專利名稱：雙向場逆程碼并能抑制非整場圖象的電視監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)電視系統(tǒng)的控制方法及其產(chǎn)品的，它屬于應(yīng)用電視領(lǐng)域中在垂直消隱期間插入信號的系統(tǒng)。
目前的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)歸納起來有如下幾種方法直接控制被控設(shè)備與操作鍵直接相連，這種方法的連接線多，隨距離的加長，受控攝像頭數(shù)的增加，接線的成本急劇上升，給安裝，維護(hù)帶來極大的不便，可靠性也低，不適宜長距離及大系統(tǒng)。
用一條電纜傳送視頻信號，另用一對線傳送碼信號這包括用串行數(shù)字碼控制，雙音多頻控制及頻率分割并行傳送的二進(jìn)制碼控制(見“用一對導(dǎo)線控制的閉路電視系統(tǒng)，“中國專利號”90106845.4)等等，這些都需要專門的一對導(dǎo)線來傳送控制碼信號。當(dāng)系統(tǒng)很大時，控制室與被控設(shè)備間的連線仍然根多，容易出錯，也不便于維護(hù)。大系統(tǒng)時，走線多也給安裝帶來了不少麻煩。此外，它們都未包含反向報警類碼的傳播，更無多點(diǎn)同時報警的處理措施，大都只包含了攝像機(jī)端的控制碼而未包括多級多位地址碼的傳送，這就難于構(gòu)成大系統(tǒng)。
把控制碼插入場逆程中傳輸(美國專利us4.714959及中國專利91 21 4562.5)這種方法只用一條電纜或一對雙絞線同時傳送由攝像機(jī)端送往控制室的視信號和由控制室送往攝像機(jī)端的攝像機(jī)及其附屬設(shè)備的控制碼。它們都沒有在場逆程中同時傳送多級多位地址碼和對報警狀態(tài)的處理指令碼，以及由攝像機(jī)端向控制室發(fā)回的可能存在的報警類碼及同時存在多個報警點(diǎn)的報警計數(shù)碼和斷路報警碼。在不用另外的導(dǎo)線傳送這些信息的情況下，它們也不易構(gòu)成大系統(tǒng)。即使是小系統(tǒng)它們也未涉及報警碼的反向傳輸問題。
至于美國專利(us4714959)的碼插入方式是把場逆程中若干行的信息關(guān)掉，并采用取樣保持電路來保持關(guān)掉部分的消隱電平不變，然后在其間插入控制碼信號的，這除了電路比較復(fù)雜而外，還將損失若干行的同步脈沖，破壞了電視同步信息的完整性，當(dāng)插入的信息碼更多時，關(guān)斷的同步脈沖數(shù)就更多，對同步脈沖連續(xù)性的破壞就越嚴(yán)重，因此它只插入了位數(shù)少的控制碼，而未插入多級、多位地址碼，及對同時出現(xiàn)多處報警的處理指令碼，以及由攝像機(jī)端向控制室方向發(fā)回的報警類信息碼及同時出現(xiàn)多個攝像機(jī)端報警碼時的報警計數(shù)碼等，而這些是構(gòu)成大系統(tǒng)所必需的。因此它只能適宜于單獨(dú)控制的小系統(tǒng)，而不適宜于有多個控制室同時控制的大系統(tǒng)。中國專利(91214526.5)也只在場逆程中插入了控制碼，同樣也只適宜于單控制室的小系統(tǒng)，且都不具備報警處理能力。
美國專利(us4714959)的碼插入方式采用的是電壓相加模式，無碼加入時用二極管與視頻信號隔離，加入碼信號時二極管導(dǎo)通，這時碼信號插入電路的低輸出阻抗將影響傳輸線路的匹配特性，從而造成反射等不良影響。
中國專利(91214562.5)采用鎖相環(huán)方式把所有外來的視頻信號中的同步信號分離出來再去鎖定同一個同步信號發(fā)生器，這從表面上看好像所有的視頻信號源都與同一同步信號發(fā)生器鎖定了，實(shí)質(zhì)上這個同步信號發(fā)生器不是主動同步機(jī)，而僅僅是一個從動同步機(jī)，不是用它的信號來鎖定其他信號源的同步系統(tǒng)，而是用其他信號源的同步信息來鎖定它自己。而且按照它所給出的電路，同步分離電路與視頻信號的連接是交流耦合的(現(xiàn)有技術(shù)中的所有同步分離電路與輸入視頻信號間都是交流耦合的)。由于在視頻開關(guān)矩陣中，每次視頻信號切換時新視頻信號與原視頻信號間的幅度，平均分量都是不同的，在交流耦合電路中要取得平衡需要有一個過渡歷程，因此同步分離電路的行、場輸出脈沖不是即切即現(xiàn)的，用這些在信號切換期間出現(xiàn)信息缺損的行、場同步脈沖去鎖定從動同步機(jī)，在鎖定過程中又有一個鎖定的捕捉和保持過程，每次切換時前一信號與后一信號間的同步相位都是隨機(jī)的，這些因素都可能使圖象產(chǎn)生破裂和跳動，由于引入了額外的環(huán)節(jié)，甚至比隨機(jī)切換時還更差。
此外，當(dāng)一個大系統(tǒng)中除了主控室外，還可能有多個分控室，同樣要求對整個系統(tǒng)中的各個攝像機(jī)及其附屬設(shè)備都能進(jìn)行監(jiān)控。每個攝像機(jī)端包括報警信號在內(nèi)的一些狀態(tài)信息也需及時反饋回主控室及各分控室端，為簡化傳輸它們也需插入場逆程中，一個大系統(tǒng)必須有多級、多位地址碼，由于系統(tǒng)很大，多個地點(diǎn)同時出現(xiàn)報警的可能性很大，如何處理這些同時出現(xiàn)報警的指令碼，并讓所有這些信息碼及視信號都在同一條電纜或同一對雙絞線中傳輸，且多個控制室同時發(fā)出的碼信號在不產(chǎn)生競爭和冒險的情況下能井然有序地進(jìn)入整個大系統(tǒng)中的任一個攝像機(jī)端，這是現(xiàn)有技術(shù)中所未能解決的。
另外，電視監(jiān)控系統(tǒng)的各個攝像機(jī)各處一方，它們處于非同步狀態(tài)。如用同一個同步源作為主動同步機(jī)來鎖定所有攝像機(jī)，要把此同步信息送達(dá)所有攝像機(jī)令其處于外同步狀態(tài)，采用星形傳送時會增加整個監(jiān)控系統(tǒng)的復(fù)雜性，使成本上升，可靠性下降，采用鏈形傳送時，雖然網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性可以降低，成本可以下降，但長繼接力傳送會使信號的質(zhì)量下降，而且當(dāng)鏈環(huán)有一處中斷時，將使該鏈上的所有監(jiān)控點(diǎn)全部癱瘓，可靠性大大下降，這也是監(jiān)控系統(tǒng)所極不希望的。
異步信號切換時出現(xiàn)非整場破裂圖象和信號切換時因各信號的幅度、平均分量的不同，存在于同步分離電路，放大電路及各種處理電路中不可避免的過渡歷程，監(jiān)視設(shè)備的行自動頻率控制電路或自動相位控制電路，場掃描同步電路中捕捉、鎖定和同步過程都可能使圖象在信號切換時產(chǎn)生跳動現(xiàn)象。如何以經(jīng)濟(jì)可靠的方法來解決電視監(jiān)控系統(tǒng)中圖象的破裂和跳動問題，這也是現(xiàn)有系統(tǒng)中尚未解決的難題。
現(xiàn)有技術(shù)都是用電壓差分放大器來抑制共模干擾的，正、負(fù)兩個方向抗共模干擾能力之和的極限永遠(yuǎn)小于其供電電壓范圍。為了提高其抗共模干擾的能力，必須提高供電電壓。為了能抗正、負(fù)兩個方向的共模干擾，有時還得用正、負(fù)壓電源，這無疑增加了電路的復(fù)雜性和功耗，增加了成本，降低了可靠性，抗共模干擾的能力仍得不到很大的提高，強(qiáng)共模干擾仍無法抑制。
本發(fā)明的目的在于提出了一種系統(tǒng)，和為類似這一系統(tǒng)而發(fā)明的若干種方法，及由這些方法制成的電路模塊及其最終制成的集成電路，和可積木化組合的多種產(chǎn)品，用它們可以積木式地組合成小至只有幾個攝像機(jī)頭大至成千上萬個攝像機(jī)頭的可大可小的電視監(jiān)控系統(tǒng)。它們既可以只使用一條電纜，也可以只使用一對雙絞線來傳送信號，不僅能在電纜或雙絞線中傳送視頻信號，而且還可以把標(biāo)識碼、多級多位地址碼、攝像機(jī)及其附屬設(shè)備的控制碼和對報警類信息的處理指令碼等插入視頻信號場逆程中(以下簡稱為正向場逆程碼)，用同一條電纜或一對雙絞線由各控制室端向各下行子系統(tǒng)及攝像抽端傳送，同時還能把來自各攝像機(jī)端的各種報警類碼及各下級子系統(tǒng)中同時出現(xiàn)多次報警的報警次數(shù)計數(shù)碼和斷路報警碼(以下簡稱為反向場逆程碼)也插在場逆程中，沿與正向場逆程碼相反的方向傳送，這樣一條電纜或一對雙絞線中同時載有視頻信號，正向場逆程碼和反向場逆程碼，于是各控制室的指令能送達(dá)系統(tǒng)中的各級子系統(tǒng)及各個攝像機(jī)端，及各級子系統(tǒng)中及各攝像機(jī)端出現(xiàn)的一些信息也可以送達(dá)各控制室端。
引入m*(n+1)開關(guān)矩陣，使主控室和各分控室可自由選擇各第1子系統(tǒng)中現(xiàn)有輸入信號進(jìn)行觀測，同時也為各分控室進(jìn)入全系統(tǒng)中任一部分開辟了通道。
在多功能m*(n+1)開關(guān)矩陣中引入優(yōu)先級別判別器，使各控制室需進(jìn)入第2級及以下各級子系統(tǒng)時，能按優(yōu)先級別排序，使它們在不產(chǎn)生競爭與冒險的情況下井然有序地進(jìn)入各級子系統(tǒng)及各攝像機(jī)端。
引入發(fā)送器、中繼器及接收器以及附于其中的碼信號選通整形和重新插入器，使視頻信號及與其同向傳輸?shù)姆聪驁瞿娉檀a信號，在長距離傳輸后產(chǎn)生的幅度衰減和頻率失真都能得到逐級接力校正，正向場逆程碼(與視頻傳輸方向相反)則靠選通，整形，重新插入而得到更新，從而可實(shí)現(xiàn)視頻信號雙向碼信號的超長距離傳輸。
系統(tǒng)中使用的所有視頻開關(guān)矩陣中每一個的所有輸入視頻信號的同步頂均直流恢復(fù)到固定的同一參考電平，直接耦合同步分離電路、復(fù)合消隱形成電路、場逆程切換、在保證原同步信號連續(xù)傳送的情況下對非整場圖象信號的抑制、直接耦合的平衡分流型自動穩(wěn)幅電路、圖象監(jiān)視器行、場振蕩器抗干擾性的直接擒獲式同步、直接耦合式嵌入式的字符嵌入電路、使圖象切換時不出現(xiàn)非整場破裂圖象，也沒有因切換而引起的多種過渡歷程而引起的圖象跳動現(xiàn)象。
正、反向場逆程碼均采用電流型插入電路，由于它的輸出阻抗很高，不會影響傳輸線的阻抗匹配性能，而且即使正、反向場逆程碼在同一條電纜或同一對雙絞線的兩端同時插入時也不致相互影響及影響傳輸線的匹配情況。
采用電流差分放大器來抑制共模干擾，它可以只用單電源供電，在正、負(fù)兩個方向上都能抑制高出數(shù)倍(對于低頻信號則可高出數(shù)十倍)于其供電電壓的共模干擾。
整個系統(tǒng)由一些可積木化組合的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品所組成，每個標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品中又可能包括發(fā)明中提出的同樣可積木化組合的若干不同類別的模塊---這些模塊的大多數(shù)以后都可以集成電路化。利用這些可積木化的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品可以靈活地組合成大至成千上萬小至僅幾個攝像機(jī)頭的電視監(jiān)控系統(tǒng)。它們既可以只由一個控制室控制，也可以由分布于不同地域的多個控制室控制；它們既可以包含長距離或超長距離傳輸所必需的發(fā)送器、中繼器和接收器，也可以只用到它們中的部分或完全不用的中、長距離或短距離傳送。本發(fā)明中的一些模塊，不僅用于現(xiàn)有系統(tǒng)的各種產(chǎn)品中，也可用到廣播電視及其他領(lǐng)域中。
為了全面起見，我們將按一個大系統(tǒng)加以說明，小系統(tǒng)則可由大系統(tǒng)依次簡化而得。下面我們將參照方框

圖1對整個系統(tǒng)作一概略的描述，然后再對其中的每一個方框作較詳細(xì)的描述。
設(shè)定分布于不同地域的有n個控制室，它們都需要能對整個系統(tǒng)的所有攝像機(jī)及其附屬設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，它們有各自的鍵盤8或電腦11，監(jiān)視器9及錄像機(jī)10，其中有一個是主控室，它可能有多個監(jiān)視器9，四分、九分或十六分畫面的監(jiān)視器12，多個錄像機(jī)10…等等。假定整個系統(tǒng)中有m個第1級子系統(tǒng)，每個第1級子系統(tǒng)中又有m個第2級子系統(tǒng)，每個第2級子系統(tǒng)中又包含了m個第3級子系統(tǒng)…如果子系統(tǒng)的級數(shù)為3，且m=16，則這個系統(tǒng)可控制的攝像機(jī)頭數(shù)可達(dá)163=4096個，如果級數(shù)為4，則這個系統(tǒng)可控制的攝像機(jī)頭數(shù)為164=65536個…。
由于這個大系統(tǒng)有m個第1級子系統(tǒng)和有n個控制室，為使n個控制室都能對m個第1級子系統(tǒng)的輸入信號進(jìn)行觀測，必須有一個m個輸入，n個陣列輸出的m*n的開關(guān)矩陣。正向場逆程碼是由各控制室發(fā)出的，反向場逆程碼則是由攝像機(jī)端及各下級子系統(tǒng)內(nèi)各控制室送來的，后者，控制室不是預(yù)知的，必須從各輸入信號的場逆程中把它們一個不漏地檢測出來，這就需要在m*n開關(guān)矩陣中加一個能對反向場逆程碼進(jìn)行快速巡回檢測的開關(guān)陣列，于是在主控室中設(shè)有一個m*(n+1)的多功能開關(guān)矩陣7。
m*(n+1)多功能開關(guān)矩陣的m個輸入端可有m個第1級子系統(tǒng)接入，而每第1級子系統(tǒng)又可能有m個第2級子系統(tǒng)的信號接入，以下依此類推。這些下級子系統(tǒng)除非某些控制室只對這一子系統(tǒng)過行控制，而不進(jìn)入整個系統(tǒng)中的其他子系統(tǒng)而外，一般某個時刻進(jìn)入某個第1級子系統(tǒng)及其以下的下級子系統(tǒng)的只能有一個控制室，因此，只需一列視頻開關(guān)就足夠了，但為了巡回檢測插入場逆程中的反向場逆程碼，仍需增加一列巡回檢測用開關(guān)矩陣，這就是各級子系統(tǒng)中的m*(1+1)開關(guān)矩陣5。至于那些只進(jìn)入某一個局部子系統(tǒng)的控制室則可采用類似于m*(n+1)開關(guān)矩陣但規(guī)模較小的p*(q+1)開關(guān)矩陣即可，只是其作用與m*(n+1)開關(guān)矩陣類似，此處不再贅述，方框圖中也未畫出。
m*(n+1)多功能開關(guān)矩陣7是設(shè)在主控室的多功能開關(guān)矩陣，它的n路輸出則通過電纜或雙絞線29分別送至包括主控室及各分控室的電腦11或鍵盤8，各自的監(jiān)視器9或錄像機(jī)10。
主控室的m*(n+1)多功能開關(guān)矩陣7，與各分控室間的距離一般不會太遠(yuǎn)，如果很遠(yuǎn)的話，其間也需加發(fā)送器6、中繼器3及接收器4等中的部分或全部進(jìn)行校正與更新，圖1中未把這些畫出。
幾個控制室可通過各自的鍵盤8或電腦11把正向場逆程碼按約定的規(guī)則插入場逆程指定的行內(nèi)，并通過傳輸線29送往主控室的m*(n+1)多功能開關(guān)矩陣7中各自開關(guān)陣列的輸出插口。在此，各陣列中相應(yīng)的碼處理器把正向場逆程碼選出，并用正向場逆程碼中的第1級地址碼作為該陣列的地址碼，用以在原視頻信號的場逆程中切換新的視頻信號，與此同時還通過多功能開關(guān)矩陣7中的優(yōu)先控制選擇器，使多個控制室同時發(fā)出的正向場逆程碼在不產(chǎn)生冒險與競爭的條件下井然有序地插入相應(yīng)地址的第1級子系統(tǒng)內(nèi)，并向下級子系統(tǒng)及攝像機(jī)端傳送。
m*(n+1)多功能開關(guān)矩陣7及子系統(tǒng)中的m*(1+1)開關(guān)矩陣5中的所有視頻輸入信號的同步頂，在每個開關(guān)矩陣中都直流恢復(fù)到同一個參考電平，其后的視頻場逆程切換、同步分離、復(fù)合消隱形成、字符形成、字符插入、非整場圖象信號抑制而保持同步信號連續(xù)傳送、平衡分流式自動穩(wěn)幅電路、碼信號的電流性插入、碼信號的放大、雙向切割、選通…等等的處理都是在直接耦合狀態(tài)下進(jìn)行的，它們都不改變所有信號同步頂電平的一致性。
由于總控室的m*(n+1)多功能開關(guān)矩陣7中的優(yōu)先控制選擇器，在任何時刻都只容許一個級別最優(yōu)先的控制室發(fā)出的正向場逆程碼進(jìn)入某一個子系統(tǒng)，因此各子系統(tǒng)的開關(guān)矩陣中，無需再設(shè)置優(yōu)先控制選擇器，因而只就視頻選擇而言僅需一個陣列就行了，但由于可能有反向場逆程碼存在，為對它進(jìn)行巡回檢測和對接入其輸入端的各下級子系統(tǒng)或攝像端同時存在多處報警的計數(shù)碼，及按正向場逆程碼發(fā)來的指令進(jìn)行處理，還需要一列用于巡回檢測的開關(guān)矩陣，因而各子系統(tǒng)的開關(guān)矩陣均統(tǒng)一為m*(1+1)開關(guān)矩陣5。
m*(n+1)多功能開關(guān)矩陣7與第一級m*(1+1)開關(guān)矩陣5間以及各下級子系統(tǒng)的m*(1+1)開關(guān)矩陣5與相鄰上級m*(n+1)開關(guān)矩陣5間，視傳輸距離的長短，其間可以用一條電纜或一對雙絞線13直接連起來，也可以把發(fā)送器6、中繼器3和接收器4中的部分或全部通過電纜或雙絞線13把它們級連起來，以期實(shí)現(xiàn)對視頻信號及反向場逆程碼進(jìn)行逐級校正，而對正向場逆程碼進(jìn)行逐級更新達(dá)到長距離和超長距離傳輸。
最低一級的m*(1+1)開關(guān)矩陣的各輸入端則通過電纜或雙絞線13或在長距離、超長距離傳輸時，通過發(fā)關(guān)器6、中繼器3、接收器4及其間的電纜或雙絞線13與攝像機(jī)端的控制盒2相連。
在控制盒2中，一方面譯出正向場逆程碼中的控制碼部分，去控制攝像機(jī)及其附屬設(shè)備1，另一方面把可能存在的報警碼分類地插入反向場逆程碼給定的指定行內(nèi)，另外按約定的方式或控制室發(fā)出的正向場逆程碼中的指令啟動應(yīng)急設(shè)備。
m*(n+1)多功能開關(guān)矩陣7的m個第1級子系統(tǒng)的輸入信號都通過電纜28接入多分畫面的監(jiān)視器12供同時觀測，以全面觀測各第1級子系統(tǒng)的狀況。
m*(n+1)多功能開關(guān)矩陣7的n個陣列的輸出信號---它們分別由n個控制室選擇，其中的每個都分兩路輸出，一路送至該陣列所屬的控制室的鍵盤8、電腦11、監(jiān)視器9和錄像機(jī)10，以供觀測、記錄或處理，并在其場逆程約定的那些行中插入正向場逆程碼，另一路則送到主控室中相應(yīng)陣列的監(jiān)視器9，錄像機(jī)10，及其他附屬設(shè)備，供監(jiān)測記錄及處理。
圖2給出了直接耦合同步分離及復(fù)合消隱形成電路的方框圖和重點(diǎn)波形圖。其特點(diǎn)在于同步頂直流恢復(fù)到固定電平，全電視信號205是直流耦合到直流放大器201的---現(xiàn)行的所有同步分離電路都是交流耦合的，而且視頻開關(guān)中所有全電視信號205送達(dá)同步分離電路201時，其同步頂都在同一電平上，直流耦合放大器201對全電視信號205中的同步信號部分優(yōu)先放大(視頻信號部分可能被限幅)，并送到雙向切割電路202中進(jìn)行雙向限幅，以去掉同步頂及同步根部可能存在的一些干擾，而獲得干凈清晰的復(fù)合同步信號206，它除了輸出供其他地方使用外，還送到垂直同步分離電路203和復(fù)合消隱形成電路204中。
垂直同步分離電路203與一般電路不同的是，它采用的不是一般的RC積分電路，而是開關(guān)型積分電路。它的內(nèi)部積分波形如波形圖207所示，其分離出的場同步波形如波形208所示。由波形圖可見，它的脈沖與槽脈沖是一一對應(yīng)的，其定時精確性遠(yuǎn)比一般垂直同步分離電路高，不致產(chǎn)生并行等現(xiàn)象，當(dāng)R用到其第一個前沿時，后面的脈沖將不起作用，當(dāng)在后面脈沖可能引起誤動作的地方，可以用一個單穩(wěn)態(tài)電路把它吸收掉。這種垂直同步分離電路是很好的脈沖寬度甄別器，即使沒有前后均衡脈沖的情況下，也能準(zhǔn)確地分離出垂直同步脈沖，甚至垂直同步脈沖不是多個槽脈沖而是僅有的一個寬脈沖時，也能準(zhǔn)確地分離出來，在建立新的電視制式時或在電腦顯示器中，可以大大簡化同步信號發(fā)生器和提供更精確的垂直同步穩(wěn)定性。
復(fù)合消隱形成電路204利用輸入的復(fù)合同步信號先形成行、場消隱信號，再將它們相或而到復(fù)合消隱信號波形209，此外它也輸出行同步信號201和行消隱信號211供其他電路使用，后面都為大家所熟知的，在波形圖中并未畫出。為簡化起見波形圖中也只畫出了PAL制奇數(shù)場中的波形，偶數(shù)場中的波形及其他制式的波形與此類似，并未一一畫出。
由波形圖可見，復(fù)合消隱脈沖中的垂直消隱脈沖是以前均衡中的起始脈沖作為其起點(diǎn)的。而用計數(shù)門或單穩(wěn)態(tài)電路的方法獲得垂直消隱脈沖應(yīng)有的寬度，這是直接從復(fù)合同步脈沖中再生的，不存在鎖相環(huán)或其他方式引入的過渡歷程。
行消穩(wěn)波形的形成除了可采用行擒獲的高頻振蕩器計數(shù)而得之外，還可以采用由行脈沖擒獲的同頻振蕩器來實(shí)現(xiàn)，圖3是它的原理電路圖及波形圖，根據(jù)這一原理它既可以由分離元器件組成，也可以由多種集成電路組成。
行同步信號210是用單穩(wěn)延時去除2倍行頻成分和可能存在于行正程中的外界干擾脈沖而得到的干凈的行頻脈沖，確保了行頻的穩(wěn)定性和可靠性。
圖3是行消隱形成電路的原理性說明圖及其相應(yīng)的波形圖。電路301可以由分離元器件構(gòu)成，也可以是集成電路，它有很多種組成方案，這是一個有分開的充電和放電RC回路的多諧振蕩器。其中305為充電電阻，306為放電電阻，307為充放電電容，波形303是電路303點(diǎn)的波形圖。在這電路中選取充電電阻305遠(yuǎn)小于放電電阻306，使當(dāng)行同步脈沖302未到來時，電子開關(guān)308開路，振蕩器301處于自激狀態(tài)，其波形如波形303左端所示。
一當(dāng)行同步脈沖302到來時，電子開關(guān)302接通，無論此時振蕩器處于何種狀態(tài)都將令電容307放電到固定電壓，在同步脈沖302存在期間始終擒獲于此電位，當(dāng)同步脈沖302過去之后，振蕩器即由此固定電平開始振蕩，因此這種同步方式，一當(dāng)同步脈沖到來時立即同步，絕對不像一般同步振蕩器或自動頻率控制，自動相位控制振蕩器那樣會有一個同步或捕捉鎖定過程。而且只要適當(dāng)選擇充放電時間常數(shù)，完全可以使同步脈沖落在不發(fā)生狀態(tài)返轉(zhuǎn)的區(qū)域內(nèi)，這樣振蕩器的反轉(zhuǎn)沿位置可以任意調(diào)整，其超前于同步脈沖前沿的超前量即可從0到很寬的范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，于是用它從行同步脈沖一舉獲得既產(chǎn)生超前沿又有較寬寬度的行消隱脈沖，這是現(xiàn)有的同步方式所不可能實(shí)現(xiàn)的。
此外，從波形圖我們可以看出，這種方式的同步振蕩器，其自激振蕩周期比同步周期還短，這也是一般同步振蕩器所不可能實(shí)現(xiàn)的。恰好相反，它們的自激振蕩周期都比同步周期長。
這種電路的立即同步特性，能獲得超前行同步脈沖前沿脈沖沿的特性和自振周期比同步周期短的特性及其同步的可靠性，使它在未來的許多場合都會得到廣泛的用途。例如，除了用在直接產(chǎn)生消隱脈沖外，可用作電視接收機(jī)、監(jiān)視器和計算機(jī)顯示器中的行、場掃描振蕩器，它與本發(fā)明中提及的抑制行正程干擾的同步分離電路和開關(guān)積分型場同步分離電路一起，可以用直接擒獲式同步的方法來取代現(xiàn)有的行振蕩器的自動頻率控制和自動相位控制電路，及場振蕩器的現(xiàn)有同步方式，使同步脈沖一出現(xiàn)就能立即同步行、場振蕩器，且其自振周期比同步周期短，這樣當(dāng)無信號時，行、場振蕩器將工作于較短的周期，從而行場掃描的幅度減小，功耗也減小，絕對不會因不同步周期過長而損壞行、場掃描輸出級的情況。場同步脈沖沿的精確性，完全消除了并行現(xiàn)象，使奇、偶場的隔行效果達(dá)到非常滿意的程度。
其立即同步及穩(wěn)定擒獲特性在用于高倍頻振蕩器的同步方面也是獨(dú)一無二的，它可以使任何倍頻率的振蕩器被其鎖定。
圖4給出了正向場逆程碼插入的方框圖，及其相應(yīng)的波形圖。以下我們結(jié)合方框圖及波形圖來加以說明經(jīng)視頻開關(guān)選擇得到的視頻信號431，送到直接耦合同步分離電路401，由它分離出的場同步脈沖433(與波形208相同，此處未畫出)及復(fù)合同步脈沖420都送到計數(shù)延時電路403，由其產(chǎn)生的延時脈沖的后沿亦即波形422的前沿，正好落在奇數(shù)場第7行的起始區(qū)，這對世界上所有電視制式都已躲過了后均衡脈沖，而進(jìn)入整行區(qū)內(nèi)，對于PAL制，其偶數(shù)場時正好是第320行，它被送到正向場逆程碼形成計數(shù)門電路404去啟動該門電路，使其對復(fù)合同步脈沖420進(jìn)行計數(shù)并形成指定行數(shù)的門脈沖422。
復(fù)合同步脈沖420還送到行消隱脈沖形成電路402，在此形成行消隱脈沖波形421；復(fù)合同步脈沖420也送到擒獲式多頻振蕩器405，使此多頻振蕩器與行同步脈沖嚴(yán)格同步，并產(chǎn)生波形423，它既是正向場逆程碼編碼信號的時鐘脈沖，也是以后要談到的反向場逆程碼解碼信號的時鐘脈沖。
復(fù)合同步波形420，門脈沖422及受控時鐘振蕩脈沖423均送入標(biāo)志脈沖選通門及時鐘脈沖選通門形成電路406中，在此形成標(biāo)志脈沖選通門脈沖432及時鐘選通門424,425。門脈沖424及425相或后從波形423選出真正的時鐘脈沖426。
標(biāo)志脈沖選通門432及行消隱脈沖421，均送入標(biāo)志脈沖形成電路407。在此選出位于第7行及第320行(對于PAL制而言)中的標(biāo)志脈沖429。
方框408中是鎖存的由電腦或鍵盤輸入的正向場逆程碼中的多級，多位地址碼、攝像機(jī)及其附屬設(shè)備的控制碼及對報警類碼的處理指令碼的并行輸出碼，它們成組地輸送到并、串場逆程碼插入器409中，時鐘脈沖426也送到409中。用時鐘脈沖426的后沿作為時鐘沿把并行碼變成插入場逆程式的不歸零串行碼427，波形427經(jīng)行消隱脈沖421選通后得到插入消隱的碼信號428。
標(biāo)識碼429和碼信號428在碼信號合成電路410中合成為碼信號430，這就是完整的正向場逆程碼，它由起始行的標(biāo)識碼、緊隨其后的第2、第3行的二級4位地址碼，(為說明簡單起見，這兒只畫了2級，每級4位的地址碼，實(shí)際情況下，這級數(shù)及位數(shù)都是可變的，這由系統(tǒng)的約定來決定)第4行的4位攝像機(jī)及其附屬設(shè)備的控制指令碼，(這包括24=16個控制指令，實(shí)際上這個指令的位數(shù)也不是一成不變的)，第5行的4位報警類信號的處理指令碼。
正向場逆程碼430通過電流型碼插入器411插入到輸入的視頻信號中去，從而得到在視頻信號場逆程中的指定行內(nèi)插入了正向場逆程碼的全電視信號431。
采用電流型插入的目的在于它有很高的輸出阻抗，不管其是否處于插入或非插入狀態(tài)，甚至是正、反向場逆程碼在同一條傳輸線的兩端，雙向同時插入時，都不會對匹配電阻產(chǎn)生不良的并聯(lián)效應(yīng)，從而不會令電纜或雙絞線傳輸?shù)仁テヅ涠a(chǎn)生反射現(xiàn)象，這克服了現(xiàn)有技術(shù)中的固有缺陷。電流插入有多種電路插入方式，有單電源供電式的，雙電源供電式的，平衡式的，不平衡式的，它們又各有推挽輸出與非推挽輸出式的，在本人另外的專利中會有介紹。
反向場逆程碼由報警分類碼，斷路報警碼，各級開關(guān)矩陣中多位同時出現(xiàn)報警類碼的計數(shù)碼等組成。它的插入電路的框圖和波形圖與正向場逆程碼的插入電路框圖波形圖4類似。其差別僅在于碼定義的內(nèi)含不一樣；碼插入的位置在緊隨正向場逆程碼之后的各行內(nèi)；反向場逆程碼是沿視頻信號同一方向傳送的，其碼的插入對于攝像機(jī)端而言既可以在信號輸入端，也可以在攝像機(jī)控制盒內(nèi)，還可以在該控制盒的輸出端進(jìn)行。當(dāng)在盒內(nèi)插入時，不涉及傳輸線阻抗匹配問題，既可以使用電壓型插入電路，也可以使用電流型插入電路；對于需在各開關(guān)矩陣中插入的同時出現(xiàn)多次報警的計數(shù)碼，則既可在各開關(guān)矩陣內(nèi)部的處理電路中插入，也可以在各開關(guān)矩陣的輸出端插入。
所有碼的插入過程，除了采用電流插入方式時，全都是直流耦合式的，不會引入過渡歷程和低頻及中頻失真。
正向場逆程碼是下行傳送的，它的地址碼及報警處理指令碼將在各開關(guān)矩陣中進(jìn)行譯碼，而控制碼將在攝像機(jī)控制盒內(nèi)進(jìn)行譯碼。
反向場逆程碼是上行傳送的，它的報警類碼，斷路報警碼和同時出現(xiàn)多路報警的計數(shù)碼將在各個開關(guān)矩陣中進(jìn)行巡回檢測，并在各控制室中進(jìn)行譯碼，發(fā)出聲光報警和采取應(yīng)急措施，并發(fā)出報警處理指令向下級傳送。
如果正反向場逆程碼不管其各自的定義如何，都以每行內(nèi)相同的位數(shù)(譬如說如波形圖所示的4位)插入，則正向場逆程碼的編碼器和反向場逆程碼的解碼器，在各控制室內(nèi)可用同一組電路，同一個時鐘源，同樣反向場逆程碼的編碼和正向場逆程碼的解碼器在各開關(guān)矩陣和攝像機(jī)控制盒內(nèi)也可用同一組電路，同一個時鐘源，只是時鐘門選取的部位不同和編解碼器所利用的時鐘沿不同，由于時鐘的有效部分是對稱方波，其下降沿用作正、反向場逆程碼不歸零碼的編碼時鐘時，其上升沿用作解碼器的時鐘沿，則正好落在不歸零編碼信號每位碼的正中央，除了譯碼時對碼信號取出重新數(shù)字化整形而消除干擾外，時鐘脈沖居中，也消除了碼邊沿在傳輸過程中引入的干擾和失真的影響，提高了解碼的精確性。
圖5是有關(guān)非整場圖象信號抑制而保持同步信息連續(xù)傳輸?shù)倪x通脈沖形成電路方框圖及其相應(yīng)的波形圖。
方框圖501是切換邊沿識別電路，當(dāng)每次開關(guān)矩陣隨機(jī)切換時，它會得到一個邊沿脈沖502，它送到RS觸發(fā)器502作為其置位臂的觸發(fā)脈沖令其置位，緊跟其后的切換前視頻信號的場同步脈沖521令其復(fù)位，而得波形522，與此同時，視頻開關(guān)在此場同步脈沖到來瞬間亦即波形522的后沿，按新地址進(jìn)行視頻信號的場逆程切換。新切入的視頻信號與原來視頻信號因非同一同步源，場同步間的關(guān)系是隨機(jī)的，其場同步脈沖間間隔是非整場的，這會出現(xiàn)破裂圖象，為此我們把波形522及同步脈沖523(它由同一個直接耦合同步分離電路產(chǎn)生，因此時輸入的信號源變了，故其相位關(guān)系與原來的不一樣)加到另一個RS觸發(fā)器門形成電路503，在此，用波形522的后沿作置位脈沖，用第一個到來的場同步脈沖或?qū)鐾矫}沖計數(shù)后產(chǎn)生的進(jìn)位脈沖作為復(fù)位脈沖，從而得到波形524或525，前者用在采用本發(fā)明所提供的直接耦合同步分離電路和擒獲式行、場振蕩器的電視監(jiān)視器系統(tǒng)中，后者用在采用一般電視監(jiān)視器的系統(tǒng)中。
波形524或525和復(fù)合消隱脈沖526(此處未畫出，它與波形209一致)，都送到選通門電路504中，在此由選通門脈沖524或525選出非整場或包含非整場在內(nèi)的若干場的復(fù)合消隱脈沖527(此為眾所周知的波形，圖中未畫出)。用此局部的復(fù)合消隱脈沖，去抑制正程的圖象信號而讓逆程的復(fù)合同步和色同步信號按原有的情況照樣傳輸，和讓選通門外的全部視頻信號照樣傳輸，這些過程都是在直流耦合的情況下進(jìn)行的，它們除了不改變保留信號本身而外，也不改變它們的直流電平，它們的同步頂始終都在同一個電平上，不會產(chǎn)生圖象跳動和圖象破裂現(xiàn)象。
長距離或超長距離傳送時，信號的傳輸途中需加發(fā)送器、中繼器及接收器等對視頻信號，正、反向場逆程碼信號進(jìn)行校正和更新；視頻信號及反向場逆程碼信號，因其方向相同可通過發(fā)送器、中繼器及接收器中的視頻通道同時校正，這部分參見本人的前三項(xiàng)專利(94108029.3,95115443.5及96120626.8)中的部分論述。正向場逆程碼進(jìn)行長距離的接力校正，本發(fā)明是將發(fā)送器、中繼器及接收器視頻信號輸出端插入場逆程中的正向場逆程碼部分取出，整形后再重新插入發(fā)送器、中繼器及接收器的視頻信號輸入端，以保證其波形的逐級更新及傳輸?shù)倪B續(xù)性，其方框圖及波形圖如圖6所示。
圖6中方框606表示發(fā)送器、中繼器及接收器中的視頻信號及反向場逆程碼的校正和放大部分。其已校正的輸出信號波形620除一路輸出往上級子系統(tǒng)方向傳送外，另兩路則分別送到直接耦合同步分離電路601及直接耦合放大器和限幅器602。方框601的內(nèi)部電路與前述的圖2原理一樣，它分離出復(fù)合同步及場同步脈沖，送到正向場逆程選通門形成電路方框603，在此形成如波形621所示的正向場逆程碼的選通門脈沖。直流耦合放大及雙向限幅方框603對已校正的輸出視頻信號中的視頻信號部分優(yōu)先放大，并雙向限幅，使視頻及所有的碼信號都被雙向限幅，從而碼信號被重新整形為去除了干擾及頻率和幅度失真的數(shù)字電平信號，選通門電路604則用選通門脈沖621從方框602送來的已被雙向限幅的信號中選出正向場逆程碼信號622，并送往電流型場逆程碼插入器605，通過方框605以電流型插入的型式把正向場逆程碼插入發(fā)送器、中繼器和接收器的視信號輸入端，使其向視頻信號相反的方向傳送。對于不平衡傳送，其插入方式也是不平衡的。對于平衡傳送插入方式也相應(yīng)地是平衡的。但它們都是電流型插入電路，自身具有很高的輸出阻抗，從而其接入與否都不影響輸入輸出端傳輸線纜的阻抗匹配特性。
發(fā)送器、中繼器及接收器的校正和放大部分方框606中，包含有能抗強(qiáng)共模干擾的電流輸入型差分放大器，增益改變不改變直流輸入、輸出工作點(diǎn)的直流耦合式多級環(huán)外高、中頻補(bǔ)償放大器，步進(jìn)式連續(xù)可調(diào)的高、中頻補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，平衡或不平衡輸出的電流或電壓型激勵放大器，電流型碼信號的更新插入器，它們能在正負(fù)兩個方向上抗數(shù)倍于單電源供電電壓(相當(dāng)于數(shù)十倍于信號電壓)的共模干擾，校正不引入低頻失真，環(huán)外高中頻補(bǔ)償不易產(chǎn)生寄生振蕩，能獲更寬范圍的高，中頻步進(jìn)式的連續(xù)補(bǔ)償，適用于不同長度線，纜傳輸?shù)倪B續(xù)校正。這部分電路的詳細(xì)說明請參看本人的另三項(xiàng)發(fā)明94108029.3-3,95115443.5-3,96120626.8中的部分說明，在此不與贅述。
電流輸入型差分放大器，其卓越的抗共模干擾的能力，不僅在視頻領(lǐng)域中有廣泛的用途，在低頻和數(shù)字電路中也有廣泛的用途。當(dāng)用在低頻范圍時，其雙向抗共模干擾的能力可提升到其供電電壓的數(shù)十倍(信號電壓的數(shù)百倍)，這在強(qiáng)共模干擾中提取有用的弱信號是非常有用的。如果在此電流型差分輸入級的后面接數(shù)字處理電路，卓越的抗共模干擾的特性用作多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò)的接口電路，可使電腦的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)更加可靠和傳輸更長的距離。
當(dāng)視頻開關(guān)矩陣的所有輸入信號都需要電纜、電線傳輸校正時，則每一路輸入都接有電線電纜傳輸校正用接收器，它們都有幅度和頻率校正以及共模干擾的抑制電路。利用其中的幅度校正旋鈕，可以把每個開關(guān)矩陣的所有輸入視頻信號的同步頭從而視頻信號都調(diào)到相等的幅度，又由于所有視頻輸入信號的同步頂都直流恢復(fù)到同一個固定電平上，故所有選擇后的視頻輸入信號不僅有相等的幅度，而且同步頂都處于同一電平上，電子開關(guān)的場逆程切換時間為毫微秒(ns)級，這是非常短的，其過渡歷程可以認(rèn)為沒有多大的影響，除了有非整場信號出現(xiàn)而外，可以認(rèn)為信號是連續(xù)的，非整場圖象信號的抑制并保持同步信號連續(xù)傳送，完全可以保證不出現(xiàn)破裂和跳動的圖象。
在開關(guān)矩陣的每個輸入端都加一級可調(diào)增益的緩沖級，也可以實(shí)現(xiàn)同一開關(guān)矩陣中所有輸入信號幅度相等，從而輸出信號幅度相等的目的。
另一個穩(wěn)定幅度的方法是用如方框7所示的直接耦合平衡分流式自動穩(wěn)幅電路。這里有兩種方案，先敘述圖7a所示方案經(jīng)視頻開關(guān)選擇的同步頂在同一參考電平且輸入幅度各不相同的視頻信720直接耦合到平衡分流式自動穩(wěn)幅放大器701的輸入端，其輸出信號721除作輸出外，還送到箝位電路702，在此，由輸入的復(fù)合同步脈沖722產(chǎn)生的箝位脈沖以直接耦合式箝位電路令其消隱電平箝定在固定電平，箝定消隱電平的視頻信號723則送到有源峰值檢波器703的輸入端，這種有源峰值檢波器與一般的無源峰值檢波器不一樣，它能準(zhǔn)確無誤地檢出消隱至同步電平間的幅度，并產(chǎn)生一個具有小時間常數(shù)的直流電壓724送到誤差放大器704的輸入端，與其中的參考電壓進(jìn)行比較，從而得到放大了的誤差信號725，用此誤差信號去改變直接耦合平衡分流式自動穩(wěn)幅放大器的交流信號和直流偏置信號的自動分流控制端，它改變交流分流量，使誤差信號趨于零，從而實(shí)現(xiàn)交流信號穩(wěn)幅的目的，與此同時也以等量而相反的極性改變直流分量，使自動穩(wěn)幅過程中仍保持輸出信號的同步頂電平保持不變。調(diào)節(jié)誤差放大器中的參考電壓，可以調(diào)節(jié)自動穩(wěn)幅放大器穩(wěn)定信號的輸出幅度。
圖7b是另一種技術(shù)方案，其差別在于，輸入信號720的同步頂電平固定，直接耦合平衡分流式自動穩(wěn)幅電路的輸出信號721的同步頂也保持固定，并送往消隱電平取樣電路705，在此由輸入的復(fù)合同步脈沖722產(chǎn)生的消隱電平取樣脈沖對消隱電平進(jìn)行取樣并保持，此取樣保持的直流電壓726則送往誤差放大器704。在此與參考電平進(jìn)行比較，其經(jīng)放大后的誤差信號725去控制直接耦合平衡分流式自動穩(wěn)幅放大器的分流控制端，以改變其增益從而使輸出信號穩(wěn)定在由參考電平調(diào)定的幅度而使誤差信號趨于零。
方框圖8a是視頻多功能m*(n+1)開關(guān)矩陣的方框圖，現(xiàn)按圖說明如下由各第1級子系統(tǒng)送來的已經(jīng)校正的m路視頻輸入信號通過跨接于每條輸入線上的正向場逆程碼電流型插入電路801，在插入正向場逆程碼向下行子系統(tǒng)傳輸?shù)耐瑫r，也送到本視頻多功能m*(n+1)開關(guān)矩陣的直流恢復(fù)電路矩陣802中，在此，所有輸入視頻信號的同步頂均恢復(fù)到同一個固定電平，經(jīng)校正且同步頂已恢復(fù)到固定電平的m路視頻信號送到開關(guān)m*(n+1)視頻開關(guān)矩陣模塊803的m個輸入端，這個開關(guān)矩陣有(n+1)個陣列，它受(n+1)組串行或并行地址碼分別控制，視所用開關(guān)陣列的片子不同而不同，為了說明比較清楚起見，今假定所用開關(guān)矩陣中每個陣列是獨(dú)立的，有自己獨(dú)立的并行地址輸入端，其中n個地址輸入端與分設(shè)于各控制室中的電腦或鍵盤送來的第1級地址碼相對應(yīng)，而余下的一個陣列的并行地址碼則與巡回檢測計數(shù)器810的計數(shù)地址碼相對應(yīng)。
開關(guān)矩陣803的n列視頻輸出分別送到各自的直接耦合式字符嵌入電路804，在此可同時嵌入時間、日期字符和對應(yīng)該子系統(tǒng)地址的地址字符，這種直接耦合字符嵌入電路804與一般字符插入電路不一樣的是，它除了全部處理過程都是直接耦合而外，字符是嵌進(jìn)去的，而不是采用疊加式的，它的字符亮度電平是一致的，不隨背景信號而變，它不影響原有背景信號的幅度和直流電平。字符形成電路的同步信息來自非整場圖象信號抑制電路805中的直接耦合同步分離電路，它是即切即現(xiàn)的，不會出現(xiàn)信號切換時字符不穩(wěn)定現(xiàn)象，這樣地址字符可在各開關(guān)矩陣中依次插入，而時間、日期字符則只需在最后的開關(guān)矩陣中一次性插入，可大大地減少字符插入器的數(shù)量。
已插入字符的視頻信號送到非整場圖像抑制電路865，在此，其中的直接耦合同步分離電路與復(fù)合消隱形成電路從開關(guān)矩陣803送來的固定同步頂電平的視頻信號中分離出復(fù)合同步及場同步。并產(chǎn)生復(fù)合消隱信號，供開關(guān)矩陣中其他地方運(yùn)用。與此同時還對由本矩陣所屬的地址處理器809送來的地址改變的瞬變脈沖作出響應(yīng)，使在切換前視頻信號的場同步時啟動非整場圖象抑制門，而在切換后新視頻信號的第1個場同步脈沖，或經(jīng)若干次計數(shù)后的場同步脈沖時終止此門，并用此門脈沖選通出的復(fù)合消隱脈沖作為選通門，讓位于復(fù)合消隱期間的復(fù)合同步脈沖及色同步脈沖不改變原有幅度和直流電平的情況下連續(xù)傳輸，而在存在圖象信號的正程區(qū)，圖象被抑制掉，代之以黑色電平，這樣就讓非整場的破裂圖象不顯現(xiàn)，而同步頂固定的同步信號及色同步信號連續(xù)傳送，保證了同步的穩(wěn)定性，不因信號切換而產(chǎn)生圖象跳動。
經(jīng)非整場圖象抑制后的全電視信號當(dāng)在本開關(guān)矩陣的輸入端未令幅度調(diào)到相等時，可直接耦合至平衡分流式自動穩(wěn)幅視頻輸出放大器806，在此使所有輸出信號都穩(wěn)定在同一幅度，且同步頂電平亦相同。如果開關(guān)矩陣的輸入信號都已用其他方法調(diào)到相等，則方框806可以是一個普通的視頻輸出放大器，兩者都有一定的視頻分配能力。
由放大器806輸出的視頻信號分別送到它們各自的控制室中，同時也有一路送到總控室供觀測。在這視頻信號的場逆程中插入由相應(yīng)控制室送來的正向場逆程碼，同時也插有由各攝像機(jī)端及下屬子系統(tǒng)插入的反向場逆程碼，它被送到正向場逆程碼選擇器807中，與此同時由非整場圖象抑制電路805也送來了復(fù)合同步及場同步信號，用它們形成正向場逆程碼選通門脈沖選出場逆程碼中的正向場逆程碼部分，并送往優(yōu)先控制選擇器808及所屬的地址處理器809，在地址處理器809中將第1級地址碼譯出，一路送往開關(guān)矩陣803，用以選擇該列視頻信號，另一路則送至優(yōu)先控制選擇器808，此外地址處理器809還把選通出的正向場逆程碼中的標(biāo)識碼及第1級地址碼抑制掉而得的后續(xù)正向場逆程碼，也送到優(yōu)先控制選擇器808。
優(yōu)先控制選擇器對n個控制室送來的正向場逆程碼及其中的第1級并行地址碼和后續(xù)的正向場逆程碼作出優(yōu)先級別的判別，使當(dāng)同時有第1級地址碼相同的正向場逆程碼存在，且均有后續(xù)碼時，僅讓級別最優(yōu)先的那一個控制室的正向場逆程碼進(jìn)入該子系統(tǒng)；當(dāng)同時有多個第1級地址碼相同的正向場逆程碼存在，但高級別者無后續(xù)碼存在時，則讓次高級別而有后續(xù)碼的控制室進(jìn)入該子系統(tǒng)；當(dāng)同時有多個第1級地址碼相同但均無后續(xù)碼時，則各子系統(tǒng)是自由的，以后任何那一個有后續(xù)碼的控制室都可以進(jìn)入該子系統(tǒng)；當(dāng)同時有多個控制室的正向場逆程碼存在且都有后續(xù)碼時，但它們的第1級地址碼都不相同，則它們可以各自進(jìn)入自己的子系統(tǒng)而互不干擾；無論何種情況只要不進(jìn)入下級子系統(tǒng)，各控制室都可以用自己的第1級地址碼選擇m*(n+1)開關(guān)矩陣中的m個輸入信號中的任何一個供觀測。
m*(n+1)視頻開關(guān)矩陣中多出的一列矩陣是用來巡回檢測各級子系統(tǒng)中是否存在反向場逆程碼的。巡回地址發(fā)生器810中有一個自激振蕩器和最大計數(shù)為m的計數(shù)器，它產(chǎn)生的地址碼以較快的速率巡回切換視頻信號，選出的視頻信號經(jīng)直接耦合緩沖器811后送到直接耦合的同步分離電路812，在此分離出復(fù)合同步及場同步脈沖，并送往反向場逆程碼選擇器813，在此選出場逆程碼中的反向場逆程碼部分，其中一路送往報警計數(shù)器814，在此對每次巡回檢測中出現(xiàn)的各路輸入中的報警進(jìn)行計數(shù)，此計數(shù)值送往報警指令發(fā)生器815中，反向場逆程碼選擇器813的另一路輸出也送至報警指令發(fā)生器815中。在此根據(jù)反向場逆程碼中出現(xiàn)的各級報警的次數(shù)，報警的類別，由控制室發(fā)出指令，以選擇固定觀測那路報警或巡回檢測那幾路報警及發(fā)出聲光報警信號，啟動各種報警設(shè)備，采取應(yīng)急措施和錄下事發(fā)地點(diǎn)的現(xiàn)場實(shí)況及記錄下事件發(fā)生的日期、時間等等。
方框圖8b是m*(1+1)開關(guān)矩陣。它除了一個陣列作視頻選擇開關(guān)，另一個陣列作巡回檢測開關(guān)外，沒有更多的開關(guān)陣列，此外，它也沒有優(yōu)先級別控制選擇器，因?yàn)樗淮嬖诙鄠€正向場逆程碼進(jìn)入該子系統(tǒng)的可能性。
另一個差別是當(dāng)在報警處理器815中檢測到本級子系統(tǒng)中同時存在多個輸入有報警時，它把每次巡回檢測到的報警次數(shù)計數(shù)而得的計數(shù)碼，按場逆程碼插入方式插入本級子系統(tǒng)所屬行的場逆程中，向上級子系統(tǒng)傳送，而不是根據(jù)情況發(fā)出指令。
其中與圖8a相同標(biāo)號的方框說明與圖8a一致，不再贅述。
本發(fā)明由于使正、反向場逆程碼和視頻信號都在同一條電纜或同一對雙絞線中同時傳送，它大大地減少了傳輸線的數(shù)量，節(jié)省了系統(tǒng)成本，提高了可靠性，簡化了安裝與維護(hù)，減少了故障率。
由于采用了多級多位地址碼方式，構(gòu)成由多級子系統(tǒng)組成的樹狀型大系統(tǒng)，使得即使是成千上萬個攝像機(jī)頭組成的大系統(tǒng)，進(jìn)入總控室的子系統(tǒng)、電纜或雙絞線只有m條或m對，而送出總控室的則只有(n-1)條或(n-1)對，其中的m及n對應(yīng)于總控室中的m*(n+1)多功能開關(guān)矩陣中的m、n值。這大大地減少了進(jìn)入總控室的線，纜的數(shù)量；各級子系統(tǒng)中的m*(1+1)開關(guān)矩陣則放置在該級子系統(tǒng)最恰當(dāng)?shù)牡胤?，使其中的m條輸入線的傳輸距離最短，其與上級子系統(tǒng)間的連線只有一條電纜或一對雙絞線，這大大地減少了各下級子系統(tǒng)與上級子系統(tǒng)間連線的長度與數(shù)量，減少了所需發(fā)送器、中繼器及接收器等校正設(shè)備的數(shù)量，提高了信號傳送的質(zhì)量，降低了成本，簡化了系統(tǒng)的檢查與維護(hù)。
無論大小系統(tǒng)可以由一些標(biāo)準(zhǔn)的可積木式組合的產(chǎn)品來組成，而這些標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，又可因其中的眾多的可作成模塊或集成電路的積木化式的模塊的取舍而快速地改變其功能，這就使我們能把基礎(chǔ)產(chǎn)品大規(guī)模地生產(chǎn)，由增減及更新其中的某些模塊或組件，即可對市場變化的需求作出快速反應(yīng)，并適應(yīng)不同規(guī)模及不同要求的大小系統(tǒng)。
各攝像機(jī)所在地址的地址字符在攝像機(jī)所屬末級子系統(tǒng)的m*(n+1)開關(guān)矩陣中按其末位地址碼統(tǒng)一插入，而各級的分區(qū)地址字符則可在該分區(qū)所屬那級的上級子系統(tǒng)中的m*(1+1)開關(guān)矩陣中按地址碼依次插入，日期、時間碼則可在總控室中的m*(n+1)多功能開關(guān)矩陣中統(tǒng)一插入，這樣可以大大地減少字符插入器的數(shù)量，還可以依序看出各級子系統(tǒng)與攝像機(jī)的隸屬關(guān)系。
控制優(yōu)先級別判別器使多個控制室能在不產(chǎn)生冒險和競爭的情況下，有條不紊地進(jìn)入整個系統(tǒng)中的每個攝像機(jī)地址，并對其及其附屬設(shè)備進(jìn)行控制。
視頻信號同步頂恢復(fù)到同一參考電平、字符形成及字符插入電路、直接耦合式同步分離、復(fù)合消隱形成、非整場圖象抑制而保持同步連續(xù)傳送，直耦平衡分流式自動穩(wěn)幅電路、直接擒獲式同步的行、場振蕩器…等等技術(shù)。使得我們能在不產(chǎn)生破裂圖象和圖象不跳動的情況下切換各異步圖象，在廣播電視中還可省去昂貴的幀同步機(jī)之類的設(shè)備。
非整場內(nèi)正向場逆程碼信號的抑制，使正反兩個方向的場逆碼不產(chǎn)生錯位或重疊，確保了雙向場逆程碼穩(wěn)定可靠的傳輸。
通過發(fā)送器、中繼器和接收器對視頻信號及反向場逆程碼幅、頻特性的逐級校正，和對正向場逆程碼的逐級更新，可使視頻及雙向場逆程碼能超長距離傳輸；其中的差分電流型抗強(qiáng)共模干擾的放大電路在正負(fù)兩個方向上抑制數(shù)倍于單供電電源電壓(相當(dāng)于數(shù)十倍信號電壓)的共模于擾，為同一電纜中多對雙絞線同時傳送多種并行信號(它們可以都是視頻信號，也可以是其他信號)而互不干擾打下了基礎(chǔ)。這簡化了樓群信號網(wǎng)絡(luò)和線路鋪設(shè)。差分電流型抗強(qiáng)共模干擾的輸入電路后接數(shù)子電平處理電路，它還可以廣泛用作數(shù)字電路長距離傳輸?shù)慕涌?，使多媒體互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)具有更好的抗共模干擾的能力。
圖1是本發(fā)明整個系統(tǒng)的方框圖。
圖2是直接耦合同步分離和復(fù)合消隱形成的方框圖及重點(diǎn)波形圖。
圖3是行消隱形成電路的原理性說明圖及其相應(yīng)的波形圖。
圖4是正向場逆程碼插入的方框圖及其相應(yīng)的波形圖。
圖5是有關(guān)非整場圖象信號抑制而保持同步信息連續(xù)傳送的選通脈沖形成電路的方框圖及相應(yīng)的波形圖。
圖6是在發(fā)送器、中繼器及接收器中視頻信號及反向場逆程碼的校正及正向場逆程碼的更新式重新插入的方框圖及重點(diǎn)波形圖。
圖7a是直接耦合平衡分流式自動穩(wěn)幅電路第一種方案的方框圖。
圖7b是直接耦合平衡分流式自動穩(wěn)幅電路第二種方案的方框圖。
圖8a是視頻多功能m*(n+1)開關(guān)矩陣的方框圖。
圖8b是視頻m*(1+1)開關(guān)矩陣的方框圖。
具體實(shí)施時，對于大系統(tǒng)可如技術(shù)解決方案中所述那樣處理。
對于小系統(tǒng)，可以只用m*(n+1)多功能開關(guān)矩陣就足夠了，它無需進(jìn)入下級子系統(tǒng)，因而正向場逆程碼中的多級多位地址碼也可以取消。
對于只有一個控制室需進(jìn)入下級子系統(tǒng)而其余的控制室只需選擇第1級子系統(tǒng)中已有的信號進(jìn)行觀測，則在m*(n+1)多功能開關(guān)矩陣中可以取消控制優(yōu)先判別器部分。
對于近距離的電視監(jiān)控系統(tǒng)，可以省掉發(fā)送器、中繼器及接收器。
對于用一根電纜中包含多對雙絞線的電纜來同時傳送多路信號(包括其他非電視信號，例如通訊，電話等信號)的情況下，開關(guān)矩陣的輸入端一定要加有抗強(qiáng)共模干擾的接收器，以抑制多信號并行傳輸可能引入的共模干擾。
對于只需一個控制室控制的系統(tǒng)，可以把m*(n+1)多功能開關(guān)矩陣中其余的(n-1)個碼處理器取消，代之以第1級地址碼的陣列選擇器，有時也可以把m個輸入分成n組，使每組可依次或跳躍循環(huán)顯示，或手動地址碼輸入方式，等等。
當(dāng)無需考慮報警問題時，可以把反向場逆程碼的編解碼及插入部分取消，同時正向場逆程碼的報警類信息的處理指令碼部分也可以取消。巡回檢測用的陣列也可以取消。
當(dāng)由單一控制室控制，且無需場逆程切換和非整場圖象抑制，又無需傳送反向場逆程碼時，可取消非整場圖象電路部分。
以上僅僅列出了其中的部分情況，實(shí)際應(yīng)用中當(dāng)根據(jù)用戶的實(shí)際情況作出取舍或重新組合。在此不便一一列舉。
權(quán)利要求
1.雙向場逆程碼并能抑制非整場圖象的電視監(jiān)控系統(tǒng)是一個在視頻信號的場逆程中插入碼信號，并使視頻信號的碼信號能通過同一條電纜或同一對雙絞線雙向傳輸?shù)碾娨暠O(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于插入場逆程中的碼信號不僅有現(xiàn)有技術(shù)中由單一控制室向各攝像機(jī)端發(fā)送的攝像機(jī)及其附屬設(shè)備的起始標(biāo)識碼和控制碼，而且還插入了由多個控制室向各級選擇開關(guān)矩陣及各最終的攝像機(jī)端發(fā)出的多級多位地址碼和報警狀態(tài)處理指令碼(以下對起始標(biāo)識碼、多極多位地址碼、控制碼及報警狀態(tài)處理指令碼簡稱為正向場逆程碼)，以及由各攝像機(jī)端向主控室及各分控室發(fā)回的包括報警在內(nèi)的各種分類信息碼、傳輸線的斷路信息碼和各級開關(guān)矩陣中多點(diǎn)同時出現(xiàn)報警類信息碼時的巡回檢測計數(shù)碼(以下簡稱為反向場逆程碼)，這不僅增加了碼的內(nèi)容，而且單就碼信號而言也實(shí)現(xiàn)了多類多組碼的雙向傳輸；多級多位地址碼的插入使人們可以由一些標(biāo)準(zhǔn)的積木化式的設(shè)備方便地組合成大至成千上萬個攝像機(jī)頭，小至僅幾個攝像機(jī)頭的電視監(jiān)控系統(tǒng)；主控室及多個分控室通過控制優(yōu)先級別判別器，能在不產(chǎn)生競爭及冒險現(xiàn)象的情況下，井然有序地進(jìn)入部分或整個系統(tǒng)中的各個下級子系統(tǒng)中的任一個攝像機(jī)及其附屬設(shè)備進(jìn)行獨(dú)立控制；當(dāng)長距離或超長距離傳輸時，各攝像機(jī)與其末級子系統(tǒng)間、下級子系統(tǒng)與上一級子系統(tǒng)間、第1級子系統(tǒng)與主控室的m*(n+1)開關(guān)矩陣間、主控室m*(n+1)開關(guān)矩陣與各分控室間加入發(fā)送器、中繼器、接收器中的部分或全部，使對視頻信號及正、反向場逆程碼進(jìn)行校正或更新；各開關(guān)矩陣的全部視頻輸入信號的同步頂都直流恢復(fù)到同一個參考電平，直接耦合式的視頻矩陣切換、同步分離、復(fù)合消隱形成、字符嵌入、在保持原同步信號連續(xù)傳輸?shù)那闆r下的非整場圖象信號抑制、碼信號的編解碼過程、正、反向場逆程碼的插入過程和平衡分流型自動穩(wěn)幅電路等一系列直接耦合式的處理電路，確保了所有輸出視頻信號的同步頂也處于固定的直流電平，且幅度等于設(shè)定值。這些方法確保了在非同一同步源視頻信號間切換時不出現(xiàn)非整場的破裂圖象；同步信號的連續(xù)性和信號的等幅性，同步頂?shù)囊恢滦?，再加上圖象監(jiān)視設(shè)備行、場掃描的擒獲式同步振蕩器，在同步脈沖到來時立即同步及抗干擾式的同步分離電路，使得信號切換時監(jiān)視器上不只是圖象不破裂，也不會出現(xiàn)圖象跳動；對于現(xiàn)有的圖象監(jiān)視設(shè)備，為防止圖象信號切換時行、場掃描不能立即鎖定而出現(xiàn)的圖象短暫不穩(wěn)定現(xiàn)象，除抑制非整場圖象而外，還需多抑制幾場其它的整場圖象，使行、場掃描穩(wěn)定后再開放圖象信號；同樣也可獲得無圖象破裂及跳動的效果。主控室的m*(n+1)開關(guān)矩陣及各級子系統(tǒng)中的m*(1+1)開關(guān)矩陣中多出的一列開關(guān)矩陣，用于對反向場逆程碼中的報警類信息碼和在各級子系統(tǒng)中同時出現(xiàn)多個報警類碼時的計數(shù)碼，以及斷路報警信號進(jìn)行高速巡回檢測，以便主控室和各控制室作出判定，是強(qiáng)迫切入最優(yōu)先的一路或是對報警各路巡回檢測的選擇，并發(fā)出相應(yīng)指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述及的雙向場逆程碼并能抑制非整場圖象的電視監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于正向場逆程碼依標(biāo)識碼、第1級地址碼、第2級地址碼……末級地址碼、攝像機(jī)及其附屬設(shè)備的控制碼、報警狀態(tài)處理指令碼的順序分別插在后均衡脈沖之后整行的場逆程中，為了適應(yīng)世界各國現(xiàn)有的所有電視制式，一般從奇數(shù)場中的第7行或以后的某行開始為宜，偶數(shù)場則取各種制式的對應(yīng)行開始即可，它們在主控室及各分控室由電流源型的碼插入電路插入相應(yīng)的輸入視頻信號的場逆程中；反向場逆程碼中各攝像機(jī)端的報警類信息碼，則在攝像機(jī)的編解碼器中由電流或電壓型的碼插入電路，插入視頻輸出信號場逆程中緊鄰正向場逆程碼之后的行正程內(nèi)，各級子系統(tǒng)中巡回檢測獲得的同時出現(xiàn)多路報警類信息的計數(shù)碼，則在各自的子系統(tǒng)中用電流源型碼插入電路在該級開關(guān)矩陣的輸出端，依第1級、第2級……子系統(tǒng)的順序依次插在緊鄰報警類碼后面的各行內(nèi)，電流源型插入電路的高輸出阻抗不論它處于插入狀態(tài)或體息狀態(tài)，都不會破壞傳輸線、輸入、輸出端的匹配狀態(tài)，即使是在同一條電纜或同一對雙絞線兩端同時插入正、反向場逆程碼，也不會相互影響，因此比一般的電壓相加模式效果好得多。
3.根據(jù)權(quán)利要求1述及的雙向場逆程碼并能抑制非整場圖象的電視監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所有的控制優(yōu)先級別判別器是在主控室的m*(n+1)多功能開關(guān)矩陣中，把由主控室及各分控室送來的視頻信號中插入的正向場逆程碼，在各自陣列的碼處理電路中分離出純粹的正向場逆程碼，將其中的第1級地址碼取出，并送往所在列開關(guān)矩陣的地址輸入端，以按地址選擇視頻信號，再將正向場逆程碼中的標(biāo)識碼及第一級地址碼抑制掉，剩下自第2級地址碼及以下的正向場逆程后續(xù)碼，然后把第1級地址碼、正向場逆程碼和正向場逆程后續(xù)碼全部送往控制優(yōu)先級別判別器，在此對同時出現(xiàn)在各控制端的第1級地址碼進(jìn)行比較，根據(jù)它們是否相同和有無后續(xù)的場逆程碼作出判斷當(dāng)多個第1級地址碼相同且都有后續(xù)正向場逆程碼時，則級別最優(yōu)先者的正向場逆程碼在原來信號的場逆程切換后的非整場期間內(nèi)，與其他所有相同地址的正向場逆程碼一樣都關(guān)閉，以免與反向場逆程碼發(fā)生競爭現(xiàn)象，而在其后出現(xiàn)的新視頻信號的第1個整場時，則以電流源插入方式把此一優(yōu)先級別最高的正向場逆程碼插入該地址的視頻信號中，并向第2級及以下的子系統(tǒng)及攝像機(jī)端方向傳送；當(dāng)?shù)竭_(dá)第2級子系統(tǒng)時，第2級子系統(tǒng)中的碼處理器將正向場逆程碼中的第2級地址碼取出，在原信號的場逆程中選擇該m*(1+1)開關(guān)矩陣中該地址的新視頻信號向上級傳送，同時在非整場期間關(guān)斷碼信號插入器，而在之后的第一個整場到來時把正向場逆程碼插入向下級傳送，直到通過最末一級子系統(tǒng)進(jìn)入該地址的攝像機(jī)端；當(dāng)?shù)谝患壍刂反a雖相同，但優(yōu)先級別高的并無后續(xù)碼，則讓位于次優(yōu)先級別但有后續(xù)碼的控制室的正向場逆程碼進(jìn)入下級子系統(tǒng)，并重復(fù)上述的過程；當(dāng)?shù)?級地址碼雖相同，但均無后續(xù)碼時，則各控制室可按自己的第1級地址碼自由地選擇所有第1級子系統(tǒng)中任何一個信號供觀測；當(dāng)只一個控制室有后續(xù)碼時，則該控制室可自由地進(jìn)入各子系統(tǒng)；當(dāng)各控制室的第1級地址碼不相同時，則各自可自由地進(jìn)入自己的子系統(tǒng)進(jìn)行控制；反向場逆程碼中的報警類信息碼是由攝像機(jī)自身的同步信息定位插入的，它沒有信號的切換過程，不會出現(xiàn)錯位；反向場逆程碼中同一級子系統(tǒng)中多路同時出現(xiàn)報警的巡回檢測計數(shù)碼是在報警后強(qiáng)迫切入的視頻信號場逆程中插入的，它也會在切換后的非整場中出現(xiàn)錯位現(xiàn)象，故應(yīng)在非整場中關(guān)閉，而在其后的第1個整場時再重新插入；各子系統(tǒng)中檢測到的信道斷路報警信號按報警計數(shù)碼同樣的方式處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述及的雙向場逆程碼并能抑制非整場圖象的電視監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于對于長距離或超長距離信號雙向傳輸時，在傳輸線、纜發(fā)送端加入的發(fā)送器視平衡或不平衡傳送，其輸出也可以是平衡或不平衡的，而且它們的激勵方式可以是電壓激勵式的，也可以是電流激勵式的，它們都具有增幅及高頻預(yù)加重特性，以補(bǔ)償長距離傳輸過程中可能引入的幅度衰減和高中頻的頻率失真；在接收端加入的接收器除了對長距離傳輸后幅度衰減和頻率失真都需要校正外，更重要的一點(diǎn)是長距離傳輸過程中可能會引入很強(qiáng)的共模干擾---甚至遠(yuǎn)大于有用信號本身，因此它的輸入級應(yīng)當(dāng)是能抗強(qiáng)共模干擾的差分式電壓或電流輸入型放大器，并對幅度和頻率特性都有很強(qiáng)的校正能力；長距離傳輸后，信號的高中頻成分(包括視頻信號和反向場逆程碼信號)都會有很大的衰減，多級環(huán)外高、中頻步進(jìn)式連續(xù)可調(diào)分段補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)與增益變化輸出直流工作點(diǎn)不變的多級直接耦合級聯(lián)補(bǔ)償放大器，可比一般補(bǔ)償放大器有更寬的步進(jìn)式連續(xù)可調(diào)的補(bǔ)償范圍，且不易出現(xiàn)寄生振蕩，整個系統(tǒng)不引入可見的低頻失真；中繼器則是把接收器和發(fā)送器兩者結(jié)合在一起，它除了對前段傳輸線的幅度和頻率衰減需要補(bǔ)償外，還要為后段傳輸線的傳輸提升幅度和高頻預(yù)加重，以提高接力傳送的距離，同樣它的輸入電路也要能抑制強(qiáng)的共模干擾；對于發(fā)送器、中繼器及接收器場逆程中傳送的正向場逆程碼，不象視頻信號和反向場逆碼那樣能通過放大系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償和校正，這是由于放大器的單向性所決定的，對于正向場逆程碼則采用放大、整形、分離、重新插入的方式令其在發(fā)送器、中繼器及接收器中逐次更新，同樣也起到了異曲同工的校正作用；場逆程碼信號的電流型插入方式，由于其輸出阻抗很高不影響傳輸線的匹配情況，即使在同一條電纜或同一對雙絞線兩端同時插入正、反兩個方向的雙向場逆程碼，相互間也不會產(chǎn)生不良效應(yīng)和影響線纜的匹配特性。在輸入輸出端口插入時比電壓相加型插入效果好得多。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述及的雙向場逆程碼并能抑制非整場圖象的電視監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所有視頻開關(guān)矩陣的所有視頻輸入信號在接入開關(guān)矩陣模塊之前，其同步頂都直流恢復(fù)到同一固定的直流電平，開關(guān)切換后，所有切入視頻信號的同步頂電平仍不變，時間、日期和攝像機(jī)地址字符的嵌入(與一般的疊加方法不一樣)，也是在同步頂電平固定的情況下用字符脈沖作為開關(guān)，把一個相當(dāng)于字符灰度等級的直流電平(可手動調(diào)節(jié))嵌入圖象信號中；直接耦合同步分離電路則是在所有切換視頻信號同步頂直流電平不變的情況下，直接耦合到一個直流耦合的放大器中---它可以是分離元件式的，也可是集成電路式的---對信號中的同步頭優(yōu)先放大，其后經(jīng)過直流耦合式的雙向切割以除去同步頂及同步根部可能存在的干擾；用開關(guān)型積分電路以獲得準(zhǔn)確的場同步脈沖，這種電路即使沒有前后均衡脈沖甚至沒有多個槽脈沖，而只有單個較寬的脈沖作場同步脈沖時也能準(zhǔn)確地分離出場同步脈沖，它可大大地簡化同步集成電路，在新型的高清晰度電視制定標(biāo)準(zhǔn)時，不防采用；用單穩(wěn)除去行同步脈沖以外可能存在的干擾和消去2倍行頻成分；用行頻同步脈沖去擒獲式地鎖定可獲得超前于同步脈沖前沿脈沖沿的多諧振蕩器形成行頻消隱脈沖；用復(fù)合同步脈沖中的前均衡脈沖產(chǎn)生新的場消隱脈沖；行場消隱脈沖相或而獲復(fù)合消隱脈沖；由于這些都是在直接耦合的情況下獲得的，信號在場逆程切換時電子模擬開關(guān)是在納秒(ns)級的時間內(nèi)完成的，可以說沒有過渡歷程出現(xiàn)，因而復(fù)合同步、行、場同步及復(fù)合消隱的取出，及形成也可說是即切即現(xiàn)的，沒有一般交流耦合同步分離及用同步集成電路采用鎖相方式來獲取復(fù)合消隱信號的過渡歷程；直接耦合平衡分流式自動穩(wěn)幅電路，輸入信號同步頂?shù)碾娖绞枪潭ǖ?，?dāng)輸入信號的幅度變化時，輸出信號的消隱電平，或同步信號的幅度也會發(fā)生變化，其消隱電平取樣電路或同步幅度的有源峰值檢波電路的時間常數(shù)都很小，跟蹤很快，因此檢測出的變化信號與一預(yù)先調(diào)定的標(biāo)準(zhǔn)電平進(jìn)行比較，而得一誤差信號，用此誤差信號去控制平衡分流式自動穩(wěn)幅電路的增益，使輸入信號幅度變化時保持輸出信號幅度不變，增益變化引起的直流漂移，則以另一直流平衡臂等量反相的直流分量相消而平衡掉，從而當(dāng)切換的輸入信號幅度變化時，輸出幅度不變，同步頂電平也不變；在前一信號場逆程期間切換后的后一新信號的非整場中出現(xiàn)的圖象信號，由前一信號的場同步脈沖和后一信號的場同步脈沖所決定的非整場門脈沖選通的復(fù)合消隱脈沖，消去非整場行正程中的圖象信號，代之以黑色電平，而保留其中的同步信號成分繼續(xù)傳輸，這樣顯示器上就不會出現(xiàn)非整場的破裂圖象圖象監(jiān)視器的行、場掃描振蕩器如采用本發(fā)明中的擒獲式同步振蕩器，它在同步脈沖到來時無論原來振蕩處于何種狀態(tài)都會被強(qiáng)迫擒獲在一固定的起始電平，僅當(dāng)同步脈沖消失后，它才能從此起始狀態(tài)開始振蕩，因此，這種電路及同步方式，能在第一個脈沖到來時即準(zhǔn)確地同步住，沒有一般振蕩器的同步過渡歷程和自動頻率控制及自動相位控制等的捕捉和保持過程，因此只要消除非整場中的圖象信息在監(jiān)視器上就不會出現(xiàn)跳動和破裂的圖象；對于現(xiàn)有的圖象監(jiān)視器還不具備上述特性，為免去過渡過程的影響，除了消去非整場的圖象信息而外，還需多消除其后的幾場圖象信息使不顯示，以躲過過渡過程；這種擒獲式周步振蕩器還有一個很大的優(yōu)點(diǎn)是它的自激振蕩周期比同步周期短，而且還可獲得超前量可調(diào)的超前于同步脈沖前沿的脈沖波---這在現(xiàn)有的所有同步方法是不可能實(shí)現(xiàn)的；當(dāng)無信號時，電視監(jiān)視的行、場振蕩器將工作在較短的周期和較小的行、場掃描幅度狀態(tài)下，對無信號時節(jié)省功率，保護(hù)行場輸出級都是有好處的；這不只是在電視監(jiān)視器，電視接收機(jī)中可應(yīng)用，也可以用在電腦顯示器及類似的產(chǎn)品中，可調(diào)超前沿的獲得，還可方便地把行、場消隱部分移到屏幕中心供觀測，使不用示波器就能檢查視頻信號中的同步特性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向場逆程碼并能抑制非整場圖象的電視監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于在保持同步信息連續(xù)傳輸?shù)那闆r下，抑制非整場圖象信息的處理方式，可在異步信號的情況下不出現(xiàn)破裂圖象和圖象跳動的特性，當(dāng)用在廣播電視領(lǐng)域時可省去幀同步機(jī)等昂貴設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向場逆程碼并能抑制非整場圖象的電視監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于其中的直接耦合式同步分離電路、復(fù)合消隱形成電路、字符嵌入電路、保持同步連續(xù)傳輸而抑制非整場圖象的處理電路、正反向場逆程碼信號的編解碼電路、碼信號的電流型插入電路、平衡分流型自動穩(wěn)幅電路、擒獲式同步的行、場振蕩器電路、多組正向場逆程碼的優(yōu)先級別判別電路、正向場逆程碼的更新插入電路、反向場逆程碼的巡回檢測電路等等，都可以作成模塊進(jìn)而作成集成電路以利于新品設(shè)計時進(jìn)行積木化的組合以加快設(shè)計進(jìn)程。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向場逆程碼并能抑制非整場圖象的電視監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于復(fù)合消隱形成電路中的行消隱脈沖的形成，是用擒獲式同步的可獲超前于同步脈沖前沿脈沖沿的RC振蕩器或用計數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)的；場消隱脈沖的形成是直接利用前均衡脈沖由單穩(wěn)態(tài)電路或單穩(wěn)門選通計數(shù)實(shí)現(xiàn)的；復(fù)合消隱脈沖則由行、場消隱脈沖相或而產(chǎn)生；其中擒獲式同步振蕩器的第一個脈沖到來時，它能準(zhǔn)確地同步，同步周期小于自振周期，高倍頻的穩(wěn)定同步和能獲得超前于同步脈沖前沿的可調(diào)脈沖沿等特性，使它在其他領(lǐng)域也可以獲得廣泛的用途。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向場逆程碼并能抑制非整場圖象的電視監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于保持同步連續(xù)傳輸?shù)那闆r下，非整場圖象抑制脈沖是用切換邊沿識別電路產(chǎn)生的脈沖去置位RS觸發(fā)器，而用緊隨其后的原視頻信號的場同步脈沖去復(fù)位此RS觸發(fā)器，與此同時切換視信號并置位另2個用作非整場或包括非整場在內(nèi)的多場門的RS觸發(fā)器，由新切換后的視頻信號分離出的第一個場同步脈沖及經(jīng)若干場計數(shù)后的進(jìn)位脈沖分別來復(fù)位此2個RS觸發(fā)器，而得到一個非整場或包括非整場在內(nèi)的若干場寬的門脈沖，用此門脈沖去選通復(fù)合消隱信號，再用此選出的復(fù)合消隱信號去選通視頻信號中的復(fù)合同步信號及色同步信號，而抑制其中的圖象信號，代之以黑色電平，門脈沖之外的全電視信號與未改變的門內(nèi)的復(fù)合同步信號與色同步信號一起構(gòu)成一連續(xù)的電視信號繼續(xù)傳輸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向場逆程碼并能抑制非整場圖象的電視監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述及的發(fā)送器、中繼器及接收器，采用了電流差分型抗共模干擾的輸入電路和電流型的輸出激勵電路，以及可逐級直接耦合，增益改變而直流工作點(diǎn)不變的在環(huán)外進(jìn)行大范圍高、中頻補(bǔ)償，而不產(chǎn)生自激振蕩的高中頻補(bǔ)償放大器，它們對視頻信號及反向場逆程碼進(jìn)行幅度和頻率校正，并抑制共模干擾；正向場逆程碼則由放大、雙向限幅整形、重新電流式插入而得到更新；其中的電流差分型抗強(qiáng)共模干擾的電路，如果后接數(shù)字處理電路，則可廣泛用于數(shù)字電路接口，大大改善多媒體網(wǎng)絡(luò)抗干擾的性能；差分電流型抗強(qiáng)共模干擾電路用于低頻信號時，在正負(fù)兩個方向上可抗數(shù)十倍于供電電壓的共模干擾(相當(dāng)于數(shù)百倍于信號的干擾)，這在從強(qiáng)共模干擾中提取弱信號的其他領(lǐng)域中也有廣泛的用途。
全文摘要
雙向場逆程碼并能抑制非整場圖象的電視監(jiān)控系統(tǒng)屬垂直消隱期間插入信號的系統(tǒng)。場逆程插入地址、控制指令以及報警及計數(shù)碼;引入抗強(qiáng)共模干擾,寬幅頻校正特性的發(fā)送、中繼、接收器,使一條電纜或雙絞線即可超長距離傳送全部信息;直流恢復(fù)、直耦同步分離及非整場圖象抑制使切換時圖象不破裂、跳動,可簡化同步令行輸出更安全;控制優(yōu)先判別及多功能開關(guān)矩陣使多點(diǎn)同時控制而不沖突;積木化使系統(tǒng)可大至上萬小至僅幾個攝像頭。
文檔編號H04N7/18GK1210428SQ9711171
公開日1999年3月10日 申請日期1997年5月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月5日
發(fā)明者沈來沛 申請人:沈來沛