專利名稱：一種電視特技掃換波形發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬電視技術(shù)領(lǐng)域，它涉及一種電視節(jié)目制作中所用的特技掃換波形發(fā)生器。
眾所周知，掃換是電視節(jié)目制作過程中用得非常多的一種特技手段，具隨一條(或多條)曲線掃過以后，電視畫面的一幅圖象逐漸過渡到另一幅圖象的過程。其產(chǎn)生原理是將兩路電視信號(hào)通過電子開關(guān)合成一路電視信號(hào)，電子開關(guān)何時(shí)接通那路電視信號(hào)，則受掃換波形的控制，掃換波形為與行場同步的脈沖形號(hào)形式，電子開關(guān)在掃換波形為低電平時(shí)接通一路電視形號(hào)，而在掃換波形為高電平時(shí)接通另一路電視信號(hào)。目前國內(nèi)外最常用的產(chǎn)生掃換波形的方法是三基波法，這種方法通過控制對(duì)三角波、鋸齒波和拋物波三個(gè)基本的波形發(fā)生器產(chǎn)生的波形進(jìn)行不同組合和切割來實(shí)現(xiàn)。這種方法除了需要三個(gè)基本的波形發(fā)生器外，每產(chǎn)生一種掃換播形都需要一套波形合成和切割電路，造成電路系統(tǒng)十分復(fù)雜，需調(diào)節(jié)的元器件特別多，從而使系統(tǒng)成本高，生產(chǎn)不便，穩(wěn)定性差，操作煩鎖，修改或擴(kuò)充掃換波形需要修改電路。另一方面，這種方法還很難產(chǎn)生如旋轉(zhuǎn)類等掃換圖形。
本發(fā)明旨在設(shè)計(jì)一種電路簡單，操作方便，工作穩(wěn)定可靠，性能好，價(jià)格低，體積小，便于生產(chǎn)，而且掃換波形的產(chǎn)生、修改或擴(kuò)充十分方便的掃換波形發(fā)生器。
本發(fā)明是一種用微機(jī)直接產(chǎn)生掃換波形的特技設(shè)備，由掃換圖形選擇器(1)、微機(jī)系統(tǒng)(2)、掃換波形形成電路(3)和電視同步時(shí)鐘源(4)組成，如圖一所示。其原理是用戶選擇掃換圖形后，掃換圖形選擇器產(chǎn)生相應(yīng)的代碼送至微機(jī)系統(tǒng)，微機(jī)系統(tǒng)隨即逐行計(jì)算出所選擇的掃換圖形相應(yīng)的掃換波形每行中高電平的起點(diǎn)值和終點(diǎn)值并逐行輸出到掃換波形形成電路，由它將此數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需的掃換波形去控制電子開關(guān)。電視同步時(shí)鐘源由視頻信號(hào)S0分離出行同步信號(hào)S1和場同步信號(hào)S2，使時(shí)鐘φ與電視信號(hào)同步，這三個(gè)信號(hào)分別送至微機(jī)系統(tǒng)和掃換波形形成器，使本發(fā)明滿足與電視系統(tǒng)同步的要求。
本發(fā)明的掃換圖形選擇器對(duì)不同的掃換圖形選擇發(fā)生不同的代碼送至微機(jī)系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上必要時(shí)還可以控制掃換圖形的某些參數(shù)，如掃換速度，掃換圖形的中心位置等等。這些參數(shù)可以通過在操作面板上設(shè)置操作桿，將其值送至微機(jī)系統(tǒng)。
本發(fā)明的微機(jī)系統(tǒng)由運(yùn)算控制器CPU(5)，存貯器(6)，輸出接口(7)，輸入接口(8)，必要時(shí)再加上A/D變換器(9)組成，如圖二所示，各部分之間通過數(shù)據(jù)、地址和控制總線相連接。輸入接口用以輸入掃換圖形選擇器所產(chǎn)生的代碼，A/D變換器用以輸入掃換圖形選擇電路上各操作桿的值，輸出接口則將計(jì)算結(jié)果由微機(jī)送至掃換波形形成器。在CPU的選擇上，由于電視信號(hào)一行只有64μs，要在這么短的時(shí)間內(nèi)又完成運(yùn)算，由完成數(shù)據(jù)的數(shù)出，因此應(yīng)選擇工作時(shí)鐘高，指令執(zhí)行時(shí)間短的CPU芯片。為了使微機(jī)系統(tǒng)很方便地與電視信號(hào)同步，要求CPU最好具有兩個(gè)中斷輸入口，以便輸入行同步信號(hào)S1和場同步信號(hào)S2。目前市場上的單片機(jī)51系列，TM320系列都能滿足上述要求。存貯器用于存貯系統(tǒng)軟件和作為運(yùn)行過程中的隨機(jī)存貯。微機(jī)系統(tǒng)的工作過程是CPU收到場同步信號(hào)后就通過輸入接口去檢查是否有掃換圖形的代碼輸入，若設(shè)有操作桿，則選通過A/D變換器讀回操作桿上的值，隨之起動(dòng)相應(yīng)的軟件程序計(jì)算出掃換波形的有關(guān)數(shù)據(jù)并通過輸出接口至掃換波形形成電路，數(shù)據(jù)的計(jì)算和輸出都與行同步信號(hào)同步進(jìn)行。
本發(fā)明的掃換波形形成電路由二組計(jì)數(shù)器和一個(gè)觸發(fā)器(12)構(gòu)成，如圖三所示，兩組計(jì)數(shù)器中，一組作為起點(diǎn)計(jì)數(shù)器(10)，一組作為終點(diǎn)計(jì)數(shù)器(11)。CPU算出的掃換波形在每行中高電平出現(xiàn)的起點(diǎn)值和終點(diǎn)值，被分別送入起點(diǎn)計(jì)數(shù)器和終點(diǎn)計(jì)數(shù)器，起點(diǎn)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到時(shí)輸出一負(fù)脈沖給觸發(fā)器，觸發(fā)器輸出低電平變?yōu)楦唠娖?，而終點(diǎn)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到時(shí)觸發(fā)輸出則由高電平變?yōu)榈碗娖?，形成所需的掃換波形信號(hào)。計(jì)數(shù)器所需的時(shí)鐘φ由電視同步時(shí)鐘源產(chǎn)生。時(shí)鐘φ的頻率的選擇受電視分辨率的限制，同時(shí)還應(yīng)考慮到計(jì)算中的取舍誤差。
本發(fā)明的電視同步時(shí)鐘源(4)，由同步分離電路(13)，同步信號(hào)處理器(14)，計(jì)數(shù)器時(shí)鐘源(15)組成，如圖四所示。同步分離電路從全電視信號(hào)S0中分離同步信號(hào)送入同步信號(hào)處理器后，產(chǎn)生三路信號(hào)，其中兩路-場同步信號(hào)S2和行同步信號(hào)S1作為CPU的同步信號(hào)，另一路送入計(jì)數(shù)器時(shí)鐘源，使該時(shí)鐘源振蕩產(chǎn)生的時(shí)鐘φ與電視信號(hào)同步。
本發(fā)明首次采用微機(jī)產(chǎn)生特技掃換波形，使掃換波形的產(chǎn)生軟件化，因次本發(fā)明的電路簡單，操作方便，對(duì)掃換波形的修改和擴(kuò)充只需修改和編寫程序而不必再改變電路。本發(fā)明能產(chǎn)生現(xiàn)有設(shè)備不能產(chǎn)生或很難產(chǎn)生的掃換圖形，如風(fēng)車型等旋轉(zhuǎn)類的掃換圖形，還可以根據(jù)程序員的想象力產(chǎn)生各種的掃換圖形。本發(fā)明本身就是一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)，工作穩(wěn)定可靠，易于和其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)聯(lián)機(jī)，實(shí)現(xiàn)操作的自動(dòng)化。本發(fā)明價(jià)格低，體積小，便于生產(chǎn)，可以滿足大量市、縣級(jí)電視臺(tái)、電教中心、CATV和CCTV中心對(duì)普通特技設(shè)備的要求，還可以用到錄像機(jī)的功能，更進(jìn)一步簡化小型電視臺(tái)的設(shè)備。
本發(fā)明有如下附圖

圖一為一種電視特技掃換波形發(fā)生器原理中1為掃換圖形選擇器、2為微機(jī)系統(tǒng)、3為掃換波形形成電路、4為電視同步時(shí)鐘源。
圖二為微機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中5為運(yùn)算控制CPU、6為存貯器、7為輸出接口、8為輸入接口、9為A/D變換器。
圖三為掃換波形形成電路結(jié)構(gòu)中10為起點(diǎn)計(jì)算器、11為終點(diǎn)計(jì)算器、12為觸發(fā)器。
圖四為電視同步時(shí)鐘源示意中13為同步分離電路、14為同步信號(hào)處理器、15為計(jì)數(shù)器時(shí)鐘源。
圖五為本發(fā)明的微機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式是選用一個(gè)計(jì)算機(jī)鍵盤作為掃換圖形選擇器，微機(jī)系統(tǒng)、掃換波形形成電路和電視同步時(shí)鐘源如圖五、圖三和圖四所示。CPU為單片機(jī)8031，因?yàn)閱纹瑱C(jī)8031具有4個(gè)8位I/O口，一個(gè)串口和128字節(jié)RAM這對(duì)節(jié)省外圍器件，降低成本十分有利。最主要的是它的時(shí)鐘可工作到12MHZ，大部分指令的執(zhí)行時(shí)間只有一個(gè)機(jī)器周期，具有乘除法指令。ROM27256用于存貯系統(tǒng)軟件。輸入接口是一路16位的并行輸入口，輸出接口是二路12位的并行輸出口。由于8031的低8位地址與數(shù)據(jù)線公用，所以選用了一片鎖存器74LS373來鎖存地址。兩組計(jì)數(shù)器均為12位的計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器時(shí)鐘φ選為20MHZ。下面說明當(dāng)掃換圖形為水平拉幕時(shí)本發(fā)明的系統(tǒng)軟件的運(yùn)行過程。水平拉幕即一幅電視畫面從左到右由另一幅電視畫面替代。本發(fā)明開機(jī)后，微機(jī)系統(tǒng)處于等待狀態(tài)，收到場同步信號(hào)后，就去讀掃換圖形選擇器，若無圖形選擇則繼續(xù)處等待狀態(tài)，若有則讀入鍵盤譯碼。由于水平拉幕時(shí)每行掃換波形中起點(diǎn)值為0，終點(diǎn)值逐場增加，一場中每行起點(diǎn)值、終點(diǎn)值都一樣，設(shè)終點(diǎn)值每場的增大因子為X0。則第一場時(shí)起點(diǎn)值為0，終點(diǎn)值為X0，微機(jī)系統(tǒng)逐行輸出到掃換波形形成器形成第一場時(shí)的掃換波形。第二場時(shí)起點(diǎn)值不變，終點(diǎn)值增加X0，至直終點(diǎn)值大于某一個(gè)值即一幅電視畫面完全被另一幅畫面代替時(shí)的值時(shí)本發(fā)明停止產(chǎn)生掃換波形，回到等待狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明為一種電視特技掃換波形發(fā)生器，其特征在于由掃換圖形選擇器(1)、微機(jī)系統(tǒng)(2)、掃換波形形成電路(3)和電視同步時(shí)鐘源(4)組成，微機(jī)系統(tǒng)收到掃換圖形選擇器產(chǎn)生的圖形代碼和參數(shù)命令后，計(jì)算出掃換波形的有關(guān)數(shù)據(jù)，送至掃換波形形成電路形成相應(yīng)的掃換波形，電視同步時(shí)鐘源產(chǎn)生相應(yīng)的同步信號(hào)，使本發(fā)明與電視系統(tǒng)同步。
2.按權(quán)利要求1所述的一種電視特技掃換波形發(fā)生器，其特征在于所述的微機(jī)系統(tǒng)由運(yùn)算控制器CPU(5)、存貯器(6)、輸出接口(7)、輸入接口(8)和A/D變換器(9)組成，CPU與其它部分之間由總線連接。
3.按權(quán)利要求1所述的一種電視特技掃換波形發(fā)生器，其特征在于所述的掃換波形發(fā)生電路由起點(diǎn)計(jì)數(shù)器(10)、終點(diǎn)計(jì)數(shù)器(12)和觸發(fā)器(13)組成，起點(diǎn)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到時(shí)觸發(fā)器輸出置為高電平，而當(dāng)終點(diǎn)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到時(shí)觸發(fā)器輸出回到低電平。
4.按權(quán)利要求1所述的一種電視特技掃換波形發(fā)生器，其特征在于所述的電視同步時(shí)鐘源由同步分離電路(13)、同步信號(hào)處理器(14)和計(jì)數(shù)器時(shí)鐘源(15)組成，同步分離電路由電視信號(hào)分離出同步信號(hào)，送至同步信號(hào)處理器產(chǎn)生行同步信號(hào)和場同步信號(hào)，并使計(jì)數(shù)器時(shí)鐘源產(chǎn)生的時(shí)鐘φ與電視信號(hào)同步。
5.按權(quán)利要求1所述的一種電視特技掃換波形發(fā)生器，其特征在于所述的掃換波形的有關(guān)數(shù)據(jù)是每行中掃換波形高電平的起點(diǎn)值和終點(diǎn)值。
6.按權(quán)利要求1或2所述的一種電視特技掃換波形發(fā)生器，其特征在于所述的存貯器中存貯著與掃換圖形相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)軟件。
7.按權(quán)利要求1或2所述的一種電視特技掃換波形發(fā)生器，其特征在于所述的微機(jī)系統(tǒng)由一片單片機(jī)8031，一片74LS373鎖存器，一路16位的輸入接口、二路12位的輸出接口和ROM27256組成。
全文摘要
本發(fā)明由掃換圖形選擇器、微機(jī)系統(tǒng)、掃換波形形成電路和電視同步時(shí)鐘源構(gòu)成，使掃換波形的產(chǎn)生軟件化。能實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)型、馬賽克型、曲線型、直線型和壓擴(kuò)型等各種掃換圖形。本發(fā)明電路簡單，掃換波形的修改和擴(kuò)充十分方便，工作穩(wěn)定可靠，易于和其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化，而且價(jià)格低、體積小、可以替代現(xiàn)有設(shè)備，裝備大量的中小電視臺(tái)，電教中心，閉路電視中心和CATV中心。
文檔編號(hào)H04N5/262GK1056205SQ9010580
公開日1991年11月13日 申請(qǐng)日期1990年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1990年4月27日
發(fā)明者張鑫鏡, 朱吉輝 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)