Глава 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.. 9.
Глава 6. Цифровая обработка видеосигналов (продолжение)
Рис. 6.5. Блок-схема тракта цифровой обработки видеосигналов телевизора SONY KV-S295
Если принимается полный цветной телевизионный сигнал PAL или NTSC, то на входы S1 и S2 подается низкий уровень, и входной коммутатор, как это показано на рис. 6.6, направляет сигнал с 22 вывода на фильтр нижних частот YLPF, подключенный между 20 и 19 выводами 1C 1302. Отфильтрованный сигнал через 19 вывод поступает на ключевую схему привязки уровня CLP. Привязка уровня необходима, поскольку напряжение питания 1C 1302 составляет 9В, в то время как микросхема АЦП IC301 запитана напряжением 3,3 В. Импульсы привязки вырабатываются отдельной схемой и подаются на 16 вывод 1C 1302 точно в те моменты, когда на задних площадках строчных гасящих импульсов появляются «вспышки» цветовой поднесушей.
Рис. 6.6. Схема привязки уровня и переключения видеосигналов в телевизоре SONY KV-S295
Если принимаются PAL или NTSC Y/C сигналы, то на 23 выводе (S1) устанавливается высокий логический уровень, благодаря чему входной коммутатор переключается на 24 вывод, куда поступает яркостный сигнал Y. Дальнейший путь сигнала Y такой же, как и полного сигнала в предыдущем случае. Цветовой сигнал С, как это показано на рис. 6.7, поступает при этом на 30 вывод, откуда через свой входной коммутатор направляется на ФНЧ сигнала цветности CLPF, присоединенный к 13 и 10 выводам. Затем производится привязка уровня отфильтрованного сигнала цветности, после чего он поступает для оцифровки на встроенный АЦП микросхемы IC302.Если принимается полный цветной телевизионный сигнал SECAM, то его демодуляция осуществляется аналоговым декодером TDA8395 (1C 1301). Выдаваемые декодером цветоразностные сигналы R-Y и B-Y подаются на микросхему IC 1302 (31 и 32 выводы), где производится привязка уровней и мультиплексирование (объединение в один последовательный сигнал). Дальнейший путь сигнала цветности SECAM такой же, как и сигнала С в предыдущем случае, с той лишь разницей, что на 25 вывод IC1302 подается высокий уровень (рис. 6.7).
CXD2300Q представляет собой 8-битный АЦП, разработанный специально для преобразования телевизионных сигналов. Тактовый сигнал, имеющий частоту 4fSC (17,72 МГц или 14,32 МГц, в зависимости от, того, какова частота поднесущей цветности - 4,43 МГц или 3,58 МГц), поступает на 12 вывод. Полный видеосигнал или яркостный сигнал Y, поступающий на 21 вывод, преобразуется в пределах от верхнего опорного напряжения VRT (Voltage Reference Top), подаваемого на 18 вывод от источника +3,3 В, до регулируемого нижнего опорного напряжения VRB (Voltage Reference Bottom), подаваемого на 24 вывод. Значению входного аналогового сигнала, равному VRT, соответствует выходной код 11111111, а значению VRB - 00000000 на 1-8 выводах.
Если принимается сигнал SECAM или разделенные Y и С, то яркостный сигнал Y оцифровывается той же IC301, а сигнал цветности — встроенным АЦП, содержащимся в микросхеме IC302 (CXD2030R). Этот АЦП тактируется тем же самым сигналом 4fSC, что и IC301, и преобразует цветоразностные сигналы R-Y и B-Y при тех же значениях опорных напряжений VRT и VRB.
Рис. 6.7. Схема привязки уровня сигнала цветности в телевизоре SONY KV-S295
Когда принимается видеосигнал в системе SECAM, декодер TDA8395 подает управляющие логические сигналы высокого уровня SECAM ID и SECAM DISCR соответственно на 25 и 24 выводы микросхемы CXD2030R, переводя ее в режим обработки сигнала SECAM. В этом случае полный цифровой видеосигнал, поступающий на 127—134 выводы, пропускается через режекторный фильтр для удаления цветовой информации. Эта операция проделывается путем вычитания из полного видеосигнала оцифрованного сигнала цветности, полученного в результате А/Ц-преобразования из входного аналогового сигнала цветности, подаваемого на 21 вывод 1С302. Оцифрованный сигнал цветности SECAM перед вычитанием подвергается цифровой привязке уровня и пропускается через цифровую линию задержки (8 тактовых циклов) для совмещения по времени яркостных и цветовых переходов на изображении. Затем с помощью устройства памяти на строку производится демультиплексирование — восстановление исходных цветоразностных сигналов B-Y и R-Y.
Если на входы поступают разделенные сигналы Y и С (например, от S-VHS источника), то обработка их производится по-другому. Яркостный сигнал Y пропускается через цепи без какой-либо фильтрации (в нем отсутствует сигнал цветности). Сигнал цветности С сначала оцифровывается во внутреннем АЦП, затем через схему автоматической регулировки насыщенности АСС (Automatic Colour Control) подается на цифровой демодулятор и далее через автоматический выключатель цвета СК (Colour Killer) — на выход (61—68 выводы 1С302).
В режиме приема PAL или NTSC разделение полного цветного телевизионного сигнала на Y и С компоненты производится адаптивным цифровым двумерным гребенчатым фильтром. Работа этого фильтра основана на использовании соотношения между частотой поднесущей сигналов цветности fsc и частотой горизонтальной развертки fh. Для сигнала PAL отношение fsc/fh составляет 433618,75 Гц/15625 Гц = 283,7516 а для сигнала NTSC — 3579545 Гц/15734 Гц = 227,5.
Это означает, что в случае приема сигнала PAL в одном периоде строчной развертки содержится 283 полных и 3/4 периода сигнала цветовой поднесущей, а для NTSC — 227 полных и 1/2 периода.
Таким образом, если полный видеосигнал PAL сложить с таким же сигналом, задержанным на время 2Н (Н — период строчной развертки), то в результате будет получен компонент Y, поскольку фаза сигнала цветности в задержанном сигнале будет отличаться от исходной на 1800. Аналогично, если из исходного полного видеосигнала PAL вычесть такой же сигнал, задержанный на время 2Н, то мы получим чистый сигнал цветности С.
Разделение полного видеосигнала NTSC производится по тому же принципу, с той лишь разницей, что исходный сигнал складывается и вычитается с сигналом, задержанным на период 1Н. Схематически упрощенная структура гребенчатых фильтров PAL и NTSC представлена на рис. 6.8. При объяснении их принципа действия мы предполагали, что фаза поднесущей цветности fsc остается неизменной, что в действительности для меняющегося изображения, конечно, не соблюдается, поскольку именно фаза поднесущей несет информацию о цвете. Поэтому реальная схема гребенчатого фильтра получается более сложной.
На самом деле схема, которая используется в шасси SONY AE-3, содержит три гребенчатых фильтра с различным временем задержки и один полосовой фильтр. Входной переключатель выбирает для каждого поля изображения наиболее подходящий фильтр в зависимости от содержания принимаемой картинки, реализуя таким образом так называемый адаптивный фильтр. Характеристики всех фильтров (времена задержки, частотные полосы, коэффициенты пропускания) определяются содержимым регистров, управляемых по шине 12C, и могут быть установлены или изменены обслуживающим специалистом в сервисном режиме.
Рис. 6.8. Схематическое представление структуры гребенчатых фильтров PAL и NTSC
Рис. 6.9. Принцип действия схемы АСС
После разделения яркостный сигнал Y пропускается через схему задержки (36 тактовых циклов для PAL или 35 тактовых циклов для NTSC) для того, чтобы скомпенсировать задержку более узкополосного сигнала цветности и совместить яркостные и цветовые переходы.Выделенный сигнал цветности направляется далее через схему автоматической регулировки цветовой насыщенности (АСС) на демодулятор. Схема АСС поддерживает уровень сигнала цветности практически постоянным (±0,5дБ) при изменениях уровня этого сигнала на выходе гребенчатого фильтра в пределах от -18 до +6 дБ. Принцип ее действия показан на рис. 6.9. Выделенное из сигнала цветности с помощью схемы дискриминатора DSP и продетектированное значение амплитуды «вспышки» цветовой поднесущей поступает в качестве сигнала обратной связи на перемножитель и сдвиговый регистр, воздействуя на их коэффициенты передачи таким образом, чтобы уровень сигнала на выходе полосового фильтра BPF2 был равен задаваемому по шине 12C опорному значению.
Цветоразностные сигналы B-Y и R-Y с выхода демодулятора поступают через выключатель цветности по очереди на мультиплексор, который формирует уже совместно с яркостным сигналом Y поток цифровых данных в формате 4:2:2. Выключатель цветности прекращает поступление цветоразностных сигналов на мультиплексор в случаях, если продетекти-рованная амплитуда «вспышки» цветовой синхронизации становится ниже определенного порога, установленного по шине I2C.
Цифровое значение фазы зарегистрированной «вспышки» сигнала цветовой синхронизации из схемы DSP подается на отдельный ЦАП, как это показано на рис. 6.10, откуда уже в виде аналогового напряжения поступает на варикап HVU359 для автоматической подстройки фазы генератора цветовой поднесущей, образованного навесными элементами, присоединенными к 45 и 46 выводам микросхемы CXD2030Q.
Рис. 6.10. Выход схемы АСС телевизора SONY KV-S295
Схематически связь между отдельными устройствами, участвующими в операции распознавания системы цветного телевидения, представлена на рис. 6.11. Идентификация сигнала цветности основного изображения производится устройствами CXD2030 и СХА1840, работающими под управлением программы. То же самое для дополнительного изображения проделывается процессором CXD2033 под управлением программы. Переключение частоты полей между значениями 50 Гц и 60 Гц производится аппаратными средствами, а переключение частоты поднесущей цветности между значениями 4,43 МГц и 3,58 МГц осуществляется программно. Наличие сигнала SECAM обнаруживается внешним декодером, который передает сигнал обнаружения SECAM ID на субконтроллер (процессор режима «кадр в кадре») через CXD2030 или (и) через CXD2033.
Рис. 6.11. Схема работы устройства распознавания системы телевидения в телевизоре SONY KV-S295
Глава 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.