1.整机电路框图
FLI2300(S2300/S2301)是美国Genesis公司生产的高集成度数字视频信号格式变换电路,使用了来自Faroudja实验室特许的去隔行技术和视频信号的算法,与非常灵活的缩放技术、多种幅型比变换电路以及其他特殊的视频信号增强技术相结合,产生高质量的图像信号。芯片内具有自动同步和自动调整的输入信号处理电路,噪波抑制、去隔行、帧频变换和SDRAM接口,垂直和水平格式变换电路,垂直和水平图像增强电路,具有同步产生和DAC的输出处理电路,内置时钟信号发生器和SDRAM控制器。该芯片能在RGB信号与YUV或Y/Pb/Pr或Y/Cb/Cr分量信号之间提供格式变换,还能把8bit、16bit的多路输入格式变到24bit的并行输出格式。采用FLI2300(S2300/S2301)+JAG ASM芯片的有TCL王牌4226H/42U3H型等离子平板电视机,其电路结构框图如图7-8所示。
JAGASM是一种集成度高、功能强大的平板图像处理芯片,在第5.2.1节中已作介绍,本节不再重复。
2.主要集成电路的作用
在图7-8中,除FLI2300(S2300/2301)+JAG ASM芯片外,其中TDA9321H是由I2C总线控制的视频解码芯片,它的主要功能有:配置PLL解调器的多制式图像中频电路;内设有VTSS-IF伴音中放和调幅AM音频解调器,具有可切换的群延时校正电路,可用于补偿B/C群延时的预校正;用I2C总线来控制几种输出的切换,并用于切换外部电路。
TDA9178是画质改善芯片,其主要功能有:黑电平和白电平延伸控制,肤色校正,绿增强,蓝延伸,亮度瞬态增强(LTI),色度信号瞬态增强(CTI),行宽控制(LWC),以及色度信号鲜明控制(CDS)等。
TDA9181是高度集成梳状滤波器,仅需要很少的外围元器件。供电电压为5V,为自适应PAL/NTSC梳状滤波器,内置了两个2H/1H延迟线路,并能确保最佳的交扰亮度和交扰色彩的衰减。TDA9181多标准梳状滤波器支持多种Y/C分离。通过切换开关输入端,可以选择Y或CVBS两个信号中的一个。为了正确地分离信号,该电路需要一个沙堡或钳位脉冲输入信号,并且还需要副载波信号,该信号可以从输入的Y/CVBS信号中提取。
AD9883A是图像数字化芯片,它是一个完整的8位、高速的模拟界面优化模/数转换集成电路。内部包含140MHz的ADC、1.25V参考电压、锁相环(PLL)、可编程的增益、复位、钳位控制、3.3V的电源。AD9883A片内设有时钟信号发生器,该发生器以行同步信号为基准产生像素时钟,它的频率为12~140MHz(可变),视频信号中断时,若行脉冲(H信号)消失,锁相环电路(PLL)继续保持时钟和数字的相位关系。
MSP3410G是音频处理芯片,涵盖了全球所有模拟电视标准的音频处理功能,如丽音处理、音源选择、音质调整等。
图7-8 TCL王牌4226H/42U3H型等离子平板电视机电路结构框图
3.信号流程
(1)模拟信号处理流程。TCL王牌4226H/42U3H型等离子平板电视机(42U3H是将多功能盒里的模拟部分放在屏内)的模拟电视信号接收、解调、解码等由多功能机顶盒完成,主要由一体化高频调谐器及中放预处理模块、彩色电视信号解码电路(TDA9321H)、数字梳状滤波器(TDA9181)、图像质量增强电路(TDA9178)、NICAM数字双伴音/立体声解调、解码电路(MSP3410G)、伴音信号处理电路(NJW1142)、音频功率放大器(TA2024)等组成。
射频电视信号经天线输入端口进入TU1高频调谐器及中放预处理模块,经高频调谐器放大、混频、预中放、声表面波滤波器滤波后,输出图像中频信号VIF和伴音中频信号SIF,分别进入TDA9321H彩色电视信号解调、解码集成电路的2、3脚和63、64脚。高频调谐器采用I2C总线控制的频率合成式电调谐电路,AV1、AV2视频信号输入接口输入的CVBS1、CVBS2分别加到TDA9321H的16、18脚,S-Video1和S-Video2输入的Y/C分离信号分别加到TDA9321H的22、21和23、24脚,两路基色信号输入R1、G1、B1和R2、G2、B2分别加到TDA9321H的36~38脚和41~43脚。
为了提高图像水平清晰度,减小亮一色串扰,未经亮一色分离的CVBS信号,由TDA9321H的25脚输出,加到数字式亮度——色度信号分离集成电路TDA9181的12脚,由TDA9181实现亮度一色度信号梳状分离,分离后的亮度信号Y和色度信号C分别由TDA9181的14、16脚输出,加到TDA9321H的28脚和29脚,与S-Video1和S-Video2的亮/色分离信号一起进行视频信号切换、控制,被选Y/C信号再经过解调、解码、矩阵处理,由TDA9321H的49~51脚输出Y、Pr、Pb色差信号。
为了增强图像质量,提高图像清晰度,必须对图像信号进行进一步处理,包括γ特性校正、自适应黑电平延伸、自适应白电平延伸、绿增强、蓝延伸、亮度信号瞬态改善、色度信号瞬态改善、降噪处理、肤色校正、图像锐度改善等。为了达到上述目的,由TDA9321H的49~51脚输出的Y/Pr/Pb色差信号加到TDA9178的6、8、9脚。经TDA9178图像增强处理后的Y/Pr/Pb色差信号,由其19、17、16脚输出,经两级射极跟随器后,送到数字信号处理板,完成彩色电视信号解码、矩阵、扫描格式变换等数字视频信号处理。(www.daowen.com)
由TDA9321H电视输入信号处理集成电路的5脚输出的第二伴音中频信号SIF,加到MSP3410G数字双伴音/立体声处理集成电路的50脚。AV1、AV2的左、右声道音频信号分别加到MSP3410G的41、42脚和44、45脚。NICAM数字双伴音/立体声信号经过解调、解码处理后,与AV1、AV2的左、右声道伴音信号,经内部切换电路选择后,由MSP3410G的20、21脚输出,送到NJW1142音效处理集成电路和TA2024音频功率放大集成电路,完成音效控制、功率放大等功能。
(2)平板显示器视频信号处理流程。平板显示器视频信号处理电路的作用是把标准的视频信号通过各种变换,将其变为适合PDP等离子显示屏显示的信号格式,主要由以下几个电路构成:TB1274AF视频解码电路、AD9883A A/D转换电路、FLI2300扫描格式变换电路(S2300/S2301)、JAGASM图像缩放处理电路、SiL161 DVI数字视频接口处理电路、SiL164 TMDS编码集成电路、MCU中央控制单元及电源电路组成。其组成框图如图7-9所示。
从图7-9可以看出,视频信号处理电路有三个输入通道。
1)视频处理通道。主要包括TB1274AF彩色解码电路,该电路完成两路Y、Pr、Pb色差信号的彩色解码,将Video、S-Vid-eo、RGB等信号变为Y/Pr/Pb信号输出;AD9883A A/D转换电路完成R、G、B或Y/Pr/Pb信号的A/D转换,并生成HS、VS行、场同步信号和PCLK时钟信号;FLI2300扫描格式变换电路(S2300/S2301),主要完成隔行变逐行的显示格式变换,并完成去隔行效应。
图7-9 TCL王牌4226H/42U3H型等离子平板 电视机视频信号处理框图
2)数字视频接口(DVI)处理通道。包括DVI信号的接收、解码处理。使未压缩的视频数字信号变为R、G、B三路8bit数字信号,并生成行、场同步信号HS、VS及时钟信号PCLK。
3)VGA信号处理通道。可直接进入图像缩放处理集成电路。
从图7-9可以看出,上述三个通道的信号在进入图像缩放处理电路之前分别进行处理,进入图像缩放处理电路之后,变为一路输出,再经过TTL电平到传输最小化差分信号(TMDS)或低电压差分信号(LVDS)的转换,输出到后级PDP显示屏驱动电路。MCU中央控制单元以及电源部分相对独立,是整个系统的神经中枢和能源。
【小知识】
数字电视图像清晰度与数字电视图像分辨力既有密切联系又有很大区别。
数字电视图像分辨力是个很广泛的概念。对数字电视系统而言,图像分辨力指相关标准规定的整个数字电视系统生成、处理、传输和重显图像细节的能力。对摄像器件和显示器件(屏),也常用分辨力来表征其像素点阵数。对信号处理和传输,分辨力通常反映为被处理图像信号的格式,与信号处理能力和信道带宽相联系。因而数字电视图像分辨力是数字电视系统或图像信号源或信号处理过程或显示器件(屏)等客观上转换、处理、传输或重显图像细节的能力,是数字电视系统、设备或器件的物理性能指标。
一个HDTV数字电视系统,其图像分辨力具备传送HDTV信号源图像的能力,但也可用来传输多套SDTV节目。数字电视演播室、传输信道和终端这三大组成部分的图像分辨力,很多情况下可能不同。例如受信道带宽限制,高分辨力信号源图像可以变换成低分辨力图像传输。再如由于终端需求、类别、性能、成本和所处环境等方面的多样性,更不一定需要或能够重显系统提供的精细图像。
数字电视图像清晰度是呈现给观看者的重显图像清晰程度,是数字电视系统,特别是数字电视接收机(器)和数字电视显示器的重要质量指标。在同一数字电视系统中,显示器件(屏)是左右重显图像清晰度的关键器件和设备。我国目前对SDTV和HDTV终端设备重显电视图像的水平和垂直清晰度的均有不同的要求。
同一分辨力图像,演播室和一般显示终端看到的清晰程度可能相差很远。即使显示器件(屏)固有分辨力足够高,但由于工作状态不佳,图像清晰度很可能达不到信号源提供的与该显示器(屏)固有分辨力相当的图像清晰度。
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