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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    

    作者:德州仪器DLP 应用工程师 汪海鹰  

  目前,全球已有超过20家公司研制和生产大尺寸、高清显示的DLP光显电视。视频前端是DLP TV的重要组成部分,涵盖广播电视接收、视频格式转换、图像质量增强等各个方面。如何接收和处理模拟视频信号,使其获得细腻真实的再现,为视频前端的处理提出了挑战……

  前言 

  TI的 Digital Light Processing技术是一项先进的数字显示技术,具有高清晰度、高对比度、丰富色彩再现和高可靠性的特点,广泛应用于投影仪、电视和数字影院。目前,全球已有超过20家公司研制和生产大尺寸、高清显示的DLP光显电视。其中LG和Samsung的DLP TV已进入中国市场。

  视频前端是DLP TV的重要组成部分,它涵盖了广播电视接收、视频格式转换、图像质量增强等各个方面。视频前端的处理性能、系统构架,以及与光学系统的匹配程度,对DLP TV的图像质量有着很大影响。本文从DLP显示技术的特点和DLP TV的应用需求出发,讨论了视频前端的系统构架,并为系统设计提出了建议。

  DLP显示技术的特点

  DLP光学系统的核心是Digital Micromirror Device(数字微镜芯片),该器件基于CMOS标准半导体工艺,并具有调节反射面的旋转机构。DMD表面上每片被寻址的微镜对应着一个显示像素。随着视频数据电信号的变化,微镜以每秒五千次的速度在两个状态间倾斜,实现光开关的作用,从而产生精确的数字灰阶。配合色轮机构的高速旋转,就可以获得丰富的色彩再现。

  由于成像机理的差别,不同显示技术在光学机构、亮度/对比度表现能力、分辨率、输入/输出响应特征等方面有着巨大的差别。因此,在设计DLP TV视频前端系统的过程中,必须注意DLP技术的一些特点。只有当视频前端处理良好匹配这些显示特性时,才能够实现DLP技术最佳的图像质量。

  高清晰度

  DMD表面微镜阵列的规模决定了DLP光学系统可以达到的显示分辨率。目前在大屏幕光显电视应用中,最新一代DMD芯片可以实现1920 1080的高清显示。高清视频实时处理的要求,以及大尺寸电视的显示特性,对DLP TV视频前端系统的处理性能提出了很高的要求——除了视频处理芯片的带宽、实时性、算法性能之外,还需要考虑存储空间的大小和读写访问速度。

  高对比度

  基于Dynamic Black(动态黑色补偿)技术的DLP光学系统能够达到>5000:1的全开/全关对比度,远远高于其他平面或微显技术的同类指标。高对比度显示能够生动再现丰富的灰度层次,画面锐利、具有立体感。但同时,高对比度的显示特点要求视频前端系统具有更高的数据精度。传统8 bit的数据宽度已无法满足高对比度DLP系统的应用需要,容易在画面上产生轮廓和等高线失真。由于数据精度不足,视频前端处理过程中量化误差和截断误差产生的噪声问题也会进一步恶化。

  线性传输特性

  DLP光学系统具有线性的传输特性,数据带宽高,不存在gamma特性的光像畸变。由于其频率响应特性呈现全通特性,不论是画面的平坦区域,还是细腻的高频细节,都能够得到真实地再现,画面细腻、细节丰富。然而,作为一种特殊的高频部分——噪声,也会经光学系统的投射而出现在屏幕上。因此,去噪滤波模块(如三维去噪滤波,或是针对MPEG视频源块效应和量化噪声的去噪滤波)在DLP TV视频前端处理中不可或缺,其性能直接影响了图像质量。

 
 
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