一種從SDTV到HDTV的解決方案設(shè)計(jì)

摘要：基于專用格式轉(zhuǎn)換芯片(VTP)提出了一種從SDTV到HDTV的解決方案，分析了此方案的各個(gè)功能模塊，并討論了其電路系統(tǒng)的主要特點(diǎn)，最后對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

    關(guān)鍵詞：格式轉(zhuǎn)換 高清 DVD 機(jī)頂盒

長(zhǎng)期以來(lái)，視頻格式轉(zhuǎn)換主要用于普通模擬電視、不同電視制式的轉(zhuǎn)換。例如PAL與NTSC制之間的轉(zhuǎn)換，以適應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)不同國(guó)家、電視制式不同的需要。直到最近，采用提升場(chǎng)頻或行頻技術(shù)的“100Hz、逐行掃描”電視的出現(xiàn)，現(xiàn)有的視頻格式轉(zhuǎn)換技術(shù)大多仍局限于對(duì)模擬電視信號(hào)的處理。但隨著數(shù)字電視的推出和發(fā)展，為了追求更高的清晰度，針對(duì)數(shù)字視頻信號(hào)格式轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究及硬件實(shí)現(xiàn)也逐漸成為熱點(diǎn)。經(jīng)過(guò)多年深入研究及FPGA硬件驗(yàn)證［1］，一種數(shù)字視頻專用格式轉(zhuǎn)換芯片VTP(Video Transform Processor)最終成功流片，并通過(guò)了功能測(cè)試。

本文所設(shè)計(jì)的電路系統(tǒng)正是為此芯片提供一種解決方案，目的是通過(guò)輸入普通標(biāo)清數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)本電路處理后，輸出目前市場(chǎng)數(shù)字高清電視機(jī)所能接收的高清信號(hào)，為其提供一種可靠的節(jié)目源。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成原理

目前廣泛流行的DVD播放機(jī)和衛(wèi)星機(jī)頂盒(STB)，所處理的視頻信號(hào)一般都是基于MPEG-2MP@ML編碼［2］，且其圖像掃描格式與ITU-RBT656標(biāo)準(zhǔn)［3］所要求的圖像掃描格式兼容，即720x576x25(PAL)或720x480x30(NTSC)。

而與此同時(shí)，由于數(shù)字電視國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)遲遲未能出臺(tái)，使得市場(chǎng)中各種先已推出的“數(shù)字高清電視”，只能收看一般節(jié)目，而全無(wú)“高清”的意義。

對(duì)此，綜合以上兩個(gè)方面，結(jié)合VTP芯片的功能，設(shè)計(jì)了一種比較廉價(jià)的解決方案，其基本原理框圖如圖1所示。

從圖1可以看出，電路系統(tǒng)的輸人為符合ITU-RBT656標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號(hào)(標(biāo)清信號(hào))，而輸出為高清電視機(jī)所能播放的模擬高清信號(hào)；在此電路系統(tǒng)中完成了標(biāo)清視頻信號(hào)到高清視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

根據(jù)視頻信號(hào)在電路系統(tǒng)中的處理過(guò)程，將此電路分為四個(gè)模塊：輸入接口模塊、時(shí)鐘鎖相模塊、格式轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換(D／A)模塊。

以下將對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)分析。

1．1 輸入接口模塊

在此模塊中，主要包括兩部分：輸入接口和電平轉(zhuǎn)換，以完成輸入信號(hào)的預(yù)處理。

1．1．1 輸入接口的物理定義

由于輸入的標(biāo)清視頻信號(hào)其頻率高達(dá)27MHz，考慮到必須要保證視頻信號(hào)的質(zhì)量，減少信號(hào)在傳輸過(guò)程中受到的干擾；需要采用差分信號(hào)傳輸(實(shí)際中采用了LVDS信號(hào))，輸入電路板后再轉(zhuǎn)換為普通TTL數(shù)字信號(hào)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)［3］，差分信號(hào)的物理接口需要采用DB25的形式。

實(shí)際使用中，考慮成本因素，視頻信號(hào)采用8bit量化方式，其數(shù)據(jù)位最低的兩位不用(如圖2所示)，因而圖2中PIN腳11、24、12、25直接懸空。

1．1．2 信號(hào)電平轉(zhuǎn)換模塊

[1] [2] [3] 

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