深入芯片看高清电视视频解码电路

数字高清电视模拟视频解码电路
1 泰鼎（TRIDENT）DPTV模拟视频解码器方案
---泰鼎DPTV（Digital Processing Television）模拟视频解码器方案不仅涵盖了模拟视频解码处理电路，还包括了数字图像变频、处理电路。
---泰鼎DPTV应用于高清电视的产品主要有4个档次，从低到高依次为：DPTV MV、DPTV 3D、 PanelTV 3D Pro和DPTV 3D Pro，以及 DPTV SVP-EX（采用了DCRe技术，该技术应用于影院真实动画，并在LCD投影仪、平板CRT和等离子TV方面性能优异）。
---泰鼎DPTV 3D芯片主要功能有自适应所有视频制式（PAL/NTSC/SECAM），可编程连续变频隔行扫描（75i，100i和120i）和逐行扫描（60p和75p），14个动态画面质量增强（14D）功能，内置可编程3D梳状滤波器的PAL/NTSC制式解码器和PAL/NTSC 制式数字解码器，以及高精度的10 bit ADC和DAC。
---泰鼎DPTV模拟视频解码器信号处理流程如图1所示。S－VHS、YCbCr和CVBS三种信号可通过DPTV进行选择处理。对CVBS和S－VHS经过自适应数字梳状滤波、彩色解码输出分量数字信号；对YCbCr分量信号只进行分量数字化处理输出分量数字信号。分量数字信号采用8bit或16bit的ITU-R 601标准格式数据。

2 微科（MICRONAS）模拟视频解码器方案
---微科（MICRONAS）模拟视频解码器方案一般采用VPC3230D全制式(PAL/NTSC/SECAM)彩色解码电路，它属于模拟视频前端处理电路。该芯片的主要特点如下：用于Y/C分离的高性能4H自适应梳状滤波器，具有自动调节垂直峰化功能；可适应所有视频制式；有4个CVBS视频信号输入端、一个S－VHS视频信号输入端，一个CVBS输出端，两个RGB/YCbCr分量输入端和一个快速消隐输入端；内含钳位电路及AGC电路、集成高质量的A/D转换器；多种制式同步信号处理，可对所有信号进行清晰度、对比度、亮度、彩色饱和度和色调控制；只需一个20.25MHz晶振和极少的外部元件便可实现其所有功能。
---CVBS、S－VHS及YCbCr/RGB分量视频信号均直接输入给VPC3230D，在CPU的控制下，通过I2C总线使VPC3230D选择其中的一路视频信号，送往A/D转换器。CVBS和S－VHS信号通过A/D转换后送自适应数字梳状滤波器和彩色解码器。YCbCr/RGB分量视频信号经A/D转换后进行模式、对比度、饱和度、亮度和色度的处理。以上经过处理的CVBS、S－VHS和YCbCr/RGB信号均要经混合器送2D定标器完成PIP、场景模式、对比度、亮度和峰化控制，最后得到数字视频信号。数字视频采用ITU-R 601 或ITU-R 656标准输出格式。ITU-R 656与ITU-R 601标准接口相比省去了水平同步线和垂直同步线，而将同步标志SAV和EAV叠加在数据信号的开始处进行传输。VPC3230D视频解码流程如图2所示。

3 飞利浦（PHILIPS）模拟视频解码器方案
---飞利浦（PHILIPS）模拟视频解码器方案一般采用SAA7118或SAA7119全制式彩色解码电路，属于模拟视频前端处理电路。SAA7118和SAA7119的主要功能大致相同，本文只介绍SAA7118，该芯片的主要特点如下：用于Y/C分离的高性能4H自适应梳状滤波器；自适应所有视频制式； 16路模拟信号输入端,可实现灵活的信号组合输入：CVBS、S－VHS、RGB/YCbCr分量和VSB/COFDM/QAM；具有用于CVBS、S－VHS和基带信号分离的亮度、对比度和饱和度调整和基于CVBS、S－VHS的色彩控制；可编程的亮度/色度带宽；内含钳位电路及AGC电路、集成4通道低噪声9bit 过采样A/D转换器；像素型多尺寸图像精密行场缩放控制，具有内插滤波和视频先入先出；时钟采样率达27MHz；特有的VBI Data Slicer（场逆程数据分割器）；输出8bit或16bit的ITU-R 601标准格式的数据输出端口，扩展X端口。
---SAA7118模拟视频解码流程如图3 所示。与SAA7118相比，SAA7119主要增加了如下功能：采用集成4通道低噪声4浮点ITU-R 656过采样(54MHz)10bit A/D转换器；可输入处理YPbPr(480P、576P)分量信号；输出ITU-R 656标准格式的数据。具有画质增强技术（肤色校正和可编程锐度控制等），时钟采样率达54MHz。
---SAA7118模拟视频解码设计的主要特点是：16路模拟信号的一种首先通过模拟输入处理器选择输入、信号钳位及AGC控制处理后，送4通道A/D转换器进行A/D转换，并采用相应的方法进行处理。对数字化CVBS信号先经过自适应数字梳状滤波完成亮/色分离后，再进行亮度、色度处理；对数字化S－VHS信号只进行亮度、色度处理（分离出色差Cr和Cb信号）；而对数字化RGB/YCbCr分量信号只进行分量处理。处理后的相应信号送入解码输出控制器，如果是S－VHS、CVBS信号，还要进行彩色解码。最后经定标器和输出格式化后，得到8bit或16bit的ITU-R 601格式的数据。

数字高清电视高清模拟分量视频解码电路
---目前高清模拟分量视频电路常用的IC是AD9883。AD9883是具有300MHz输入带宽的8bit高速A/D转换器，内部框图如图4所示,140MS/S的采样转换率最高支持1280×1024（75Hz刷新），可实现对YPbPr和RGB信号的数字解码处理。用于XGA和SXGA分辨率的显示。
---高清模拟分量视频信号（1080i/720P/1080P）YPbPr和VGA信号分别由三个RCA端子和D-SUB端子输入，高清信号和VGA信号通过高速开关切换出一路至A/D转换器AD9883，完成A/D转换，转化为24 bit或30 bit数字YPbPr或RGB输出。对于行场同步信号，VGA是直接将HD、VD输入到AD9883，而YPbPr信号则通过AD9883从Y信号中提取行场同步信号。
---视频解码电路决定图像彩色、亮色分离水平和非标准信号适应性等，较高水平的是SAA7118和SAA7119，一般用于液晶、等离子、微显(LCD/DLP)背投等高端产品，长虹CHD29168等少数CRT高清前端也有采用。该类产品在接收模拟电视信号时图像透亮感、白色纯正度和彩色艳丽等方面表现较好。微科VPC3230D、 TRIDENT的DPTV常用于普通数字高清CRT电视，例如长虹DT-5（如CHD2983）、DT-7/DT-1（如CHD29166、CHD2990）机芯均采用VPC3230D作为解码IC；创维V12数字引擎电视则是采用TRIDENT DPTV 3D及以上档次解码IC。