數(shù)字高清CRT電視系統(tǒng)解決方案 - 全文

關(guān)鍵詞： CRT , 數(shù)字高清

CRT顯象管電視作為人類使用時(shí)間最長(zhǎng)、技術(shù)最成熟的顯示設(shè)備，盡管受到各種新興顯示技術(shù)的挑戰(zhàn)，但隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，仍然充滿著活力和發(fā)展?jié)摿?。在使用高行頻逐行顯象管和數(shù)字視頻處理等一系列先進(jìn)技術(shù)后，不僅保留了色彩還原度高、運(yùn)動(dòng)畫面流暢等優(yōu)點(diǎn)，而且支持了現(xiàn)在主流的各種高清顯示格式，立刻從普通模擬CRT電視跨入了數(shù)字高清電視的領(lǐng)域，成為未來數(shù)字信息家電系統(tǒng)的組成部分。 　　

在平板電視和光顯技術(shù)的快速發(fā)展改善了各自固有的顯示缺陷后，有人認(rèn)為CRT電視會(huì)很快退出市場(chǎng)，被輕薄的平板電視和超大尺寸的光顯背投所取代。但事實(shí)是平板電視等的銷量很難有大的突破，CRT電視還在不斷的發(fā)展、不僅會(huì)減少厚度和重量，而且要以更高的性價(jià)比保持市場(chǎng)份額。尤其在中國大陸市場(chǎng)，CRT電視仍是適用于中國農(nóng)村中長(zhǎng)期市場(chǎng)的一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、高性能的機(jī)種，在很長(zhǎng)一段時(shí)間都將是電視產(chǎn)品線的中堅(jiān)力量。CRT高清電視的概念其實(shí)幾年前就出現(xiàn)了，曾經(jīng)一度被包裝為“數(shù)字化電視”。從概念上講，只有具備兩個(gè)條件才能稱作CRT數(shù)字高清電視。一是數(shù)字化處理，二是高行頻逐行細(xì)節(jié)距顯象管。前者是對(duì)信號(hào)處理的要求，后者是物理實(shí)現(xiàn)的途徑。二者缺一不可，若使用原先的模擬視頻處理技術(shù)，只能做到有限的視頻增強(qiáng)，顯示效果是沒有根本改善的，也不能做到視頻提升；若使用老的隔行顯象管，行頻低，無法達(dá)到高質(zhì)量的視頻信號(hào)所要求的帶寬，節(jié)距不夠細(xì)也不能大幅提高水平清晰度。因此，是否是真正的CRT高清電視需要加以判斷。不過，隨著數(shù)字家電市場(chǎng)的成熟和新一輪競(jìng)爭(zhēng)的開始，以往的“數(shù)字化電視”會(huì)逐漸被市場(chǎng)淘汰，取而代之的將是真正的數(shù)字高清CRT電視。
　　
WSC2000是WeststarChips公司第二代芯片系列中專為數(shù)字高清CRT電視應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一款視頻處理芯片，內(nèi)含采用自主獨(dú)特算法的EEPC隔行轉(zhuǎn)逐行、圖像縮放、幀頻提升、視頻增強(qiáng)等模塊，并集成了視頻解碼器、MCU、位圖OSD、Closed Caption和高性能多制式視頻編碼器，分辨率支持到頂級(jí)高清格式1080P，具有3D動(dòng)態(tài)降噪和CCS亮色串?dāng)_校正功能，支持掃描速度調(diào)制信號(hào)SVM輸出。芯片內(nèi)部對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行10位數(shù)字處理，通過3個(gè)10位DAC輸出3路模擬信號(hào)。由于在去隔行處理時(shí)EEPC算法已能夠?qū)σ曨l信號(hào)進(jìn)行有效的降噪，而芯片內(nèi)又設(shè)計(jì)了一個(gè)降噪模塊，則總的降噪能力達(dá)到10dB以上，因此顯示畫面更加清晰、靜態(tài)效果更好。打開CTI色彩校正功能后，畫面顏色會(huì)更加純正、艷麗。具有電影模式自動(dòng)檢測(cè)功能，電影模式進(jìn)入、退出速度快。自動(dòng)膚色校正功能可以在遇到明暗強(qiáng)烈對(duì)比或其他不理想場(chǎng)景時(shí)正確反映人物膚色。   　　

以下是基于此視頻處理器的一整套數(shù)字高清CRT電視系統(tǒng)解決方案： 　　

一、硬件部分

1.主機(jī)板方案
2.數(shù)字視頻信號(hào)處理方案
3.視放方案 　

二、軟件部分

1.OSD設(shè)計(jì)
2.圖像調(diào)節(jié)、伴音控制
3.信號(hào)切換與調(diào)節(jié)
4.掃描控制 　　

設(shè)計(jì)需求 　　

1.輸出信號(hào)： 　　      
             歸一化行頻鋸齒波；
　　       歸一化場(chǎng)頻鋸齒波；
　　       預(yù)視放后模擬RGB輸出；
　　       水平枕形失真校正信號(hào)；
　　       模擬SVM輸出。 　　

2.輸入信號(hào)支持： 　　      

模擬TV：
　　       一路TV CVBS輸入，全制式 　　       模擬視頻：
　　       一路S端子、兩路AV端子、一路YCbCr端子 　　       標(biāo)清、高清信號(hào)：
　　       一路YPbPr，支持到1080P᤼Hz 　　       PC信號(hào)：
　　       一路15－pin  D-Sub端子

硬件部分：
　　·主機(jī)板： 　　一體化Tuner
　　掃描電路
　　音頻處理、音頻放大
　　整機(jī)電源 　　·數(shù)字視頻信號(hào)處理板 　　解碼、模數(shù)轉(zhuǎn)化
　　數(shù)字視頻信號(hào)處理
　　預(yù)視放和掃描控制 　　·操作接口 　　鍵盤
　　紅外接收器
　　電源指示 　　·視放板 　　視放電路
　　SVM驅(qū)動(dòng) 　　·其他功能擴(kuò)展 　　讀卡器，MPEG－4解碼，DVB、ATSC解碼…… 　　主機(jī)板結(jié)構(gòu)如圖一所示

主板包括了與外界多種信號(hào)源連接的接口電路模塊、進(jìn)行視頻處理的數(shù)字板、支持顯象管的視放模塊、音頻處理模塊、電源模塊等部分。可選用數(shù)字式D類放大芯片增強(qiáng)伴音回放效果。配合東芝新的高集成度視放處理及掃描控制模塊，簡(jiǎn)化了底板設(shè)計(jì)，并且控制信號(hào)完全由數(shù)字板提供。 　　

數(shù)字視頻處理板如圖二所示：

數(shù)字處理板包括了電視信號(hào)解碼器、視頻信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換器、WSC2000視頻處理芯片、預(yù)放和掃描控制電路。 　　

WSC2000集成了MCU和OSD發(fā)生器，若需要較大的程序存儲(chǔ)空間時(shí)，外部需要再添加一塊flash存儲(chǔ)器，可進(jìn)行ISP（In System Programming）編程，軟件的更新，大大方便了系統(tǒng)的調(diào)試。2M×32Bit SDRAM作為WSC2000內(nèi)部進(jìn)行隔行轉(zhuǎn)逐行處理的臨時(shí)存儲(chǔ)器，由于采用了足夠大的存儲(chǔ)器預(yù)存視頻禎信息并能對(duì)時(shí)序進(jìn)行徹底的重構(gòu)，所以WSC2000可以使輸出信號(hào)的格式與輸入信號(hào)是何種格式無關(guān)，對(duì)輸出信號(hào)的各種苛刻要求都可通過調(diào)節(jié)芯片內(nèi)部寄存器進(jìn)行設(shè)置。根據(jù)WSC2000這種獨(dú)特的信號(hào)處理架構(gòu)可以把芯片系統(tǒng)看做一個(gè)黑盒子模型（如圖三），無論輸入是CVBS、S-video、VGA、YPbPr還是CCIR-ITU656/601數(shù)字信號(hào)，輸出都可以任意選擇為CVBS、S-video、VGA、YPbPr、24位數(shù)字信號(hào)甚至是其他非標(biāo)信號(hào)。

　　
軟件部分： 　　·位圖256色OSD菜單 　　              支持多國文字
　　              顏色、透明度選擇
　　              語言選擇
　　              位置選擇
　　              待機(jī)畫面 　　·圖像調(diào)節(jié)、伴音控制 　　              亮度、對(duì)比度、飽和度、銳度調(diào)節(jié)
　　              藍(lán)、黑電平擴(kuò)展
　　              3D數(shù)字降噪、CTI調(diào)節(jié)
　　              3D CCS調(diào)節(jié)
　　              電影模式選擇、畫面凍結(jié)
　　              幅型比切換（16：9/4：3）


色彩偏好設(shè)置
　　              ABL/ACL
　　              白平衡調(diào)節(jié)
　　              伴音控制
　　·信號(hào)切換與調(diào)節(jié) 　　              各種輸入信號(hào)切換
　　              TV、PC模式獨(dú)立調(diào)節(jié)
　　              工廠模式（能進(jìn)行大部分重要參數(shù)調(diào)節(jié)）
　　·掃描控制                             自動(dòng)頻率控制（AFC）
                            場(chǎng)幅、場(chǎng)位置、場(chǎng)線性、場(chǎng)極高壓控制
                            幾何校正、旋轉(zhuǎn)
                            行幅、行極高壓控制
                           
其他掃描控制        

軟件的設(shè)計(jì)也是一個(gè)關(guān)鍵，WSC2000系統(tǒng)在硬件上保證了各種創(chuàng)意的完美體現(xiàn)，可以自由設(shè)計(jì)位圖型OSD（On Screen Display）界面，可以隨意定制開機(jī)Logo畫面。作為整個(gè)系統(tǒng)的核心控制器件，WSC2000內(nèi)部的MCU通過I2C總線來控制各個(gè)部件與模塊，使軟件程序容易采用統(tǒng)一架構(gòu)描述各種控制信息，使代碼更加簡(jiǎn)潔，運(yùn)行更穩(wěn)定。

此系統(tǒng)方案是完全符合數(shù)字高清CRT電視要求的設(shè)計(jì)?？梢圆捎媚壳白罴?xì)節(jié)距的顯象管，也可根據(jù)成本選用不同檔次的逐行顯象管。支持目前流行的各種輸入標(biāo)準(zhǔn)、可進(jìn)行多種功能擴(kuò)展、還可進(jìn)行固件升級(jí)，方便調(diào)試、滿足消費(fèi)者的各種需求。在現(xiàn)今五顏六色的賣場(chǎng)中，能有一臺(tái)這樣的電視會(huì)令人耳目一新。