第5章电视原理与接收技术精选PPT.ppt

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1、第5章电视原理与接收技术第1页，本讲稿共101页内容提要 本章介绍目前中、高档电视机中采用的提高接收质量的措施，主要内容包括频率合成式高频调谐器、准分离式中频放大器、动态梳状滤波器亮色分离电路、格式变换、画质改善电路、立体声伴音系统、多制式接收处理等。第2页，本讲稿共101页知识要点MOPLL；频率合成式高频调谐器；准分离式中频放大；锁相环同步检波器；动态梳状滤波器亮色分离电路；常用的几种格式变换；常用画质改善电路；IGR立体声伴音系统；NICAM728立体声伴音系统；多制式处理电路。第3页，本讲稿共101页教学建议 本章是本教材的三个重点之一，通过本章学习能熟悉现代电视机。要求熟悉电压合成式

2、高频调谐器、MOPLL电路、掌握频率合成式高频调谐器。熟悉准分离式中频放大和锁相环同步检波器。了解动态梳状滤波器亮色分离电路。熟悉常用的几种格式变换。掌握常用画质改善电路，黑电平延伸、直方图处理、轮廓处理、瞬态改善电路和扫描速度调制。了解IGR立体声伴音系统，熟悉NICAM728立体声伴音系统。了解多制式处理电路。建议学时数为6学时，根据需要可适当增加。第4页，本讲稿共101页 目 录 n5.1 5.1 频率合成式高频调谐器频率合成式高频调谐器 n 5.2分离式中频放大器n 5.3 动态梳状滤波器亮色分离电路 n 5.4 格式变换n 5.6 立体声伴音系统 n 5.7 多制式接收处理n 5.5

3、 画质改善电路 第5页，本讲稿共101页5.1 频率合成式高频调谐器5.1.1 电压合成式高频调谐器5.1.2 MOPLL5.1.3 频率合成高频调谐器第6页，本讲稿共101页 普通中小屏幕彩电中多采用电压合成式高频调谐器，其原理如图5-1所示。调谐器引脚BL、BH、BU是VHF-L、VHF-H、UHF三个频段高放级的供电，提供电源就选择了频段。引脚AGC是自动增益控制电压输入，引脚AFT是自动频率调谐电压UAFT输入，引脚TU是调谐电压输入，引脚IF是中频信号输出，引脚MB是电源电压输入。5.1.1 电压合成式高频调谐器频段译码BLBHBUDACTUCPUPWMRFMB5V IF图像中放AF

4、T电路AFTAGC调谐器第7页，本讲稿共101页 当当CPUCPU接到接收接到接收1313频道的遥控命令时，频道的遥控命令时，CPUCPU一方面送出频段切一方面送出频段切换控制信号去频段译码器，让它输出电源电压供给高频调谐器的换控制信号去频段译码器，让它输出电源电压供给高频调谐器的BUBU端，该电压使调谐器内部电路工作在端，该电压使调谐器内部电路工作在UHFUHF频段；与此同时，频段；与此同时，CPUCPU还送出一定宽度的还送出一定宽度的PWMPWM脉冲去脉冲去D DA A转换电路，将方波信号转换成转换电路，将方波信号转换成直流电压并送到调谐器的直流电压并送到调谐器的TUTU端，该电压控制调谐

5、器内部选频电路，端，该电压控制调谐器内部选频电路，使它们的频率与使它们的频率与1313频道一致。于是高频调谐器从天线送来的电视频道一致。于是高频调谐器从天线送来的电视信号中选出信号中选出1313频道节目信号，并进行放大和混频处理，得到频道节目信号，并进行放大和混频处理，得到38MHz38MHz图像中频信号和图像中频信号和31.5MHz31.5MHz的第一伴音中频信号，两信号从的第一伴音中频信号，两信号从IFIF端输出送到图像中放电路。若高频调谐器内部本振电路频率发生端输出送到图像中放电路。若高频调谐器内部本振电路频率发生漂移，漂移，38MHz38MHz图像中频信号频率也会发生变化，图像中频信号

6、频率也会发生变化，AFTAFT电路对图像中电路对图像中频信号处理后会输出频信号处理后会输出UAFTUAFT误差电压去调谐器误差电压去调谐器AFTAFT端，控制内部本端，控制内部本振电路，使本振电路频率回到正常值。现代电压合成式高频调谐振电路，使本振电路频率回到正常值。现代电压合成式高频调谐器已经取消了引脚器已经取消了引脚AFTAFT及其外围电路，由及其外围电路，由CPUCPU或超级芯片内部锁相或超级芯片内部锁相环鉴相器产生自动频率控制电压。环鉴相器产生自动频率控制电压。第8页，本讲稿共101页 RF三混频三本振预中放高通中频陷波输入回路输入回路输入回路高放高放高放调谐选频调谐选频调谐选频本振调

7、谐本振调谐本振调谐BLBUBHTUIFAGCAFT第9页，本讲稿共101页 电压合成式高频调谐器受温度、电压变化的影响，引起频率漂移，调谐器稳定度下降。要想实现高速自动调谐选台，达到可靠性高、频率稳定、切换速度快捷、实现多个调谐器同时进行调谐选台，必须采用频率合成式高频调谐器。5.1.2 MOPLL 频率合成式高频调谐器的关键器件是MOPLL（Mixer、Oscillator Phase Lock Loop），即混频器振荡器锁相环，常用电路有TI公司的SN761672A。图5-2是SN761672A的内部结构图。SN761672A是单片混频器、振荡器和锁相环，包含VHFL、VHFH和UHF三个

8、波段的本地振荡器和混频器，30V输出的调谐放大器和4个NPN集电极开路型波段开关驱动器，15位可编程计数器和可编程基准分频器（512、640、1024）受I2C总线控制，调谐频率步长可以根据基准分频率选择，SN761672A是单5V电源，TSSOP32（Plastic Thin Shrink Small Outline Package）封装。第10页，本讲稿共101页图5-2 SN761672A的内部结构图UHF RFINVHF RFINVOL OSC电荷泵I2C总线接口 波段开关接口 VHF-L振荡XTAL88SDAASCLABS1CBVHI OSCVHF-H振荡CBUHF OSCUHF振荡

9、C1B1B2C2VHF混频UHF混频IF OUTMIX OUT 中放1515位计数（位计数（NN）4M晶振512/640/1024512/640/1024鉴相器5级ADC CPVTUBS2 BS3BS4ASADCSfREF fDIV 第11页，本讲稿共101页 同类产品同类产品SN761677SN761677在在SN761672ASN761672A的基础上增加了的基础上增加了4 4个个NPNNPN射极跟随型波段开关驱动器，增加了片内射极跟随型波段开关驱动器，增加了片内DCDCDCDC转换产生转换产生30V30V调谐放大器电压。调谐放大器电压。同类产品还有东芝公司的同类产品还有东芝公司的TA13

10、03BFNTA1303BFN、INFINEONINFINEON公司的公司的TUA6034TUA6034等。等。当当接接收收DS13DS13频频道道信信号号时时，图图像像载载频频为为471.25MHz471.25MHz，本本振振频频率率为为471.25471.253838509.25MHz509.25MHz，此此时时经经I I2 2C C总总线线设设定定可可编编程程基基准准分分频频器器分分频频数数为为10241024，f fREFREF4M4M102410243.90625kHZ3.90625kHZ；509.25MHz509.25MHz经经 8 8分分 频频 N N分分 频频 后后 也也 应应

11、为为 3.90625kHZ3.90625kHZ，509.25M8N509.25M8N3.90625k3.90625k，N N1629616296。1515位位可可编编程程计计数数器器应设定为应设定为1629616296。第12页，本讲稿共101页 如本振频率未达到准确调谐值时，数字式鉴相器将如本振频率未达到准确调谐值时，数字式鉴相器将f fDIVDIV、f fREFREF两个信号进行相位比较，输出电压是两者相位差的函数，两个信号进行相位比较，输出电压是两者相位差的函数，此输出电压通过低通滤波器滤除高频分量后，调整此输出电压通过低通滤波器滤除高频分量后，调整SN761672ASN761672A内

12、部电荷泵源的脉冲输出，去改变本振压控振荡内部电荷泵源的脉冲输出，去改变本振压控振荡器的频率，直到本振频率比图像载波频率高出器的频率，直到本振频率比图像载波频率高出38MHz38MHz时时f fDIVDIV=f=fREFREF，鉴相器输出的低频控制信号为零，压控振荡器的，鉴相器输出的低频控制信号为零，压控振荡器的振荡频率不再发生变化，环路数据处于振荡频率不再发生变化，环路数据处于“锁定状态锁定状态”，并，并将此时的分频系数将此时的分频系数N N寄存在存储器电路中。与此同时寄存在存储器电路中。与此同时SN761672ASN761672A的选台信息情况通过的选台信息情况通过I I2 2C C总线返回

13、微处理器，微总线返回微处理器，微处理器将修正信息直到完成调谐选台为止。当传输信处理器将修正信息直到完成调谐选台为止。当传输信号的载频有微小偏移时，并能跟踪锁相，确保稳定接号的载频有微小偏移时，并能跟踪锁相，确保稳定接收。收。第13页，本讲稿共101页 频率合成调谐器方框图如图5-3所示。VHFL、VHFH和UHF三个波段有各自的输入回路、高频放大级、双调谐选频回路、片内的混频器本地振荡器锁相环和本地振荡器的调谐元件。5.1.3 频率合成调谐器RF图5-3 频率合成调谐器方框图SCLMOPLL高通中频陷波TUMB5V 输入回路输入回路输入回路高放高放高放调谐选频调谐选频调谐选频本振调谐本振调谐本

14、振调谐AGCIF ASSASI2C SDACPVTUIF滤波第14页，本讲稿共101页 1.1.调谐器引脚功能调谐器引脚功能 AGCAGC：在输入信号幅度过大时，电视机的中频单元：在输入信号幅度过大时，电视机的中频单元会改变输入的会改变输入的AGCAGC电压值，抑制信号幅度，避免由于输入电压值，抑制信号幅度，避免由于输入幅度过大造成失真。通常设定为当输入信号为幅度过大造成失真。通常设定为当输入信号为60dBv60dBv时，时，该处电压为该处电压为4V4V。TU TU：主要用于高频头生产过程中，对：主要用于高频头生产过程中，对ICIC产生的产生的调谐电压值进行监控，也可输入调谐电压在非锁相状调谐

15、电压值进行监控，也可输入调谐电压在非锁相状态下对高频头进行调试和检测。态下对高频头进行调试和检测。SAS SAS：在：在I I2 2C C总线上挂有多个集成电路时，由总线上挂有多个集成电路时，由CPUCPU选选择其中之一在某一时段工作，这时输入的择其中之一在某一时段工作，这时输入的I I2 2C C数据中指定数据中指定位代表的电平值与该端子接入电平吻合，高频头开始工位代表的电平值与该端子接入电平吻合，高频头开始工作。作。第15页，本讲稿共101页 SCL SCL：输入：输入SN761672ASN761672A的串行时钟信号。的串行时钟信号。SDA SDA：输入：输入SN761672ASN761

16、672A的串行数据信号。的串行数据信号。NC NC MB MB：提供高频头的工作电压：提供高频头的工作电压(+5V)(+5V)。NC NC 30V 30V：提供高频头需要的：提供高频头需要的30V30V调谐电压，在高调谐电压，在高频头内部频头内部ICIC会将其转换为所需调谐电压值。会将其转换为所需调谐电压值。NC NC IF IF：中频输出端子。：中频输出端子。第16页，本讲稿共101页 由RF端子进入高频头的电视信号先通过高通滤波器及中频陷波器，将信号中的中频干扰滤掉，然后分为三路同时进入VHF-L、VHF-H、UHF三个通道。此时，SN761672A会根据接收到的I2C数据指定的频道，打开

17、相对应的通道接收信号。信号进入相应通道后首先进入输入回路，它的目的是对输入信号进行选频及阻抗匹配，令输入信号的反射最小，达到最大输入的目的。输入回路中的变容二极管会根据SN761672A给出的调谐电压值TU改变为设计预期的容值，使输入回路在输入信号的频率条件下达到选频及最佳匹配的阻抗值。2.信号流程 第17页，本讲稿共101页 高频放大由双栅极场效应管组成，两个栅极中一个作为信号输入端，另一个栅极接入AGC直流电压，用以控制场效应管源、漏极之间的N型沟道宽窄。AGC直流电压越高，N型沟道越宽，高放管电压增益越大。由SN761672A通过控制切换各高放管信号输入端供电，可以选择信号通道。高放之后

18、进入双调谐选频回路，使信号在要求接收的频道位置幅度尽可能达到最大，各方面电性能都尽可能最佳。两个调谐回路都有变容二极管，在调谐电压TU变化时容值会发生变化。当它们的容值为某一个指定的值时，整个双调谐(参差调谐)选频回路会在频段内某一个频点的位置上传输性能及矩形系数达到最佳，并保证一定的频带宽度。这时所需的调谐电压值取决于设计时的设定。这部分电路对电视机的选择性、灵敏度等多项指标有非常大的影响，因此，此处各项参数的搭配非常重要。第18页，本讲稿共101页 信号在通过双调谐选频回路后进入MOPLL。在MOPLL内部会对输入的频率与I2C数据所需要的频率进行相位比较。如果比较结果显示输入信号频率、本

19、振频率与数据要求频率相比有偏差，MOPLL会自动对调谐电压TU进行调整，即对本振频率及前级电路频率特性进行调整，直到信号频率满足要求为止。此时MOPLL会将输入信号与本振信号进行混频，之后经过中频选频回路输出到IF脚。电压合成式高频调谐器输出的调谐电压是连续变动的，频率合成式高频调谐器输出的调谐电压是跳变的。电压合成调谐时，把高放和本振电路连动调节，频率合成调谐时，先调高放电路，再进行频率监测和锁定控制，然后合成本振调谐电压，调谐本振频率。第19页，本讲稿共101页5.2 准分离式中频放大器5.2.1 准分离式中频放大5.2.2 锁相环同步检波器 普通的彩色电视机均采用内载波接收方式的中频放大

20、电路，图像信号和伴音信号共用一个通道，利用图像中频信号和伴音中频信号的差拍产生6.5MHz的第二伴音中频信号。因此二者之间相互干扰是很难避免的，最突出是色副载波与第二伴音中频形成的差拍干扰图像，即6.5MHz-4.43MHz=2.07MHz的网纹干扰；还有强图像信号时对伴音信号产生过调制形成的蜂音干扰。克服上述干扰的最好办法是图像、伴音中频信号分别由两个独立的通道来处理。第20页，本讲稿共101页 5.2.1 准分离式中频放大 准分离式(Quasi Split Sound，QSS)中频放大电路实际上是一种变形的内载波接收方式。它采用两个独立的声表面波滤波器进行选频，分别获得图像中频信号和31.

21、5MHz的伴音第一中频信号；图像检波采用性能优良的PLL（Phase Lock Loop，锁相环）同步检波器，伴音第二中频信号获得的过程中不再使用调幅的图像中频信号，而是由PLL图像检波器中压控振荡器产生的PLL同步信号所取代。PLL同步信号频率被严格锁定在图像中频上，非常稳定且与图像内容无关，减少了图像与伴音之间的相互干扰。另外，由于省去了限幅器，伴音第一中频信号的幅度得以提高。既提高了伴音信号的信噪比，也解决了寄生调幅造成的干扰。第21页，本讲稿共101页 图5-4是准分离式中频放大方框图，预中放级能补偿后面声表面波滤波器的插入损耗。经放大的中频信号分两路输出：一路经声表面波带通滤波器衰减

22、38MHz的图像中频信号后，送到伴音中放，放大后经QSS混频处理产生包含数字丽音中频信号在内的6.5MHz第二伴音中频信号；另一路经带通声表面波滤波器衰减31.5MHz的伴音中频信号后送到图像中放，图像中频信号放大后进行PLL同步锁相检波，输出视频彩色全电视信号CVBS。第22页，本讲稿共101页伴 音 中 频SAW滤波图5-4 准分离式中频放大方框图来自调谐预中放IF图 像 中 频SAW滤波伴音中放图像中放QSS混 频AM解调第2伴音中频中放AGCPLL视频同步检波AGCVCOAPCAFTCVBS第23页，本讲稿共101页5.2.2 锁相环同步检波器 锁相环同步检波电路如图5-5所示，压控振

23、荡器VCO（Voltage Controlled Oscillator）作为同步检波器的开关信号，VCO与图像载波锁相，完全不受图像内容的影响，检波相位十分稳定，对小信号检波具有良好的线性，可以消除通道中交调失真引起的串色并减弱差拍干扰，改善图像信号的微分增益失真和微分相位失真，消除因图像过调造成的伴音蜂音。图5-5锁相环同步检波方框图IF图像信号同步检波VCOCVBS开关信号移相移相9090鉴相器第24页，本讲稿共101页5.3 动态梳状滤波器亮色分离电路 在普通的彩色电视机中，亮度信号和色度信号通在普通的彩色电视机中，亮度信号和色度信号通过带通和带阻滤波器进行分离，用一个过带通和带阻滤波器

24、进行分离，用一个4.43MHz4.43MHz陷波器陷波器从彩色全电视信号中滤去色度信号，得到亮度信号；从彩色全电视信号中滤去色度信号，得到亮度信号；用一个中心频率为用一个中心频率为4.43MHz4.43MHz带宽为带宽为2.6MHz2.6MHz的带通滤波器的带通滤波器从彩色全电视信号中选出色度信号。由于陷波器对色从彩色全电视信号中选出色度信号。由于陷波器对色度信号滤不干净，一些色度信号进入亮度通道，引起度信号滤不干净，一些色度信号进入亮度通道，引起“彩色干扰彩色干扰”,”,而亮度信号的高频分量损失使图像分辨而亮度信号的高频分量损失使图像分辨率下降。在高档大屏幕彩色电视机和专用彩色监视器率下降。

25、在高档大屏幕彩色电视机和专用彩色监视器中采用梳状滤波器对亮、色信号进行分离。可以减小中采用梳状滤波器对亮、色信号进行分离。可以减小亮度信号与色度信号之间的串扰，又保证亮度高频信亮度信号与色度信号之间的串扰，又保证亮度高频信息不受损失。息不受损失。第25页，本讲稿共101页5.3.1 梳状滤波器分离原理5.3.2 动态数字梳状滤波芯片第26页，本讲稿共101页5.3.1 梳状滤波器分离原理 图5-6是几种亮色分离梳状滤波器原理方框图，其中Y表示亮度信号、YH及YL分别表示亮度信号的高频及低频分量、C表示色度信号、2TH表示2行延时器件、312TH表示312行(1场)延时器件、626TH表示2场(

26、1帧)延时器件。采用梳状滤波器对视频信号的亮度信号及色度信号进行分离是充分利用了视频信号相邻行、相邻场或相邻帧的相关性以及PAL制视频信号色副载波相位自身的特点。第27页，本讲稿共101页 例如对于图例如对于图5-65-6（a a）、（）、（b b）所示的二维行梳状滤波器）所示的二维行梳状滤波器来说，由于视频信号相邻两行的内容基本相同，因此亮度信来说，由于视频信号相邻两行的内容基本相同，因此亮度信号延时号延时2 2行后波形基本不变；而色度信号延时行后波形基本不变；而色度信号延时2 2行相当于延时行相当于延时了了567.5567.5个副载波周期个副载波周期(64s24.43361875MHz=5

27、67.5T(64s24.43361875MHz=567.5Tscsc)，因此延时，因此延时2 2行后的色度信号与直通信号正好反相。又以图行后的色度信号与直通信号正好反相。又以图5-5-6 6（c c）所示的三维场梳状滤波器来说，如果。视频信号反映的）所示的三维场梳状滤波器来说，如果。视频信号反映的不是快速运动的物体，则相邻不是快速运动的物体，则相邻2 2场的视频信号波形基本相同；场的视频信号波形基本相同；而色度信号延时而色度信号延时312312个行周期延时了个行周期延时了88530.588530.5个副载波周期个副载波周期(312T(312TH H=31264s4.43361875MHz=88

28、530.5T=31264s4.43361875MHz=88530.5TSCSC)，延时，延时312312行后的色度信号与直通信号正好反相。如图行后的色度信号与直通信号正好反相。如图5-55-5中标注的那中标注的那样，通过延时线及加、减、乘法器就可以得到干净的亮、色信样，通过延时线及加、减、乘法器就可以得到干净的亮、色信号。号。第28页，本讲稿共101页 带通2THY+CYH+CYH-C2C1/2CYC+带通2THY+CY+CY-C1/2CY+2THY+C1/2延迟均衡（a）一阶二维行梳状滤波器（b）二阶二维行梳状滤波器第29页，本讲稿共101页图5-6几种亮/色分离梳状滤波器方框图（c）一阶三

29、维场梳状滤波器（d）一阶三维帧梳状滤波器低通312THY+CYH+CYLCY+1/2延迟均衡YH-C2YHYH+YH+C1/22C低通626THY+CYH+CYLCY+1/2延迟均衡YH-C2YHYH+YH+C1/22C第30页，本讲稿共101页 上述行梳状滤波器利用延时2行的信号与直通信号进行运算，当参加运算的信号相关系数很大时，亮色分离效果明显；但是当参与运算的信号相关系数较小，即图像在垂直方向上有较大变化时，分离效果就会变得很差(通过加、减法器不能将某种信号消除干净)，使得图像在垂直方向有内容突变的区域变得模糊并引起亮色互串。此时的二维行梳状滤波还不如普通一维滤波效果好。第31页，本讲稿

30、共101页 对于场梳状滤波器来说，如果视频信号反映的是快对于场梳状滤波器来说，如果视频信号反映的是快速运动的物体，则相邻速运动的物体，则相邻2 2场因为有场因为有20ms20ms的时间差而使其视的时间差而使其视频信号波形发生了较大的变化，此时相邻频信号波形发生了较大的变化，此时相邻2 2场场 信号相加、信号相加、减便不能将亮度或色度信号消除干净。因此，更高档次的减便不能将亮度或色度信号消除干净。因此，更高档次的彩色监视器采用自适应型梳状滤波器，如二维自适应梳状彩色监视器采用自适应型梳状滤波器，如二维自适应梳状滤波器是将二维梳状滤波电路和一维滤波电路组合在一起，滤波器是将二维梳状滤波电路和一维滤

31、波电路组合在一起，并在电路中设置垂直信号检测和切换电路，当检测到图像并在电路中设置垂直信号检测和切换电路，当检测到图像在垂直方向变化较小时，用二维梳状滤波；而当检测到图在垂直方向变化较小时，用二维梳状滤波；而当检测到图像在垂直方向有较大变化时，由切换电路自动转换到一维像在垂直方向有较大变化时，由切换电路自动转换到一维滤波方式。同理，三维自适应梳状滤波器是将三维梳状滤滤波方式。同理，三维自适应梳状滤波器是将三维梳状滤波电路、二维梳状滤波电路及一维滤波电路组合在一起，波电路、二维梳状滤波电路及一维滤波电路组合在一起，并在电路中设置视频运动检测及垂直信号检测和切换电路，并在电路中设置视频运动检测及垂

32、直信号检测和切换电路，根据检测的结果，自动选择最佳滤波方式根据检测的结果，自动选择最佳滤波方式第32页，本讲稿共101页5.3.2动态数字梳状滤波芯片 1.TDA9181 SAA4961自适应多标准梳状滤波器是飞利浦公司1997年产品。TDA9181双制式动态数字梳状滤波电路是飞利浦公司2000年产品，通过外部控制可实现1H、2H、4H等延时，可对PAL、NTSC制的视频彩色全电视信号进行梳状滤波，彻底分离出亮度信号和色度信号。一般与I2C总线控制TV小信号处理电路TDA9321H配合使用。第33页，本讲稿共101页 TDA9181内部电路方框图如图5-7所示。TDA9181允许有两种输入信号

33、：一种是视频彩色全电视信号(CVBS)，另一种信号是来自S端子的亮、色分离信号。两信号分别经钳位后由输入选择信号选取一路后进行梳状滤波，分离出的亮度信号和色度信号经输出选择开关切换后，分别输出。图5-7 TDA9181结构方框图2H4H延时线箝位箝位低通自适应梳状滤波器低通低通CVBS入S端亮入亮度输出色度输出输入选择输出选择沙堡脉冲沙堡脉冲检测器滤波器调整电路4fSC时 钟 信号产生器S端色入SYS1SYS0fSC2fSCfSEL第34页，本讲稿共101页 为实现数字式梳状滤波，需对输入的视频彩色全电视信号进行数字化处理，其采样频率为4fSC。TDA9181内部的PLL时钟发生器产生的4fS

34、C时钟信号，除用作AD变换时的采样时钟外，还给2H4H延迟线、自适应梳状滤波器和低通滤波器调整使用。TDA9181的fSC2fSC引脚输入fSC或2fSC同步信号，用以锁定时钟发生器的振荡频率和相位。fSEL脚为低电平时，输入副载波信号fSC；为高电平时，输入2fsc信号。TDA9181的SYS1、SYS0脚为制式控制端，当其为00、01、10、11时，分别控制时钟发生器产生PAL-M、PAL-D、NTSC-M、PAL-N的4fsc时钟信号。沙堡脉冲经检测电路检测出色同步信号，以控制钳位电路和滤波调整电路。滤波调整电路对色同步和副载波信号进行相位比较，产生出一个控制电压去自动调整三个低通滤波器

35、的谐振频率，使其工作与彩色信号的制式相对应。TDA9181只对标准的PAL-D（B、G、H、I、M、N）或NTSC-M制式的视频彩色全电视信号进行Y、C分离，对SECAM制式或黑白信号不作处理，即直接输出。第35页，本讲稿共101页 2.VPC3230D 微科（Micronas，原ITT）公司2001年的产品VPC3230D是梳状滤波视频处理器，包括高性能自适应梳状滤波器、多标准彩色解码器、高质量模数转换电路附加AGC电路和箝位电路、多标准的同步信号处理和多格式视频输出。东芝公司TC90A49P型多制式数字Y/C分离电路、索尼公司SBX-1765-01型动态数字梳状滤波电路也是常用电路。第36

36、页，本讲稿共101页5.4 格式变换 5.4.2 格式变换常用芯片 5.4.3 格式变换电路5.4.1 常用的几种格式变换第37页，本讲稿共101页 1.帧频变换 帧频变换的工作原理并不复杂，以原图像的帧频率写入存储器，而以目标帧频率读出并处理图像数据。2.隔行扫描到逐行扫描变换 常采用运动自适应隔行到逐行算法，从连续多场信号中计算出运动物体的运动轨迹从而根据帧画面在这时应达到位置重新插入该物体。3.宽高比的变换和图像缩放 把输入视频图像通过行插入、点插入等技术，转换为显示器件能够显示的格式。5.4.1常用的几种格式变换第38页，本讲稿共101页 4.32 4.322222下拉（下拉（pull

37、-downpull-down）变换）变换 把每秒把每秒2424幅画面的电影转换为每秒幅画面的电影转换为每秒6060场的场的NTSCNTSC制电视信号制电视信号时，要进行时，要进行3232下拉变换。把第一幅电影画面拆解成下拉变换。把第一幅电影画面拆解成3 3个隔行个隔行的场，然后把第二幅画面拆解成的场，然后把第二幅画面拆解成2 2个隔行的场，形成个隔行的场，形成“EOEOE”“EOEOE”或或“OEOEO”“OEOEO”这种模式的场序列这种模式的场序列(这里的这里的E E代表偶场，代表偶场，O O代表奇场代表奇场)。依次对电影画面重复进行这种。依次对电影画面重复进行这种3232下拉变换，就把每秒

38、下拉变换，就把每秒2424幅的电影画面转换成每秒幅的电影画面转换成每秒6060场的场的NTSCNTSC电视信号。电视信号。把电影转换为每秒把电影转换为每秒5050场的场的PALPAL电视信号时，要进行电视信号时，要进行2222下拉变换。下拉变换。把每秒拍摄的把每秒拍摄的2424张胶片以每秒张胶片以每秒2525张的速度重放，把每幅电影画面重复张的速度重放，把每幅电影画面重复2 2次作为电视的次作为电视的2 2场。依次对电影画面进行这种重复，就把每秒场。依次对电影画面进行这种重复，就把每秒2525幅的电幅的电影画面转换成每秒影画面转换成每秒5050场的场的PALPAL电视信号。因为这种转换方式略微

39、加快了电视信号。因为这种转换方式略微加快了胶片的重放速度，所以重放时间会缩短胶片的重放速度，所以重放时间会缩短4 4，造成图像和伴音在一定程，造成图像和伴音在一定程度上的不同步。度上的不同步。第39页，本讲稿共101页 108024P(简称24P或24F)是专门为电影电视相互转换而开发的HDTV信号标准，它采用了与电影帧频完全相同的每秒24帧逐行扫描方式，每帧电视图像与每幅电影画面具有一一对应的关系，不论是从电影转换成电视(胶片转磁带)，还是从电视转换成电影(磁带转胶片)，都不会产生由帧频转换而带来的图像质量损失。由于24P是专门为与电影相关的后期制作而开发的，观看这种信号的图像时，因为帧频比

40、较低，会有比较明显的闪烁感，播出时需要对24P的信号进行下拉变换。第40页，本讲稿共101页 5.5.彩色空间转换彩色空间转换 CSC CSC（Color Space ConversionColor Space Conversion，彩色空间转换），彩色空间转换）是进行数字视频数据的格式转换。因为图像处理是针对是进行数字视频数据的格式转换。因为图像处理是针对YCbCr422YCbCr422格式的，所以图像处理前的输入格式的，所以图像处理前的输入CSCCSC要将要将输入视频数据转换成输入视频数据转换成YCbCr422YCbCr422格式，图像处理后的格式，图像处理后的输出输出CSCCSC要将要将

41、YCbCr422YCbCr422格式转换成所需的视频数据格式转换成所需的视频数据格式。格式。6.6.视频查找表视频查找表 三个三个25610bit25610bit的的VLUTVLUT（Video Look Up TableVideo Look Up Table，视频，视频查找表）用来进行校正、查找表）用来进行校正、8bit8bit10bit10bit映射和映射和8bit8bit6bit6bit映映射。适当地修改查找表可以使图像的色彩更鲜艳。射。适当地修改查找表可以使图像的色彩更鲜艳。第41页，本讲稿共101页 5.4.2格式变换常用芯片 1.SDA9255 西门子公司1998年的产品SDA92

42、55芯片是倍频扫描信号变换控制集成电路，可以产生各种时钟控制信号，并具有一场动态随机存取存储器DRAM，能完成倍频扫描信号变换。可以实现50Hz60Hz100Hz120Hz隔行扫描变换，也可以同时实现行同步信号15625Hz15734Hz31250Hz31468Hz的倍频变换。具有画面静止、放大功能。直流供电电压为5V，外形结构为P-MQFP-64脚封装。第42页，本讲稿共101页 2.SAA4991 2.SAA4991 飞利浦公司飞利浦公司20002000年的产品年的产品SAA4991SAA4991芯片是带降噪功能的倍频扫描变换芯片是带降噪功能的倍频扫描变换和运动补偿集成电路，具有三种不同的

43、扫描变换处理方法：和运动补偿集成电路，具有三种不同的扫描变换处理方法：简单的倍场频方式，简单的倍场频方式，只是简单的一场信号重复使用两次，只只是简单的一场信号重复使用两次，只需一个帧存储器就可以实现，成本较低，缺点是仍有行间闪烁现象。需一个帧存储器就可以实现，成本较低，缺点是仍有行间闪烁现象。使用两个帧存储器的无闪烁处理，使用两个帧存储器的无闪烁处理，它的基本原理是借助于另一它的基本原理是借助于另一块帧存储器的帮助，在块帧存储器的帮助，在SAA4991SAA4991控制下，先把存储在帧存储器控制下，先把存储在帧存储器1 1中中的的A A场图像移到帧存储器场图像移到帧存储器2 2中，随后写入的中

44、，随后写入的B B场图像信号仍存储在场图像信号仍存储在帧存储器帧存储器1 1中，在读该信号时，仍用中，在读该信号时，仍用50Hz50Hz场频轮流从帧存储器场频轮流从帧存储器1 1、2 2中逐行读出，这样每场图像的行顺序就变成了一行视频信号奇中逐行读出，这样每场图像的行顺序就变成了一行视频信号奇数场数场A A、偶数场、偶数场B B各使用一次，即每一行信号在相邻两场中均出现，各使用一次，即每一行信号在相邻两场中均出现，一行信号重复使用两次，行频提高了一倍。这种方式的优点是行一行信号重复使用两次，行频提高了一倍。这种方式的优点是行间闪烁减小，但对快速运动的物体会产生场差效应和拖间闪烁减小，但对快速运

45、动的物体会产生场差效应和拖尾。尾。第43页，本讲稿共101页 运动补偿形式，运动补偿形式，又称垂直内插法或垂直数字滤波器，其目的是又称垂直内插法或垂直数字滤波器，其目的是消除运动物体由隔行扫描存入、逐行扫描读出造成的场差效应和拖消除运动物体由隔行扫描存入、逐行扫描读出造成的场差效应和拖尾。帧存储器尾。帧存储器1 1的的8bit8bit数字亮度信号并行进入数字亮度信号并行进入SAA4991SAA4991，经可变延迟，经可变延迟(消除亮色时延差消除亮色时延差)、降噪电路进入行存储器，存入、降噪电路进入行存储器，存入A A场场(奇数场奇数场)一行数字视频信号；由帧存储器一行数字视频信号；由帧存储器2

46、 2的的8bit8bit数字亮度信号进入另一行数字亮度信号进入另一行存储器，存入存储器，存入B B场场(偶数场偶数场)一行数字视频信号，一行数字视频信号，A A场、场、B B场相邻行信场相邻行信号进行比较、运算，求出运动矢量，再通过运动补偿，得到新的号进行比较、运算，求出运动矢量，再通过运动补偿，得到新的A1A1场信号和场信号和B1B1场信号，再按场信号，再按A A、A1A1、B B、B1B1的场顺序，输出逐行扫描信的场顺序，输出逐行扫描信号。由上可知，新的号。由上可知，新的A1A1场、场、B1B1场信号不是简单的场信号不是简单的A A、B B场信号的重复，场信号的重复，而是通过比较、运算、运

47、动补偿而得到具有运动补偿的新的场信号。而是通过比较、运算、运动补偿而得到具有运动补偿的新的场信号。这种方法不但消除了行间闪烁，同时消除了运动物体的场差效应和这种方法不但消除了行间闪烁，同时消除了运动物体的场差效应和拖尾。拖尾。上述运动补偿只对亮度信号进行，由于人眼对彩色画面的分辨力低，不上述运动补偿只对亮度信号进行，由于人眼对彩色画面的分辨力低，不对色度信号进行运动补偿，也不会明显影响图像清晰度。对色度信号进行运动补偿，也不会明显影响图像清晰度。第44页，本讲稿共101页 3.NV320P 3.NV320P 美国美国nDSPnDSP公司的公司的NV320PNV320P，现为像素（，现为像素（p

48、ixelworkspixelworks）公）公司的司的PW1210PW1210，主要由视频输入选择器和格式化电路、定时，主要由视频输入选择器和格式化电路、定时控制器、视频增强处理器、存储控制器、定时发生器、主控制器、视频增强处理器、存储控制器、定时发生器、主接口电路及接口电路及3 3个个10bitD10bitDA A变换器等组成，采用非线性视频变换器等组成，采用非线性视频处理技术，能对多种数字格式处理技术，能对多种数字格式(422(422或或411)411)或多种或多种模式模式(数字采样模式或行同步模式数字采样模式或行同步模式)的数字视频信号进行选的数字视频信号进行选择，进行自适应动态降噪、非

49、线性内插运算、色度空间运择，进行自适应动态降噪、非线性内插运算、色度空间运算、高频补偿、帧频算、高频补偿、帧频50Hz50Hz到到60Hz60Hz变换、三路变换、三路D DA A变换、动变换、动态去隔行扫描补偿、态去隔行扫描补偿、NTSCNTSCPALPAL制向制向SDTV480PSDTV480P变换等功能变换等功能处理，最后输出模拟亮度信号处理，最后输出模拟亮度信号Y Y和色度信号和色度信号U U、V V。第45页，本讲稿共101页 4.美国genesis公司的芯片 genesis公司的芯片是显示控制处理芯片，同时具有格式变换功能，2004年产品gm6010支持CRT、具有PIP（画中画）显

50、示、解隔行、下推影片处理、主屏幕和PIP放大缩小、三维降噪滤波、SDRAM控制、彩色空间转换、彩色控制、视频查找表等功能，最后进行数模转换，变为模拟视频信号输出，详见7.1.4节。2003年产品gm1601型显示处理器芯片支持最高WUXGA的LCD组件，视频输入和图形可进行PIP显示，具有运动自适应去隔行、反拉片处理、图像缩放、运动自适应降噪滤波、SDRAM控制、彩色校正、彩色控制、视频查找表等功能，可以直接配接LCD组件，详见7.2.7节。第46页，本讲稿共101页 5.DPTV5.DPTV系列芯片系列芯片 美国泰鼎（美国泰鼎（TridentTrident）公司）公司20012001年的产品