SDA9206数字电视AD电路的应用

1.数字处理电视概况;2.A/D模拟/数字转换电路的工作原理 3.SDA9206的简介;4.SDA9206在数字处理电视机的应用

第一章 概述

1.1 数字电视概况

所谓数字电视，是将传统的模拟电视信号经过抽样、量化和编码转化成用二进制数代表的数字式信号,然后进行各种功能的处理、传输、存储和记录，也可以用电子计算机进行处理、监视和控制。设备更高的技术性能，采用数字技术不仅使各种电视设备获得比原有模拟式设备更高的技术性能,而且还具有模拟技术不能达到的新功能,使电视技术进入了崭新的时代.

数字电视技术与原有的模拟电视技术相比，有以下优点：

（1） 信号杂波比和连续处理的次数无关。

（2） 可避免系统的非线性失真的影响。

（3） 数字设备输出信号稳定可靠。

（4） 易于实现信号的存储，而且存储时间与信号的特性无关。

（5） 由于采用数字技术，可以实现设备的自动化操作和调整。

（6） 很容易实现加密/解密和加扰/解扰技术，便于专业应用。

（7） 可以与计算机“融合”而构成一类多媒体计算机系统，成

为未来“国家信息基础设施”的重要组成部分。

（8） 具有可扩展性、可分级性和互操作性。

一般来说，目前数字电视系统可分为两类，一类是包括压缩码率在内的数字电视信号传输系统，另一类是电视信号的数字处理和加工系统。

数字电视信号的传输系统由以下各部分组成：(详见图1.1)

图1.1 电视信号传输系统

1

1.数字处理电视概况;2.A/D模拟/数字转换电路的工作原理 3.SDA9206的简介;4.SDA9206在数字处理电视机的应用

电视信号的数字处理和加工系统如图1.2 所示:

A/D和D/A变换器是模拟电视信号与数字处理设备的接口,通常A/D变换器对模拟电视信号进行PCM编码,输出数字电视信号供改善图象质量或某种特殊功能的加工及处理.

图 1.2 数字处理和加工系统

从整个电视系统来看，发展数字电视可以分几步走：

（1）局部设备数字化。即摄影机输出为模拟信号，经模拟、数字转换（A/D）变成数字信号，在演播室中的数字设备进行处理，如数字特技处理，处理完后，又转变成模拟信号（D/A），再用电视发射机发射。接收机收到信号以后，检波成视频信号，再经A/D变换成数字信号，在接收机中进行处理（如数字降噪、数字轮廓校正、数字去重影、画中画等），再由D/A变换在显像管上显示出高度清晰、噪声极小的鲜艳图画。

（2）全系统实现数字化，即把要发送图像直接变成数字信号，经编码压缩再变成适合于传输的码型，在数字微波、数字光纤信道上传输，在接收端再将所收到的数据恢复成电视图像，在通道的所有的环节上电视信号都是以数字形式传送的.

1.2 电视系统的一些基本参数

一.场扫描频率的选择

在电视技术的发展初期,确定电视图象的重复频率时,既参照了电影中画面频率不得低于每秒48次的参数,也考虑了电视中的特有现象,即交流电的干扰问题。为了减低这种干扰在屏幕上的可见度，将48次/秒的数据做适当修改，使我国电视图象重复率和电力网的频率保持一致，选定为50Hz。

随着电子技术的发展，电视系统中的交流声干扰已减弱到电视图象上几乎看不出来的程度。而以传统的现行625行/50场、2:1的标准电视信号在HDTV的大屏幕上显示图象,则容易产生大面积的闪烁、 2

1.数字处理电视概况;2.A/D模拟/数字转换电路的工作原理 3.SDA9206的简介;4.SDA9206在数字处理电视机的应用

行间抖动、爬行、并行等现象。如果采用1249行/100场、2：1隔行扫描系统，则可以消除大面积闪烁，其行间抖动频率为50Hz，从而消除了行间抖动的可见度，爬行最慢速度为5.75秒,而且无并行现象。这说明了当场频为100Hz时，使人观看电视感到舒适，而场频为60Hz时，一般的显示装置在通常的亮度下，已无明显的大面积闪烁现象。所以，增加场频有助于提高电视图象的质量。 要使场频达到100Hz，可以用以下几种方法： （1）AABB格式

该格式能消除大面积闪烁,但不能减少行间闪烁,附加的时延是为了获得平滑显示的需要。

（2）ABAB格式

该格式最大的特点是能同时减小大面积闪烁及行间闪烁。 （3）AB'A'B 格式(注:符号 '表示加权平均) 该格式的详细内容略。

该格式的特点是能同时减小大面积闪烁及行间闪烁,有利于动态图象。

二.扫描行数的选择

图象清晰度与扫描行数有密切的关系。扫描行数越多,图象就越清晰,但相应的带宽也增加。在兼顾到图象的清晰度指标及电视设备的复杂性特别是电视接收机的成本时，大部分国家包括我国最后统一在每帧525行或625行这两个数字上。

3

1.数字处理电视概况;2.A/D模拟/数字转换电路的工作原理 3.SDA9206的简介;4.SDA9206在数字处理电视机的应用

但随着显象管屏幕尺寸不断增大，525和625行电视系统的发辨率越来越不够，在考虑到人眼的生理要求及实验结果的基础上，目前世界上的HDTV扫描行数基本上定在1050或1250上。

三.电视图象的宽高比

电视图象的宽高比是电视系统的重要参数，它影响到一系列的性能指标。电视采用了早期电影所选定的画面宽高比为4：3的标准，并沿用至今。当宽高比为4：3时，人观看画面时头部不需要摆动感到轻松、舒适。

但这个标准没有考虑到人眼的视野和艺术效果，由于人眼的实际视野大于120度，因此如果宽高比为16：9时，观察者对于原野风光以外的多数画面都感到满意，会感到画面色彩更绚丽，场面更加气势磅礴。当宽高比为2：1时，观察者对于屏幕上所显示出来的各种画面都感到满意。HDTV采用16：9标准。

四.亮度及色度信号

利用色度学的原理和根据兼容制的有关规定，把红、绿、蓝三个基色信号改组成三个独立的新信号，以实现兼容性的彩色电视传输。这三个信号是亮度信号Y和两个色差信号R-Y、B-Y。

为保证与黑白电视兼容，必须传送亮度信号Y。如果把整个电视系统看作线性系统，则彩色光的亮度与R、G、B的关系可写成：

Y=0.30R+0.59G+0.11B

既然已传送代表亮度的亮度信号Y，代表彩色的色度信号应不包含Y的信息，故可用色差信号来传送色度信息。基色信号与亮度信号之差R-Y、B-Y、G-Y即为色差信号。

三个色差信号也可由三个基色信号组合而成：

R-Y=R-(0.30R+0.59G+0.11B)=0.75R-0.59G-0.11B

B-Y=B-(0.30R+0.59G+0.11B)=-0.30R-0.59G+0.89B

G-Y=G-(0.30R+0.59G+0.11B)=-0.30R+0.41G-0.11B

由于三个色差信号中只有两个是独立的，且G-Y信号传输时对改善信噪比不利，实际传输中则不选用G-Y色差信号。

为了充分利用电视机的线性动态范围，在信号播放出去以前，还要将色差信号（R-Y）和（B-Y）分别乘以某一个适当的加重系数K1和K2：

U=K1（B-Y）

V=K2（R-Y）

由于人眼对于彩色细节的分辨力低于对亮度细节的分辨力，因此色差信号U和V可以用比亮度信号Y窄的频带传送。

4

1.数字处理电视概况;2.A/D模拟/数字转换电路的工作原理 3.SDA9206的简介;4.SDA9206在数字处理电视机的应用

五.数字电视信号的编码标准

1. 4：1：1标准

该标准中由于亮度信号Y和两个色差信号（R-Y）、（B-Y）取样频率分别规定为13.5MHz和3.375MHz。鉴于取样频率的数值之间的比率为

13.5:3.375:3.375=4:1:1

因此方便地将这一数字电视标准定为4：1：1标准。

就目前而言，该标准是目前实现数字电视系统的最经济、有效的方法。它能减少色度带宽，此时色度带宽只是亮度带宽的1/4，但增加了色度噪声。它需要12位的数据总线。

2. 4：2：2标准

该标准用于广播室的数字电视设备中，亮度信号Y和两个色差信号（R-Y）、（B-Y）取样频率分别规定为13.5MHz和6.75MHz。 它减少了色度噪声，但增加了色度带宽，且需要更大的存储器，数据总线为16位。

3. 4：4：4标准

这是直接对R、G、B进行分量编码的标准。因为R、G、B都是宽频带信号，都需要13.5MHz的取样频率进行取样。

该标准提供了完全的演播室质量，但它的代价最大，需要最高的色度带宽及比4：2：2还要大的存储器，数据总线为24位。

4. 2：1：1标准

对用于新闻采访的数字电视设备，需要在图象质量和体积小、重量轻、易于携带之间取一折衷，因此将Y、（B-Y）、（R-Y）的取样频率分别定为6.75MHz、3.375MHz和3.375MHz。

5