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DLP TV视频前端系统构架与设计的分析
 
慧聪网   2005年5月8日14时53分   信息来源:中电网    


  DLP TV视频前端的系统结构框架

  目前,我国尚处于模拟电视向数字电视过渡的时期。DLP TV视频前端系统需要能够接收多种制式、多种格式的视频节目,并通过视频格式转换和图像增强,将其转变为DLP光学系统能够接收的固定视频数据格式。传统的显示技术(如CRT)频响范围较窄,成像不够精细,也容易隐藏细微的图像失真。由于DLP技术在成像上具有高保真的特点,因此,DLP TV视频前端系统设计的难点之一就是如何进行系统设计与视频处理,使得模拟视频输入获得与数字视频相当的图像质量。 

    DLP TV视频前端系统的输入接口包括了模拟视频信号与数字视频信号两大部分。模拟电视信号经高频调谐下变频为模拟基带视频信号,和复合视频、S端子视频、分量视频一同进入Video Decoder。在Video Decoder中经模数变换、亮色分离、色度解调与输出格式转换的数字信号以BT.601或BT.656的格式输入Video Processor。另一类模拟视频信号来自计算机——以RGB格式输入的计算机图形信号在视频格式转换和图像增强之前经模数转换变为数字信号。为了兼顾数字电视广播的应用,数字视频输入通道包括了数字高频调谐、信道解码、MPEG-2信源解码等模块。

  Video Processor是DLP TV视频前端系统的核心所在。在这个模块中,经过去隔行变换、帧频转换、视频缩放等视频格式转换算法,不同来源的各路视频信号转变为DLP光学系统能够支持的分辨率和刷新率。同时,图像增强模块提供黑/白电平延伸、亮/色边缘增强、去噪滤波、肤色校正等算法,能够显著提升画质,改善主观视觉效果。多通道视频处理结合OSD屏显模块,能够实现PIP、POP、菜单导航等复杂的多窗口显示,给用户提供更多样的观赏风格。

  高性能的实时视频处理有赖于CPU、ROM、RAM和晶振的协同工作。随着视频处理向集成化方向发展,部分高端视频处理芯片内嵌CPU核,能够直接通过I2C总线实现对片外器件的控制。ROM存储了视频前端的自举代码和参数表,用于系统初始化;RAM大容量存储空间和高速率读写访问保证了视频处理的高效实时。

  由于DVI和LVDS数据格式采用差分方式传输,具有高效率、低功耗、低杂波干扰、带宽大的特点,Video Processor输出的RGB信号经TMDS/LVDS编码,发送到DLP光学系统中,从而完成整个视频前端处理过程。

  DLP TV视频前端的系统设计建议

  DLP TV视频前端的系统设计必须和DLP显示技术的特点,以及DLP TV的应用需求相结合。考虑到DLP 技术高清晰度、高对比度、线性传输特性的特点,以及DLP光学系统的具体构架,本文为DLPTV视频前端的系统设计提供下列建议。

  保持数据动态范围

  亮度、对比度、色调、色饱和度的设置,以及gamma校正的算法大都基于输入/输出响应曲线的调整,容易产生数据截断,缩小动态范围。反映在灰阶测试图中,体现为暗处和亮处的灰阶信号丢失。虽然大多数Video Decoder及Video Processor都具有亮色设置,或是gamma校正的图像增强模块,但是随着动态范围逐级压缩,会直接影响到后续的视频处理和图像质量,因此这类操作不宜在视频前端中进行。

  相对于前端,亮色设置与gamma校正更适合在后端中实现。与其他平面显示技术不同,DLP 光学系统中的DDP ASIC专用于DLP技术相关视频处理算法的实现,并能够设置亮度、对比度、色调、色饱和度和gamma查找表。实验证明,将亮色设置与gamma校正的算法从视频前端转移到DLP光学系统中实现,能够很大程度提高图像的主观视觉质量。因此,建议在DDP ASIC中进行上述图像增强的处理。 
 
 
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