專利名稱：同步信號發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種同步信號發(fā)生器，用于處理視頻顯示設(shè)備例如計算機(jī)顯示器等中所顯示的視頻信號的設(shè)備中。
背景技術(shù)：
在參照圖4和圖5描述傳統(tǒng)同步信號發(fā)生器之前，現(xiàn)簡要描述一下視頻顯示設(shè)備中同步信號發(fā)生器的作用。
當(dāng)把視頻信號源(例如，電視、錄象機(jī)、計算機(jī)等)輸出的視頻信號在視頻顯示設(shè)備(例如，電視接收機(jī)、計算機(jī)顯示器等)上顯示成圖像時，包括在這種視頻信號源輸出的視頻信號中的水平同步信號和垂直同步信號保持穩(wěn)定并彼此同步是重要的。
然而，水平同步信號和垂直同步信號的周期和相位會由于視頻信號行進(jìn)的傳輸路徑的各種因素、視頻信號輸入的切換操作等而發(fā)生變化。同步信號的這種變化使視頻信號不穩(wěn)定。因此，根據(jù)該視頻信號產(chǎn)生和再現(xiàn)的圖像將變得不穩(wěn)定，質(zhì)量較差。
為了解決同步信號由于傳輸路徑或輸入切換等引起的不穩(wěn)定，傳統(tǒng)上在接收視頻信號源的視頻信號輸入的接收機(jī)一側(cè)采用了下列手段。也就是說，在接收機(jī)中產(chǎn)生穩(wěn)定的水平和垂直同步脈沖，作為同步的基準(zhǔn)。這些穩(wěn)定的水平和垂直同步脈沖分別與包括在輸入視頻信號中的水平同步信號Hsync和垂直同步信號Vsync同步，以穩(wěn)定視頻信號。根據(jù)經(jīng)如此穩(wěn)定后的視頻信號顯示圖像。
為了產(chǎn)生同步化的基準(zhǔn)水平和垂直同步脈沖，使用了所謂的水平和垂直同步倒計數(shù)系統(tǒng)的同步信號發(fā)生器，其中，根據(jù)基準(zhǔn)時鐘驅(qū)動計數(shù)器，用來對水平同步周期和垂直同步周期進(jìn)行計數(shù)。
圖4示出了電視接收機(jī)中使用的水平和垂直倒計數(shù)系統(tǒng)的同步信號發(fā)生器，作為傳統(tǒng)同步信號發(fā)生器的一個例子。本例中的同步信號發(fā)生器SSGc具有第一輸入端Pih、第二輸入端Piv、相位比較器2、壓控振蕩器(VOC)3、第一分頻器4、第二分頻器5、觸發(fā)信號發(fā)生器7、計數(shù)器8、脈沖發(fā)生器9、第一輸出端Poup和第二輸出端Povp。
輸入端Pih和輸入端Piv連接到外部視頻信號源(未示出)上，分別接收包括在視頻信號中的水平同步信號Hsync和垂直同步信號Vsync。第一分頻器4產(chǎn)生頻率為輸入頻率1/n的輸出波，第二分頻器5產(chǎn)生頻率為輸入頻率2/n的輸出波。也就是說，第一分頻器4和第二分頻器5的分頻率分別為1/n和2/n。在本例中，n被設(shè)置成32，分頻器4的分頻率為1/32，而分頻器5的分頻率為1/16。
相位比較器2、壓控振蕩器3和第一分頻器4彼此連接后形成PLL電路20。壓控振蕩器3根據(jù)從相位比較器2輸入的電壓產(chǎn)生具有指定頻率F(周期P=1/F)的第一時鐘脈沖Sck1。第一分頻器4把從壓控振蕩器3輸入的時鐘脈沖Sck1的周期分割成1/32，以向相位比較器2和輸出端Pohp輸出頻率為F.32(周期H=1/(F.32))的時鐘脈沖，作為水平同步脈沖Hd。相位比較器2產(chǎn)生對應(yīng)于從輸入端Pin輸入的水平同步信號Hsync與從分頻器4輸入的水平同步脈沖Hd之間的相位差的控制電壓Vc，并向壓控振蕩器3輸出控制電壓Vc。
壓控振蕩器3根據(jù)壓控電壓Vc產(chǎn)生周期為1/F的、并與水平同步信號Hsync同步的時鐘脈沖Sck1。因此，在第一分頻器4中分割第一時鐘脈沖Sck1產(chǎn)生的水平同步脈沖Hd與水平同步信號Hsync同步，并與水平同步信號Hsync鎖定。
第二分頻器5連接到PLL電路20中的壓控振蕩器3，接收第一時鐘脈沖Sck1的輸入。分頻器5把第一時鐘脈沖Sck1的周期分割成1/16，以產(chǎn)生和向計數(shù)器8輸出周期為H/2的第二時鐘脈沖Sck2。
第二分頻器5輸出的時鐘脈沖Sck2的周期被設(shè)置成H/2，即，由于下列的原因，其頻率被設(shè)置成水平同步信號Hsync的頻率的兩倍。例如，在NTSC制式的情況下，兩場中的掃描線的數(shù)量為整數(shù)值525，在奇偶場中以相同的時序產(chǎn)生垂直同步脈沖Vd需要能夠計算262.5H=525.(H/2)。也就是說，把周期設(shè)置成H/2是有利的。
觸發(fā)信號發(fā)生器7響應(yīng)于從輸入端Piv輸入的垂直同步信號Vsync產(chǎn)生觸發(fā)脈沖tp。計數(shù)器8連接到觸發(fā)信號發(fā)生器7，接收觸發(fā)脈沖tp的輸入，還連接到分頻器5上，接收時鐘脈沖Sck2的輸入。計數(shù)器8由觸發(fā)脈沖tp復(fù)位，然后，對時鐘脈沖Sck2的脈沖進(jìn)行計數(shù)，產(chǎn)生指示計數(shù)值N的計數(shù)信號Sn。
當(dāng)計數(shù)器8的計數(shù)值N達(dá)到計數(shù)值Nvp時，計數(shù)器8產(chǎn)生門信號Sg，進(jìn)入低電平，計數(shù)值Nvp小于對應(yīng)垂直同步周期的計數(shù)值Nv一指定的脈沖數(shù)。當(dāng)計數(shù)值N被觸發(fā)脈沖tp復(fù)位到零時，該門信號Sg從低電平返回到高電平。在本例中，Nvp被設(shè)置成Nv-1。也就是說，在計算值N從Nv-2變成Nv-1的時間Tnvp與計數(shù)值N被觸發(fā)脈沖tp復(fù)位時Trst之間的周期內(nèi)。門信號Sg保持在低電平。
觸發(fā)信號發(fā)生器也連接到計數(shù)器8，接收門信號Sg的輸入。從時間Tnv至?xí)r間Trst，觸發(fā)信號發(fā)生器7的門被門信號Sg打開。這防止了計數(shù)值N在計數(shù)器8計數(shù)操作期間，由于輸入到輸入端Piv的噪聲引起的偶然的復(fù)位。
脈沖發(fā)生器9連接到觸發(fā)信號發(fā)生器7，接收觸發(fā)脈沖tp的輸入，還連接到計數(shù)器8，接收計數(shù)信號Sn的輸入。在把觸發(fā)脈沖tp從觸發(fā)信號發(fā)生器7輸入到脈沖發(fā)生器9時，脈沖發(fā)生器9被復(fù)位，然后，垂直同步脈沖Vd變?yōu)榈碗娖?。在計?shù)器8的計數(shù)值N從1變?yōu)?時，垂直同步脈沖Vd達(dá)到高電平。因此，脈沖發(fā)生器9產(chǎn)生的垂直同步脈沖Vd僅在計數(shù)值N為零和1的時間周期上為低電平，該垂直同步脈沖Vd從輸出端Povp輸出。
雖然在本例中，在計數(shù)器8的計數(shù)值N從1變到2時，把脈沖發(fā)生器9設(shè)置成輸出高電平，但是，根據(jù)計數(shù)值的另一種變化，也可以改變進(jìn)入到高電平的時間，可以隨意地改變垂直同步脈沖Vd的低電平周期。
下面，參照圖5所示的流程圖，描述上述的同步信號發(fā)生器SSGc的工作情況。在該圖中，橫坐標(biāo)表示經(jīng)過的時間t，縱坐標(biāo)指示水平同步信號Hsync、水平同步脈沖Hd、時鐘脈沖Sck2、垂直同步信號Vsync、觸發(fā)脈沖tp、垂直同步脈沖Vd、計數(shù)值N和門信號Sg在沿時間軸t的時間點(diǎn)上的表現(xiàn)。
水平同步信號Hsync在時間t1、t3、t6和t8時被更新。這些時間之間的每個周期對應(yīng)于一個水平同步周期H。
如上所述，水平同步脈沖Hd的周期被同步和鎖定到水平同步信號Hsync上，因此，與水平同步信號Hsync相似，它在時間t1、t3、t6和t8上被更新。
又如上所述，由于時鐘脈沖Sck2的周期為H/2，因此，它在時間t1、t2、t3、t5、t6、t7、t8和t10上被更新。也就是說，這些時間之間的每個周期對應(yīng)于一個水平同步周期H的半個周期H/2。
對于垂直同步信號Vsync，在本例中，其一個垂直同步周期在時間t4上結(jié)束。也就是說，在時間t3與t4之間的計數(shù)值N為Nv。因此，在時間上返回，時間t3和t2之間的計數(shù)值N為Nv-1，在時間t2與t1之間的計數(shù)值N為Nv-2。也就是說，時間t2對應(yīng)于上述時間Tnvp，時間t4對應(yīng)于上述時間Trst。垂直同步信號Vsync的相位在時間t4改變，該時間t4是在時間t3后延遲一指定時間τ的時間，在時間t3上，水平同步信號Hsync的相位改變。也就是說，垂直同步信號Vsync和水平同步信號Hsync的相位偏移時間τ。由于視頻信號在傳輸路徑上行進(jìn)要經(jīng)歷的各種因素、輸入的切換因素等，該相位偏移是不可避免的。
觸發(fā)信號發(fā)生器7響應(yīng)于垂直同步信號Vsync在時間t4上產(chǎn)生觸發(fā)脈沖tp。
在時間t4，輸入觸發(fā)脈沖tp時垂直同步脈沖Vd或脈沖發(fā)生器9的輸出從高電平改變成低電平。在計數(shù)器8的計數(shù)值N從1變成2的時間t6時，垂直同步脈沖Vd從低電平改變成高電平。因此，產(chǎn)生的垂直同步脈沖Vd在從時間t4至?xí)r間t6的周期上為低電平，計數(shù)值N為0和1，并從輸出端Povp輸出。
在本例中，脈沖發(fā)生器9被設(shè)置成，當(dāng)計數(shù)器8的計數(shù)值N從1變至2的時間上輸出高電平。然而，根據(jù)計數(shù)值的另一種變化，改變進(jìn)入高電平的時間，可以隨意地改變垂直同步脈沖Vd的低電平周期。
然而，在如圖4和5所示的傳統(tǒng)的同步信號發(fā)生器中，計數(shù)器8必須能向上計數(shù)到大于兩倍的每場掃描線的值，以對周期為水平同步周期H的1/2的時鐘脈沖進(jìn)行計數(shù)。也就是說，當(dāng)視頻信號有較大量的掃描線時，必須把具有較大計數(shù)值的計數(shù)器用作計數(shù)器8。例如，當(dāng)一場包含有1200或更多掃描線時，例如計算機(jī)顯示器的情況，要求計數(shù)器8能對兩倍的掃描線值進(jìn)行計數(shù)，即2400，或更大。通常，當(dāng)計數(shù)器的計數(shù)值變大時，以高速來操作電路變得更困難。因此，實現(xiàn)具有需要高速操作的數(shù)字LSI的同步信號發(fā)生器是非常困難的。
從輸入端Pih輸入的水平同步信號Hsync和從輸出端Pohp輸出的水平同步脈沖Hd受到PLL電路20的控制，以使它們彼此同步并鎖定。然而，分別從輸出端Povp和Pohp輸出的垂直同步脈沖Vd和水平同步脈沖Hd在相位上并不是總是相同的。也就是說，當(dāng)響應(yīng)于垂直同步信號Vsync，計數(shù)器8被觸發(fā)信號發(fā)生器7產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖tp復(fù)位時，垂直同步脈沖Vd或脈沖發(fā)生器9的輸出變成低電平。而且，當(dāng)計數(shù)器8的計數(shù)值N到達(dá)指定值時(在本例中，在它從1變成2時)，脈沖發(fā)生器9的輸出到達(dá)高電平。
因此，由于傳輸路徑、輸入切換等效果引起的垂直同步信號Vsync與水平同步信號Hsync之間的相移τ，垂直同步脈沖Vd的相位與水平同步信號Hsync和水平同步脈沖Hd的相位不一致。因此，垂直同步脈沖Vd的低電平周期To也隨相移時間τ的變化而變化。因此，當(dāng)垂直同步信號發(fā)生器用于例如液晶顯示裝置等的顯示裝置中時，顯示裝置不能被適當(dāng)?shù)仳?qū)動。
本發(fā)明的目的在于提供一種同步信號發(fā)生器，它可以獲得相位相對于水平同步信號穩(wěn)定的垂直同步脈沖，并且它可以抑制計數(shù)器的計數(shù)值。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的第一方面針對同步信號發(fā)生器，根據(jù)輸入視頻信號中的水平同步信號產(chǎn)生與輸入視頻信號中的垂直同步信號同步的垂直同步脈沖，它包含第一時鐘信號發(fā)生裝置，產(chǎn)生與所述水平同步信號同步的第一時鐘信號；計數(shù)裝置，對所述第一時鐘信號進(jìn)行計數(shù)，以檢測所述垂直同步信號的垂直同步周期；垂直同步周期檢測裝置，根據(jù)所述檢測垂直同步周期，檢測具有垂直同步周期的所述輸入垂直同步信號的周期；以及垂直同步脈沖發(fā)生裝置，當(dāng)所述輸入垂直同步信號在所述檢測垂直同步周期的第一指定周期范圍內(nèi)具有垂直同步時，輸出與所述垂直同步信號同步的垂直同步脈沖，當(dāng)所述輸入垂直同步信號在所述第一指定周期范圍內(nèi)沒有垂直同步時，產(chǎn)生具有第二指定垂直同步周期的垂直同步脈沖；從而輸入水平同步信號與所述垂直同步脈沖相位保持恒定。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，根據(jù)與水平同步信號同步的第一時鐘信號檢測垂直同步周期。根據(jù)在檢測垂直同步周期內(nèi)是否存在實際輸入的垂直同步信號的垂直同步，選擇實際垂直同步信號和自產(chǎn)生的脈沖信號之一組成垂直同步脈沖。因此，即使實際沒有輸入垂直同步信號，也可以產(chǎn)生與垂直同步信號同步的垂直同步脈沖。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在本發(fā)明的第一方面中，垂直同步脈沖發(fā)生裝置包含計數(shù)復(fù)位裝置，根據(jù)所述垂直同步脈沖把所述計數(shù)裝置的計數(shù)值進(jìn)行復(fù)位；以及切換裝置，當(dāng)所述計數(shù)值大于一個垂直同步周期一指定值時，選擇所述輸入垂直同步信號，在其它情況下，選擇所述垂直脈沖，其中，所述垂直同步脈沖是以交替方式組合所述垂直同步信號和所述垂直脈沖產(chǎn)生的。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，把垂直同步脈沖饋送回計數(shù)器，以檢測垂直同步周期，因此防止了產(chǎn)生的垂直同步脈沖相對于垂直同步信號發(fā)生偏移。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在本發(fā)明的第二方面中，第一時鐘信號發(fā)生裝置包含
第一時鐘脈沖發(fā)生裝置，產(chǎn)生第一時鐘脈沖，其周期是輸入水平同步信號的周期的1/n倍，n為整數(shù)；第一分頻裝置，把所述第一時鐘脈沖分成1/n，以產(chǎn)生所述第一時鐘信號；以及相位比較裝置，檢測所述第一時鐘信號與所述水平同步信號之間的相位差，控制所述第一時鐘脈沖發(fā)生裝置；其中，所述計數(shù)裝置計算周期與所述水平同步信號的周期相同的所述第一時鐘信號的脈沖數(shù)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，由于對周期與水平同步信號相同的第一時鐘信號的脈沖進(jìn)行計數(shù)，所以可以抑制計數(shù)器的計數(shù)值，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在本發(fā)明的第二方面中，同步信號發(fā)生器還包含第二分頻裝置，把所述第一時鐘脈沖分成2/n，產(chǎn)生周期等于水平同步周期的二分之一的第二時鐘脈沖；延遲裝置，對所述第二時鐘脈沖進(jìn)行延遲，產(chǎn)生第三時鐘脈沖；以及保持裝置，根據(jù)所述第三時鐘脈沖保持所述切換裝置的輸出。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在本發(fā)明的第二方面中，同步信號發(fā)生器還包含切換控制裝置，根據(jù)所述計數(shù)值和所述垂直同步脈沖控制所述切換裝置在所述輸入垂直同步信號與所述垂直脈沖之間的選擇動作；其中，所述切換控制裝置控制所述切換裝置，在從所述水平同步脈沖輸入有低電平的所述垂直同步脈沖的時間至指定時間的時間周期內(nèi)，選擇所述垂直同步信號。
本發(fā)明的第六方面針對一種同步信號產(chǎn)生方法，用于根據(jù)輸入視頻信號中的水平同步信號產(chǎn)生與輸入視頻信號中的垂直同步信號同步的垂直同步脈沖，其特征在于，包含第一時鐘信號產(chǎn)生步驟，產(chǎn)生與所述水平同步信號同步的第一時鐘信號；計數(shù)步驟，對所述第一時鐘信號進(jìn)行計數(shù)，以檢測所述垂直同步信號的垂直同步周期；垂直同步周期檢測步驟，根據(jù)所述檢測垂直同步周期所述輸入垂直同步信號具有垂直同步周期的周期；垂直同步脈沖產(chǎn)生步驟，當(dāng)所述輸入垂直同步信號在所述檢測垂直同步周期的第一指定周期范圍內(nèi)具有垂直同步時，輸出與所述垂直同步信號同步的垂直同步脈沖，當(dāng)所述輸入垂直同步信號在所述第一指定周期范圍內(nèi)不具有垂直同步時，產(chǎn)生具有第二指定垂直同步周期的垂直同步脈沖；從而使輸入水平同步信號與所述垂直同步脈的相位保持恒定。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第六方面，根據(jù)與水平同步信號同步的第一時鐘信號檢測垂直同步周期。根據(jù)在檢測垂直同步周期內(nèi)是否存在實際輸入的垂直同步信號的垂直同步，選擇實際垂直同步信號和自產(chǎn)生的脈沖信號之一組成垂直同步脈沖。因此，即使實際沒有輸入垂直同步信號，也可以產(chǎn)生與垂直同步信號同步的垂直同步脈沖。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在本發(fā)明的第六方面中，垂直同步脈沖產(chǎn)生步驟包含計數(shù)復(fù)位步驟，根據(jù)所述垂直同步脈沖對所述計數(shù)步驟的計數(shù)值進(jìn)行復(fù)位；以及切換步驟，當(dāng)所述計數(shù)值大于一個垂直同步周期一指定值時，選擇所述輸入垂直同步信號，在其它情況時，選擇所述垂直脈沖；其中，所述垂直同步脈沖是以交替方式組合所述垂直同步信號和所述垂直脈沖而產(chǎn)生的。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第七方面，把垂直同步脈沖饋送回計數(shù)器，以檢測垂直同步周期，因此防止了產(chǎn)生的垂直同步脈沖相對于垂直同步信號發(fā)生偏移。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在本發(fā)明的第七方面中，第一時鐘信號產(chǎn)生步驟包含第一時鐘脈沖產(chǎn)生步驟，產(chǎn)生周期是輸入水平同步信號的周期1/n的第一時鐘脈沖，n是整數(shù)；第一分頻步驟，把所述第一時鐘脈沖分成1/n，以產(chǎn)生所述第一時鐘信號；以及相位比較步驟，檢測所述第一時鐘信號與所述水平同步信號之間的相位差；其中，所述第一時鐘脈沖產(chǎn)生步驟根據(jù)所檢測的相位差產(chǎn)生所述第一時鐘脈沖，而計數(shù)步驟計數(shù)與所述水平同步信號的周期相同的所述第一時鐘信號的脈沖數(shù)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第八方面，由于對周期與水平同步信號相同的第一時鐘信號的脈沖進(jìn)行計數(shù)，所以可以抑制計數(shù)器的計數(shù)值，根據(jù)本發(fā)明的第九方面，在本發(fā)明的第七方面中，同步信號發(fā)生方法還包含第二分頻步驟，把所述第一時鐘脈沖分成2/n，產(chǎn)生周期等于水平同步周期的二分之一的第二時鐘脈沖；延遲步驟，對所述第二時鐘脈沖進(jìn)行延遲，產(chǎn)生第三時鐘脈沖；以及保持步驟，根據(jù)所述第三時鐘脈沖保持所述切換步驟的輸出。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，在本發(fā)明的第七方面中，同步信號發(fā)生方法還包含切換控制步驟，根據(jù)所述計數(shù)值和所述垂直同步脈沖控制所述切換步驟在所述輸入垂直同步信號與所述垂直脈沖之間的選擇模式；其中，所述切換控制步驟控制所述切換步驟，在從所述水平同步脈沖輸入有低電平的所述垂直同步脈沖的時間至指定時間的時間(Nv-1)周期內(nèi)，選擇所述垂直同步信號。
如上所述，本發(fā)明的同步信號發(fā)生器僅當(dāng)輸入垂直同步信號具有指定范圍的垂直同步周期時輸出與垂直同步信號同步的垂直同步脈沖。當(dāng)輸入垂直同步信號沒有指定的垂直同步周期時，同步信號發(fā)生器本身產(chǎn)生具有指定垂直同步周期的垂直同步脈沖，以保持輸入水平信號與所述垂直同步脈沖的相位恒定。這提供了一個其相位相對于水平同步信號穩(wěn)定的垂直同步脈沖，且計數(shù)器的計數(shù)值也較小。附圖概述

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的同步信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是圖1所示的同步信號的工作時序圖。
圖3是圖1所示的同步信號的另一種工作時序圖。
圖4是傳統(tǒng)的同步信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)框圖。
圖5是圖4所示的同步信號發(fā)生器的工作時序圖。本發(fā)明的實施方式現(xiàn)在參照圖1描述根據(jù)本發(fā)明實施例的同步信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)。然后參照圖2和3詳細(xì)描述同步信號發(fā)生器的工作情況。
如圖1所示，本實施例的同步信號發(fā)生器SSGp具有第一輸入端Pih、第二輸入端Piv、相位比較器2、壓控振蕩器(VOC)3、第一分頻器、第二分頻器5、計數(shù)器8R、脈沖發(fā)生器9R、延遲單元12、切換信號發(fā)生器13、切換單元14、保持單元15、第一輸出端Pohp和第二輸出端Povp。
輸入端Pih和輸入端Piv連接到外部視頻信號源(未圖示)，分別接收包含在視頻信號中的水平同步信號Hsync和垂直同步信號Vsync的輸入。第一分頻器4產(chǎn)生頻率為輸入頻率1/n的輸出波，第二分頻器5產(chǎn)生頻率為輸入頻率2/n的輸出波。也就是說，第一分頻器4和第二分頻器5的分頻率分別為1/n和2/n。在本例中，n設(shè)置成32，所以分頻器4的分頻率為1/32，分頻器5的分頻率為1/16。無需說明，n的值并不限于32。
相位比較器2、壓控振蕩器3和第一分頻器4彼此連接形成PLL電路20。壓控振蕩器3根據(jù)從相位比較器3輸入的電壓產(chǎn)生指定頻率F(周期P=1/F)的第一時鐘脈沖Sck1。第一分頻器4把從壓控振蕩器3輸入的時鐘脈沖Sck1的周期分成1/32，以向相位比較器2和輸出端Pohp輸出頻率為F.32(周期H=1/(F.32))的時鐘脈沖，作為水平同步脈沖Hd。相位比較器2產(chǎn)生控制電壓Vc，該控制電壓Vc對應(yīng)于從輸入端Pih輸入的水平同步信號Hsync與從分頻器4輸入的水平同步脈沖Hd之間的相位差，并向壓控振蕩器3輸出控制電壓Vc。
壓控振蕩器3根據(jù)控制電壓Vc產(chǎn)生周期P為1/F的時鐘脈沖Sck1，并與水平同步信號Hsync同步。因此，第一分頻器4分割第一時鐘脈沖Sck1產(chǎn)生的水平同步脈沖Hd與水平同步信號Hsync同步，并鎖定到水平同步信號Hsync上。
第二分頻器5連接到PLL電壓20中的壓控振蕩器3上，接收第一時鐘脈沖Sck1的輸入。分頻器5把第一時鐘脈沖Sck1的周期分割成1/16，產(chǎn)生周期為H/2的第二時鐘脈沖Sck2，并輸出給計數(shù)器8R。
從第二分頻器5輸出的時鐘脈沖Sck2的周期被設(shè)置成H/2，即，因為以下原因，其頻率為周期為H的水平同步信號Hsync的兩倍。例如，在NTSC制式的情況下，兩場內(nèi)的掃描線數(shù)為整數(shù)值525，在奇偶場內(nèi)以相同時序產(chǎn)生垂直同步脈沖Vd需要能計數(shù)262.5H=525.(H/2)。也就是說，把周期設(shè)置成H/2是有利的。
延遲單元12連接到分頻器5上，把進(jìn)入的時鐘脈沖Sck2延遲一指定時間δ，產(chǎn)生延遲的時鐘脈沖Sck2d。
計數(shù)器8R連接到PLL電路20中的第一分頻器4上，接收水平同步脈沖Hd的輸入。計數(shù)器8R對水平同步脈沖Hd的脈沖進(jìn)行計數(shù)，產(chǎn)生指示計數(shù)值N的計數(shù)信號Sn。計數(shù)器8R還連接到保持單元15(后述)上，接收垂直同步脈沖VdR的輸入。計數(shù)器8R構(gòu)成當(dāng)為水平同步脈沖Hd提供低電平的垂直同步脈沖VdR時，把計數(shù)值N復(fù)位。復(fù)位后，計數(shù)器8R繼續(xù)對第一分頻器4的輸出脈沖Hd從復(fù)位值N進(jìn)行計數(shù)。
脈沖發(fā)生器9R連接到計數(shù)器8R上，接收計數(shù)信號Sn的輸入。脈沖發(fā)生器9R產(chǎn)生脈沖信號Sq，它僅在計數(shù)器8R的計數(shù)值N比對應(yīng)于一個垂直同步周期的計數(shù)值大一個計數(shù)點(diǎn)的周期上，即，在計數(shù)值為Nv+1的周期上為低電平，在其余的周期上為高電平。
切換信號發(fā)生器13連接到計數(shù)器8R上，根據(jù)輸入的計數(shù)信號Sn產(chǎn)生二進(jìn)制標(biāo)志信號Sc；在從計數(shù)值N到達(dá)對應(yīng)于一個垂直同步周期的計數(shù)值前不久(在本例中為Nv-1)至計數(shù)值為Nv的時間周期上，標(biāo)志信號Sc為低電平，在其余時間周期上為高電平。
切換單元14連接到切換信號發(fā)生器13上，接收標(biāo)志信號Sc的輸入，還連接到脈沖發(fā)生器9R上，接收脈沖信號Sq的輸入。切換單元14還連接到輸入端Piv上，以接收垂直同步信號Vsync的輸入。通常，當(dāng)標(biāo)專信號Sc為高電平時，切換單元14選擇脈沖發(fā)生器9R的輸出或脈沖信號Sq，并把其作為垂直脈沖信號Sd輸出。當(dāng)切換信號Sc為低電平時，它選擇來自輸入端Piv的垂直同步信號Vsync，并把它作為垂直同步信號Sd輸出。如上所述，切換單元14根據(jù)從切換信號發(fā)生器13輸出的標(biāo)記信號Sc有選擇地輸出脈沖信號Sq和垂直同步信號Vsync，組成垂直脈沖信號Sd。在這種理解中，標(biāo)志信號Sc為切換信號，在脈沖信號Sq與垂直同步信號Vsync之間進(jìn)行切換，選擇兩個單元信號，組成垂直脈沖信號Sd。
保持單元25連接到延遲單元12上，以接收延遲時鐘脈沖Sck2d的輸入，還連接到切換單元14上，以接收組合垂直脈沖信號Sd的輸入。保持單元25響應(yīng)于延遲時鐘脈沖Sck2d對垂直脈沖信號Sd取樣和保持，并把它作為垂直同步脈沖VdR輸出。這樣，根據(jù)計數(shù)器8R提供的計算與水平同步信號Hsync同步的水平同步脈沖Hd的計數(shù)值以另一種方式選擇脈沖發(fā)生器9R產(chǎn)生的脈沖信號Sq和原始垂直同步信號Vsync，以產(chǎn)生與水平同步脈沖Hd(或水平同步信號Hsync)和垂直同步信號Vsync同步的垂直同步脈沖VdR。
下面參照圖2所示的流程圖描述上述同步信號發(fā)生器SSGp的工作。在該圖中，橫坐標(biāo)顯示了經(jīng)過的時間，縱坐標(biāo)顯示水平同步信號Hsync、水平同步脈沖Hd、時鐘脈沖ScK2、延遲時鐘脈沖Sck2d、垂直同步信號Vsync、切換信號Sc、脈沖信號Sq、垂直脈沖信號Sd、垂直同步脈沖VdR和計數(shù)值N沿時間軸t的時間點(diǎn)的情況。
水平同步信號Hsync在時間t1、t3、t6和t8上更新。這些時間之間的每個周期對應(yīng)于一個水平同步周期H。
如上所述，由于水平同步脈沖Hd的周期與水平同步信號Hsync同步并鎖定，所以，它在時間t1、t3、t6和t8上被更新。
如上所述，時鐘脈沖ScK2的周期為H/2，因此，它在時間t1、t2、t3、t5、t6、t7、t8和t10上被更新。這些時間之間的每個周期或時鐘脈沖Sck2的周期對應(yīng)于一個水平同步周期H的半個周期H/2。
由于在時鐘脈沖ScK2之后，延遲時鐘脈沖ScK2d被延遲了時間δ，所以它在時間t1d、t2d、t3d、t5d、t6d、t7d、t8d和t10d上被更新，并在時間t1、t2、t3、t5、t6、t7、t8和t10之后分別被延遲了時間δ。為了簡化起見圖2僅顯示了時間t1d、t3d和t6d。
在本例中，垂直同步信號Vsync的一個垂直同步周期在時間t4上結(jié)束。垂直同步信號Vsync的相位在時間t4上改變，該時間t4是在水平同步信號Hsync的相位改變的時間t3后延遲一指定時間τ的時間。也就是說，垂直同步信號Vsync和水平同步信號Hsync的相位偏移了時間τ。由于視頻信號在傳輸路徑上行進(jìn)要經(jīng)歷的各種因素、輸入的切換因素等，該相位偏移是不可避免的。
如上所述，當(dāng)在低電平上為水平同步脈沖Hd提供垂直同步脈沖VdR時，計數(shù)器8R的計數(shù)值被復(fù)位，因此，計數(shù)值N在時間t6上被從Nv復(fù)位至零。因而，計數(shù)值N在時間t1、t3和t8上與時間t6前后的水平同步脈沖Hd的脈沖周期同步地增加。
如上所述，切換信號Sc或切換信號發(fā)生器13的輸出在計數(shù)器8的計數(shù)值N到達(dá)對應(yīng)于一個垂直同步周期的計數(shù)值Nv之前不久的計數(shù)值Nvp(在本例中Nvp=nv-1)的時間t1與計數(shù)值N被復(fù)位的時間t6之間的時間周期上為低電平，在其余的時間周期上為高電平。
如上所述，在計數(shù)器8R的切換信號Sc處于低電平時，切換單元14進(jìn)行切換，以從輸入端選擇并輸出垂直同步信號Vsync，在其余時間周期上選擇和輸出切換信號Sc。因此，在時間t1與切換信號Sc處于低電平的時間t6之間的時間周期內(nèi)，它產(chǎn)生垂直同步信號Vsync波形的垂直脈沖信號Sd，在時間t6之后，它產(chǎn)生具有脈沖信號Sq的波形的垂直脈沖信號Sd。
這樣，當(dāng)(在時間t4)輸入垂直同步信號Vsync或輸入端Piv的輸出，并且切換單元14選擇垂直同步信號Vsync時，垂直同步信號Vsync通過切換單元14進(jìn)入到保持單元15，作為垂直脈沖信號Sd。
當(dāng)把延遲單元12的延遲時鐘脈沖ScK2d在時間t3d輸出到保持單元15時，保持單元15對由低電平的輸入垂直同步信號Vsync分量組成的信號Sd進(jìn)行取樣并保持，然后輸出低電平的垂直同步脈沖VdR。
當(dāng)?shù)谝环诸l器4在時間t6把時鐘Hd輸出到計數(shù)器8，并且垂直同步脈沖VdR處于低電平時，計數(shù)值被復(fù)位到零。響應(yīng)于計數(shù)值N的變化，切換信號發(fā)生器13把切換信號Sc從低電平改變成高電平。
切換單元14接收了該高電平切換信號Sc后，選擇高電平脈沖信號Sq而不選擇低電平垂直同步信號Vsync，然后把它作為垂直脈沖信號Sd輸出。
在時間t6，計數(shù)器8R被復(fù)位，其計數(shù)值N沒有到達(dá)Nv+1，因此，脈沖發(fā)生器9的脈沖信號Sq保持為高電平。該高電平脈沖信號Sq通過切換單元14輸入到保持單元15。
在時間t6d，延遲單元12的延遲時鐘脈沖ScK2d輸入到保持單元15，然后保持單元15對高電平脈沖信號Sq進(jìn)行取樣并保持，然后把它作為垂直同步脈沖VdR輸出。
也就是說，對于保持單元15輸出的垂直同步脈沖VdR來說，處于低電平的其垂直同步周期總是固定，并等于延遲單元12輸出的延遲時鐘脈沖ScK2d(H/2)的周期的兩倍(H)。而且，垂直同步脈沖VdR的相位總是相對于水平同步脈沖Hd的相位偏移指定的時間δ，它是穩(wěn)定的，不會受到輸入水平同步信號Hsync的相位偏移時間τ的影響。
而且，由于計數(shù)器8R對水平同步周期為H的脈沖Hd進(jìn)行計數(shù)，所以其計數(shù)值可以是傳統(tǒng)同步信號發(fā)生器中用于對周期為H/2的時鐘脈沖進(jìn)行計數(shù)的計數(shù)器的計數(shù)值的1/2。
已參照圖2描述了本發(fā)明的實施例的同步信號發(fā)生器用切換單元14輸入垂直同步信號Vsync，以從輸入端Piv選擇輸入的工作情況。
下面，參照圖3描述同步信號發(fā)生器SSGp在由于噪聲、頻道變換等引起垂直同步信號Vsync丟失以及雖然切換單元14正從輸入端Piv選擇輸出但并沒有輸入垂直同步信號Vsync的情況下的工作情況。在圖3中，與圖2相似，橫坐標(biāo)了經(jīng)過的時間t，縱坐標(biāo)顯示了同步信號發(fā)器在沿時間軸t的時間點(diǎn)上的各種信號的情況。
請注意，在圖3所示的例子中，在傳輸路徑上丟失了垂直同步信號Vsync，在時間t4上沒有為同步信號發(fā)生器SSGc提供垂直同步，這種缺失直到時間t9才解決。因此，垂直同步信號Vsync在原來應(yīng)當(dāng)更新的時間t4上沒有被更新，但它仍保持在高電平。而且，在下一個原來應(yīng)當(dāng)從低電平改變成高電平的更新時間t8，垂直同步信號Vsync從高電平更新到低電平。
也就是說，在計數(shù)器8R的計數(shù)值N為Nv-1和Nv的時間周期內(nèi)，切換信號發(fā)生器13輸出低電平的切換信號Sc。然而，雖然切換單元14正選擇從輸入端Piv輸出，但并沒有輸入垂直同步信號Vsync，因此，切換單元14的輸出信號Sd仍保持在高電平，垂直同步脈沖VdR或保持單元15的輸出也處于高電平，計數(shù)器8R不復(fù)位。
在時間t6，把脈沖Hd提供給計數(shù)器8，其計數(shù)值到達(dá)Nv+1，然后脈沖發(fā)生器9輸出低電平的脈沖信號Sq，停止從切換信號發(fā)生器13輸出切換信號Sc，切換單元14選擇脈沖發(fā)生器9的輸出信號Sq。
因此，把脈沖發(fā)生器9的低電平脈沖Sq通過切換單元14輸入到保持單元15。因而，當(dāng)在時間t2輸入延遲單元12的延遲脈沖ScK2d時，保持單元15輸出低電平的垂直同步脈沖VdR。
當(dāng)在時間t8，從第一分頻器4向計數(shù)器8R輸入水平同步脈沖Hd，并且保持單元15的輸出為低電平時，把計數(shù)值N復(fù)位。因而，脈沖發(fā)生器9的輸出Sq變?yōu)楦唠娖?，把該高電平脈沖Sq通過切換單元14輸入到保持單元15。然后，在時間t8d，把延遲單元12的延遲時鐘脈沖ScK2d輸入到保持單元15。從而保持單元15輸出高電平的垂直同步脈沖VdR。
這樣，即使，垂直同步信號Vsync偶然丟失，仍然可以產(chǎn)生其相位相對于水平同步脈沖Hd延遲指定時間δ的垂直同步脈沖VdR。雖然在對應(yīng)于計數(shù)器8R的計數(shù)值Nv的原始垂直同步周期之后把該同同步脈沖VdR延遲了水平同步脈沖Hd的一個脈沖(1H)，但時該延遲是一個可忽略的值。而且，這種延遲并不經(jīng)常發(fā)生。因此，可以保證避免不能驅(qū)動顯示裝置的麻煩。
如上所述，僅當(dāng)輸入垂直同步信號具有指定范圍的垂直同步周期時，本發(fā)明的同步信號發(fā)生器才輸出與垂直同步信號同步的垂直同步脈沖。當(dāng)輸入垂直同步信號不具有指定范圍的垂直同步周期時，本發(fā)明的同步信號發(fā)生器本身產(chǎn)生具有指定垂直同步周期的垂直同步脈沖，以保持輸入水平同步信號和所述垂直同步脈沖的相位保持恒定。這提供了一個相位相對于水平同步信號穩(wěn)定的垂直同步脈沖，并且計數(shù)器的值也較小。工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明可以用于同步信號發(fā)生器，用于以低成本，甚至在輸入視頻信號的同步信號分量由于傳輸路徑的作用而發(fā)生變化以及在諸如計算機(jī)顯示器、電視接收機(jī)等的視頻顯示設(shè)備中切換時，產(chǎn)生穩(wěn)定的同步信號。
權(quán)利要求
1.一種同步信號發(fā)生器，用于根據(jù)輸入視頻信號中的水平同步信號產(chǎn)生與輸入視頻信號中的垂直同步信號同步的垂直同步脈沖，其特征在于，包含第一時鐘信號發(fā)生裝置，產(chǎn)生與所述水平同步信號同步的第一時鐘信號；計數(shù)裝置，對所述第一時鐘信號進(jìn)行計數(shù)，以檢測所述垂直同步信號的垂直同步周期；垂直同步周期檢測裝置，根據(jù)所述檢測垂直同步周期，檢測具有垂直同步周期的所述輸入垂直同步信號的周期；以及垂直同步脈沖發(fā)生裝置，當(dāng)所述輸入垂直同步信號在所述檢測垂直同步周期的第一指定周期范圍內(nèi)具有垂直同步時，輸出與所述垂直同步信號同步的垂直同步脈沖，當(dāng)所述輸入垂直同步信號在所述第一指定周期范圍內(nèi)沒有垂直同步時，產(chǎn)生具有第二指定垂直同步周期的垂直同步脈沖；從而輸入水平同步信號與所述垂直同步脈沖相位保持恒定。
2.如權(quán)利要求1所述的同步信號發(fā)生器，其特征在于，所述垂直同步脈沖發(fā)生裝置包含計數(shù)復(fù)位裝置，根據(jù)所述垂直同步脈沖把所述計數(shù)裝置的計數(shù)值進(jìn)行復(fù)位；以及切換裝置，當(dāng)所述計數(shù)值大于一個垂直同步周期一指定值時，選擇所述輸入垂直同步信號，在其它情況下，選擇所述垂直脈沖，其中，所述垂直同步脈沖是以交替方式組合所述垂直同步信號和所述垂直脈沖產(chǎn)生的。
3.如權(quán)利要求2所述的同步信號發(fā)生器，其特征在于，所述第一時鐘信號發(fā)生裝置包含第一時鐘脈沖發(fā)生裝置，產(chǎn)生第一時鐘脈沖，其周期是輸入水平同步信號的周期的1/n倍，n為整數(shù)；第一分頻裝置，把所述第一時鐘脈沖分成1/n，以產(chǎn)生所述第一時鐘信號；以及相位比較裝置，檢測所述第一時鐘信號與所述水平同步信號之間的相位差，控制所述第一時鐘脈沖發(fā)生裝置；其中，所述計數(shù)裝置計算周期與所述水平同步信號的周期相同的所述第一時鐘信號的脈沖數(shù)。
4.如權(quán)利要求2所述的同步信號發(fā)生器，其特征在于，還包含第二分頻裝置，把所述第一時鐘脈沖分成2/n，產(chǎn)生周期等于水平同步周期的二分之一的第二時鐘脈沖；延遲裝置，對所述第二時鐘脈沖進(jìn)行延遲，產(chǎn)生第三時鐘脈沖；以及保持裝置，根據(jù)所述第三時鐘脈沖保持所述切換裝置的輸出。
5.如權(quán)利要求2所述的同步信號發(fā)生器，其特征在于，還包含切換控制裝置，根據(jù)所述計數(shù)值和所述垂直同步脈沖控制所述切換裝置在所述輸入垂直同步信號與所述垂直脈沖之間的選擇動作；其中，所述切換控制裝置控制所述切換裝置，在從所述水平同步脈沖輸入有低電平的所述垂直同步脈沖的時間至指定時間的時間周期內(nèi)，選擇所述垂直同步信號。
6.一種同步信號產(chǎn)生方法，用于根據(jù)輸入視頻信號中的水平同步信號產(chǎn)生與輸入視頻信號中的垂直同步信號同步的垂直同步脈沖，其特征在于，包含第一時鐘信號產(chǎn)生步驟，產(chǎn)生與所述水平同步信號同步的第一時鐘信號；計數(shù)步驟，對所述第一時鐘信號進(jìn)行計數(shù)，以檢測所述垂直同步信號的垂直同步周期；垂直同步周期檢測步驟，根據(jù)所述檢測垂直同步周期所述輸入垂直同步信號具有垂直同步周期的周期；垂直同步脈沖產(chǎn)生步驟，當(dāng)所述輸入垂直同步信號在所述檢測垂直同步周期的第一指定周期范圍內(nèi)具有垂直同步時，輸出與所述垂直同步信號同步的垂直同步脈沖，當(dāng)所述輸入垂直同步信號在所述第一指定周期范圍內(nèi)不具有垂直同步時，產(chǎn)生具有第二指定垂直同步周期的垂直同步脈沖；從而使輸入水平同步信號與所述垂直同步脈的相位保持恒定。
7.如權(quán)利要求6所述的同步信號產(chǎn)生方法，其特征在于，所述垂直同步脈沖產(chǎn)生步驟包含計數(shù)復(fù)位步驟，根據(jù)所述垂直同步脈沖對所述計數(shù)步驟的計數(shù)值進(jìn)行復(fù)位；以及切換步驟，當(dāng)所述計數(shù)值大于一個垂直同步周期一指定值時，選擇所述輸入垂直同步信號，在其它情況時，選擇所述垂直脈沖；其中，所述垂直同步脈沖是以交替方式組合所述垂直同步信號和所述垂直脈沖而產(chǎn)生的。
8.如權(quán)利要求7所述的同步信號產(chǎn)生方法，其特征在于，所述第一時鐘信號產(chǎn)生步驟包含第一時鐘脈沖產(chǎn)生步驟，產(chǎn)生周期是輸入水平同步信號的周期1/n的第一時鐘脈沖，n是整數(shù)；第一分頻步驟，把所述第一時鐘脈沖分成1/n，以產(chǎn)生所述第一時鐘信號；以及相位比較步驟，檢測所述第一時鐘信號與所述水平同步信號之間的相位差；其中，所述所述第一時鐘脈沖產(chǎn)生步驟根據(jù)所述檢測相位差和周期與所述水平同步信號的周期相同的所述第一時鐘信號的脈沖數(shù)產(chǎn)生所述第一時鐘脈沖。
9.如權(quán)利要求7所述的同步信號產(chǎn)生方法，其特征在于，還包含第二分頻步驟，把所述第一時鐘脈沖分成2/n，產(chǎn)生周期等于水平同步周期的二分之一的第二時鐘脈沖；延遲步驟，對所述第二時鐘脈沖進(jìn)行延遲，產(chǎn)生第三時鐘脈沖；以及保持步驟，根據(jù)所述第三時鐘脈沖保持所述切換步驟的輸出。
10.如權(quán)利要求7所述的同步信號產(chǎn)生方法，其特征在于，還包含切換控制步驟，根據(jù)所述計數(shù)值和所述垂直同步脈沖控制所述切換步驟在所述輸入垂直同步信號與所述垂直脈沖之間的選擇模式；其中，所述切換控制步驟控制所述切換步驟，在從所述水平同步脈沖輸入有低電平的所述垂直同步脈沖的時間至指定時間的時間周期內(nèi)，選擇所述垂直同步信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及在計算機(jī)顯示器等中對視頻信號的處理,其目的在于提供一種同步信號發(fā)生器,它可以獲得其相位相對于水平同步信號穩(wěn)定的垂直同步脈沖,其中,對與同水平同步信號同步的時鐘進(jìn)行計數(shù)的計數(shù)器的計數(shù)值較小。它包含計數(shù)器(8R),根據(jù)水平同步信號(Hsync)檢測垂直同步周期(N),還包括一輸出切換單元((4),當(dāng)輸入垂直同步信號(Vsync)具有指定范圍的垂直同步周期時,輸出與垂直同步信號(Vsync)同步的垂直同步脈沖(Vd),當(dāng)輸入垂直同步信號不具有指定范圍的垂直同步周期時,輸出具有指定垂直同步周期的脈沖(Sq)。
文檔編號H04N5/06GK1237307SQ9880122
公開日1999年12月1日 申請日期1998年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月29日
發(fā)明者山口一成 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社