從時(shí)間零點(diǎn)t0開(kāi)始計(jì)算時(shí)標(biāo)指示t1～t7，其中t0由位置脈沖PU的到來(lái)時(shí)刻確定。t1～t7或在一般情況的t1～tn中(n是相應(yīng)于所需時(shí)標(biāo)指示數(shù)的自然數(shù))，控制信號(hào)都得發(fā)生跳變而出現(xiàn)在所述控制線之一上。按此方式計(jì)算的位組合格式，存在數(shù)據(jù)域中，當(dāng)時(shí)標(biāo)指示到達(dá)時(shí)設(shè)置到信號(hào)線A、B、C上。
圖2為根據(jù)圖1的方法設(shè)計(jì)的電路圖，它主要包括微控制器1和可控輸出存儲(chǔ)器2，本例中存儲(chǔ)器2由八倍鎖存器實(shí)現(xiàn)。微控制器1包括以下的功能模塊獲取寄存器3，16比特寬計(jì)時(shí)器4，具有合適主存(未示出)的計(jì)算單元5以及比較器6。電路功能如下隨著位置脈沖PU(表示磁鼓的所處位置〕輸入到獲取寄存器3，定義時(shí)間零點(diǎn)t0，隨著PU的輸入，計(jì)算單元5求出所需的時(shí)標(biāo)指示數(shù)并存入數(shù)據(jù)段中。計(jì)時(shí)器4也由定位脈沖PU的輸入觸發(fā)，并且定時(shí)器4將其ACTUAL值傳給比較器6，這里比較器6可以由微控制器1中的一個(gè)比較寄存器來(lái)形成，比較器6收到由計(jì)算單元5求得的下一所期望的時(shí)標(biāo)指示值后，與ACTUAL值進(jìn)行比較，若二者相同，則發(fā)一個(gè)脈沖信號(hào)到觸發(fā)器7的置位輸入端，于是觸發(fā)器產(chǎn)生一個(gè)選通脈沖傳給鎖存器2。鎖存器2中裝有關(guān)于來(lái)自計(jì)算單元5通過(guò)串/并轉(zhuǎn)換器8并在時(shí)標(biāo)指示出現(xiàn)之前就被裝入的時(shí)標(biāo)指示的數(shù)據(jù)，當(dāng)選通脈沖來(lái)到鎖存器2時(shí)，鎖存器2于是就并行輸出作為切換信號(hào)或控制信號(hào)的數(shù)據(jù)，并且這些信號(hào)是嚴(yán)格同步的。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，計(jì)算單元5與串/并轉(zhuǎn)換器8間設(shè)置為二線總線連接，串/并轉(zhuǎn)換器8與鎖存器2間并行連接，在本例中寬為8比特。
圖3為串/并轉(zhuǎn)換器8和鎖存器2的PLD形式的圖。通過(guò)數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線，8比特寬的數(shù)據(jù)字與5比特寬的主導(dǎo)軸FG分配器的值(此處不作詳細(xì)解釋)作為一個(gè)來(lái)自微控制器的13比特的組合數(shù)據(jù)字按順序記入PLD。盡管圖1中只畫(huà)出三條控制信號(hào)HS1、HS2、CTRL，但很顯然，如果需要的話，也可有其它并行控制信號(hào)，選通脈沖到達(dá)后，二個(gè)數(shù)據(jù)字段被裝入PLD9的鎖定器10、11中再被輸出。當(dāng)控制信號(hào)由PLD9的鎖定器10輸出后，下一個(gè)待輸出的數(shù)據(jù)字即可以按順序被讀入PLD中。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生錄像機(jī)特別是數(shù)字式錄像機(jī)的同步數(shù)字控制信號(hào)的方法，其特征在于包括如下步驟a)接收位置脈沖PU，該P(yáng)U用于定義時(shí)間零點(diǎn)t0及確定磁頭鼓的轉(zhuǎn)動(dòng)周期；b)計(jì)算后續(xù)周期所需的控制脈沖的所有的時(shí)標(biāo)指示t1、t2…tn以及屬于各時(shí)標(biāo)指示的控制信號(hào)的位組合格式；c)存儲(chǔ)時(shí)標(biāo)指示t1～tn值，以及所要輸出的位組合格式；d)并行輸出相應(yīng)于各自時(shí)標(biāo)指示的位組合格式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于時(shí)間零點(diǎn)t0同視頻幀F(xiàn)的起始點(diǎn)一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于各時(shí)標(biāo)指示t1…tn的位組合格式以K比特寬的數(shù)據(jù)字而被存儲(chǔ)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于n個(gè)數(shù)據(jù)字作為一數(shù)據(jù)域而被存儲(chǔ)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述時(shí)標(biāo)指示ti-l通過(guò)后，所述時(shí)標(biāo)指示ti的數(shù)據(jù)字即被裝入輸出存儲(chǔ)器，其中，隨著時(shí)標(biāo)指示ti均到來(lái)，該存儲(chǔ)器產(chǎn)生其數(shù)據(jù)字的輸出。
6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述位置脈沖PU是掃描器電機(jī)的傳感器產(chǎn)生的。
7.一種實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的方法的電路，包括一微控制器(1)及一可控輸出存儲(chǔ)器(2)，其中微控制器(1)包括如下功能模塊獲取寄存器(3)、計(jì)時(shí)器(4)、計(jì)算單元(5)和比較器(6)；所述獲取寄存器(3)接收位置脈沖PU，比較器(6)比較計(jì)算單元(5)提供的所需的時(shí)標(biāo)指示值和計(jì)時(shí)器(4)的當(dāng)前時(shí)標(biāo)指示值，若二者相同，則可控輸出存儲(chǔ)器(2)將其中所裝入的來(lái)自計(jì)算單元(5)的欲輸出的所述數(shù)據(jù)字輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路，其特征在于可控輸出存儲(chǔ)器(2)由一個(gè)鎖存器(2)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路，其特征在于在鎖存器(2)與比較器(6)之間裝有一觸發(fā)器(7)，它發(fā)出選通脈沖，比較器(6)產(chǎn)生觸發(fā)器的置位輸入，計(jì)算單元(5)產(chǎn)生觸發(fā)器的復(fù)位輸入。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電路，其特征在于待輸出的時(shí)標(biāo)指示ti的數(shù)據(jù)字經(jīng)串行總線從計(jì)算單元(5)傳送到串/并轉(zhuǎn)換器(8)，串/并轉(zhuǎn)換器(8)支配著送至鎖存器(2)的數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路，其特征在于所述串/并轉(zhuǎn)換器(8)和鎖存器(2)由PLD(9)來(lái)實(shí)現(xiàn)，待輸出的時(shí)標(biāo)指示ti的數(shù)據(jù)字通過(guò)PLD(9)的時(shí)鐘輸入端和數(shù)據(jù)輸入端記入PLD(9)中，并通過(guò)選通脈沖裝到PLD(9)的輸出鎖存器(10)中再被輸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電路，其特征在于時(shí)標(biāo)指示ti的數(shù)據(jù)字由PLD(9)的鎖存器(10)輸出后，下一個(gè)待輸出的數(shù)據(jù)字就按順序地裝入PLD(9)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求11和12所述的電路，其特征在于PLD(9)還被用作一個(gè)可程序控制的主導(dǎo)軸傳動(dòng)速度分配器。
全文摘要
一種產(chǎn)生錄像機(jī)特別是數(shù)字式錄像機(jī)的同步控制信號(hào)的方法及裝置。與圖象幀開(kāi)始同步的掃描器電機(jī)的位置脈沖PU作為時(shí)間零點(diǎn)，從時(shí)間零點(diǎn)開(kāi)始計(jì)算產(chǎn)生控制信號(hào)跳變的時(shí)標(biāo)指示。時(shí)標(biāo)指示和相應(yīng)產(chǎn)生的位組合格式作為數(shù)據(jù)字存于相應(yīng)的數(shù)據(jù)域中，相應(yīng)的數(shù)據(jù)字并行(同步)輸出。此方法可以由一個(gè)微控制器和一個(gè)可控輸出存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中微控制器包括獲取寄存器、計(jì)時(shí)器、計(jì)算單元及比較器等功能塊。
文檔編號(hào)G11B15/12GK1152838SQ9611241
公開(kāi)日1997年6月25日 申請(qǐng)日期1996年10月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月2日
發(fā)明者彼得·馬爾, 格哈特·賴納 申請(qǐng)人:德國(guó)湯姆遜-布朗特公司