電視原理與接收技術(shù).ppt

國(guó)防工業(yè)出版社,趙堅(jiān)勇 編著,電視原理與接收技術(shù),提高接收機(jī)質(zhì)量的措施,第5章,內(nèi)容提要,本章介紹目前中、高檔電視機(jī)中采用的提高接收質(zhì)量的措施，主要內(nèi)容包括頻率合成式高頻調(diào)諧器、準(zhǔn)分離式中頻放大器、動(dòng)態(tài)梳狀濾波器亮色分離電路、格式變換、畫質(zhì)改善電路、立體聲伴音系統(tǒng)、多制式接收處理等。,知識(shí)要點(diǎn),MOPLL； 頻率合成式高頻調(diào)諧器； 準(zhǔn)分離式中頻放大； 鎖相環(huán)同步檢波器； 動(dòng)態(tài)梳狀濾波器亮色分離電路； 常用的幾種格式變換； 常用畫質(zhì)改善電路； IGR立體聲伴音系統(tǒng)； NICAM728立體聲伴音系統(tǒng)； 多制式處理電路。,教學(xué)建議,本章是本教材的三個(gè)重點(diǎn)之一，通過本章學(xué)習(xí)能熟悉現(xiàn)代電視機(jī)。 要求熟悉電壓合成式高頻調(diào)諧器、MOPLL電路、掌握頻率合成式高頻調(diào)諧器。 熟悉準(zhǔn)分離式中頻放大和鎖相環(huán)同步檢波器。 了解動(dòng)態(tài)梳狀濾波器亮色分離電路。 熟悉常用的幾種格式變換。 掌握常用畫質(zhì)改善電路，黑電平延伸、直方圖處理、輪廓處理、瞬態(tài)改善電路和掃描速度調(diào)制。 了解IGR立體聲伴音系統(tǒng)，熟悉NICAM728立體聲伴音系統(tǒng)。 了解多制式處理電路。 建議學(xué)時(shí)數(shù)為6學(xué)時(shí)，根據(jù)需要可適當(dāng)增加。,目 錄,5.1 頻率合成式高頻調(diào)諧器,5.2分離式中頻放大器,5.3 動(dòng)態(tài)梳狀濾波器亮色分離電路,5.4 格式變換,5.6 立體聲伴音系統(tǒng),5.7 多制式接收處理,5.5 畫質(zhì)改善電路,5.1 頻率合成式高頻調(diào)諧器,5.1.1 電壓合成式高頻調(diào)諧器,5.1.2 MOPLL,5.1.3 頻率合成高頻調(diào)諧器,普通中小屏幕彩電中多采用電壓合成式高頻調(diào)諧器，其原理如圖5-1所示。調(diào)諧器引腳BL、BH、BU是VHF-L、VHF-H、UHF三個(gè)頻段高放級(jí)的供電，提供電源就選擇了頻段。引腳AGC是自動(dòng)增益控制電壓輸入，引腳AFT是自動(dòng)頻率調(diào)諧電壓UAFT輸入，引腳TU是調(diào)諧電壓輸入，引腳IF是中頻信號(hào)輸出，引腳MB是電源電壓輸入。,5.1.1 電壓合成式高頻調(diào)諧器,當(dāng)CPU接到接收13頻道的遙控命令時(shí)，CPU一方面送出頻段切換控制信號(hào)去頻段譯碼器，讓它輸出電源電壓供給高頻調(diào)諧器的BU端，該電壓使調(diào)諧器內(nèi)部電路工作在UHF頻段；與此同時(shí)，CPU還送出一定寬度的PWM脈沖去DA轉(zhuǎn)換電路，將方波信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流電壓并送到調(diào)諧器的TU端，該電壓控制調(diào)諧器內(nèi)部選頻電路，使它們的頻率與13頻道一致。于是高頻調(diào)諧器從天線送來的電視信號(hào)中選出13頻道節(jié)目信號(hào)，并進(jìn)行放大和混頻處理，得到38MHz圖像中頻信號(hào)和31.5MHz的第一伴音中頻信號(hào)，兩信號(hào)從IF端輸出送到圖像中放電路。若高頻調(diào)諧器內(nèi)部本振電路頻率發(fā)生漂移，38MHz圖像中頻信號(hào)頻率也會(huì)發(fā)生變化，AFT電路對(duì)圖像中頻信號(hào)處理后會(huì)輸出UAFT誤差電壓去調(diào)諧器AFT端，控制內(nèi)部本振電路，使本振電路頻率回到正常值?，F(xiàn)代電壓合成式高頻調(diào)諧器已經(jīng)取消了引腳AFT及其外圍電路，由CPU或超級(jí)芯片內(nèi)部鎖相環(huán)鑒相器產(chǎn)生自動(dòng)頻率控制電壓。,電壓合成式高頻調(diào)諧器受溫度、電壓變化的影響，引起頻率漂移，調(diào)諧器穩(wěn)定度下降。要想實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)調(diào)諧選臺(tái)，達(dá)到可靠性高、頻率穩(wěn)定、切換速度快捷、實(shí)現(xiàn)多個(gè)調(diào)諧器同時(shí)進(jìn)行調(diào)諧選臺(tái)，必須采用頻率合成式高頻調(diào)諧器。,5.1.2 MOPLL,頻率合成式高頻調(diào)諧器的關(guān)鍵器件是MOPLL（Mixer、Oscillator Phase Lock Loop），即混頻器振蕩器鎖相環(huán)，常用電路有TI公司的SN761672A。圖5-2是SN761672A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。SN761672A是單片混頻器、振蕩器和鎖相環(huán)，包含VHFL、VHFH和UHF三個(gè)波段的本地振蕩器和混頻器，30V輸出的調(diào)諧放大器和4個(gè)NPN集電極開路型波段開關(guān)驅(qū)動(dòng)器，15位可編程計(jì)數(shù)器和可編程基準(zhǔn)分頻器（512、640、1024）受I2C總線控制，調(diào)諧頻率步長(zhǎng)可以根據(jù)基準(zhǔn)分頻率選擇，SN761672A是單5V電源，TSSOP32（Plastic Thin Shrink Small Outline Package）封裝。,圖5-2 SN761672A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,UHF RFIN,同類產(chǎn)品SN761677在SN761672A的基礎(chǔ)上增加了4個(gè)NPN射極跟隨型波段開關(guān)驅(qū)動(dòng)器，增加了片內(nèi)DCDC轉(zhuǎn)換產(chǎn)生30V調(diào)諧放大器電壓。 同類產(chǎn)品還有東芝公司的TA1303BFN、INFINEON公司的TUA6034等。 當(dāng)接收DS13頻道信號(hào)時(shí)，圖像載頻為471.25MHz，本振頻率為471.2538509.25MHz，此時(shí)經(jīng)I2C總線設(shè)定可編程基準(zhǔn)分頻器分頻數(shù)為1024，fREF4M10243.90625kHZ；509.25MHz經(jīng)8分頻N分頻后也應(yīng)為3.90625kHZ，509.25M8N3.90625k，N16296。15位可編程計(jì)數(shù)器應(yīng)設(shè)定為16296。,如本振頻率未達(dá)到準(zhǔn)確調(diào)諧值時(shí)，數(shù)字式鑒相器將fDIV、fREF兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行相位比較，輸出電壓是兩者相位差的函數(shù)，此輸出電壓通過低通濾波器濾除高頻分量后，調(diào)整SN761672A內(nèi)部電荷泵源的脈沖輸出，去改變本振壓控振蕩器的頻率，直到本振頻率比圖像載波頻率高出38MHz時(shí)fDIV=fREF，鑒相器輸出的低頻控制信號(hào)為零，壓控振蕩器的振蕩頻率不再發(fā)生變化，環(huán)路數(shù)據(jù)處于“鎖定狀態(tài)”，并將此時(shí)的分頻系數(shù)N寄存在存儲(chǔ)器電路中。與此同時(shí)SN761672A的選臺(tái)信息情況通過I2C總線返回微處理器，微處理器將修正信息直到完成調(diào)諧選臺(tái)為止。當(dāng)傳輸信號(hào)的載頻有微小偏移時(shí)，并能跟蹤鎖相，確保穩(wěn)定接收。,頻率合成調(diào)諧器方框圖如圖5-3所示。VHFL、VHFH和UHF三個(gè)波段有各自的輸入回路、高頻放大級(jí)、雙調(diào)諧選頻回路、片內(nèi)的混頻器本地振蕩器鎖相環(huán)和本地振蕩器的調(diào)諧元件。,5.1.3 頻率合成調(diào)諧器,1.調(diào)諧器引腳功能 AGC：在輸入信號(hào)幅度過大時(shí)，電視機(jī)的中頻單元會(huì)改變輸入的AGC電壓值，抑制信號(hào)幅度，避免由于輸入幅度過大造成失真。通常設(shè)定為當(dāng)輸入信號(hào)為60dBv時(shí)，該處電壓為4V。 TU：主要用于高頻頭生產(chǎn)過程中，對(duì)IC產(chǎn)生的調(diào)諧電壓值進(jìn)行監(jiān)控，也可輸入調(diào)諧電壓在非鎖相狀態(tài)下對(duì)高頻頭進(jìn)行調(diào)試和檢測(cè)。 SAS：在I2C總線上掛有多個(gè)集成電路時(shí)，由CPU選擇其中之一在某一時(shí)段工作，這時(shí)輸入的I2C數(shù)據(jù)中指定位代表的電平值與該端子接入電平吻合，高頻頭開始工作。,SCL：輸入SN761672A的串行時(shí)鐘信號(hào)。 SDA：輸入SN761672A的串行數(shù)據(jù)信號(hào)。 NC MB：提供高頻頭的工作電壓(+5V)。 NC 30V：提供高頻頭需要的30V調(diào)諧電壓，在高頻頭內(nèi)部IC會(huì)將其轉(zhuǎn)換為所需調(diào)諧電壓值。 NC IF：中頻輸出端子。,由RF端子進(jìn)入高頻頭的電視信號(hào)先通過高通濾波器及中頻陷波器，將信號(hào)中的中頻干擾濾掉，然后分為三路同時(shí)進(jìn)入VHF-L、VHF-H、UHF三個(gè)通道。此時(shí)，SN761672A會(huì)根據(jù)接收到的I2C數(shù)據(jù)指定的頻道，打開相對(duì)應(yīng)的通道接收信號(hào)。信號(hào)進(jìn)入相應(yīng)通道后首先進(jìn)入輸入回路，它的目的是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行選頻及阻抗匹配，令輸入信號(hào)的反射最小，達(dá)到最大輸入的目的。輸入回路中的變?nèi)荻O管會(huì)根據(jù)SN761672A給出的調(diào)諧電壓值TU改變?yōu)樵O(shè)計(jì)預(yù)期的容值，使輸入回路在輸入信號(hào)的頻率條件下達(dá)到選頻及最佳匹配的阻抗值。,2.信號(hào)流程,高頻放大由雙柵極場(chǎng)效應(yīng)管組成，兩個(gè)柵極中一個(gè)作為信號(hào)輸入端，另一個(gè)柵極接入AGC直流電壓，用以控制場(chǎng)效應(yīng)管源、漏極之間的N型溝道寬窄。AGC直流電壓越高，N型溝道越寬，高放管電壓增益越大。由SN761672A通過控制切換各高放管信號(hào)輸入端供電，可以選擇信號(hào)通道。 高放之后進(jìn)入雙調(diào)諧選頻回路，使信號(hào)在要求接收的頻道位置幅度盡可能達(dá)到最大，各方面電性能都盡可能最佳。兩個(gè)調(diào)諧回路都有變?nèi)荻O管，在調(diào)諧電壓TU變化時(shí)容值會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)它們的容值為某一個(gè)指定的值時(shí)，整個(gè)雙調(diào)諧(參差調(diào)諧)選頻回路會(huì)在頻段內(nèi)某一個(gè)頻點(diǎn)的位置上傳輸性能及矩形系數(shù)達(dá)到最佳，并保證一定的頻帶寬度。這時(shí)所需的調(diào)諧電壓值取決于設(shè)計(jì)時(shí)的設(shè)定。這部分電路對(duì)電視機(jī)的選擇性、靈敏度等多項(xiàng)指標(biāo)有非常大的影響，因此，此處各項(xiàng)參數(shù)的搭配非常重要。,信號(hào)在通過雙調(diào)諧選頻回路后進(jìn)入MOPLL。在MOPLL內(nèi)部會(huì)對(duì)輸入的頻率與I2C數(shù)據(jù)所需要的頻率進(jìn)行相位比較。如果比較結(jié)果顯示輸入信號(hào)頻率、本振頻率與數(shù)據(jù)要求頻率相比有偏差，MOPLL會(huì)自動(dòng)對(duì)調(diào)諧電壓TU進(jìn)行調(diào)整，即對(duì)本振頻率及前級(jí)電路頻率特性進(jìn)行調(diào)整，直到信號(hào)頻率滿足要求為止。此時(shí)MOPLL會(huì)將輸入信號(hào)與本振信號(hào)進(jìn)行混頻，之后經(jīng)過中頻選頻回路輸出到IF腳。 電壓合成式高頻調(diào)諧器輸出的調(diào)諧電壓是連續(xù)變動(dòng)的，頻率合成式高頻調(diào)諧器輸出的調(diào)諧電壓是跳變的。電壓合成調(diào)諧時(shí)，把高放和本振電路連動(dòng)調(diào)節(jié)，頻率合成調(diào)諧時(shí)，先調(diào)高放電路，再進(jìn)行頻率監(jiān)測(cè)和鎖定控制，然后合成本振調(diào)諧電壓，調(diào)諧本振頻率。,5.2 準(zhǔn)分離式中頻放大器,5.2.1 準(zhǔn)分離式中頻放大,5.2.2 鎖相環(huán)同步檢波器,普通的彩色電視機(jī)均采用內(nèi)載波接收方式的中頻放大電路，圖像信號(hào)和伴音信號(hào)共用一個(gè)通道，利用圖像中頻信號(hào)和伴音中頻信號(hào)的差拍產(chǎn)生6.5MHz的第二伴音中頻信號(hào)。因此二者之間相互干擾是很難避免的，最突出是色副載波與第二伴音中頻形成的差拍干擾圖像，即6.5MHz-4.43MHz=2.07MHz的網(wǎng)紋干擾；還有強(qiáng)圖像信號(hào)時(shí)對(duì)伴音信號(hào)產(chǎn)生過調(diào)制形成的蜂音干擾?？朔鲜龈蓴_的最好辦法是圖像、伴音中頻信號(hào)分別由兩個(gè)獨(dú)立的通道來處理。,5.2.1 準(zhǔn)分離式中頻放大 準(zhǔn)分離式(Quasi Split Sound，QSS)中頻放大電路實(shí)際上是一種變形的內(nèi)載波接收方式。它采用兩個(gè)獨(dú)立的聲表面波濾波器進(jìn)行選頻，分別獲得圖像中頻信號(hào)和31.5MHz的伴音第一中頻信號(hào)；圖像檢波采用性能優(yōu)良的PLL（Phase Lock Loop，鎖相環(huán)）同步檢波器，伴音第二中頻信號(hào)獲得的過程中不再使用調(diào)幅的圖像中頻信號(hào)，而是由PLL圖像檢波器中壓控振蕩器產(chǎn)生的PLL同步信號(hào)所取代。PLL同步信號(hào)頻率被嚴(yán)格鎖定在圖像中頻上，非常穩(wěn)定且與圖像內(nèi)容無關(guān)，減少了圖像與伴音之間的相互干擾。另外，由于省去了限幅器，伴音第一中頻信號(hào)的幅度得以提高。既提高了伴音信號(hào)的信噪比，也解決了寄生調(diào)幅造成的干擾。,圖5-4是準(zhǔn)分離式中頻放大方框圖，預(yù)中放級(jí)能補(bǔ)償后面聲表面波濾波器的插入損耗。經(jīng)放大的中頻信號(hào)分兩路輸出：一路經(jīng)聲表面波帶通濾波器衰減38MHz的圖像中頻信號(hào)后，送到伴音中放，放大后經(jīng)QSS混頻處理產(chǎn)生包含數(shù)字麗音中頻信號(hào)在內(nèi)的6.5MHz第二伴音中頻信號(hào)；另一路經(jīng)帶通聲表面波濾波器衰減31.5MHz的伴音中頻信號(hào)后送到圖像中放，圖像中頻信號(hào)放大后進(jìn)行PLL同步鎖相檢波，輸出視頻彩色全電視信號(hào)CVBS。,5.2.2 鎖相環(huán)同步檢波器,鎖相環(huán)同步檢波電路如圖5-5所示，壓控振蕩器VCO （Voltage Controlled Oscillator）作為同步檢波器的開關(guān)信號(hào)，VCO與圖像載波鎖相，完全不受圖像內(nèi)容的影響，檢波相位十分穩(wěn)定，對(duì)小信號(hào)檢波具有良好的線性，可以消除通道中交調(diào)失真引起的串色并減弱差拍干擾，改善圖像信號(hào)的微分增益失真和微分相位失真，消除因圖像過調(diào)造成的伴音蜂音。,5.3 動(dòng)態(tài)梳狀濾波器亮色分離電路,在普通的彩色電視機(jī)中，亮度信號(hào)和色度信號(hào)通過帶通和帶阻濾波器進(jìn)行分離，用一個(gè)4.43MHz陷波器從彩色全電視信號(hào)中濾去色度信號(hào)，得到亮度信號(hào)；用一個(gè)中心頻率為4.43MHz帶寬為2.6MHz的帶通濾波器從彩色全電視信號(hào)中選出色度信號(hào)。由于陷波器對(duì)色度信號(hào)濾不干凈，一些色度信號(hào)進(jìn)入亮度通道，引起“彩色干擾”,而亮度信號(hào)的高頻分量損失使圖像分辨率下降。在高檔大屏幕彩色電視機(jī)和專用彩色監(jiān)視器中采用梳狀濾波器對(duì)亮、色信號(hào)進(jìn)行分離。可以減小亮度信號(hào)與色度信號(hào)之間的串?dāng)_，又保證亮度高頻信息不受損失。,5.3.1 梳狀濾波器分離原理,5.3.2 動(dòng)態(tài)數(shù)字梳狀濾波芯片,5.3.1 梳狀濾波器分離原理,圖5-6是幾種亮色分離梳狀濾波器原理方框圖，其中Y表示亮度信號(hào)、YH及YL分別表示亮度信號(hào)的高頻及低頻分量、C表示色度信號(hào)、2TH表示2行延時(shí)器件、312TH表示312行(1場(chǎng))延時(shí)器件、626TH表示2場(chǎng)(1幀)延時(shí)器件。 采用梳狀濾波器對(duì)視頻信號(hào)的亮度信號(hào)及色度信號(hào)進(jìn)行分離是充分利用了視頻信號(hào)相鄰行、相鄰場(chǎng)或相鄰幀的相關(guān)性以及PAL制視頻信號(hào)色副載波相位自身的特點(diǎn)。,例如對(duì)于圖5-6（a）、（b）所示的二維行梳狀濾波器來說，由于視頻信號(hào)相鄰兩行的內(nèi)容基本相同，因此亮度信號(hào)延時(shí)2行后波形基本不變；而色度信號(hào)延時(shí)2行相當(dāng)于延時(shí)了567.5個(gè)副載波周期(64s24.43361875MHz=567.5Tsc)，因此延時(shí)2行后的色度信號(hào)與直通信號(hào)正好反相。又以圖5-6（c）所示的三維場(chǎng)梳狀濾波器來說，如果。視頻信號(hào)反映的不是快速運(yùn)動(dòng)的物體，則相鄰2場(chǎng)的視頻信號(hào)波形基本相同；而色度信號(hào)延時(shí)312個(gè)行周期延時(shí)了88530.5個(gè)副載波周期(312TH=31264s4.43361875MHz =88530.5TSC)，延時(shí)312行后的色度信號(hào)與直通信號(hào)正好反相。如圖5-5中標(biāo)注的那樣，通過延時(shí)線及加、減、乘法器就可以得到干凈的亮、色信號(hào)。,上述行梳狀濾波器利用延時(shí)2行的信號(hào)與直通信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，當(dāng)參加運(yùn)算的信號(hào)相關(guān)系數(shù)很大時(shí)，亮色分離效果明顯；但是當(dāng)參與運(yùn)算的信號(hào)相關(guān)系數(shù)較小，即圖像在垂直方向上有較大變化時(shí)，分離效果就會(huì)變得很差(通過加、減法器不能將某種信號(hào)消除干凈)，使得圖像在垂直方向有內(nèi)容突變的區(qū)域變得模糊并引起亮色互串。此時(shí)的二維行梳狀濾波還不如普通一維濾波效果好。,對(duì)于場(chǎng)梳狀濾波器來說，如果視頻信號(hào)反映的是快速運(yùn)動(dòng)的物體，則相鄰2場(chǎng)因?yàn)橛?0ms的時(shí)間差而使其視頻信號(hào)波形發(fā)生了較大的變化，此時(shí)相鄰2場(chǎng) 信號(hào)相加、減便不能將亮度或色度信號(hào)消除干凈。因此，更高檔次的彩色監(jiān)視器采用自適應(yīng)型梳狀濾波器，如二維自適應(yīng)梳狀濾波器是將二維梳狀濾波電路和一維濾波電路組合在一起，并在電路中設(shè)置垂直信號(hào)檢測(cè)和切換電路，當(dāng)檢測(cè)到圖像在垂直方向變化較小時(shí)，用二維梳狀濾波；而當(dāng)檢測(cè)到圖像在垂直方向有較大變化時(shí)，由切換電路自動(dòng)轉(zhuǎn)換到一維濾波方式。同理，三維自適應(yīng)梳狀濾波器是將三維梳狀濾波電路、二維梳狀濾波電路及一維濾波電路組合在一起，并在電路中設(shè)置視頻運(yùn)動(dòng)檢測(cè)及垂直信號(hào)檢測(cè)和切換電路，根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果，自動(dòng)選擇最佳濾波方式,5.3.2動(dòng)態(tài)數(shù)字梳狀濾波芯片,1. TDA9181 SAA4961自適應(yīng)多標(biāo)準(zhǔn)梳狀濾波器是飛利浦公司1997年產(chǎn)品。 TDA9181雙制式動(dòng)態(tài)數(shù)字梳狀濾波電路是飛利浦公司2000年產(chǎn)品，通過外部控制可實(shí)現(xiàn)1H、2H、4H等延時(shí)，可對(duì)PAL、NTSC制的視頻彩色全電視信號(hào)進(jìn)行梳狀濾波，徹底分離出亮度信號(hào)和色度信號(hào)。一般與I2C總線控制TV小信號(hào)處理電路TDA9321H配合使用。,TDA9181內(nèi)部電路方框圖如圖5-7所示。TDA9181允許有兩種輸入信號(hào)：一種是視頻彩色全電視信號(hào)(CVBS)，另一種信號(hào)是來自S端子的亮、色分離信號(hào)。兩信號(hào)分別經(jīng)鉗位后由輸入選擇信號(hào)選取一路后進(jìn)行梳狀濾波，分離出的亮度信號(hào)和色度信號(hào)經(jīng)輸出選擇開關(guān)切換后，分別輸出。,為實(shí)現(xiàn)數(shù)字式梳狀濾波，需對(duì)輸入的視頻彩色全電視信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，其采樣頻率為4fSC。TDA9181內(nèi)部的PLL時(shí)鐘發(fā)生器產(chǎn)生的4fSC時(shí)鐘信號(hào)，除用作AD變換時(shí)的采樣時(shí)鐘外，還給2H4H延遲線、自適應(yīng)梳狀濾波器和低通濾波器調(diào)整使用。TDA9181的fSC2fSC引腳輸入fSC或2fSC同步信號(hào)，用以鎖定時(shí)鐘發(fā)生器的振蕩頻率和相位。fSEL腳為低電平時(shí)，輸入副載波信號(hào)fSC；為高電平時(shí)，輸入2fsc信號(hào)。TDA9181的SYS1、SYS0腳為制式控制端，當(dāng)其為00、01、10、11時(shí)，分別控制時(shí)鐘發(fā)生器產(chǎn)生PAL-M、PAL-D、NTSC-M、PAL-N的4fsc時(shí)鐘信號(hào)。 沙堡脈沖經(jīng)檢測(cè)電路檢測(cè)出色同步信號(hào)，以控制鉗位電路和濾波調(diào)整電路。濾波調(diào)整電路對(duì)色同步和副載波信號(hào)進(jìn)行相位比較，產(chǎn)生出一個(gè)控制電壓去自動(dòng)調(diào)整三個(gè)低通濾波器的諧振頻率，使其工作與彩色信號(hào)的制式相對(duì)應(yīng)。 TDA9181只對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的PAL-D（B、G、H、I、M、N）或NTSC-M制式的視頻彩色全電視信號(hào)進(jìn)行Y、C分離，對(duì)SECAM制式或黑白信號(hào)不作處理，即直接輸出。,2. VPC3230D 微科（Micronas，原ITT）公司2001年的產(chǎn)品VPC3230D是梳狀濾波視頻處理器，包括高性能自適應(yīng)梳狀濾波器、多標(biāo)準(zhǔn)彩色解碼器、高質(zhì)量模數(shù)轉(zhuǎn)換電路附加AGC電路和箝位電路、多標(biāo)準(zhǔn)的同步信號(hào)處理和多格式視頻輸出。 東芝公司TC90A49P型多制式數(shù)字Y/C分離電路、索尼公司SBX-1765-01型動(dòng)態(tài)數(shù)字梳狀濾波電路也是常用電路。,5.4 格式變換,5.4.2 格式變換常用芯片,5.4.3 格式變換電路,5.4.1 常用的幾種格式變換,1.幀頻變換 幀頻變換的工作原理并不復(fù)雜，以原圖像的幀頻率寫入存儲(chǔ)器，而以目標(biāo)幀頻率讀出并處理圖像數(shù)據(jù)。 2.隔行掃描到逐行掃描變換 常采用運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)隔行到逐行算法，從連續(xù)多場(chǎng)信號(hào)中計(jì)算出運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡從而根據(jù)幀畫面在這時(shí)應(yīng)達(dá)到位置重新插入該物體。 3.寬高比的變換和圖像縮放 把輸入視頻圖像通過行插入、點(diǎn)插入等技術(shù)，轉(zhuǎn)換為顯示器件能夠顯示的格式。,5.4.1常用的幾種格式變換,4. 3222下拉（pull-down）變換 把每秒24幅畫面的電影轉(zhuǎn)換為每秒60場(chǎng)的NTSC制電視信號(hào)時(shí)，要進(jìn)行32下拉變換。把第一幅電影畫面拆解成3個(gè)隔行的場(chǎng)，然后把第二幅畫面拆解成2個(gè)隔行的場(chǎng)，形成“EOEOE”或“OEOEO”這種模式的場(chǎng)序列(這里的E代表偶場(chǎng)，O代表奇場(chǎng))。依次對(duì)電影畫面重復(fù)進(jìn)行這種32下拉變換，就把每秒24幅的電影畫面轉(zhuǎn)換成每秒60場(chǎng)的NTSC電視信號(hào)。 把電影轉(zhuǎn)換為每秒50場(chǎng)的PAL電視信號(hào)時(shí)，要進(jìn)行22下拉變換。把每秒拍攝的24張膠片以每秒25張的速度重放，把每幅電影畫面重復(fù)2次作為電視的2場(chǎng)。依次對(duì)電影畫面進(jìn)行這種重復(fù)，就把每秒25幅的電影畫面轉(zhuǎn)換成每秒50場(chǎng)的PAL電視信號(hào)。因?yàn)檫@種轉(zhuǎn)換方式略微加快了膠片的重放速度，所以重放時(shí)間會(huì)縮短4，造成圖像和伴音在一定程度上的不同步。,108024P(簡(jiǎn)稱24P或24F)是專門為電影電視相互轉(zhuǎn)換而開發(fā)的HDTV信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，它采用了與電影幀頻完全相同的每秒24幀逐行掃描方式，每幀電視圖像與每幅電影畫面具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，不論是從電影轉(zhuǎn)換成電視(膠片轉(zhuǎn)磁帶)，還是從電視轉(zhuǎn)換成電影(磁帶轉(zhuǎn)膠片)，都不會(huì)產(chǎn)生由幀頻轉(zhuǎn)換而帶來的圖像質(zhì)量損失。由于24P是專門為與電影相關(guān)的后期制作而開發(fā)的，觀看這種信號(hào)的圖像時(shí)，因?yàn)閹l比較低，會(huì)有比較明顯的閃爍感，播出時(shí)需要對(duì)24P的信號(hào)進(jìn)行下拉變換。,5.彩色空間轉(zhuǎn)換 CSC（Color Space Conversion，彩色空間轉(zhuǎn)換）是進(jìn)行數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換。因?yàn)閳D像處理是針對(duì)YCbCr422格式的，所以圖像處理前的輸入CSC要將輸入視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成YCbCr422格式，圖像處理后的輸出CSC要將YCbCr422格式轉(zhuǎn)換成所需的視頻數(shù)據(jù)格式。 6.視頻查找表 三個(gè)25610bit的VLUT（Video Look Up Table，視頻查找表）用來進(jìn)行校正、8bit10bit映射和8bit6bit映射。適當(dāng)?shù)匦薷牟檎冶砜梢允箞D像的色彩更鮮艷。,5.4.2格式變換常用芯片,1. SDA9255 西門子公司1998年的產(chǎn)品SDA9255芯片是倍頻掃描信號(hào)變換控制集成電路，可以產(chǎn)生各種時(shí)鐘控制信號(hào)，并具有一場(chǎng)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器DRAM，能完成倍頻掃描信號(hào)變換?？梢詫?shí)現(xiàn)50Hz60Hz100Hz120Hz隔行掃描變換，也可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)行同步信號(hào)15625Hz15734Hz31250Hz31468Hz的倍頻變換。具有畫面靜止、放大功能。直流供電電壓為5V，外形結(jié)構(gòu)為P-MQFP-64腳封裝。,2. SAA4991 飛利浦公司2000年的產(chǎn)品SAA4991芯片是帶降噪功能的倍頻掃描變換和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償集成電路，具有三種不同的掃描變換處理方法： 簡(jiǎn)單的倍場(chǎng)頻方式，只是簡(jiǎn)單的一場(chǎng)信號(hào)重復(fù)使用兩次，只需一個(gè)幀存儲(chǔ)器就可以實(shí)現(xiàn)，成本較低，缺點(diǎn)是仍有行間閃爍現(xiàn)象。 使用兩個(gè)幀存儲(chǔ)器的無閃爍處理，它的基本原理是借助于另一塊幀存儲(chǔ)器的幫助，在SAA4991控制下，先把存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器1中的A場(chǎng)圖像移到幀存儲(chǔ)器2中，隨后寫入的B場(chǎng)圖像信號(hào)仍存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器1中，在讀該信號(hào)時(shí)，仍用50Hz場(chǎng)頻輪流從幀存儲(chǔ)器1、2中逐行讀出，這樣每場(chǎng)圖像的行順序就變成了一行視頻信號(hào)奇數(shù)場(chǎng)A、偶數(shù)場(chǎng)B各使用一次，即每一行信號(hào)在相鄰兩場(chǎng)中均出現(xiàn)，一行信號(hào)重復(fù)使用兩次，行頻提高了一倍。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是行間閃爍減小，但對(duì)快速運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)產(chǎn)生場(chǎng)差效應(yīng)和拖尾。,運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償形式，又稱垂直內(nèi)插法或垂直數(shù)字濾波器，其目的是消除運(yùn)動(dòng)物體由隔行掃描存入、逐行掃描讀出造成的場(chǎng)差效應(yīng)和拖尾。幀存儲(chǔ)器1的8bit數(shù)字亮度信號(hào)并行進(jìn)入SAA4991，經(jīng)可變延遲(消除亮色時(shí)延差)、降噪電路進(jìn)入行存儲(chǔ)器，存入A場(chǎng)(奇數(shù)場(chǎng))一行數(shù)字視頻信號(hào)；由幀存儲(chǔ)器2的8bit數(shù)字亮度信號(hào)進(jìn)入另一行存儲(chǔ)器，存入B場(chǎng)(偶數(shù)場(chǎng))一行數(shù)字視頻信號(hào)，A場(chǎng)、B場(chǎng)相鄰行信號(hào)進(jìn)行比較、運(yùn)算，求出運(yùn)動(dòng)矢量，再通過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，得到新的A1場(chǎng)信號(hào)和B1場(chǎng)信號(hào)，再按A、A1、B、B1的場(chǎng)順序，輸出逐行掃描信號(hào)。由上可知，新的A1場(chǎng)、B1場(chǎng)信號(hào)不是簡(jiǎn)單的A、B場(chǎng)信號(hào)的重復(fù)，而是通過比較、運(yùn)算、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償而得到具有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)男碌膱?chǎng)信號(hào)。這種方法不但消除了行間閃爍，同時(shí)消除了運(yùn)動(dòng)物體的場(chǎng)差效應(yīng)和拖尾。 上述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償只對(duì)亮度信號(hào)進(jìn)行，由于人眼對(duì)彩色畫面的分辨力低，不對(duì)色度信號(hào)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，也不會(huì)明顯影響圖像清晰度。,3. NV320P 美國(guó)nDSP公司的NV320P，現(xiàn)為像素（pixelworks）公司的PW1210，主要由視頻輸入選擇器和格式化電路、定時(shí)控制器、視頻增強(qiáng)處理器、存儲(chǔ)控制器、定時(shí)發(fā)生器、主接口電路及3個(gè)10bitDA變換器等組成，采用非線性視頻處理技術(shù)，能對(duì)多種數(shù)字格式(422或411)或多種模式(數(shù)字采樣模式或行同步模式)的數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行選擇，進(jìn)行自適應(yīng)動(dòng)態(tài)降噪、非線性內(nèi)插運(yùn)算、色度空間運(yùn)算、高頻補(bǔ)償、幀頻50Hz到60Hz變換、三路DA變換、動(dòng)態(tài)去隔行掃描補(bǔ)償、NTSCPAL制向SDTV480P變換等功能處理，最后輸出模擬亮度信號(hào)Y和色度信號(hào)U、V。,4.美國(guó)genesis公司的芯片 genesis公司的芯片是顯示控制處理芯片，同時(shí)具有格式變換功能，2004年產(chǎn)品gm6010支持CRT、具有PIP（畫中畫）顯示、解隔行、下推影片處理、主屏幕和PIP放大縮小、三維降噪濾波、SDRAM控制、彩色空間轉(zhuǎn)換、彩色控制、視頻查找表等功能，最后進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，變?yōu)槟M視頻信號(hào)輸出，詳見7.1.4節(jié)。 2003年產(chǎn)品gm1601型顯示處理器芯片支持最高WUXGA的LCD組件，視頻輸入和圖形可進(jìn)行PIP顯示，具有運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)去隔行、反拉片處理、圖像縮放、運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)降噪濾波、SDRAM控制、彩色校正、彩色控制、視頻查找表等功能，可以直接配接LCD組件，詳見7.2.7節(jié)。,5. DPTV系列芯片 美國(guó)泰鼎（Trident）公司2001年的產(chǎn)品DPTV系列芯片主要特點(diǎn)有： 隔行掃描方式和逐行掃描方式可以自適應(yīng)地切換。一般以圖形、文字為主的靜止圖像選擇逐行掃描方式，而以活動(dòng)畫面為主的電視劇、電影、運(yùn)動(dòng)會(huì)等選擇倍場(chǎng)頻的隔行掃描方式。 具有可編程、自適應(yīng)的PALNTSC兩制式彩色解碼電路和數(shù)字梳狀濾波器。 具有多種動(dòng)態(tài)畫質(zhì)增強(qiáng)電路。包括動(dòng)態(tài)亮度瞬態(tài)改善(DLTI)電路、動(dòng)態(tài)色度瞬態(tài)改善(DCTI)電路、掃描速度調(diào)制電路、動(dòng)態(tài)瞬時(shí)幀降噪電路、動(dòng)態(tài)校正電路、黑電平延伸電路、亮度對(duì)比度限制電路(ABLACL)、白電平限制電路、膚色校正電路等。 支持畫中畫(PIP)、畫外畫(POP)、多畫面多種圖像顯示模式，支持16:9與4:3幅型比的切換。 DPTV芯片PQFP封裝、功能強(qiáng)大、外圍元件少、成本低、應(yīng)用方便、靈活。,6.成都威斯達(dá)芯片有限責(zé)任公司的芯片 WSC1115是成都威斯達(dá)芯片公司2003年生產(chǎn)的一款綜合了隔行轉(zhuǎn)逐行掃描、圖像縮放、幀頻提升以及視頻增強(qiáng)等技術(shù)的可編程數(shù)字視頻處理芯片，它可將輸入的8位ITU-R BT656數(shù)字視頻信號(hào)和24位數(shù)字RGB信號(hào)按不同應(yīng)用要求轉(zhuǎn)換成不同輸出格式，主要運(yùn)用于數(shù)字電視(DTV)、逐行電視(PTV)、 數(shù)字高清晰度電視(HDTV)及液晶電視(LCD-TV)等高端電視中。,WSC2000是專為數(shù)字高清CRT電視應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一款視頻處理芯片，內(nèi)含采用自主獨(dú)特算法的EEPC（Edge Enhanced Predicted Computation ）隔行轉(zhuǎn)逐行、圖像縮放、幀頻提升、視頻增強(qiáng)等模塊，并集成了視頻解碼器、MCU、位圖OSD、Closed Caption和高性能多制式視頻編碼器，分辨率支持到1080P，具有3D動(dòng)態(tài)降噪和CCS (Cross Color Suppression)亮色串?dāng)_校正功能，支持掃描速度調(diào)制VM輸出。芯片內(nèi)部對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行10位數(shù)字處理，通過3個(gè)10位DAC輸出3路模擬信號(hào)。由于在去隔行處理時(shí)EEPC算法已能夠?qū)σ曨l信號(hào)進(jìn)行有效的降噪，而芯片內(nèi)又設(shè)計(jì)了一個(gè)降噪模塊，則總的降噪能力達(dá)到10dB以上，因此顯示畫面更加清晰、靜態(tài)效果更好。打開CTI色彩校正功能后，畫面顏色會(huì)更加純正、 艷麗。具有電影模式自動(dòng)檢測(cè)功能，電影模式進(jìn)入、退出速度快。自動(dòng)膚色校正功能可以在遇到明暗強(qiáng)烈對(duì)比或其他不理想場(chǎng)景時(shí)正確反映人物膚色。,7. 杭州國(guó)芯科技有限公司的芯片 杭州國(guó)芯科技有限公司的GX2001芯片具有突出的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)和極強(qiáng)的穩(wěn)定性。 GX2001的芯片兼容性較好，支持NTSC制式和PAL制式，支持YUV 4:2:2、4:1:1、4:4:4， RGB 4:4:4，逐行DVD，高清信號(hào)1 9201 080等輸入格式，支持31kHz、38kHz、48kHz多種行頻的模擬YUV或RGB,數(shù)字RGB輸出格式。 芯片在視頻處理方面采用了包括邊緣處理與多幀算法在內(nèi)的多項(xiàng)自主專利技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻信號(hào)的去隔行和幀率變換功能，采用自適應(yīng)降噪技術(shù)和動(dòng)態(tài)速度掃描調(diào)制技術(shù)，提供優(yōu)質(zhì)的畫面效果。 芯片的集成度不高，沒有片上微處理器、ADC、視頻解碼電路和LVDS接口。,5.4.3 格式變換電路,5.4.3 格式變換電路 格式變換芯片要求輸入數(shù)字視頻信號(hào)，所以在輸入端先進(jìn)行低通濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出端經(jīng)片內(nèi)數(shù)模轉(zhuǎn)換后的信號(hào)，要進(jìn)行低通濾波，因?yàn)榇藭r(shí)已變換為逐行掃描信號(hào)，頻帶寬度加倍。格式變換過程中要用到幀存儲(chǔ)器，一般需要2M32b的容量。圖5-8是格式變換電路方框圖。,5.5 畫質(zhì)改善電路,5.5.1 常用畫質(zhì)改善電路,5.5.2 常用畫質(zhì)改善芯片,5.5.1常用畫質(zhì)改善電路 1.黑電平延伸 黑電平延伸時(shí)，對(duì)圖像信號(hào)的淺黑色部分進(jìn)行檢測(cè)，將這些淺黑色部分向黑電平延伸，增強(qiáng)畫面的景深感。 大面積黑電平延伸，是在每場(chǎng)正程期間設(shè)置一個(gè)固定的時(shí)間窗口，以該窗口時(shí)間內(nèi)圖像背景(直流分量和低頻分量)中最黑的部分與在鉗位期間測(cè)量的黑電平之間的差值作為黑偏置電平，根據(jù)此偏置電平的大小，調(diào)節(jié)整個(gè)信號(hào)處理過程的直流環(huán)路增益。當(dāng)黑偏置電平小時(shí)，就增大直流環(huán)路的增益，反之則減小。然后，再由一個(gè)幅度延伸電路，把圖像的淺黑部分向黑電平延伸放大。但此時(shí)的調(diào)節(jié)增益的變化方向與上述整場(chǎng)直流環(huán)路增益的調(diào)節(jié)方向相反，即黑偏置電平大，幅度延伸電路增益也大。反之，則黑偏置電平小，幅度延伸電路增益也小。大面積黑電平延伸處理技術(shù)在整場(chǎng)圖像的背景亮度保持穩(wěn)定的情況下，使暗場(chǎng)附近的背景層次對(duì)比得到提高。,2.直方圖處理 在每場(chǎng)正程設(shè)定一個(gè)固定的測(cè)量窗口，在窗口期間把亮度信號(hào)按幅度分成5段。對(duì)于每段范圍內(nèi)的信號(hào)，在電路內(nèi)部設(shè)有一個(gè)相應(yīng)的電容器；當(dāng)亮度信號(hào)達(dá)到那一級(jí)數(shù)值范圍后，則由該段范圍內(nèi)相應(yīng)的雙門限比較器控制一個(gè)恒流源對(duì)電容器充電。若某段幅度內(nèi)的信號(hào)成分多，持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)，充的電壓就高；5個(gè)段電容上所存儲(chǔ)的電壓，在場(chǎng)逆程開始后首先存入相應(yīng)的存儲(chǔ)器，然后再對(duì)段電容放電，接著對(duì)新的一場(chǎng)又重新開始測(cè)量；存儲(chǔ)器上的電壓在新一場(chǎng)正程期間，再控制非線性亮度放大器的增益。存儲(chǔ)器上的電壓高，增益就大，反之則小。所以，放大器的增益變化呈5個(gè)階段狀(即直方圖狀)以獲得最佳的對(duì)比度，使圖像的層次更加分明；對(duì)于超過5個(gè)雙門限比較器控制范圍內(nèi)的黑白電平，如圖像中的黑白字符不做直方圖處理。這種直方圖處理，利用了場(chǎng)的相關(guān)性，對(duì)亮度信號(hào)是前一場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，后一場(chǎng)進(jìn)行控制，對(duì)圖像亮度有一個(gè)平均作用，因此，可以降低隔行掃描帶來的行間閃爍,3.輪廓處理 輪廓處理即控制亮度信號(hào)的前、后沿上沖或下沖的幅度和寬度，提高圖像邊沿部分的反差(勾邊)，從而提高圖像的主觀清晰度。亮度信號(hào)通過輪廓處理后，形成二次微分(延遲型)信號(hào)，經(jīng)限幅處理后送到上述的過渡特性改善處理器。使亮度信號(hào)波形的邊沿得到峰化。二次微分信號(hào)，在用于峰化之前，還需經(jīng)視頻相關(guān)挖心(核化，coring，用來去除圖像背景噪波)電路處理，以減小高頻噪波。視頻相關(guān)挖心是指挖心電平的大小由視頻信號(hào)幅度決定。即幅度低對(duì)應(yīng)白電平部分挖心量??；幅度高對(duì)應(yīng)黑電平部分挖心量大。由于這種視頻相關(guān)挖心電路能夠根據(jù)視頻信號(hào)幅度的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)挖心量，所以較好地解決了圖像信號(hào)的降噪與峰化之間的矛盾。圖5-9是一種簡(jiǎn)單的輪廓峰化電路。,4.瞬態(tài)改善電路 瞬態(tài)改善電路也稱為過渡特性改善處理或細(xì)節(jié)處理。有亮度瞬態(tài)改善（LTI，Luminance Transient Improvement）和色度瞬態(tài)改善(CTI，Color Transient Improvement )，實(shí)際是增加上升沿和下降沿的陡峭程度，使圖像邊緣清晰、亮暗分明。把傾斜的邊沿變成周期相同、峰峰值不變的方波，圖5-10示出了瞬態(tài)改善電路和輪廓處理的區(qū)別。,5.掃描速度調(diào)制 掃描速度調(diào)制(VM，Velocity Modulation；也稱SM，Scan Modulation)的功能是取出亮度信號(hào)中迅速變化的邊緣成分去調(diào)制電子束水平掃描速度，使亮度有顯著變化的圖像輪廓更清晰更鮮明。 VM的作用原理：當(dāng)電流一定的電子束轟擊CRT熒光屏?xí)r，在水平掃描速度較快的 掃描點(diǎn)上，其亮度比正常速度時(shí)要暗，反之，則變亮。故可調(diào)節(jié)電子束掃描速度來控制圖像的明暗，從而起到勾邊的作用，使圖像清晰度增加并減輕CRT在高亮度時(shí)的散焦現(xiàn)象。,掃描速度調(diào)制電路的框圖與工作波形如圖5-11所示。當(dāng)有如圖(b)所示黑白迅速變化的亮度信號(hào)Y加到掃描調(diào)制電路時(shí)，經(jīng)過微分電路產(chǎn)生如圖(c)所示的正負(fù)脈沖，它們分別對(duì)應(yīng)于亮度信號(hào)黑白變化的上升沿和下降沿，再經(jīng)過限幅整形、電壓激勵(lì)、功率放大，最后驅(qū)動(dòng)位于顯像管頸部的速度調(diào)制線圈。速度調(diào)制線圈的脈沖電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與行偏轉(zhuǎn)線圈鋸齒波電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相疊加，得到如圖(d)所示的合成磁場(chǎng)。用來控制電子束的水平掃描速度，其對(duì)應(yīng)亮度變化如該圖中的(e)所示。,5.5.2常用畫質(zhì)改善芯片 1.AN5342K AN5342K是松下公司的清晰度增強(qiáng)電路，由輪廓校正和動(dòng)態(tài)細(xì)節(jié)校正兩部分組成。采用獨(dú)特的整流式細(xì)節(jié)校正，幅度較小的圖像細(xì)節(jié)被提升，提高了圖像清晰度。有亮度信號(hào)降噪功能，有VM信號(hào)輸出 2. TA1226N 東芝公司1997產(chǎn)品TA1226N是亮度瞬時(shí)改善電路，包括黑電平擴(kuò)張、降噪電路、直流轉(zhuǎn)換率補(bǔ)償電路、超級(jí)實(shí)時(shí)瞬時(shí)改善電路，有VM信號(hào)輸出。 東芝公司2001產(chǎn)品TA1216AN是畫質(zhì)改善和掃描格式變換電路，包括亮度瞬時(shí)改善電路、色度瞬時(shí)改善電路和格式變換電路。,3. TDA9178 TDA9178是飛利浦公司繼TDA9170、TDA9176、TDA9177之后于1999年推出的新一代單片畫質(zhì)改善芯片，對(duì)亮度信號(hào)進(jìn)行黑電平擴(kuò)張、直方圖處理、過渡特性改善及校正；對(duì)色度信號(hào)進(jìn)行彩色過渡特性改善、峰化清晰度改善等處理，能大大提高畫面質(zhì)量。芯片功能強(qiáng)、性能改善顯著、集成度高。,5.6立體聲伴音系統(tǒng),5.6.1 IGR立體聲系統(tǒng),目前世界上主要有四種立體聲系統(tǒng)。它們是美國(guó)的Zenih制或稱AM-FM制、日本的EIAJ制或稱FM-FM制、德國(guó)的雙載波制(俗稱IGR)以及英國(guó)的以數(shù)字形式進(jìn)行立體聲傳送的NICAM-728制。中國(guó)內(nèi)地采用IGR，香港采用NICAM-728。,5.6.2 NICAM-728立體聲系統(tǒng),5.6.3 立體聲伴音芯片,5.6.1 IGR立體聲系統(tǒng) IGR是由原西德研制的雙載波制立體聲系統(tǒng)。我國(guó)立體聲標(biāo)準(zhǔn)也采用這種系統(tǒng)，我國(guó)的立體聲選擇的第一伴音載頻為6.5MHz(原西德為5.5MHz)，傳送主伴音(A)或立體聲的和信號(hào)(L+R)。選擇第二伴音載頻為6.742MHz，(原西德為5.742MHz)，傳送副伴音(B)或立體聲的右信號(hào)(2R)。 為了區(qū)別傳送的伴音是單音、雙伴音還是立體聲，在第二伴音的載頻上還要同時(shí)傳送一個(gè)識(shí)別信號(hào)，頻率為0Hz單伴音；頻率為fH133=117.5Hz代表立體聲；頻率為fH57=274.1Hz代表雙伴音。,這個(gè)識(shí)別信號(hào)先以50的調(diào)制度調(diào)幅加在頻率為3.5fH=54.6875kHz的導(dǎo)頻副載波上，再 對(duì)第二伴音載頻進(jìn)行頻偏為2.5kHz的調(diào)頻。 IGR立體聲的解調(diào)方法有三種：一是分離法，即首先產(chǎn)生一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的本振信號(hào)與中頻信號(hào)相混頻，經(jīng)兩個(gè)專用伴音濾波器分別選出第一、第二伴音載頻，然后由鑒頻器解調(diào)出各自的伴音：二是內(nèi)載波法，即普通電視機(jī)目前采用的伴音解調(diào)方法，解調(diào)的伴音音質(zhì)較差；三是準(zhǔn)分離法QSS，這是一種音質(zhì)較好的方法，見5.2.1。,5.6.2 NICAM-728立體聲系統(tǒng) NICAM(Near Instantaneously Companded Audio Multiplex，準(zhǔn)瞬時(shí)壓擴(kuò)音頻多路傳輸，麗音)是一種數(shù)字式脈碼調(diào)制(PCM)音頻多路廣播系統(tǒng)，由英國(guó)BBC公司于1986年研制成功，是電視伴音廣播中比較先進(jìn)的一種方式。NICAM在一個(gè)衛(wèi)星電視通道內(nèi)，除了傳送一路電視圖像和伴音外，同時(shí)增加一個(gè)副載波傳送以NICAM-728方式編碼的兩套數(shù)字聲或者一套立體聲。,1.頻帶寬度、采樣頻率和傳輸碼率 根據(jù)我國(guó)電視廣播的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，電視伴音頻帶寬度為15kHz，數(shù)字化時(shí)采樣頻率為 32kHz。 準(zhǔn)瞬時(shí)壓擴(kuò)技術(shù)(Near Instantaneous Companding)使每個(gè)采樣從14bit壓縮到10bit，而音質(zhì)無明顯惡化，傳輸碼率可降為640kbs。為了糾錯(cuò)，需要加入幀同步、控制信息位、附加數(shù)據(jù)位和進(jìn)行誤碼檢測(cè)用的奇偶校驗(yàn)位，實(shí)際應(yīng)用的總傳輸碼率為728kbs，這是就NICAM-728名稱的來歷。,2.音頻數(shù)據(jù)的分組 當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)鬏敃r(shí)，音頻數(shù)據(jù)每毫秒分為一幀，每幀兩個(gè)數(shù)據(jù)塊，每塊有32個(gè)采樣值(代表一路音頻數(shù)據(jù))，每個(gè)取樣14bit音頻數(shù)據(jù)；根據(jù)最大幅度值，劃分成五個(gè)幅度段落：段落1表示最大幅度到12幅度的采樣，段落2表示12幅度到14幅度的采樣，段落3表示14幅度到18幅度的采樣，段落4表示18幅度到116幅度的采樣，段落5表示116以下幅度的采樣；段落1的采樣塊每塊丟棄4個(gè)最低有效值，段落2采樣丟棄1個(gè)最高有效位和3個(gè)最低有效位，段落3采樣丟棄2個(gè)最高有效位和2個(gè)最低有效位，段落4采樣丟棄3個(gè)最高有效位和1個(gè)最低有效，段落5采樣丟棄4個(gè)最高有效位。這樣一個(gè)14bit的音頻信號(hào)被壓縮成10bit，后面加一位奇偶校驗(yàn)位。每個(gè)采樣值的奇偶校驗(yàn)由10bit數(shù)據(jù)中的高6位和校驗(yàn)法則確定，是奇校驗(yàn)還是偶校驗(yàn)與采樣值有關(guān)，而采樣值又和被采樣音頻信號(hào)所處的幅度段相關(guān)。這樣，奇偶校驗(yàn)的數(shù)據(jù)位也可以代表不同的段落碼。,NICAM-728數(shù)據(jù)碼流里并沒有段落碼，它是由64個(gè)奇偶校驗(yàn)位隱含傳送的，即每9個(gè)奇偶校驗(yàn)位代表一位段落碼，64個(gè)奇偶校驗(yàn)位可代表7位段落碼。每幀只用6位段落碼來標(biāo)記幅度段落，每個(gè)數(shù)據(jù)塊3位段落碼，3位段落碼可譯出8種標(biāo)記，只用其中5種就可標(biāo)記5個(gè)幅度段落。 另外，把5個(gè)幅度段分為7級(jí)保護(hù)，第1幅度段為1級(jí)保護(hù)，第2幅度段為2級(jí)保護(hù)，以此類推，第5幅度段為5級(jí)保護(hù)。1級(jí)保護(hù)對(duì)應(yīng)大幅度信號(hào)，被干擾的機(jī)率最少，產(chǎn)生誤碼的機(jī)率也少，所需保護(hù)最弱。由于第5段對(duì)應(yīng)小幅度信號(hào)，人耳對(duì)小音量的變化最敏感。因此，為該段分配了剩下的3個(gè)標(biāo)記(其他段均為1段1個(gè)標(biāo)記)。但是，小幅度音頻信號(hào)被干擾的機(jī)率也大，產(chǎn)生誤碼的機(jī)率也多，就要加強(qiáng)對(duì)這一幅度段的采樣數(shù)據(jù)保護(hù)。在第5段里定義了3個(gè)保護(hù)級(jí)。所以，每個(gè)數(shù)據(jù)塊就由3個(gè)段落碼定義為7級(jí)保護(hù)。這樣，數(shù)據(jù)碼流就隱含有段落標(biāo)記，又隱含保護(hù)碼。接收端解碼時(shí)，按發(fā)送端約定的規(guī)則糾錯(cuò)，把每幀傳輸?shù)腻e(cuò)誤數(shù)據(jù)糾正過來。,3. 幀結(jié)構(gòu) NICAM-728的幀結(jié)構(gòu)如圖5-12所示。一幀由728bit組成，幀同步FAW是8bit，控制信息位COC4，CO是為16幀同步加入的，C0=1表示前8幀，C0=0表示后8幀；C1C3為應(yīng)用控制位，C1C3的值不同表示不同的廣播方式，如000表示傳送立體聲廣播；010表示傳送兩路獨(dú)立聲道的非立體聲廣播等；C4作音頻開關(guān)符號(hào)作用，C4=1表示數(shù)字廣播的內(nèi)容與FM廣播相同；ADOAD10為附加數(shù)據(jù)位，備用。,4. 位交織和加擾 為了防止按幀結(jié)構(gòu)編碼的數(shù)據(jù)串在出現(xiàn)連續(xù)多位錯(cuò)誤時(shí)檢錯(cuò)碼不起作用，對(duì)704bit的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行位交織(Bit interleaving)處理，進(jìn)行16行44列的的行、列交織，交織后的數(shù)據(jù)在傳送中產(chǎn)生的連續(xù)錯(cuò)誤經(jīng)反交織后便成為隨機(jī)錯(cuò)誤，便于進(jìn)行糾錯(cuò)處理。交織詳見9.4.4。 當(dāng)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)連續(xù)的1或0時(shí)，調(diào)制到載頻上，能量就會(huì)集中，對(duì)鄰近頻率信號(hào)產(chǎn)生干擾，為了減少數(shù)字音頻載波對(duì)模擬調(diào)頻伴音信號(hào)和圖像信號(hào)產(chǎn)生的干擾，提高系統(tǒng)的聲音、圖像質(zhì)量，并防止當(dāng)數(shù)據(jù)連續(xù)的1或0時(shí)對(duì)接收端恢復(fù)時(shí)鐘脈沖造成困難，交織后的數(shù)據(jù)再進(jìn)行加擾(Scrambling)。加擾的方法是用偽隨機(jī)二進(jìn)制序列(PRBS)模2加法，減少連續(xù)的1或0，實(shí)現(xiàn)能量擴(kuò)散。在接收端再去掉這些疊加在數(shù)據(jù)上的附加脈沖，恢復(fù)原來數(shù)據(jù)。加擾詳見9.4.2。,5.DQPSK調(diào)制 經(jīng)過上述處理的數(shù)據(jù)串再進(jìn)行差分編碼，即通過轉(zhuǎn)換器(Serial To Two-bit parallel Converter)形成比特對(duì)00、01、10或11。經(jīng)差分編碼的基帶數(shù)據(jù)流(Base band Data Streams)經(jīng)過升余弦滾降(Roll Off Filter)低通濾波器進(jìn)行頻譜成型，然后對(duì)內(nèi)載波(Intercarrier)進(jìn)行正交調(diào)制，形成5.85MHz(D，BG制式)或6.552MHz(I制式)的DQPSK（Differential Quaternary Phase Shift Keying，差分四相移鍵控）信號(hào)輸出。QPSK詳見10.1.1。,5.6.3 立體聲伴音芯片 1. MSP3410 電視伴音解調(diào)與麗音解調(diào)電路MSP3410為德國(guó)ITT公司1994年的產(chǎn)品，是一塊獨(dú)立的多制式伴音處理集成電路，適用于模擬和數(shù)字化電視接收機(jī)、衛(wèi)星接收機(jī)中處理伴音信號(hào)，能同時(shí)完成NICAM數(shù)字聲的解調(diào)以及電視伴音單聲道調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)。除此之外，還能完成德國(guó)或韓國(guó)的雙載波調(diào)頻立體聲系統(tǒng)以及衛(wèi)星廣播技術(shù)制式的伴音信號(hào)處理，具有多路AV音頻切換功能。為適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，MSP3410還設(shè)置了多種接口電路，如I2C總線接口、N總線接口、S總線接口、付費(fèi)電視接口等。 MSP3410B、MSP3410C、MSP3410D分別為MSP3410的換代產(chǎn)品，性能越來越強(qiáng)、質(zhì)量也越來越高,2. TDA9874AH 數(shù)字伴音解調(diào)和解碼器TDA9874AH是為模擬電視、數(shù)字電視以及衛(wèi)視接收機(jī)提供多制式伴音的解調(diào)、解碼器，支持雙模擬制伴音或麗音，也能接收單聲道M制式BTSC立體聲，并能解調(diào)LL制AM伴音信號(hào)。TDA9874A的單音頻輸入端可接納組合音頻信號(hào)。類似于歐洲的、韓國(guó)的立體聲伴音系統(tǒng)。雖然它基于M制，但其頻偏、調(diào)制系數(shù)和識(shí)別方式也有差異。 TDA9874AH的主要性能如下： （1）內(nèi)設(shè)有伴音中頻SIF輸入開關(guān)。 （2）內(nèi)設(shè)有24dB控制范圍的SIFAGC。 （3）芯片中有伴音中頻SIF的8位模數(shù)變換器ADC。 （4）為不同制式提供DQPSK解調(diào)，同時(shí)進(jìn)行單聲道FM解調(diào)。 （5）提供BG、DK、I、L制的麗音解碼。 （6）提供BG、DK和M制的雙載波多制式FM解調(diào)。,（7）提供單載波高頻偏FM單聲道解調(diào)。 （8）為三種模擬多聲道系統(tǒng)(A2)和衛(wèi)視伴音解碼。 （9）為衛(wèi)視伴音提供自適應(yīng)去加重。 （10）為BG、DK和M制提供可編程識(shí)別和不同識(shí)別時(shí)間。 （11）內(nèi)設(shè)有FM導(dǎo)標(biāo)載波檢測(cè)器。 （12）為L(zhǎng)制提供良好的AM解調(diào)，同時(shí)進(jìn)行麗音解調(diào)。 （13）易于實(shí)施TV制式節(jié)目選擇。 （14）能實(shí)施自動(dòng)FM解調(diào)矩陣選擇。 （15）對(duì)于FMAM解調(diào)器輸出以及FM和NICAM信號(hào)監(jiān)示器可進(jìn)行選擇。 （16）內(nèi)設(shè)有數(shù)字縱橫制開關(guān)。,（17）帶有矩陣和電平調(diào)節(jié)以及靜音的I2S串行音頻輸出。 （18）內(nèi)設(shè)有從數(shù)字交叉條切換到模擬縱橫制開關(guān)，帶寬為15kHz的雙音頻數(shù)模變換器DAC。 （19）自動(dòng)音量控制AVL。 （20）對(duì)于單聲道和立體聲提供帶有輸入的模擬縱橫制開關(guān)。 （21）內(nèi)設(shè)有自動(dòng)選擇的附加單聲道輸出。 （22）對(duì)于模擬通道提供20kHz帶寬。 （23）為電視應(yīng)用提供自動(dòng)輸出選擇和待機(jī)模式。,3.NJWll66 帶超重低音輸出功能的音頻信號(hào)處理器NJWll66是新日本無線電公司出品的音頻信號(hào)處理集成電路，它包括電視機(jī)音頻信號(hào)處理的全部功能。例如音調(diào)控制、左右聲道平衡調(diào)節(jié)、音量調(diào)節(jié)、靜音控制和AGC自動(dòng)增益調(diào)節(jié)等功能，并且內(nèi)部設(shè)置LPF低通濾波器，具有超重低音輸出和低音提升功能。 NJWll66內(nèi)部設(shè)有環(huán)繞立體聲體系，能夠還原自然環(huán)繞聲并確定聲音的方向。它可選擇 立體聲左、右聲道和超重低音聲道三路音頻輸出，也可選擇立體聲左、右聲道二路音頻信號(hào)輸出。NJWll66的LPF低通濾波器的選擇頻率由其外部電路所連接的電容等元件參數(shù)確定。,NJWll66設(shè)置的AGC電路，是為了減少不同信號(hào)源輸入時(shí)的音量差別。AGC的基準(zhǔn)電平由外電路的元件參數(shù)所確定，AGC的電平變化則是由I2C總線控制的。NJWll66內(nèi)部電路狀態(tài)的改變?nèi)坑蒊2C總線界面?zhèn)鬟f信息控制。 NJWll66的工作電壓為813V，消耗功率約為700mW，工作溫度為-2075，儲(chǔ)存溫度為-40125，內(nèi)部電路采用Bi-CMOS工藝技術(shù)，外殼封裝為SDIP32。,5.7 多制式接收處理,5.7.1 多制式接收機(jī),5.7.2 多制式處理電路,彩色制式有PAL、SECAM和NTSC制，色度信號(hào)各不相同；伴音制式有DK、BG、I和M制，主要體現(xiàn)在聲音信號(hào)頻率不同。我國(guó)的電視制式為PAL-DK制，即彩色制式為PAL制，伴音制式為DK制。 世界上射頻制式節(jié)目通常有PAL-DK、PAL-BG、PAL-I、SECAM-BG、SECAM-DK、NTSC-M等六種，表5-1是這六種射頻電視制式的技術(shù)規(guī)格。,表5-1 六種射頻電視制式的技術(shù)規(guī)格,5.7.1 多制式接收機(jī) 多制式彩色電視機(jī)是指能接收兩種或兩種以上制式電視節(jié)目的彩色電視機(jī)。圖5-13是多制式彩色電視機(jī)整機(jī)電