專利名稱：高清晰度數字電視兼容接收機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電視機技術領域，更明確地說涉及高清晰度數字電視兼容接收機的改進。
背景技術：
隨著國內部分城市高清晰度數字電視的開播，高清晰度電視的市場也逐漸被啟動。國內將于2015年全面實行電視機的數字化。這就要求近期生產的高清晰度數字電視機必須可以接收普通模擬信號。也就是說，從現在到數字電視全面普及的過渡時期，在還沒有完全實現數字化廣播的階段，電視機必須是既可以接收現在的普通模擬信號，又可以支持高清顯示格式的兼容機。目前必須迎合市場的需求，推出一款高端高清晰度數字電視兼容接收機。
發明內容
本實用新型的目的就是設計一種可以顯示目前所有的高清格式節目信號——包括1080I(50/60HZ)、720P(50/60HZ)、480P(4∶3/16∶9)等格式，同時可以兼容顯示普通節目信號，并對普通節目信號進行數字處理轉換成60HZ逐行、100隔行或1250線精密顯像掃描的高端數字電視兼容接收機。該機應同時具備VGA、SVGA、XGA顯示功能，可以作為電腦顯示，是一種非常適合于家庭使用的信息與多媒體終端。
為了達到上述目的，本實用新型由機殼以及安裝在機殼中的機芯電路所組成。機芯電路包括數字視頻信號處理電路、與數字視頻信號處理電路互連的CPU及其外圍電路、視放電路、行場掃描電路、AV接口電路以及向上述電路供電的電源電路。數字視頻信號處理電路包括輸入普通模擬視頻信號、數字YUV信號以及24位的數字YUV和RGB信號的數字逐行處理芯片、與數字逐行處理芯片連接的D/A轉換和編碼切換芯片以及與D/A轉換和編碼切換電路連接的預視放芯片。預視放芯片的輸出與視放芯片連接，普通模擬視頻信號來自高頻頭和AV信號處理板，數字YUV信號是將PIP信號經畫中畫解碼芯片A/D轉換得來。
數字逐行處理芯片可以為DPTV-3D型，D/A轉換和編碼切換芯片為P15V330型，預視放芯片為TA1316型，CPU芯片為M37281EKSP型，畫中畫芯片為VPX3226型。視放電路采用3片集成寬帶視頻放大芯片TDA6120Q。行場掃描電路采用多頻自動跟蹤控制芯片KB2511。
信號處理是本機的核心技術之一，在諸多的數字逐行處理芯片中本實用新型選擇了TRIDENT公司的DPTV-3D芯片。該芯片除了具有一般此類芯片包括的逐行轉換功能以外，還具有PIP(畫中畫)、VBI\CCD、DIGITAL 3DCOMB FILTER(數字三維梳狀濾波器)、MULITI-PICTURE PANOROMAAND CINEMA SCREEN DISPLAY NONLINEAR ZOOM等功能。特別是其數字三維梳妝濾波器令亮色分離更加徹底，可以大幅提高圖象質量。DPTV-3D芯片可以處理24位的數字YUV以及RGB信號，在保證信號帶寬的同時能對不同格式的高清、標清以及VGA信號進行歸一化行頻處理。
本機的預視放芯片采用東芝的TA1316。該部分電路采用東芝芯片TA1316AN，該芯片具有兩路YPBPR信號輸入、1路RGB輸入、1路OSD輸入，內部還有行場振蕩電路。其輸出則有RGB和SVM信號輸出。輸出腳為41、42、43、54腳，分別通過射隨電路輸出到視放板。
TA1316AN具有如下功能特點動態Y校正；亮度、色度邊緣改善；亮度群延時校正；色度細節增強；速度調制輸出以及亮度、對比度、色度、色調等控制。
其內建矩陣運算電路可以將525P、625P、750P、1125I\P、PAL100HZ和NTSC120HZ的YUV信號處理為RGB信號。由于它的高帶寬以及豐富的亮度、色度處理功能，使它非常適合作為高清晰度電視的預視放處理芯片。
本實用新型的解碼板采用TRIDENT公司的DPTV3D逐行處理芯片，實現了視頻信號的隔行變逐行的處理、畫中畫處理、高清信號的格式轉換。畫中畫解碼芯片采用VPX3226，高清信號的輸入采用AD9883進行A/D轉換，然后輸入到DPTV3D進行處理。本機采用多頻歸一的方式，將各種輸入的信號統一變成1920*1080I的格式輸出，行頻為33。75KHz，場頻為60Hz，另外對TV的PAL制式信號，還實現了100Hz、1250I的格式的輸出，但行頻均為33.75KHz。對1920*1080I的格式的高清信號，為提高圖像質量，采用了直通的方式，具體流程如下DPTV芯片將處理來自高頻頭、AV信號處理板的普通模擬視頻信號(包括VIDEO、S-VIDEO、YCRCB)，進行同步分離和數字量化，轉換成4∶2∶2格式的數字Y/U/V信號，再進行隔行變逐行和場頻提升處理，最后通過D/A轉換和編碼切換電路，將該信號D/A成模擬的YPRPB信號，進入TA1316進行矩陣運算，轉換為模擬RGB信號輸出至視放板，經視頻放大后，驅動顯象管三槍。
對于PIP信號，由VPX3226芯片AD轉換為4∶2∶2的數字YUV信號后進入DPTV-3D芯片與主畫面一起進行畫中畫、畫外畫、雙畫面的處理。
對于來自高清的模擬YPRPB(非1080I/60HZ)信號或RGB信號，經過PI5V330切換后進入AD9883進行數字量化，轉變成24位的數字YUV(RGB)信號進入DPTV芯片進行行頻變換處理，然后轉換成模擬YPRPR(1920*1080I/50/60HZ)信號進入TA1316進行矩陣運算還原為模擬RGB驅動后級視放電路。如果是1920*10801(60HZ)格式的高清信號，則直接進入TA1316進行矩陣運算，還原為模擬RGB信號，驅動顯象管。
歸一化的行頻設計在保證圖象質量的同時可以大大簡化行場掃描電路的設計以及降低成本，而且避免了接收不同信號時頻繁的行頻切換，提高整機的可靠性。
視放板電路主要由兩部分組成，一是視放電路部分；二是掃描速度調制部分。
高清晰度節目的信息量很大，要做到基本還原節目信號，視放電路必須做到高帶寬、高動態范圍，在100VP-P的情況下，至少應該保證30M的視放帶寬，目前普通的集成視放電路和分離器件電路的性能已經不能達到要求。本型機的視放電路采用三片飛利浦公司的集成寬帶視頻放大電路TDA6120Q，它在100VP-P的情況下，可以達到30M的視放帶寬；80VP-P的情況下，可以達到40M的視放帶寬，完全可以滿足顯示高清晰度信號的要求。
本實用新型的行場電路主要采取了兩項技術(A)多行頻自動跟蹤技術，(B)大功率行、場電路的設計技術。其核心芯片采用先進的多頻自動跟蹤控制集成電路KB2511，該芯片為I2C總線控制的波形生成和控制芯片，內置同步信號的極性自動轉換電路、行場振蕩鎖相環輸出電路等。該芯片具有外圍元器件少，功能齊全，控制方便等優點。
多行場頻的頻率范圍為行頻30KHz--40KHz，場頻為50Hz--90Hz，該行場頻率同步信號輸入到KB2511，產生行激勵脈沖和場掃描鋸齒波電壓，分別去激勵行掃描高壓電路和場掃描電路。該芯片還產生枕校拋物波電壓及動態聚焦行場拋物播電壓，經放大后實現枕形校正和動態聚焦。
行掃描和高壓產生電路采用雙行管電路，將行掃描和行高壓產生電路分開，以實現多行頻下產生穩定的行掃描幅度和穩定的顯象管陽極高壓。兩部分電路分別采用升壓電路供電。行掃描電路從行逆程脈沖整流電壓取樣，控制升壓電路，形成閉環回路；行高壓產生電路從行高壓取樣，控制升壓電路，也形成閉環回路。兩者完成了顯象管工作時所需的高壓和行掃描電流。
本實用新型的AV接口電路主要實現了如下功能視頻1、視頻2、視頻3、S端子、YCBCR、YPBPR等視頻及音頻的輸入；提供1路視頻音頻輸出；實現各路音視頻的切換功能；通過標準的音視頻輸入端子，將各路音視頻輸入到電視整機。各路視頻的切換是通過TA1218AN實現的。
TA1218AN主要功能特點是5路視頻通道輸入，2路視頻輸出；5路音頻輸入，3路音頻輸出；視頻信號進行同步分離；具有I/O控制功能。
CPU采用三菱公司的M37281EKSP，為52腳DIP封裝。
本機的開關電源電路是由220V交流電壓輸入，產生主電源輸出與輔助電源輸出共9路輸出。主電源提供機器正常工作時所需的大部分電壓，輔助電源提供正常工作狀態下的MPU工作電壓以及待機狀態下MPU的供電電壓。
本實用新型的任務就是這樣完成的。
本實用新型通過采用數字視頻處理技術將各種視頻信號完全數字化處理，支持普通信號下60HZ逐行、100HZ隔行和1250線精密顯象三重掃描，大大提高了清晰度，同時消除了普通模擬電視的中國缺陷如場間閃爍、行間閃爍、串擾、爬行、字符抖動、無法細膩的展現文字等。作為高清晰度電視，本機可以支持1920*1080I(50/60HZ)、1280*720P、480p格式的高清信號。作為電腦顯示器，在目前市場的類似機型只支持VGA(640*480/60HZ)的情況下，本機不但可以支持更高分辨率的SVGA(800*600)信號，更可以支持XGA(1024*768)，達到目前主流顯示器的顯示效果，大大拓寬了本機在網絡、多媒體環境下的應用范圍。它可廣泛應用于家庭等場所中。
圖1為本實用新型的機芯結構方框圖。
圖2為數字視頻信號處理電路的方框圖。
圖3為數字視頻信號處理電路的原理圖。
圖4為M37281EKSP型CPU的管腳定義。
具體實施方式
實施例1。一種高清晰度數字電視兼容接收機，如圖1～圖4所示。它由機殼以及安裝在機殼中的機芯電路所組成。機芯電路包括數字視頻信號處理電路1、與數字視頻信號處理電路1互連的CPU及其外圍電路2、視放電路3、行場掃描電路4、AV接口電路5以及向上述電路供電的電源電路6。數字視頻信號處理電路1包括輸入普通模擬視頻信號、數字YUV信號以及24位的數字YUV和RGB信號的數字逐行處理芯片7、與數字逐行處理芯片7連接的D/A轉換和編碼切換芯片8、與D/A轉換和編碼切換電路8連接的預視放芯片9。預視放芯片9的輸出與視放芯片10連接，普通模擬視頻信號來自高頻頭和AV信號處理板，數字YUV信號是將PIP信號經畫中畫解碼芯片11A/D轉換得來。
數字逐行處理芯片7為DPTV-3D型，D/A轉換和編碼切換芯片8為P15V330型，預視放芯片9為TA1316型，CPU芯片2為M37281EKSP型，畫中畫芯片11為VPX3226型。視放電路10采用3片集成寬帶視頻放大芯片TDA6120Q。行場掃描電路4采用多頻自動跟蹤控制芯片KB2511。
實施例1可顯示目前所有的高清格式節目信號，兼容顯示普通節目信號，同時具備VGA、SVGA、XGA顯示功能，是一種非常適合于家庭使用的信息與多媒體終端。它可廣泛應用于家庭等場所中。
權利要求1.一種高清晰度數字電視兼容接收機，它由機殼以及安裝在機殼中的機芯電路所組成，機芯電路包括數字視頻信號處理電路、與數字視頻信號處理電路互連的CPU及其外圍電路、視放電路、行場掃描電路、AV接口電路以及向上述電路供電的電源電路，其特征在于所說的數字視頻信號處理電路包括輸入普通模擬視頻信號、數字YUV信號以及24位的數字YUV和RGB信號的數字逐行處理芯片、與數字逐行處理芯片連接的D/A轉換和編碼切換芯片、與D/A轉換和編碼切換電路連接的預視放芯片，預視放芯片的輸出與視放芯片連接，普通模擬視頻信號來自高頻頭和AV信號處理板，數字YUV信號是將PIP信號經畫中畫解碼芯片A/D轉換得來。
2.按照權利要求1所述的高清晰度數字電視兼容接收機，其特征在于所說的數字逐行處理芯片為DPTV-3D型，D/A轉換和編碼切換芯片為P15V330型，預視放芯片為TA1316型，CPU芯片為M37281EKSP型，畫中畫芯片為VPX3226型。
3.按照權利要求1或2所述的高清晰度數字電視兼容接收機，其特征在于所說的視放電路采用3片集成寬帶視頻放大芯片TDA6120Q。
4.按照權利要求3所述的高清晰度數字電視兼容接收機，其特征在于所說的行場掃描電路采用多頻自動跟蹤控制芯片KB2511。
專利摘要一種高清晰度數字電視兼容接收機，屬于電視機技術。其機芯包括數字視頻信號處理、CPU及其外圍、視放、行場掃描、AV接口及電源等電路。數字視頻信號處理電路包括輸入普通模擬視頻信號、數字YUV信號以及24位的數字YUV和RGB信號的數字逐行處理芯片、D/A轉換和編碼切換芯片和預視放芯片。數字YUV信號是將PIP信號經畫中畫解碼芯片A/D轉換得來。數字逐行處理芯片為DPTV－3D型，D/A轉換和編碼切換芯片為P15V330型，預視放芯片為TA1316型，畫中畫芯片為VPX3226型。它可顯示目前所有的高清格式節目信號，兼容顯示普通節目信號，同時具備VGA、SVGA、XGA顯示功能，是一種非常適合于家庭使用的信息與多媒體終端。
文檔編號H04N5/44GK2676532SQ20042003829
公開日2005年2月2日 申請日期2004年2月10日 優先權日2004年2月10日
發明者張健春, 成剛, 劉寶平 申請人:青島海信電器股份有限公司