基于PLM1000的CRT電視機高清電視圖像方案設計方案

(2) 同步分離器、PLL和Clamp模塊

輸入的亮度信號Y經(jīng)同步分離器模塊分離出后續處理模塊處理所需要的復合同步、水平同步和垂直同步等信號，并且根據分離出來(lái)的信號，按照不同格式的輸入信號同步信息不同，來(lái)檢測輸入信號的格式。檢測出來(lái)的格式會(huì )傳到寄存器控制模塊，該模塊根據檢測出的模式選擇向處理模塊配置相應的寄存器值。

內部模擬鎖相環(huán)PLL可基于行同步頻率產(chǎn)生像素時(shí)鐘，根據不同信號，提供不同的時(shí)鐘信號，為了保留更多的圖像細節，使圖像經(jīng)過(guò)處理后仍然保留了絕大部分細節信息，采用了過(guò)采樣時(shí)鐘來(lái)對ADC的輸出進(jìn)行采樣，以480P為例，標準定義采樣率為27MHz，行有效點(diǎn)為858個(gè)點(diǎn)，按照過(guò)采樣，我們采用75.6MHz采樣時(shí)鐘，行采樣點(diǎn)數達到2400個(gè)點(diǎn)，大大的增加了圖像的細節信息。

視頻信號的傳輸一般采用交流耦合方式，為了恢復視頻信號中的直流成分，同時(shí)消除低頻干擾如視頻信號中的疊加型干擾，必須對輸入信號進(jìn)行鉗位。該鉗位電路接收Signal Processing模塊輸入的精確鉗位信息，將輸入信號鉗位在固定的直流電平上。

(3) 3路10bit高速ADC

3路高速ADC將輸入的高清模擬視頻信號轉換為數字信號，采用只有專(zhuān)業(yè)級視頻處理器才使用的10bit量化保證了采樣的細節和精度，與傳統8bit ADC相比，信噪比提高了12dB。在后續信號處理以及最后的數模轉換中，都采用了10bit處理。

(4) Signal Processing模塊

經(jīng)ADC量化后的3路各10bit數據進(jìn)入Signal Processing模塊。該模塊的核心是一個(gè)高性能的視頻縮放模塊：將高清視頻信號按照不同的縮放比率生成標清視頻信號。它分為二部分組成：水平縮放單元和垂直縮放單元。連接水平和垂直縮放單元的是一個(gè)單口RAM，與采用雙口RAM相比，盡管增加了部分控制邏輯，但是由于單口RAM要比雙口RAM面積小得多，因此減少了芯片面積。

傳統電視是用戶(hù)根據自己的喜好手動(dòng)調整圖象參數，但是如果節目?jì)热莞?，比如播放對比度特別差的節目時(shí)，用戶(hù)還需要再次調整。PLM1000包含自動(dòng)圖象增強功能，即根據視頻圖像內容自動(dòng)修改圖像的低頻信號，并增強圖像的高頻信號，達到自動(dòng)調整圖像參數、增強圖像視覺(jué)效果的目的。

該模塊同時(shí)完成色度空間轉換、YUV轉RGB以及亮度、色度、飽和度調節等功能。

(5) 3路10bit高速DAC

高速DAC模塊功能將處理后的數字信號轉換成模擬信號輸入到模擬電視?？紤]到方便廠(chǎng)商做后續的模擬濾波處理，并且消除頻域上的折射效應，PLM1000的DAC時(shí)鐘為定義輸出時(shí)鐘的二倍。

(6) 通用串行總線(xiàn)接口。

該轉換芯片和外部的接口為一種通用的二線(xiàn)串行總線(xiàn)協(xié)議，通過(guò)它可以配置PLM1000需要改變的寄存器值。

PLM1000軟件流程如圖2：

上電后，電視機的CPU對PLM1000芯片執行上電初始化，執行必要的寄存器配置。同時(shí)為避免上電初始化期間電視機顯示不確定信息，此時(shí)PLM1000關(guān)閉視頻輸出。為節省功耗，PLM1000支持待機省電模式(Power Down)。在這種模式下，PLM1000芯片及其外圍電路所耗電流不到2mA。上電初始化完畢后，CPU讀取PLM1000芯片內部自動(dòng)格式檢測結果，并根據事先設定的規則判斷當前輸入信號格式。若連續N次檢測結果與當前信號格式不同，則設定當前檢測結果為芯片新格式，CPU關(guān)閉PLM1000芯片視頻輸出，并對芯片配置相應的工作參數后開(kāi)啟視頻輸出;若不同，則維持原格式，即PLM1000工作在原格式下。

PLM1000應用說(shuō)明

PLM1000作為一款高度集成化的高清電視圖像處理芯片，只需外接少量的電路元件和3.3V/1.8V 的電源供電就可工作。它采用的通用串行總線(xiàn)，可以直接與電視機的CPU連接。電視機廠(chǎng)商只需要在現有程序上增加很少的程序就可以完成PLM1000芯片的配置。

PLM1000有兩種封裝：SDIP64和LQFP64。

SDIP64封裝芯片可以直接安裝在電視機的主板上，所以，電視機廠(chǎng)家不必更改原有的單層電路板生產(chǎn)線(xiàn)，而只需增加少量的元器件成本。

對于主板尺寸較緊張的21寸CRT電視，特別是超短管，采用LQFP64(規格：12mmⅹ12mm)封裝、并采用插板的形式，則是較理想的選擇。這樣，只需在原有的電視機板上設計一個(gè)包含分量視頻輸入/輸出、電源和串行總線(xiàn)的接口，單獨生產(chǎn)一塊安裝有PLM1000 LQFP64封裝芯片的插板(已有廠(chǎng)家將此插板尺寸做到45mmⅹ65mm的規格)，而不用改變現有的硬件設計方案。

總之，作為一款具備完全自主知識產(chǎn)權的高清電視圖像處理芯片，PLM1000讓高清圖像走進(jìn)尋常百姓家;同時(shí)，這種低成本高清電視圖像處理解決方案，也延長(cháng)了CRT 電視機的產(chǎn)業(yè)周期，帶動(dòng)了全行業(yè)的資源優(yōu)化配置。