采用數(shù)字處理技術(shù)的電視機(jī)課件

6.5采用數(shù)字處理技術(shù)的電視機(jī)11/1/202216.5采用數(shù)字處理技術(shù)的電視機(jī)10/23/202216.5采用數(shù)字處理技術(shù)的電視機(jī)在模擬電視中采用數(shù)字處理技術(shù)：重影消除、數(shù)字亮色分離、數(shù)字色度解碼、掃描格式轉(zhuǎn)換、數(shù)字降噪（挖心降噪法、幀遞歸濾波器降噪法）、圖形在屏現(xiàn)實（OSD,On-ScreenDisplay）、掃描與顯示系統(tǒng)、數(shù)字伴音NICAM728、CPU和總線技術(shù)、逆程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、接口技術(shù)等。重點的三種技術(shù)：1.數(shù)字亮色分離2.CPU和總線技術(shù)（遙控系統(tǒng)）3.掃描格式轉(zhuǎn)換（倍場頻）

11/1/202226.5采用數(shù)字處理技術(shù)的電視機(jī)在模擬電視中采用數(shù)字處理技6.5.1數(shù)字處理電視機(jī)的組成1.

數(shù)字處理彩色電視機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如圖6-50所示：圖6-50數(shù)字處理彩色電視機(jī)的基本結(jié)構(gòu)方框圖11/1/202236.5.1數(shù)字處理電視機(jī)的組成圖6-50數(shù)字處理彩色6.5.1數(shù)字處理電視機(jī)的組成（1）調(diào)諧器的高頻信號頻率：40MHz～1000MHz－－要直接進(jìn)行抽樣數(shù)字化在技術(shù)上是無法實現(xiàn)的。中頻信號頻率：40MHz－－若數(shù)字化，成本高所以：數(shù)字化信號處理通常只對視頻檢波器之后的信號進(jìn)行。（2）在彩色電視機(jī)視頻信號的數(shù)字化處理過程中，

抽樣頻率一般選為彩色副載頻的4倍，PAL制?。?.433×4）＝17.73（MHz）。11/1/202246.5.1數(shù)字處理電視機(jī)的組成10/23/202246.5.1數(shù)字處理電視機(jī)的組成（3）電視伴音信號進(jìn)行數(shù)字化處理時至少需要12位二進(jìn)制碼，因此對6.5MHz的伴音中頻進(jìn)行數(shù)字化處理是不經(jīng)濟(jì)的。

比較經(jīng)濟(jì)的做法：經(jīng)鑒頻器解調(diào)之后在音頻部分進(jìn)行數(shù)字化處理。11/1/202256.5.1數(shù)字處理電視機(jī)的組成10/23/202256.5.1數(shù)字處理電視機(jī)的組成2.數(shù)字處理電視機(jī)的特點：提高圖像質(zhì)量；增加功能；容易實現(xiàn)自動化；提高生產(chǎn)效率，降低成本；適用于各種電視制式。11/1/202266.5.1數(shù)字處理電視機(jī)的組成10/23/202261.概述數(shù)字處理的第一步是對數(shù)字全電視信號進(jìn)行亮色分離。采用數(shù)字濾波和大規(guī)模集成電路技術(shù)的數(shù)字處理方法，能夠克服模擬處理方法的局限性，實現(xiàn)完善的亮色分離。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202271.概述6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離10/23/(1)普通的模擬電視機(jī)用帶通濾波器從全電視信號中取出色度信號，用副載波陷波電路抑制色度對亮度的串?dāng)_。模擬濾波器的頻率特性不宜做的很陡。弊端：①群延時增加；②相位特性惡化。結(jié)論：①未能很好的解決亮色互串的問題；

②且使亮度信號帶寬變窄，降低圖象的清晰度。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/20228(1)普通的模擬電視機(jī)用帶通濾波器從全電視信號中取出色度6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離數(shù)字濾波器進(jìn)行色度帶通和副載波陷波則可實現(xiàn)嚴(yán)格的線性相位特性，可以僅由幅頻響應(yīng)的要求實現(xiàn)濾波特性的最佳化設(shè)計。在減小亮色互串的同時，還可靈活控制亮度通道和色度通道德頻率響應(yīng)特性。色度通道可設(shè)計成自適應(yīng)切換的寬帶、窄帶以及對稱、非對稱的幅頻特性。亮度通道可設(shè)計成對副載頻具有無窮大衰減而在3MHz附近具有可調(diào)抬峰響應(yīng)的頻率特性，以改善圖像的清晰度。11/1/202296.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離數(shù)字濾波器進(jìn)行色度帶對稱幅頻特性可適應(yīng)錄象機(jī)等外接視頻輸入，非對稱幅頻特性可適應(yīng)本機(jī)視頻信號，以補(bǔ)償圖象中的不對稱頻率響應(yīng)。寬帶的幅頻特性用于強(qiáng)信號接收，以提高清晰度，窄帶的幅頻特性用于弱信號接收以改善信噪比。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202210對稱幅頻特性可適應(yīng)錄象機(jī)等外接視頻輸入，非對稱幅頻特性可適應(yīng)(2)色度帶通和副載頻陷波的亮色分離方法只適應(yīng)于圖象水平方向細(xì)節(jié)較少的情況。從一維頻譜來看，亮色主頻譜線是半行頻偏制(NTSC制)，或1/4行頻偏置(PAL制)的結(jié)構(gòu)。只能用行梳狀濾波器才可把亮色主頻譜線分離。但因延遲器件的成本和性能的限制，無法在普通電視中應(yīng)用。采用半導(dǎo)體存儲器的數(shù)字梳狀濾波器的好處：①延遲前后的信號具有嚴(yán)格相同的幅度；②在精確時鐘的控制下具有嚴(yán)格的延遲時間。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202211(2)色度帶通和副載頻陷波的亮色分離方法只適應(yīng)于圖象水平方(3)行梳狀濾波器亮色分離方法適用于圖象垂直細(xì)節(jié)較少的情況。行梳狀濾波的弊端：當(dāng)垂直方向細(xì)節(jié)較多時，還會造成信號垂直方向的高頻損失。只能用幀或場梳狀濾波器才可將亮色副頻譜線分離。而實現(xiàn)一幀延時或一場延時用模擬延遲線是難于做到的。在這種情況下，只有采用數(shù)字的幀或場梳狀濾波器，才能使完善的亮色分離成為可能。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202212(3)行梳狀濾波器亮色分離方法適用于圖象垂直細(xì)節(jié)較少的情況6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離2.行梳狀濾波器(1)由于幀（場）梳狀濾波器成本較高，目前大屏幕彩電一般還只是使用行梳狀濾波器。圖6-51示出3種常用的實現(xiàn)數(shù)字亮色分離的行梳狀濾波器原理框圖。Z-1H和Z-2H分別表示1行和2行的延時，ei表示輸入的數(shù)字化的PAL制亮色復(fù)合信號，e’c表示行梳狀濾波器輸出的色度信號。按照6-51(a),(b),(c)的標(biāo)記，它們分別為：11/1/2022136.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離2.行梳狀濾波器10(a)具有PAL制修正器的二階1行延遲電路行梳狀濾波器的原理框圖如下:6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離6-51行延遲亮色分離梳狀濾波器11/1/202214(a)具有PAL制修正器的二階1行延遲電路行梳狀濾波器的原理6-51行延遲亮色分離梳狀濾波器

（b）不用PAL修正器的二階1行延遲電路；6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/2022156-51行延遲亮色分離梳狀濾波器

（b）不用PAL修正器的6-51行延遲亮色分離梳狀濾波器

（c）二階2行延遲電路（c）6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/2022166-51行延遲亮色分離梳狀濾波器

（c）二階2行延遲電路（(2)3種行梳狀濾波器對色度信號的伏幅頻響應(yīng)如圖6-52所示：6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202217(2)3種行梳狀濾波器對色度信號的伏幅頻響應(yīng)如圖6-52所示6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-523種行梳狀濾波器對色度信號的伏幅頻響應(yīng)11/1/2022186.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-523種行(3)色度信號僅存在于視頻基帶高端的副載頻附近，對于PAL制信號，梳狀濾波器只需在fsc＝±1.3MHz的頻帶范圍內(nèi)進(jìn)行。由圖6-51知：亮度信號是通過從適當(dāng)延遲的亮色復(fù)合信號中減去已分離的色度信號，即：6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202219(3)色度信號僅存在于視頻基帶高端的副載頻附近，對于PAL制行梳狀濾波器實際上是包括水平方向和垂直方向的二維亮色分離濾波器。圖6-53（a）是亮色復(fù)合信號的頻譜E（f），圖6-53（b）和（c）分別是6-51（c）所示的行梳狀濾波器對色度信號和亮度信號的幅頻響應(yīng)和。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202220行梳狀濾波器實際上是包括水平方向和垂直方向的二維亮色分離濾波行梳狀濾波器常設(shè)計成具有中心抽頭的二階延遲結(jié)構(gòu)，每階延遲相同的行數(shù)。從抽頭處取出的亮色復(fù)合信號在進(jìn)入減法器之前要進(jìn)行時間為τ的延遲，以補(bǔ)償色度信號帶通濾波產(chǎn)生的延時。τ的大小視帶通濾波電路而定。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202221行梳狀濾波器常設(shè)計成具有中心抽頭的二階延遲結(jié)構(gòu)，每階延遲相同6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-53行梳狀濾波器的幅頻響應(yīng)亮色復(fù)合信號的頻譜E(f);(b)行梳狀濾波器對色度信號的幅頻響應(yīng)Hc(f);(c)行梳狀濾波器對亮度信號的幅頻響應(yīng)HY(f)。11/1/2022226.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離對于圖6-51（a）所示的電路，色度信號的延時除上述因梳狀濾波器和帶通濾波器所產(chǎn)生的延時外，還包括PAL修正器所產(chǎn)生的延時，因此τ還應(yīng)將這部分延時考慮在內(nèi)。設(shè)置修正器的目的是修正e’c行梳狀濾波輸出相位，使之與從抽頭處引出的信號中的色度信號相位相同。PAL修正器由一個乘法器和一個帶通濾波器組成。設(shè)輸入的色度信號為：將與本地副載波在乘法器中相乘，得6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/2022236.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離10/23/2022用帶通濾波器慮除高次諧波后得到

行亮色分離梳狀濾波器在分離色度信號時對行間的信號進(jìn)行了平均，對由于微風(fēng)相位失真、邊帶不對稱等因素引起的串色有所抑制。因此，在數(shù)字解碼方案中，亮色分離后的色度信號無需再用梳狀濾波進(jìn)行U、V分離，而可以直接送到同步檢波器解調(diào)出U、V信號。相鄰行色度副載波的相位關(guān)系的圖6-54如下：6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202224用帶通濾波器慮除高次諧波后得到6.5.2用數(shù)字處理方法實6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離第n行第n＋1行第n＋2行第n＋3行第n＋4行(第n＋2行－第n行)/2[(第n＋2行－第n行)/2]+PAL修正VUVUUVUVVUUVVU圖6-54相鄰行色度副載波的相位關(guān)系11/1/2022256.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離第n行第n＋1行第n3.幀梳狀濾波器和場梳狀濾波器(1)幀梳狀濾波器幀和場梳狀濾波器實現(xiàn)在副頻譜線層次上的亮色分離。亮色副頻譜線的交錯在形式上與主頻譜線的交錯是相同的，區(qū)別僅在于亮度或色度的副頻譜線以幀頻為間隔，而主頻譜線以行頻為間隔。副譜線梳狀濾波器是一種時間軸即幀間的信號處理，再考慮到水平方向上的色度帶通濾波，幀梳狀濾波器也是一種二維的亮色分離濾波器。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/2022263.幀梳狀濾波器和場梳狀濾波器6.5.2用數(shù)字處理方法實幀梳狀濾波器適應(yīng)于靜止的或慢運動圖象的亮色分離。因為此時信號的頻譜近似于主、副頻譜線位置上的離散譜，通過幀梳狀濾波器可以在完全不損失空間分辨率的情況下實現(xiàn)徹底的亮色分離。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202227幀梳狀濾波器適應(yīng)于靜止的或慢運動圖象的亮色分離。因為此時信號(2)場梳狀濾波器對于有一定運動的圖象，考慮到同一位置上相繼幀間圖象和相繼場間圖象的差別大小及反映在頻譜上以幀頻和場頻為間隔的副頻譜的能量大小，對于基于副頻譜線的梳狀濾波器主要考慮以場頻為間隔的副頻譜線。另一方面，對于運動圖象，希望梳齒寬一些以便保持盡可能高的時間清晰度。因此，根據(jù)圖3-21所示的亮色副頻譜線交錯關(guān)系，梳狀濾波器應(yīng)具有如圖6-55所示的頻率響應(yīng)特性，其中fv表示場頻。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202228(2)場梳狀濾波器6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離16.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-55場梳狀濾波特性11/1/2022296.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-55場梳PAL制信號的行周期與副載波周期關(guān)系為：312行延時與副載波周期的關(guān)系為：而2行延時與副載波周期的關(guān)系為因此，312行延時與2行延時具有近似相同的副載波相位關(guān)系。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202230PAL制信號的行周期與副載波周期關(guān)系為：6.5.2用數(shù)字4.亮色分離的自適應(yīng)處理圖6-56(a)示出了一維數(shù)字帶通濾波亮色分離電路。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-56一維帶通濾波亮色分離(a)電路框圖11/1/2022314.亮色分離的自適應(yīng)處理6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色一般說來，當(dāng)水平方向細(xì)節(jié)較多時，其垂直方向細(xì)節(jié)相對較少，亮色副載頻譜線之間無交錯或交錯范圍很小，此時適應(yīng)于采用行梳狀濾波進(jìn)行亮色分離。圖6-56一維帶通濾波亮色分離(b)電路的幅頻響應(yīng)11/1/202232圖6-56一維帶通濾波亮色分離(b)電路的幅頻響應(yīng)圖6-57示出行梳狀濾波亮色分離。從i點到j(luò)點的等效幅頻響應(yīng)為而從i點到k點的響應(yīng)為二者分別示于圖5－57(b)和(c)。在j點和k點分別得到色度信號和亮度信號。從i點到l點構(gòu)成垂直細(xì)節(jié)檢測濾波器，其等效幅頻響應(yīng)為該響應(yīng)曲線示于圖6－57(d)。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202233圖6-57示出行梳狀濾波亮色分離。6.5.2用數(shù)字處理方6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-57行梳狀濾波亮色分離(a)電路框圖；(b)對色度信號的幅頻響應(yīng)；11/1/2022346.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-57行梳狀6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-57行梳狀濾波亮色分離(c)對亮度信號的幅頻響應(yīng)；(d)對垂直細(xì)節(jié)的幅頻響應(yīng)。11/1/2022356.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-57行梳狀總的來說，色度帶通和行梳狀濾波亮色分離方法適合于運動圖象。電視圖象的內(nèi)容是多樣的和隨機(jī)變化的，單獨和固定采用任何一種亮色分離法，都不能達(dá)到對所有圖象都是最佳的亮色分離效果，要充分發(fā)揮每種方法的優(yōu)點，盡可能實現(xiàn)接近完善的亮色分離。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/2022366.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離10/23/20221.電視機(jī)主控系統(tǒng)的功能(1)完成電視頻道的選臺及預(yù)置；(2)完成對多個模擬量的控制；(3)實現(xiàn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換與控制；(4)屏幕顯示的控制；(5)對圖文電視的控制；(6)對畫中畫的控制；6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/2022371.電視機(jī)主控系統(tǒng)的功能6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系2.電視機(jī)主控制系統(tǒng)的組成電視機(jī)主控系統(tǒng)由遙控發(fā)射器、遙控接收單元、CPU、EEPROM、字符顯示器及控制輸出電路等部分組成。圖6-58示出遙控彩色電視機(jī)系統(tǒng)方框圖:6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/2022382.電視機(jī)主控制系統(tǒng)的組成6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控(1)遙控信號的發(fā)射紅外遙控發(fā)射器由鍵盤矩陣、遙控專用集成電路、驅(qū)動電路、和紅外LED組成，如圖6-59所示。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/202239(1)遙控信號的發(fā)射6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)1)其工作過程是：

晶振455kHz的信號經(jīng)12分頻作為鍵盤掃描信號。當(dāng)有鍵盤按下時，逐行或列置高電平，同時讀入列或行的非0狀態(tài)，此時“1”狀態(tài)的行、列交點即鍵盤所按下的鍵，這與計算機(jī)中的鍵盤掃描原理是一樣的。2)為了提高遙控指令信號的可靠性與識別能力，需將位數(shù)較少的鍵碼轉(zhuǎn)換成位數(shù)較多的遙控指令編碼，不同機(jī)型的遙控指令編號的構(gòu)成各異，其共同點是：①采用脈位調(diào)制（PPM，PulsePositionModulation），通常窄的間歇脈沖表示“0”，以較寬的間歇脈沖表示“1”，多數(shù)遙控器間歇期取低電平，也有的間歇期取高電平；②為了實現(xiàn)遙控指令編碼的糾錯，對于用戶碼和功能碼采用“重復(fù)發(fā)送”和“反碼連送法”。其組成方式可表示如下：引導(dǎo)脈沖、用戶碼、用戶碼、功能碼、功能碼；引導(dǎo)脈沖、用戶碼、用戶反碼、功能碼、功能反碼。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/2022401)其工作過程是：6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)103)以遙控發(fā)射集成電路MN6010J為例，圖6-60和圖6-61分別畫出了它的編碼基本單元和編碼脈沖的組成。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)圖6-60MN6010J編碼基本單元11/1/2022413)以遙控發(fā)射集成電路MN6010J為例，圖6-60和圖6為了防止燈光和太陽光的干擾和減少流過二極管的平均電流，以便降低遙控器的功耗，將上述遙控指令編碼信號對38kHz(周期26.3μs，脈寬8.77μs）的脈沖載波進(jìn)行PAM。PAM信號經(jīng)過攻放，由紅外LED發(fā)出中心波長為940nm的紅外遙控信號。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)圖6-61MN6010J編碼脈沖的組成11/1/202242為了防止燈光和太陽光的干擾和減少流過二極管的平均電流，以便降(2)遙控信號的接收與識別電視機(jī)主板上裝有紅外線接收器，它主要有紅外光電二極管和紅外遙控接收器專用集成電路組成。遙控器發(fā)出940nm紅外信經(jīng)紅外光電二極管轉(zhuǎn)換成電信號，在紅外接收專用集成電路中，該信號經(jīng)放大，限幅，峰值檢波，從38kHz的PAM信號解調(diào)出遙控指令編碼信號，再經(jīng)濾波與脈沖整形后，送至CPU。當(dāng)CPU接收到遙控器的遙控編碼信號后，取出功能碼對其進(jìn)行功能識別解碼。識別程序其流程如圖6-62所示：6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/202243(2)遙控信號的接收與識別6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控開始0－>計數(shù)器取第一功能碼取另一功能碼？X+!=>X與輸入碼相減？等于0？停止減法運算輸出x值結(jié)束圖6-62識別解碼程序流程否是11/1/202244開始0－>計數(shù)器取第一功能碼取另一功能碼？X+!=>X與輸入(3)主控系統(tǒng)的功能的實現(xiàn)主控系統(tǒng)要完成對各種狀態(tài)的控制，只需CPU對某一個執(zhí)行電路在指定時間發(fā)一個0或1的信號即可實現(xiàn)。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/202245(3)主控系統(tǒng)的功能的實現(xiàn)6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控3.電壓合成選臺與頻道合成選臺電壓合成選臺和頻道合成選臺屬于數(shù)字調(diào)協(xié)選臺，它們的共同點是：1）將被選臺的頻段、調(diào)諧電壓轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的數(shù)字量存入EEPROM，當(dāng)用戶選臺時，CPU從EEPROM取出這些數(shù)據(jù)，通過相關(guān)的電路實現(xiàn)選臺的兩種基本操作：切換頻段和提供調(diào)諧電壓。2）對頻段的切換方式是相同的。電壓合成選臺和頻道合成選臺的不同點是產(chǎn)生調(diào)諧電壓的方法不同。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/2022463.電壓合成選臺與頻道合成選臺6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)頻率合成選臺原理見圖6-63：圖6-63頻率合成選臺原理圖11/1/2022476.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)頻率合成選臺原理見圖6結(jié)論：（1）電壓合成選臺存在兩個缺點：①用戶需要對每個電視頻道進(jìn)行預(yù)調(diào)；②隨著溫度或供調(diào)諧用的基準(zhǔn)電壓的變化，本振頻率會出現(xiàn)漂移，調(diào)諧的穩(wěn)定性變差，必須增加AFC電路來抑制頻率漂移。（2）頻率合成選臺完全克服了上述缺點：①對所有電視頻道都不需要預(yù)調(diào)；②由于晶振做基準(zhǔn)頻率，克服了頻率漂移和跑臺等缺點。雖然頻率合成選臺比電壓合成選臺電路復(fù)雜一些，但在集成電路如此發(fā)達(dá)的今天這談不上是缺點，所以頻率合成選臺一定會取代比電壓合成選臺。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/202248結(jié)論：6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)10/23/204.I2C總線(1)

I2C總線的特點彩色電視機(jī)中常見的控制總線是I2C總線，它是由串行數(shù)據(jù)線和串行時鐘線構(gòu)成的串行總線結(jié)構(gòu)，在CPU與集成電路之間以及集成電路與集成電路之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙向傳遞。特點：①只需兩根SDA、SCL線進(jìn)行控制；②每個掛接在總線上的集成電路或模塊都有唯一地址，以軟件控制存?。虎劢?jīng)常存在主從關(guān)系；④多重主控能力；⑤串行8位雙向傳送；⑥連接到I2C總線上的集成電路的數(shù)量，僅受總線電容的限制。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/2022494.I2C總線6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)10/SDA與SCL都是雙向I/O線，通過上拉電阻接+VDD，當(dāng)總線空閑時，兩根線都是高電平，連到總線的器件的輸出級必須是集電極等具有“線與”的功能，也就是說當(dāng)該集成電路準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)時，把集成電極電壓拉低，從而使與之相連的數(shù)據(jù)線電壓降低，占據(jù)數(shù)據(jù)線發(fā)送數(shù)據(jù)。圖6-64是一使用MOS器件的I2C總線的連接關(guān)系圖。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)圖6-64I2C總線控制器件與I2C總線連接關(guān)系11/1/202250SDA與SCL都是雙向I/O線，通過上拉電阻接+VDD，當(dāng)總(2)I2C總線的數(shù)據(jù)傳輸1)在數(shù)據(jù)傳輸中，SDA線上的數(shù)據(jù)，在時鐘為高電平時必須穩(wěn)定，數(shù)據(jù)線上的高、低電平狀態(tài)只能在SCL線為低電平時才可變換，否則數(shù)據(jù)被判無效。圖6-65說明了數(shù)據(jù)在I2C總線上的有效傳輸。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)圖6-65數(shù)據(jù)在I2C總線上的有效傳輸11/1/202251(2)I2C總線的數(shù)據(jù)傳輸6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主2)I2C總線的開始和結(jié)束條件開始條件：SCL線為高電平，SDA線由高電平轉(zhuǎn)至低電平。停止條件：SCL線為高電平，SDA線由低電平轉(zhuǎn)至高電平。I2C總線開始和停止條件如圖6-66所示：6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)圖6-66I2C總線數(shù)據(jù)傳送的開始和停止條件11/1/2022522)I2C總線的開始和結(jié)束條件6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)3)數(shù)據(jù)傳送時要附上確認(rèn)位脈沖。I2C總線的確認(rèn)如圖6-67所示：6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)圖6-67I2C總線數(shù)據(jù)傳送的確認(rèn)關(guān)系11/1/2022533)數(shù)據(jù)傳送時要附上確認(rèn)位脈沖。I2C總線的確認(rèn)如圖6-4)I2C總線數(shù)據(jù)完整的傳輸格式如圖6-68所示：6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)圖6-68I2C總線一個完整的數(shù)據(jù)的傳送格式11/1/2022544)I2C總線數(shù)據(jù)完整的傳輸格式如圖6-68所示：6.5.(3)I2C總線的仲裁過程和時鐘同步1)

時鐘同步如果總線由于多路主控制器同時占用而它需要仲裁時，在總線上就需要一個統(tǒng)一的時鐘信號?？偩€的時鐘同步是利用SCL線上的“線與”和雙向傳輸特性來實現(xiàn)。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/202255(3)I2C總線的仲裁過程和時鐘同步6.5.3數(shù)字處理圖6-69

仲裁過程中的時鐘同步圖6-69是兩個主控器在總線仲裁過程中的時鐘同步示例：6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/202256圖6-69仲裁過程中的時鐘同步圖6-69是兩個主控器在總2)

總線仲裁當(dāng)多個主控制器企圖同時占用總線時，根據(jù)I2C總線的規(guī)約它們之間會有一個仲裁過程。仲裁原理：在總線的仲裁過程中，當(dāng)有其他主控器在傳送低電平時，發(fā)送高電平的主控器將會發(fā)現(xiàn)此時數(shù)據(jù)線的電平與其輸出電平不一致，因此被裁決失去總線的主控權(quán)，并立即關(guān)閉其數(shù)據(jù)輸出。圖6-70說明了兩個主控器的仲裁過程，它也適用于更多個主控器的情況，這取決于接入總線的主控器的數(shù)量。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/2022572)總線仲裁6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)10/26.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)圖6-70兩個主控器的

仲裁過程11/1/2022586.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)圖6-70兩個主控3)

利用時鐘同步做握手信號在字節(jié)級上，一些電路可能有能力高速接收數(shù)據(jù)字節(jié)，但卻需要更多的時鐘來存儲接收到的字節(jié)或為下一將被傳送的字節(jié)做準(zhǔn)備。在一個典型的信號握手中，被控制器在完成一個數(shù)據(jù)字節(jié)的接收和應(yīng)答后，可以通過將SCL線保持為低電平，使主控器進(jìn)入等待狀態(tài)，直到被控制器為下一字節(jié)的傳輸做好準(zhǔn)備。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/2022593)利用時鐘同步做握手信號6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主閃爍原因：隔行掃描使電視圖像產(chǎn)生行間閃爍效應(yīng)、并行現(xiàn)象和行蠕動現(xiàn)象，電視的場頻50Hz會引起大面積的閃爍，這些現(xiàn)象引起人眼的疲勞，降低圖像的清晰度。消除方法：采用逐行掃描和倍場頻顯示技術(shù)。倍場頻技術(shù)的核心是：依托數(shù)字存儲器，采用行插入法和場插入法,按不同的方法，得到雙倍場頻圖像。6.5.4消除閃爍技術(shù)11/1/202260閃爍原因：6.5.4消除閃爍技術(shù)10/23/202260下面對采用的行插入法和場插入法消除閃爍、改進(jìn)圖像質(zhì)量進(jìn)行分析。1.行插入法利用行插入法，將每場的行數(shù)增加一倍，下面介紹兩種簡單的方法：(1)在同一場內(nèi)，在第n行和第（n+1）行之間插入和第n行相同的內(nèi)容。(2)在同一場內(nèi)，在在第n行和第（n+1）行之間插入第n行和第（n+1）行的平均值。優(yōu)點：電路簡單，成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)隔行掃描到逐行掃描的轉(zhuǎn)換，克服了行間閃爍和行蠕動現(xiàn)象，圖象清晰度提高。6.5.4消除閃爍技術(shù)11/1/202261下面對采用的行插入法和場插入法消除閃爍、改進(jìn)圖像質(zhì)量進(jìn)行分析2.場插入法場插入法可用來消除閃爍，常見有3種，如圖6-71所示：(1)幀重復(fù)法讀出順序為：第1場→第2場→第1場→第2場→第3場→第4場……(2)場重復(fù)法讀出順序為：第1場→第1場→第2場→第2場→第3場→第3場……(3)插值法通過一定算法將多場圖像信號進(jìn)行插值運算，然后倍頻輸出。6.5.4消除閃爍技術(shù)11/1/2022622.場插入法6.5.4消除閃爍技術(shù)10/23/202266.5.4消除閃爍技術(shù)圖6-713種消除閃爍的場插入法11/1/2022636.5.4消除閃爍技術(shù)圖6-713種消除閃爍的場插入以上三種場插入法的共同點：場頻都提高了一倍，可完全消除大面積閃爍。以上三種場插入法的不同點：①幀重復(fù)法對行間閃爍、邊沿閃爍、爬行現(xiàn)象均有改善，對靜止圖象重現(xiàn)效果良好，對運動圖象水平方向有抖動；②場重復(fù)法對運動圖象重現(xiàn)效果良好，對運動圖象不會出現(xiàn)水平方向的抖動，但行間閃爍、邊沿閃爍不能完全消除；③插值法能消去行間閃爍，不會造成水平方向的抖動，但在水平線條或輪廓處仍有邊沿閃爍現(xiàn)象，垂直清晰度也會受到一定的影響。6.5.4消除閃爍技術(shù)11/1/202264以上三種場插入法的共同點：6.5.4消除閃爍技術(shù)10/2采用垂直邊沿控制內(nèi)插方式將幀重復(fù)法與插值法結(jié)合起來可獲得良好的消除閃爍效果。圖6-72示出其電路框圖。6.5.4消除閃爍技術(shù)圖6-72自適應(yīng)消除閃爍系統(tǒng)11/1/202265采用垂直邊沿控制內(nèi)插方式將幀重復(fù)法與插值法結(jié)合起來可獲得良好6.5采用數(shù)字處理技術(shù)的電視機(jī)11/1/2022666.5采用數(shù)字處理技術(shù)的電視機(jī)10/23/202216.5采用數(shù)字處理技術(shù)的電視機(jī)在模擬電視中采用數(shù)字處理技術(shù)：重影消除、數(shù)字亮色分離、數(shù)字色度解碼、掃描格式轉(zhuǎn)換、數(shù)字降噪（挖心降噪法、幀遞歸濾波器降噪法）、圖形在屏現(xiàn)實（OSD,On-ScreenDisplay）、掃描與顯示系統(tǒng)、數(shù)字伴音NICAM728、CPU和總線技術(shù)、逆程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、接口技術(shù)等。重點的三種技術(shù)：1.數(shù)字亮色分離2.CPU和總線技術(shù)（遙控系統(tǒng)）3.掃描格式轉(zhuǎn)換（倍場頻）

11/1/2022676.5采用數(shù)字處理技術(shù)的電視機(jī)在模擬電視中采用數(shù)字處理技6.5.1數(shù)字處理電視機(jī)的組成1.

數(shù)字處理彩色電視機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如圖6-50所示：圖6-50數(shù)字處理彩色電視機(jī)的基本結(jié)構(gòu)方框圖11/1/2022686.5.1數(shù)字處理電視機(jī)的組成圖6-50數(shù)字處理彩色6.5.1數(shù)字處理電視機(jī)的組成（1）調(diào)諧器的高頻信號頻率：40MHz～1000MHz－－要直接進(jìn)行抽樣數(shù)字化在技術(shù)上是無法實現(xiàn)的。中頻信號頻率：40MHz－－若數(shù)字化，成本高所以：數(shù)字化信號處理通常只對視頻檢波器之后的信號進(jìn)行。（2）在彩色電視機(jī)視頻信號的數(shù)字化處理過程中，

抽樣頻率一般選為彩色副載頻的4倍，PAL制?。?.433×4）＝17.73（MHz）。11/1/2022696.5.1數(shù)字處理電視機(jī)的組成10/23/202246.5.1數(shù)字處理電視機(jī)的組成（3）電視伴音信號進(jìn)行數(shù)字化處理時至少需要12位二進(jìn)制碼，因此對6.5MHz的伴音中頻進(jìn)行數(shù)字化處理是不經(jīng)濟(jì)的。

比較經(jīng)濟(jì)的做法：經(jīng)鑒頻器解調(diào)之后在音頻部分進(jìn)行數(shù)字化處理。11/1/2022706.5.1數(shù)字處理電視機(jī)的組成10/23/202256.5.1數(shù)字處理電視機(jī)的組成2.數(shù)字處理電視機(jī)的特點：提高圖像質(zhì)量；增加功能；容易實現(xiàn)自動化；提高生產(chǎn)效率，降低成本；適用于各種電視制式。11/1/2022716.5.1數(shù)字處理電視機(jī)的組成10/23/202261.概述數(shù)字處理的第一步是對數(shù)字全電視信號進(jìn)行亮色分離。采用數(shù)字濾波和大規(guī)模集成電路技術(shù)的數(shù)字處理方法，能夠克服模擬處理方法的局限性，實現(xiàn)完善的亮色分離。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/2022721.概述6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離10/23/(1)普通的模擬電視機(jī)用帶通濾波器從全電視信號中取出色度信號，用副載波陷波電路抑制色度對亮度的串?dāng)_。模擬濾波器的頻率特性不宜做的很陡。弊端：①群延時增加；②相位特性惡化。結(jié)論：①未能很好的解決亮色互串的問題；

②且使亮度信號帶寬變窄，降低圖象的清晰度。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202273(1)普通的模擬電視機(jī)用帶通濾波器從全電視信號中取出色度6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離數(shù)字濾波器進(jìn)行色度帶通和副載波陷波則可實現(xiàn)嚴(yán)格的線性相位特性，可以僅由幅頻響應(yīng)的要求實現(xiàn)濾波特性的最佳化設(shè)計。在減小亮色互串的同時，還可靈活控制亮度通道和色度通道德頻率響應(yīng)特性。色度通道可設(shè)計成自適應(yīng)切換的寬帶、窄帶以及對稱、非對稱的幅頻特性。亮度通道可設(shè)計成對副載頻具有無窮大衰減而在3MHz附近具有可調(diào)抬峰響應(yīng)的頻率特性，以改善圖像的清晰度。11/1/2022746.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離數(shù)字濾波器進(jìn)行色度帶對稱幅頻特性可適應(yīng)錄象機(jī)等外接視頻輸入，非對稱幅頻特性可適應(yīng)本機(jī)視頻信號，以補(bǔ)償圖象中的不對稱頻率響應(yīng)。寬帶的幅頻特性用于強(qiáng)信號接收，以提高清晰度，窄帶的幅頻特性用于弱信號接收以改善信噪比。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202275對稱幅頻特性可適應(yīng)錄象機(jī)等外接視頻輸入，非對稱幅頻特性可適應(yīng)(2)色度帶通和副載頻陷波的亮色分離方法只適應(yīng)于圖象水平方向細(xì)節(jié)較少的情況。從一維頻譜來看，亮色主頻譜線是半行頻偏制(NTSC制)，或1/4行頻偏置(PAL制)的結(jié)構(gòu)。只能用行梳狀濾波器才可把亮色主頻譜線分離。但因延遲器件的成本和性能的限制，無法在普通電視中應(yīng)用。采用半導(dǎo)體存儲器的數(shù)字梳狀濾波器的好處：①延遲前后的信號具有嚴(yán)格相同的幅度；②在精確時鐘的控制下具有嚴(yán)格的延遲時間。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202276(2)色度帶通和副載頻陷波的亮色分離方法只適應(yīng)于圖象水平方(3)行梳狀濾波器亮色分離方法適用于圖象垂直細(xì)節(jié)較少的情況。行梳狀濾波的弊端：當(dāng)垂直方向細(xì)節(jié)較多時，還會造成信號垂直方向的高頻損失。只能用幀或場梳狀濾波器才可將亮色副頻譜線分離。而實現(xiàn)一幀延時或一場延時用模擬延遲線是難于做到的。在這種情況下，只有采用數(shù)字的幀或場梳狀濾波器，才能使完善的亮色分離成為可能。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202277(3)行梳狀濾波器亮色分離方法適用于圖象垂直細(xì)節(jié)較少的情況6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離2.行梳狀濾波器(1)由于幀（場）梳狀濾波器成本較高，目前大屏幕彩電一般還只是使用行梳狀濾波器。圖6-51示出3種常用的實現(xiàn)數(shù)字亮色分離的行梳狀濾波器原理框圖。Z-1H和Z-2H分別表示1行和2行的延時，ei表示輸入的數(shù)字化的PAL制亮色復(fù)合信號，e’c表示行梳狀濾波器輸出的色度信號。按照6-51(a),(b),(c)的標(biāo)記，它們分別為：11/1/2022786.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離2.行梳狀濾波器10(a)具有PAL制修正器的二階1行延遲電路行梳狀濾波器的原理框圖如下:6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離6-51行延遲亮色分離梳狀濾波器11/1/202279(a)具有PAL制修正器的二階1行延遲電路行梳狀濾波器的原理6-51行延遲亮色分離梳狀濾波器

（b）不用PAL修正器的二階1行延遲電路；6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/2022806-51行延遲亮色分離梳狀濾波器

（b）不用PAL修正器的6-51行延遲亮色分離梳狀濾波器

（c）二階2行延遲電路（c）6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/2022816-51行延遲亮色分離梳狀濾波器

（c）二階2行延遲電路（(2)3種行梳狀濾波器對色度信號的伏幅頻響應(yīng)如圖6-52所示：6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202282(2)3種行梳狀濾波器對色度信號的伏幅頻響應(yīng)如圖6-52所示6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-523種行梳狀濾波器對色度信號的伏幅頻響應(yīng)11/1/2022836.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-523種行(3)色度信號僅存在于視頻基帶高端的副載頻附近，對于PAL制信號，梳狀濾波器只需在fsc＝±1.3MHz的頻帶范圍內(nèi)進(jìn)行。由圖6-51知：亮度信號是通過從適當(dāng)延遲的亮色復(fù)合信號中減去已分離的色度信號，即：6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202284(3)色度信號僅存在于視頻基帶高端的副載頻附近，對于PAL制行梳狀濾波器實際上是包括水平方向和垂直方向的二維亮色分離濾波器。圖6-53（a）是亮色復(fù)合信號的頻譜E（f），圖6-53（b）和（c）分別是6-51（c）所示的行梳狀濾波器對色度信號和亮度信號的幅頻響應(yīng)和。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202285行梳狀濾波器實際上是包括水平方向和垂直方向的二維亮色分離濾波行梳狀濾波器常設(shè)計成具有中心抽頭的二階延遲結(jié)構(gòu)，每階延遲相同的行數(shù)。從抽頭處取出的亮色復(fù)合信號在進(jìn)入減法器之前要進(jìn)行時間為τ的延遲，以補(bǔ)償色度信號帶通濾波產(chǎn)生的延時。τ的大小視帶通濾波電路而定。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202286行梳狀濾波器常設(shè)計成具有中心抽頭的二階延遲結(jié)構(gòu)，每階延遲相同6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-53行梳狀濾波器的幅頻響應(yīng)亮色復(fù)合信號的頻譜E(f);(b)行梳狀濾波器對色度信號的幅頻響應(yīng)Hc(f);(c)行梳狀濾波器對亮度信號的幅頻響應(yīng)HY(f)。11/1/2022876.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離對于圖6-51（a）所示的電路，色度信號的延時除上述因梳狀濾波器和帶通濾波器所產(chǎn)生的延時外，還包括PAL修正器所產(chǎn)生的延時，因此τ還應(yīng)將這部分延時考慮在內(nèi)。設(shè)置修正器的目的是修正e’c行梳狀濾波輸出相位，使之與從抽頭處引出的信號中的色度信號相位相同。PAL修正器由一個乘法器和一個帶通濾波器組成。設(shè)輸入的色度信號為：將與本地副載波在乘法器中相乘，得6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/2022886.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離10/23/2022用帶通濾波器慮除高次諧波后得到

行亮色分離梳狀濾波器在分離色度信號時對行間的信號進(jìn)行了平均，對由于微風(fēng)相位失真、邊帶不對稱等因素引起的串色有所抑制。因此，在數(shù)字解碼方案中，亮色分離后的色度信號無需再用梳狀濾波進(jìn)行U、V分離，而可以直接送到同步檢波器解調(diào)出U、V信號。相鄰行色度副載波的相位關(guān)系的圖6-54如下：6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202289用帶通濾波器慮除高次諧波后得到6.5.2用數(shù)字處理方法實6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離第n行第n＋1行第n＋2行第n＋3行第n＋4行(第n＋2行－第n行)/2[(第n＋2行－第n行)/2]+PAL修正VUVUUVUVVUUVVU圖6-54相鄰行色度副載波的相位關(guān)系11/1/2022906.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離第n行第n＋1行第n3.幀梳狀濾波器和場梳狀濾波器(1)幀梳狀濾波器幀和場梳狀濾波器實現(xiàn)在副頻譜線層次上的亮色分離。亮色副頻譜線的交錯在形式上與主頻譜線的交錯是相同的，區(qū)別僅在于亮度或色度的副頻譜線以幀頻為間隔，而主頻譜線以行頻為間隔。副譜線梳狀濾波器是一種時間軸即幀間的信號處理，再考慮到水平方向上的色度帶通濾波，幀梳狀濾波器也是一種二維的亮色分離濾波器。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/2022913.幀梳狀濾波器和場梳狀濾波器6.5.2用數(shù)字處理方法實幀梳狀濾波器適應(yīng)于靜止的或慢運動圖象的亮色分離。因為此時信號的頻譜近似于主、副頻譜線位置上的離散譜，通過幀梳狀濾波器可以在完全不損失空間分辨率的情況下實現(xiàn)徹底的亮色分離。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202292幀梳狀濾波器適應(yīng)于靜止的或慢運動圖象的亮色分離。因為此時信號(2)場梳狀濾波器對于有一定運動的圖象，考慮到同一位置上相繼幀間圖象和相繼場間圖象的差別大小及反映在頻譜上以幀頻和場頻為間隔的副頻譜的能量大小，對于基于副頻譜線的梳狀濾波器主要考慮以場頻為間隔的副頻譜線。另一方面，對于運動圖象，希望梳齒寬一些以便保持盡可能高的時間清晰度。因此，根據(jù)圖3-21所示的亮色副頻譜線交錯關(guān)系，梳狀濾波器應(yīng)具有如圖6-55所示的頻率響應(yīng)特性，其中fv表示場頻。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202293(2)場梳狀濾波器6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離16.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-55場梳狀濾波特性11/1/2022946.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-55場梳PAL制信號的行周期與副載波周期關(guān)系為：312行延時與副載波周期的關(guān)系為：而2行延時與副載波周期的關(guān)系為因此，312行延時與2行延時具有近似相同的副載波相位關(guān)系。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202295PAL制信號的行周期與副載波周期關(guān)系為：6.5.2用數(shù)字4.亮色分離的自適應(yīng)處理圖6-56(a)示出了一維數(shù)字帶通濾波亮色分離電路。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-56一維帶通濾波亮色分離(a)電路框圖11/1/2022964.亮色分離的自適應(yīng)處理6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色一般說來，當(dāng)水平方向細(xì)節(jié)較多時，其垂直方向細(xì)節(jié)相對較少，亮色副載頻譜線之間無交錯或交錯范圍很小，此時適應(yīng)于采用行梳狀濾波進(jìn)行亮色分離。圖6-56一維帶通濾波亮色分離(b)電路的幅頻響應(yīng)11/1/202297圖6-56一維帶通濾波亮色分離(b)電路的幅頻響應(yīng)圖6-57示出行梳狀濾波亮色分離。從i點到j(luò)點的等效幅頻響應(yīng)為而從i點到k點的響應(yīng)為二者分別示于圖5－57(b)和(c)。在j點和k點分別得到色度信號和亮度信號。從i點到l點構(gòu)成垂直細(xì)節(jié)檢測濾波器，其等效幅頻響應(yīng)為該響應(yīng)曲線示于圖6－57(d)。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/202298圖6-57示出行梳狀濾波亮色分離。6.5.2用數(shù)字處理方6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-57行梳狀濾波亮色分離(a)電路框圖；(b)對色度信號的幅頻響應(yīng)；11/1/2022996.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-57行梳狀6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-57行梳狀濾波亮色分離(c)對亮度信號的幅頻響應(yīng)；(d)對垂直細(xì)節(jié)的幅頻響應(yīng)。11/1/20221006.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離圖6-57行梳狀總的來說，色度帶通和行梳狀濾波亮色分離方法適合于運動圖象。電視圖象的內(nèi)容是多樣的和隨機(jī)變化的，單獨和固定采用任何一種亮色分離法，都不能達(dá)到對所有圖象都是最佳的亮色分離效果，要充分發(fā)揮每種方法的優(yōu)點，盡可能實現(xiàn)接近完善的亮色分離。6.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離11/1/20221016.5.2用數(shù)字處理方法實現(xiàn)亮色分離10/23/20221.電視機(jī)主控系統(tǒng)的功能(1)完成電視頻道的選臺及預(yù)置；(2)完成對多個模擬量的控制；(3)實現(xiàn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換與控制；(4)屏幕顯示的控制；(5)對圖文電視的控制；(6)對畫中畫的控制；6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/20221021.電視機(jī)主控系統(tǒng)的功能6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系2.電視機(jī)主控制系統(tǒng)的組成電視機(jī)主控系統(tǒng)由遙控發(fā)射器、遙控接收單元、CPU、EEPROM、字符顯示器及控制輸出電路等部分組成。圖6-58示出遙控彩色電視機(jī)系統(tǒng)方框圖:6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/20221032.電視機(jī)主控制系統(tǒng)的組成6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控(1)遙控信號的發(fā)射紅外遙控發(fā)射器由鍵盤矩陣、遙控專用集成電路、驅(qū)動電路、和紅外LED組成，如圖6-59所示。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/2022104(1)遙控信號的發(fā)射6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)1)其工作過程是：

晶振455kHz的信號經(jīng)12分頻作為鍵盤掃描信號。當(dāng)有鍵盤按下時，逐行或列置高電平，同時讀入列或行的非0狀態(tài)，此時“1”狀態(tài)的行、列交點即鍵盤所按下的鍵，這與計算機(jī)中的鍵盤掃描原理是一樣的。2)為了提高遙控指令信號的可靠性與識別能力，需將位數(shù)較少的鍵碼轉(zhuǎn)換成位數(shù)較多的遙控指令編碼，不同機(jī)型的遙控指令編號的構(gòu)成各異，其共同點是：①采用脈位調(diào)制（PPM，PulsePositionModulation），通常窄的間歇脈沖表示“0”，以較寬的間歇脈沖表示“1”，多數(shù)遙控器間歇期取低電平，也有的間歇期取高電平；②為了實現(xiàn)遙控指令編碼的糾錯，對于用戶碼和功能碼采用“重復(fù)發(fā)送”和“反碼連送法”。其組成方式可表示如下：引導(dǎo)脈沖、用戶碼、用戶碼、功能碼、功能碼；引導(dǎo)脈沖、用戶碼、用戶反碼、功能碼、功能反碼。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/20221051)其工作過程是：6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)103)以遙控發(fā)射集成電路MN6010J為例，圖6-60和圖6-61分別畫出了它的編碼基本單元和編碼脈沖的組成。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)圖6-60MN6010J編碼基本單元11/1/20221063)以遙控發(fā)射集成電路MN6010J為例，圖6-60和圖6為了防止燈光和太陽光的干擾和減少流過二極管的平均電流，以便降低遙控器的功耗，將上述遙控指令編碼信號對38kHz(周期26.3μs，脈寬8.77μs）的脈沖載波進(jìn)行PAM。PAM信號經(jīng)過攻放，由紅外LED發(fā)出中心波長為940nm的紅外遙控信號。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)圖6-61MN6010J編碼脈沖的組成11/1/2022107為了防止燈光和太陽光的干擾和減少流過二極管的平均電流，以便降(2)遙控信號的接收與識別電視機(jī)主板上裝有紅外線接收器，它主要有紅外光電二極管和紅外遙控接收器專用集成電路組成。遙控器發(fā)出940nm紅外信經(jīng)紅外光電二極管轉(zhuǎn)換成電信號，在紅外接收專用集成電路中，該信號經(jīng)放大，限幅，峰值檢波，從38kHz的PAM信號解調(diào)出遙控指令編碼信號，再經(jīng)濾波與脈沖整形后，送至CPU。當(dāng)CPU接收到遙控器的遙控編碼信號后，取出功能碼對其進(jìn)行功能識別解碼。識別程序其流程如圖6-62所示：6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/2022108(2)遙控信號的接收與識別6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控開始0－>計數(shù)器取第一功能碼取另一功能碼？X+!=>X與輸入碼相減？等于0？停止減法運算輸出x值結(jié)束圖6-62識別解碼程序流程否是11/1/2022109開始0－>計數(shù)器取第一功能碼取另一功能碼？X+!=>X與輸入(3)主控系統(tǒng)的功能的實現(xiàn)主控系統(tǒng)要完成對各種狀態(tài)的控制，只需CPU對某一個執(zhí)行電路在指定時間發(fā)一個0或1的信號即可實現(xiàn)。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/2022110(3)主控系統(tǒng)的功能的實現(xiàn)6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控3.電壓合成選臺與頻道合成選臺電壓合成選臺和頻道合成選臺屬于數(shù)字調(diào)協(xié)選臺，它們的共同點是：1）將被選臺的頻段、調(diào)諧電壓轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的數(shù)字量存入EEPROM，當(dāng)用戶選臺時，CPU從EEPROM取出這些數(shù)據(jù)，通過相關(guān)的電路實現(xiàn)選臺的兩種基本操作：切換頻段和提供調(diào)諧電壓。2）對頻段的切換方式是相同的。電壓合成選臺和頻道合成選臺的不同點是產(chǎn)生調(diào)諧電壓的方法不同。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/20221113.電壓合成選臺與頻道合成選臺6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)頻率合成選臺原理見圖6-63：圖6-63頻率合成選臺原理圖11/1/20221126.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)頻率合成選臺原理見圖6結(jié)論：（1）電壓合成選臺存在兩個缺點：①用戶需要對每個電視頻道進(jìn)行預(yù)調(diào)；②隨著溫度或供調(diào)諧用的基準(zhǔn)電壓的變化，本振頻率會出現(xiàn)漂移，調(diào)諧的穩(wěn)定性變差，必須增加AFC電路來抑制頻率漂移。（2）頻率合成選臺完全克服了上述缺點：①對所有電視頻道都不需要預(yù)調(diào)；②由于晶振做基準(zhǔn)頻率，克服了頻率漂移和跑臺等缺點。雖然頻率合成選臺比電壓合成選臺電路復(fù)雜一些，但在集成電路如此發(fā)達(dá)的今天這談不上是缺點，所以頻率合成選臺一定會取代比電壓合成選臺。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/2022113結(jié)論：6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)10/23/204.I2C總線(1)

I2C總線的特點彩色電視機(jī)中常見的控制總線是I2C總線，它是由串行數(shù)據(jù)線和串行時鐘線構(gòu)成的串行總線結(jié)構(gòu)，在CPU與集成電路之間以及集成電路與集成電路之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙向傳遞。特點：①只需兩根SDA、SCL線進(jìn)行控制；②每個掛接在總線上的集成電路或模塊都有唯一地址，以軟件控制存??；③經(jīng)常存在主從關(guān)系；④多重主控能力；⑤串行8位雙向傳送；⑥連接到I2C總線上的集成電路的數(shù)量，僅受總線電容的限制。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)11/1/20221144.I2C總線6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)10/SDA與SCL都是雙向I/O線，通過上拉電阻接+VDD，當(dāng)總線空閑時，兩根線都是高電平，連到總線的器件的輸出級必須是集電極等具有“線與”的功能，也就是說當(dāng)該集成電路準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)時，把集成電極電壓拉低，從而使與之相連的數(shù)據(jù)線電壓降低，占據(jù)數(shù)據(jù)線發(fā)送數(shù)據(jù)。圖6-64是一使用MOS器件的I2C總線的連接關(guān)系圖。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)圖6-64I2C總線控制器件與I2C總線連接關(guān)系11/1/2022115SDA與SCL都是雙向I/O線，通過上拉電阻接+VDD，當(dāng)總(2)I2C總線的數(shù)據(jù)傳輸1)在數(shù)據(jù)傳輸中，SDA線上的數(shù)據(jù)，在時鐘為高電平時必須穩(wěn)定，數(shù)據(jù)線上的高、低電平狀態(tài)只能在SCL線為低電平時才可變換，否則數(shù)據(jù)被判無效。圖6-65說明了數(shù)據(jù)在I2C總線上的有效傳輸。6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)圖6-65數(shù)據(jù)在I2C總線上的有效傳輸11/1/2022116(2)I2C總線的數(shù)據(jù)傳輸6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主2)I2C總線的開始和結(jié)束條件開始條件：SCL線為高電平，SDA線由高電平轉(zhuǎn)至低電平。停止條件：SCL線為高電平，SDA線由低電平轉(zhuǎn)至高電平。I2C總線開始和停止條件如圖6-66所示：6.5.3數(shù)字處理電視機(jī)的主控系統(tǒng)圖6-66I2C總線數(shù)據(jù)傳送的開始和停止條件1