現(xiàn)行的彩色電視機(jī)都采用隔行掃描方式,每幅圖像由偶數(shù)場和奇數(shù)場均勻鑲嵌而成,場頻是50Hz/60Hz(分別對應(yīng)PAL制和NTSC制),但由于屏幕上每一行的掃描線實(shí)際上仍按幀頻25Hz/30Hz出現(xiàn),低于人眼的臨界閃爍頻率,故屏幕上亮度較高的細(xì)節(jié)會產(chǎn)生行間閃爍,大面積的亮區(qū)域會產(chǎn)生大面積閃爍。科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)電視場掃描速度高于70HZ以上時(shí),則人眼睛消除閃爍感,當(dāng)電視場掃描速率達(dá)到100Hz時(shí),電視畫面接近靜止的彩色畫面的穩(wěn)定度?,F(xiàn)在已有多家廠商生產(chǎn)“數(shù)碼100Hz”的電視機(jī),如東芝、樂聲、創(chuàng)維、康佳等。這種采用數(shù)字處理技術(shù)設(shè)計(jì)而成的100Hz掃描電視,由于其每一行的掃描線按幀頻50Hz出現(xiàn),高于人眼的臨界閃爍頻率,減少了圖像大面積閃爍,減輕了長時(shí)間收看給電視觀眾來來的眼睛疲勞,提高了圖像的垂直清晰度,故此,得到護(hù)眼電視的美稱。
一. 倍頻掃描的基本原理
下面,我們先分析倍頻掃描的基本原理。倍頻掃描的關(guān)鍵是:慢存快取,利用不同的存儲和讀取頻率來使場頻增加。下面,說明不同的時(shí)鐘頻率如何能夠?qū)崿F(xiàn)倍頻的原理。在數(shù)字信號處理電路中,通常是一個時(shí)鐘脈沖周期對應(yīng)于一位數(shù)據(jù),在圖1中,假設(shè)相對于一個周期脈沖的下降沿讀數(shù)一次,假設(shè)4位二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)表示一個模擬量,則圖1中,由于寫入脈沖有4個周期,相對應(yīng)有4個下降沿,將得到4位二進(jìn)制數(shù),該數(shù)據(jù)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后,則恢復(fù)成一個模擬量值(如正弦波中的一個點(diǎn))。二倍頻的讀出脈沖在相同的時(shí)間內(nèi)有8個周期,即有8個脈沖下降沿,可得8位二進(jìn)制數(shù)。該數(shù)據(jù)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器處理,可恢復(fù)成二個模擬量值(如正弦波中的二個點(diǎn))。也即模擬量值的個數(shù)增長了一倍,實(shí)現(xiàn)了倍頻??梢?,利用不同的時(shí)鐘頻率來寫入和讀出,則可使模擬量值的個數(shù)發(fā)生變化。
100Hz掃描技術(shù)就是利用數(shù)字式場頻轉(zhuǎn)換技術(shù),它把PAL制的50Hz場頻的信號,通過數(shù)字式存儲器DARM,采用“慢存快取”的方法,即讀出的時(shí)鐘頻率是存入時(shí)鐘頻率的2倍,實(shí)現(xiàn)信號場頻率的倍頻轉(zhuǎn)換,使場掃描數(shù)倍增,從而成為場頻為100Hz的視頻信號。
二、100Hz掃描電路的基本組成
由于100Hz掃描技術(shù)是一種數(shù)字處理技術(shù),而視頻信號是一種模擬信號,所以在進(jìn)行倍頻處理以前,必須把模擬的亮度或色差信號變化成相應(yīng)的數(shù)字信號,才能夠利用不同的寫入、讀出頻率來進(jìn)行倍頻處理,為此在100Hz掃描電路中,必須要有ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)。另外,還需要把A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號存儲起來,才能進(jìn)行處理,也即電路需要有數(shù)字式視頻存儲器DRAM來記錄一場(或一幀)的數(shù)字亮度信號和色差信號。最后,由于送到視放電路和解碼電路的信號又必須是模似信號,所以對進(jìn)行倍頻處理后的數(shù)字信號還必須利用DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)轉(zhuǎn)換成模擬信號。當(dāng)然,電路中還少不了產(chǎn)生寫入脈沖和讀出脈沖的脈沖信號發(fā)生器來進(jìn)行定時(shí)控制。
從上分析可知,100Hz掃描電路通常包含以下電路:視頻存儲器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(DAC)、倍頻轉(zhuǎn)換電路及時(shí)鐘控制電路等幾個部分組成。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示:
三.工作原理分析
亮度信號(Y)從前級的解碼電路輸出,經(jīng)一定寬帶補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),以及7MHz的低通濾波器輸入到三路A/D轉(zhuǎn)換器,色差信號同樣經(jīng)寬帶補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)處理后,也輸入到三路A/D轉(zhuǎn)換器。在三路A/D轉(zhuǎn)換器中,分別進(jìn)行Y、B-Y、R-Y三路信號的A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換的處理過程如下:在三路轉(zhuǎn)換器內(nèi),由14.3MHz的采樣脈沖對三路信號分別進(jìn)行采樣,再分別進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換成為8bit數(shù)據(jù)流,然后輸出各自8bit的數(shù)據(jù)流。亮度數(shù)據(jù)流經(jīng)一條輸出線輸出到亮度存儲器進(jìn)行一場的信號存儲。兩色差信號數(shù)據(jù)流在輸入到A/D轉(zhuǎn)換器的28.6MHz信號的控制下,經(jīng)另一條輸出線以時(shí)分復(fù)用的方式輸入到色差存儲器內(nèi)進(jìn)行存儲。28.6MHz PLL鎖相環(huán)電路產(chǎn)生28.6MHz的振蕩信號,該信號進(jìn)行1/2分頻后充當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換電路所需14.3MHz的采樣脈沖和28.6MHz的定時(shí)脈沖。
亮度存儲器和色差存儲器(兩存儲器選用集成電路型號相同,都是視頻存儲器,若存儲器內(nèi)存較大,也可共用同一存儲器)受定時(shí)控制電路的控制,寫的時(shí)鐘信號頻率為14.3 MHz,而讀的時(shí)鐘信號頻率為28.6MHz,即是慢存快取,且呈兩倍頻,從而使亮度信號和兩色差信號完成數(shù)字格式的場倍頻的轉(zhuǎn)換,輸出的亮度信號和色差信號的數(shù)據(jù)個數(shù)是輸入的數(shù)據(jù)個數(shù)的兩倍,也即完成亮度信號和兩色差信號完成數(shù)字格式的場倍頻的轉(zhuǎn)換。由于定時(shí)控制電路主要產(chǎn)生行、場同步信號,倍頻轉(zhuǎn)換所需的時(shí)鐘信號,以及A/D轉(zhuǎn)換,D/A轉(zhuǎn)換和存儲器的時(shí)鐘信號,并控制系統(tǒng)時(shí)鐘28.6MHz的鎖相環(huán)振蕩電路,其主要功能是實(shí)現(xiàn)二倍頻場掃描的控制。
從亮度存儲器輸出的倍場的亮度信號數(shù)據(jù)流輸入到D/A轉(zhuǎn)換集成電路,在其內(nèi)部進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,此時(shí)輸出的亮度信號是原輸入信號的兩倍頻,為此,輸出信號所經(jīng)低通濾波器也倍頻為14MHz,最后送至后級的解碼電路。數(shù)模轉(zhuǎn)換所需的28.6MHz時(shí)鐘脈沖,是由系統(tǒng)的振蕩電路提供的。
時(shí)分復(fù)用的色差信號數(shù)據(jù)流輸出到定時(shí)控制電路中,在其內(nèi)部進(jìn)行時(shí)分復(fù)用的解調(diào),然后再輸出(R-Y)信號數(shù)據(jù)流和(B-Y)信號數(shù)據(jù)流至D/A轉(zhuǎn)換集成電路,在其內(nèi)部進(jìn)行數(shù)模的轉(zhuǎn)換,成為兩倍頻的模擬色差信號。然后分別輸出送到7MHz低通的濾波器,濾除高頻的干擾信號,再送到后級的信號處理電路。
行同步信號(H-sync)和場同步信號(V-sync)在定時(shí)控制電路里進(jìn)行倍頻的轉(zhuǎn)換處理后,輸出倍頻后的行同步信號(H’-sync)和場同步信號(V’-sync)。
場頻為100Hz的電視機(jī),需要高速的A/D、D/A轉(zhuǎn)換器和存儲器和定時(shí)控制電路。同時(shí),由于輸出視頻信號的行頻亦提高一倍,達(dá)到同樣畫面質(zhì)量時(shí)的視頻帶寬亦提高一倍。這樣對電視機(jī)各方面的要求也提高。因此,采用這一技術(shù)必然會增加成本,采用了這技術(shù)的電視機(jī),比同類型的電視機(jī)的價(jià)格一般貴上1000元左右。在國產(chǎn)彩色電視機(jī)中,通常只有34英寸電視機(jī)才采用,而國外,一些29英寸的電視機(jī)也采用。
- 工作原理(37049)
- 彩電10(4875)
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