專利名稱：將時鐘信號與輸入信號的行頻同步的視頻顯示裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于例如多掃描計算機監(jiān)視器的視頻顯示裝置和方法。設(shè)計多掃描監(jiān)視器用于具有不同的行同步頻率例如30千赫至90千赫的輸入視頻信號。
具有這種寬輸入頻率范圍的多掃描監(jiān)視器必須根據(jù)這些行同步頻率產(chǎn)生一個內(nèi)部時鐘信號。為了完成這一任務(wù)，經(jīng)常采用鎖相環(huán)(PLL)電路來產(chǎn)生與輸入的行頻同步的時鐘信號。由于輸入視頻信號處于寬頻帶中，所以這些PLL電路要用很長時間來完成這一同步或“鎖定”操作。
一般說來，PLL電路根據(jù)時鐘振蕩信號和輸入信號之間的相位差產(chǎn)生一個信號，并且利用這一產(chǎn)生的信號改變振蕩器的振蕩頻率。當(dāng)輸入頻率顯著變化時，PLL電路將時鐘信號鎖定到新的輸入頻率需要相當(dāng)長的時間，從而導(dǎo)致穩(wěn)定時間延長，所以這種設(shè)計限制了振蕩器的頻率變化率。
本發(fā)明的一個目的是提供在縮短的時間內(nèi)使時鐘信號與變化的輸入行頻信號同步的視頻顯示裝置和方法，從而允許快速處理和在視頻顯示裝置的顯示屏上顯示與輸入行頻同步的圖象。
本發(fā)明的一個特征是根據(jù)存儲的最優(yōu)預(yù)置數(shù)據(jù)將壓控振蕩器(VCO)的初始頻率設(shè)定到輸入頻率的寬范圍中。這一操作使得VCO頻率在一開始大約等于輸入頻率，減小了輸入頻率和時鐘頻率之間的差，從而縮短了裝置的同步時間。
在研讀本發(fā)明的以下描述的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的這一目的和其它目的對本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來說將變得很清楚。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種在多掃描視頻顯示裝置中控制行振蕩頻率的裝置，包括行振蕩器電路，用于產(chǎn)生行振蕩信號；輸入端，用于接收具有多個不同頻率的行同步信號的輸入視頻信號；存儲器，用于存儲對應(yīng)于多個不同頻率的行同步信號中的每一個的多個預(yù)置頻率控制數(shù)據(jù)；檢測電路，用于檢測多個行同步信號中的一個的頻率；以及供給電路，用于將對應(yīng)于由檢測電路檢測的頻率的多個預(yù)置頻率控制數(shù)據(jù)中的一個供給行振蕩器電路，從而產(chǎn)生行振蕩信號。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，一種在多掃描顯示裝置中控制行振蕩器頻率的方法，該裝置的輸入視頻信號具有多個不同頻率的行同步信號，該方法包括以下步驟存儲對應(yīng)于多個不同頻率的行同步信號中的每一個的多個預(yù)置頻率控制數(shù)據(jù)；檢測行同步信號的頻率變化；以及將對應(yīng)于變化的頻率的預(yù)置頻率控制數(shù)據(jù)供給行振蕩器，從而控制行振蕩器的頻率。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的視頻監(jiān)視器的框圖；以及圖2是表示用于控制根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的PLL電路的處理步驟的流程圖。
本發(fā)明允許有許多不同的實施方案，圖中所示和將要詳細描述的是具體的實施例，應(yīng)理解，此處公開的內(nèi)容是表示本發(fā)明的原理的一個例子，本發(fā)明不限于所示和所描述的具體實施例。在以下的描述中，相同的參考號表示圖中相同的、類似的或相應(yīng)的部分。
現(xiàn)在參照圖1和2，本發(fā)明用于多掃描監(jiān)視器，該監(jiān)視器能夠處理和顯示具有幾個不同行頻中的一個的輸入視頻信號。輸入視頻信號的頻率范圍例如是從30千赫至90千赫。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的計算機監(jiān)視器10，包括視頻信號輸入端11R、11G和11B，分別由計算機(未示出)供給表示紅視頻信號R、綠視頻信號G和藍視頻信號B的三基色的視頻信號。計算機也提供行和場同步信號，它們是從視頻信號中分離出來的，并且計算機監(jiān)視器10包括接收這些信號的行同步信號輸入端11H和場同步信號輸入端11V。紅視頻信號R、綠視頻信號G和藍視頻信號B送至視頻電路12。在控制電路16(它是監(jiān)視器10的系統(tǒng)控制器)的控制下，視頻電路12在與行同步信號和場同步信號同步的時間接收并處理R、G、B視頻信號。控制電路16是通常包括CPU和RAM、ROM存儲器的那種微計算機。
視頻電路12將經(jīng)處理的R、G、B視頻信號送至驅(qū)動電路13。驅(qū)動電路13驅(qū)動陰極射線管(CRT)14，在CRT14的屏幕上顯示圖象。監(jiān)視器10的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)在圖中未示出。
在本實施例中，包括行振蕩器電路20和外圍電路的鎖相環(huán)(PLL)電路被提供在行同步信號輸入端11H得到的行同步信號，并產(chǎn)生與行同步信號的頻率同步的時鐘信號。
下面描述PLL電路的結(jié)構(gòu)。頻率計數(shù)器15從輸入端11H得到行同步信號，產(chǎn)生作為輸出的行同步信號的經(jīng)檢測的頻率。頻率計數(shù)器15的輸出送至控制電路16。
相位差檢測電路21形成在行振蕩器電路20中，并被提供兩個輸入信號。第一輸入信號是來自輸入端11H的行同步信號，第二輸入信號是從處理電路23輸出的信號，該處理電路23將在以后說明。相位差檢測電路21檢測兩個輸入信號之間的相位差，并將表示被檢測的相位差的被檢測的相位差電壓信號送至A/D轉(zhuǎn)換器17。A/D轉(zhuǎn)換器17將相位差電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并將該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)提供給控制電路16。
控制電路16根據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器17進行A/D轉(zhuǎn)換之后的由相位差檢驗電路21提供的相位差數(shù)據(jù)，以及從頻率計數(shù)器15得到的輸入行同步信號的經(jīng)檢測頻率的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生數(shù)字振蕩控制信號?？刂齐娐?6包括一個存儲器(未示出)，用來預(yù)先存儲對應(yīng)于各種輸入行頻的振蕩控制數(shù)據(jù)的預(yù)置值。下面將說明利用這些預(yù)置值產(chǎn)生振蕩控制數(shù)據(jù)的過程?？刂齐娐?6將數(shù)字振蕩控制信號送至D/A轉(zhuǎn)換器18。D/A轉(zhuǎn)換器18將數(shù)字振蕩控制信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，并將它提供給行振蕩器電路20中的壓控振蕩器(VCO)22的控制輸入端。VCO22根據(jù)控制電壓信號輸出某一頻率的振蕩。
處理電路23被提供VOC22的輸出頻率，并對此進行處理，包括分頻。處理電路23的輸出提供給相位差檢測電路21，視頻電路12，作為其時鐘信號的控制電路16，和通過頻率計數(shù)器19再次提供給控制電路16。頻率計數(shù)器19檢測從處理電路23輸出的信號的頻率，并將表示這一被檢測的頻率的數(shù)據(jù)送至上述控制電路16。
下面將描述產(chǎn)生振蕩控制數(shù)據(jù)的控制電路16所進行的處理?？刂齐娐?6根據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器17進行A/D轉(zhuǎn)換之后的由相位差檢驗電路21提供的相位差數(shù)據(jù)，以及從頻率計數(shù)器15和19得到的表示經(jīng)檢測頻率的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生振蕩控制信號。產(chǎn)生振蕩控制數(shù)據(jù)的控制電路16所進行的處理過程在圖2的流程圖中予以描述。
起初，在圖2的步驟101中判斷由頻率計數(shù)器15檢測的輸入視頻信號的行頻是否已經(jīng)改變。如果改變了的話，則過程進入步驟102，控制電路16從其存儲器中讀出對應(yīng)于新檢測頻率的一個值的振蕩控制數(shù)據(jù)的預(yù)置值，并將該振蕩控制數(shù)據(jù)送至D/A轉(zhuǎn)換器18。D/A轉(zhuǎn)換器18將振蕩控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電壓信號，并將該電壓信號送至VOC22。
存儲在控制電路16的存儲器中的振蕩控制數(shù)據(jù)的預(yù)置值示于下面的表1中。表1表示電壓值形式的預(yù)置值，該電壓值是由振蕩控制數(shù)據(jù)通過D/A轉(zhuǎn)換器18轉(zhuǎn)換來的?？刂齐娐?6的存儲器將上述電壓值作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲。本實施例所采用的VOC22在控制電壓為0伏至5伏的范圍內(nèi)工作。
表1<
如表1所示，預(yù)置值是對應(yīng)于監(jiān)視器10的工作范圍30千赫至90千赫中每隔5千赫設(shè)置的。在步驟102，控制電路16從其存儲器中讀出對應(yīng)于最接近于由頻率計數(shù)器15檢測的輸入視頻信號的行頻的頻率的預(yù)置值，并將該預(yù)置值通過D/A轉(zhuǎn)換器18送至VCO22。接下來，在步驟103控制電路16將表示輸入行頻的數(shù)據(jù)與表示PLL電路的振蕩頻率的數(shù)據(jù)進行比較，判斷差值是否等于或小于1千赫。如果在步驟103判斷頻率差超過1千赫，則過程進入步驟104。在步驟104，控制電路16從輸入行頻和PLL電路的振蕩頻率之間的差計算偏差值。接下來，在步驟105，控制電路16從當(dāng)前的振蕩控制數(shù)據(jù)中減去計算的偏差值，以便更新振蕩控制數(shù)據(jù)的值，并將根據(jù)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器18進行D/A轉(zhuǎn)換之后的被更新的振蕩控制數(shù)據(jù)送至VCO22。然后，過程返回到步驟103，重復(fù)步驟104、105，直到確定頻率之差等于或小于1千赫。
另一方面，如果在步驟103判斷輸入行頻和PLL電路的振蕩頻率之差等于或小于1千赫，則過程進入步驟106。在步驟106，控制電路16根據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器17進行A/D轉(zhuǎn)換之后的從相位差檢測電路21輸出的相位差電壓計算偏差值。接下來，在步驟107，控制電路16從當(dāng)前的振蕩控制數(shù)據(jù)中減去計算的偏差值，以便更新振蕩控制數(shù)據(jù)的值，并將根據(jù)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器18進行D/A轉(zhuǎn)換之后的被更新的振蕩控制數(shù)據(jù)送至VCO22。最后，在步驟108，將根據(jù)更新的振蕩控制數(shù)據(jù)的電壓信號提供給VCO22以后，控制電路16判斷相位差電壓是否落入允許的范圍，在該范圍PLL電路成功地將VCO22的頻率鎖定在新的行頻上。如果在步驟108，判斷差值未落入允許的范圍，那么過程返回到步驟103，否則過程終止，控制電路16處于等待狀態(tài)，直到輸入行頻改變。
根據(jù)本實施例的監(jiān)視器10，當(dāng)輸入視頻信號的行頻改變時，對應(yīng)于新輸入的行頻的預(yù)置電壓值先提供給VCO22。結(jié)果，即使這時的振蕩頻率具有不同的值時，行振蕩器電路20也可能迅速產(chǎn)生具有對應(yīng)于新輸入的行頻的頻率的信號。此外，由于預(yù)置電壓值是在輸入行頻范圍中每隔5千赫設(shè)置的，所以輸入頻率和振蕩頻率之差最大是2.5千赫。當(dāng)輸入頻率和振蕩頻率之差等于或小于2.5千赫時，PLL電路有可能在很短的時間將VCO22的振蕩頻率鎖定到輸入頻率的頻率上，于是，即使當(dāng)先前輸入的行頻具有任何值，使PLL電路的環(huán)操作穩(wěn)定所需的時間也變得基本相同。因此，將VCO22的振蕩頻率完全鎖定到輸入行頻所需的時間大大縮短了。
由于根據(jù)本發(fā)明的裝置能夠迅速產(chǎn)生與輸入行頻同步的時鐘信號，所以當(dāng)輸入視頻信號的行頻改變時，視頻電路12可以立即處理輸入視頻信號，并且CRT14可以迅速顯示圖象。
雖然以上通過將本發(fā)明應(yīng)用于采用CRT的計算機監(jiān)視器描述了本發(fā)明，但是對本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來說作出各種改進都是很顯然的。例如，本發(fā)明可以用于采用其它顯示裝置的計算機監(jiān)視器。此外，雖然輸入視頻信號是上述紅R、綠G和藍B三基色，但是本發(fā)明可以應(yīng)用于輸入其它系統(tǒng)的視頻信號的監(jiān)視器。再者，本發(fā)明可以應(yīng)用于所謂的綠同步系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，各個行同步信號和場同步信號疊加到綠視頻信號G上。還有，根據(jù)采用的VCO的結(jié)構(gòu)、變化頻率的范圍或其它變量，適當(dāng)?shù)念A(yù)置值可變?yōu)椴煌牡燃墶?br> 根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，根據(jù)存儲的最佳的預(yù)置數(shù)據(jù)將壓控振蕩器(VC0)的初始頻率設(shè)置在輸入頻率的寬范圍中。這樣做使得VCO的頻率在開始基本為輸入頻率，并且減小了輸入頻率和時鐘頻率之間的差，從而縮短了裝置的同步時間，允許迅速處理和在視頻顯示裝置的顯示屏上顯示與輸入行頻同步的圖象。
很顯然，根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法完全滿足了上述目的并具有很多優(yōu)點。雖然已經(jīng)結(jié)合具體實施例描述了本發(fā)明，但是對本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來說，參照以上描述進行各種修改和改變都是很顯然的。因此，對本發(fā)明的所有這些修改和改變都將落在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在多掃描視頻顯示裝置中控制行振蕩頻率的裝置，包括行振蕩器裝置，用于根據(jù)送至其中的控制信號產(chǎn)生行振蕩信號；輸入端裝置，用于接收具有多個不同頻率的行同步信號的輸入視頻信號；存儲裝置，用于存儲對應(yīng)于所述多個不同頻率的行同步信號中的每一個的多個預(yù)置頻率控制數(shù)據(jù)；檢測裝置，用于檢測送至所述輸入端裝置的所述多個行同步信號中的一個的頻率；以及供給裝置，用于將對應(yīng)于由所述檢測裝置檢測的所述頻率的所述多個預(yù)置頻率控制數(shù)據(jù)中的一個作為所述控制信號供給所述行振蕩器裝置，從而產(chǎn)生所述行振蕩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述檢測裝置進一步包括檢測所述行同步信號的頻率改變的裝置，所述供給裝置將對應(yīng)于由所述檢測裝置檢測的所述頻率改變的所述多個預(yù)置頻率控制數(shù)據(jù)中的一個供給所述行振蕩器裝置，從而改變所述行振蕩信號的頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，進一步包括微調(diào)裝置，用于在所述多個預(yù)置頻率控制數(shù)據(jù)中的所述一個被送至所述行振蕩器裝置之后，微調(diào)所述行振蕩信號的頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其中所述微調(diào)裝置根據(jù)所述行同步信號和所述行振蕩的頻率之間的差計算偏差，并且根據(jù)所述偏差修改所述多個預(yù)置頻率控制數(shù)據(jù)中的所述一個，從而微調(diào)行振蕩信號的頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其中當(dāng)所述頻率差在一個預(yù)定的范圍之外時，所述微調(diào)裝置根據(jù)所述行振蕩信號和所述行同步信號之間的頻率差計算偏差，或當(dāng)所述頻率差落在所述預(yù)定范圍中時，從所述行振蕩信號和所述行同步信號之間的相位差計算偏差；并且根據(jù)所述偏差修改所述多個預(yù)置頻率控制數(shù)據(jù)中的所述一個，從而微調(diào)所述行振蕩。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其中所述微調(diào)裝置包括一個鎖相環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中所述微調(diào)裝置包括一個鎖相環(huán)。
8.一種在多掃描顯示裝置中控制行振蕩器頻率的方法，該裝置的輸入視頻信號具有多個不同頻率的行同步信號，該方法包括以下步驟存儲對應(yīng)于所述多個不同頻率的行同步信號中的每一個的多個預(yù)置頻率控制數(shù)據(jù)；檢測所述行同步信號的頻率變化；以及將對應(yīng)于所述變化的頻率的預(yù)置頻率控制數(shù)據(jù)供給所述行振蕩器，從而控制所述行振蕩器的頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法進一步包括以下步驟檢測所述行振蕩器的輸出頻率和所述行同步信號之間的頻率差；當(dāng)所述頻率差在一個預(yù)定的范圍之外時，根據(jù)所述行振蕩器的輸出和所述行同步信號之間的頻率差計算偏差，或當(dāng)所述頻率差落在所述預(yù)定范圍中時，從所述行振蕩器的所述輸出和所述行同步信號之間的相位差計算偏差；以及根據(jù)所述偏差修改預(yù)置頻率控制數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種在多掃描視頻顯示裝置中控制行振蕩頻率的裝置，包括行振蕩器電路，用于產(chǎn)生行振蕩信號；輸入端，用于接收具有多個不同頻率的行同步信號的輸入視頻信號；存儲器，用于存儲對應(yīng)于多個不同頻率的行同步信號中的每一個的多個預(yù)置頻率控制數(shù)據(jù)；檢測電路，用于檢測多個行同步信號中的一個的頻率；以及供給電路，用于將對應(yīng)于由檢測電路檢測的頻率的多個預(yù)置頻率控制數(shù)據(jù)中的一個供給行振蕩器電路，從而產(chǎn)生行振蕩信號。
文檔編號G09G5/00GK1156937SQ9611444
公開日1997年8月13日 申請日期1996年11月9日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月9日
發(fā)明者木本正信, 大內(nèi)山干 申請人:索尼公司