图文电视接收机

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图文电视接收机的任务是从电视信号中,拾取图文电视数据行,经过数据处理和解码,然后显示在电视机的屏幕上。完成上述任务的主要器件是图文电视解码器。设计者考虑到解码器不能太贵,所以功能有限,它的显示功能仅限于CCST制要求的范围,只能显示CCST制规定的显示格式的节目页信息。下边把图文电视有关部分作些介绍。

一、解码器分类

从解码器连接形式的不同,可以分内装型及附加型。内装型又可分为R、G、B型及色差型;附加型又分为RF/RF、 RF/AV、 AV/RGB型,它们的结构框图分别示于图1、2、3、4、5。

图1
图1 🔍原图 (904×302)
图2
图2 🔍原图 (811×376)
图3
图3 🔍原图 (1084×318)
图4
图4 🔍原图 (989×226)
图5
图5 🔍原图 (712×285)

二、解码器的工作原理

图文电视解码器有字符发生器及Bi+Map两种类型,这两种解码器的框图如图6、图7所示。字符发生器型解码器仅适用于固定格式的图文电视系统,Bi+MaP型解码器可适用于可变格式的图文电视系统和固定格式的图文电视系统。所谓固定格式是指图文电视节目页的编辑、传输、存储、显示有一一对应关系,可变格式则不存在编辑、传输、存储、显示之间的一一对应关系。CCST制与WST制都属于固定格式。

图6
图6 🔍原图 (731×207)
图7
图7 🔍原图 (824×444)

字符发生器型解码器:视频处理器已完成将视频信号中的图文电视数据信号取出并存于数据缓存储器中,该部分还产生用于显示控制的时钟及同步信号。在显示、控制单元的控制下,将页信息的代码读出,通过字库就得到了页的显示信息。

Bi+MaP型解码器:视频处理器在中央处理器的控制下(如选择页号、杂志号)将所要接收的节目数据缓存于数据缓冲器,数据接收完后,由中央处理器对其进行解码,例如显示某个汉字,将其汉字点阵从汉字库中读出,并按显示规律存放于显示缓冲器。显示控制器将该数据(信息)按电视扫描规律读出,经并/串转换得到R、G、B信号,显示在荧光屏上。

我国所用的汉字数量大,要求解码器有处理库外字的能力,即有处理动态可重定义字符集(DRCS)的能力,因而在专用大规模集成电路未开发出来之前,现在采用的解码器是Bi+MaP型的。将来用于CCST制中的专用集成电路是基于字符发生器型且具有一定图形能力(Bi+Map)的专用集成电路。

图文电视解码器功能的实现主要依靠软件的设计。现有的CCST制图文电视解码器的软件是用In-tel 8031汇编语言编写,程序容量约8K字节。基本流程是:解码器加电后,自动复位,自动接收主索引页。当用户通过键盘命令把接收状态置成图文电视(TT)状态时,将立即显示已经收到的主索引页。当键入3位有效的页号数字后,解码器将接收该页,并经X/25数据包纠错,判断是否有错误。考虑到汉字误码会导致意思改变,软件可设计为如有错误,则进行下一个循环的接收,直到无错误时再进行解码显示。该页接收、解码、显示结束后,再判断是否有FASTEXT,当有FASTEXT时,可根据X/27数据包的指示,接收被链接的页。用户使用快速选页键(红、绿、黄、蓝四色也称色键)时,则迅速显示被链接的页;当无FASTEXT时,将自动接收当前页后面的4页(页数取决于存储器的存储量),用户可选择其中任一页立即显示,这样便于使用。然后,进入等待键盘的响应。在电机状态下,键入时间键,将接收显示页头行的时间码,可在屏幕右上角显示实时时间码(时:分:秒)数秒钟。对于不同的用户命令,如倍高、叠加、解隐、立即显示、索引、TT及TV状态等,软件将转到不同的程序进行处理。

三、解码器所用集成电路

解码器的集成电路板如图8所示,各集成块功能见附表。这里比较详细介绍两个图文电视的专用集成电路:SAA5231和SAA5243。

图8
图8 🔍原图 (1130×697)
图9
图9 🔍原图 (1344×992)

SAA5231是视频处理器(VIP),其原理框图如图9所示,其主要功能为:①从复合电视信号中拾取图文电视数据行信号。②再生图文电视时钟信号,并使图文电视显示与电视信号同步。该集成电路可根据复合视频信号的幅度自动选择最佳门限电平,对数据实现自适应切割,因此即使在接收条件很差的情况下,也能较正确地恢复图文电视数据行信号。它利用切割后的数据控制自激振荡器的移相反馈环,使时钟发生器输出最佳相位时钟,达到比特同步。该电路内部有一个自适应同步分离器,同步信号及外部反馈信号进入锁相环,产生出与电视行锁定的图文显示的锁相时钟。

图10
图10 🔍原图 (1382×661)

SAA5243是增强型计算机控制图文电视电路(ECCT)。其原理框图见图10。SAA5243完成了解码器的数字处理逻辑功能。视频输入处理器(VIP)输出的串行数据和时钟信号分别进入SAA5243的TTD和TTC端,SAA5243对数据进行捕捉,再经过存储器接口进入RAM。RAM中的数据按需要进入字符发生器,再由字符发生器输出RGB信号到电视机显示电路,输出COR(对比度降低)、BLAN(消隐)和Y(字符前景)等用于控制显示或叠加显示图文信息及字符用。其主要组成部分为:①时间键:以F6(来自SAA5231的6MHz图文电视显示时钟)为基准,输出ECCT的全部定时信号和使VIP实现行同步锁相振荡参考信号(SAND)。VCS(来自SAA5231的复合同步信号)为数据获取定时及显示定时提供场同步。显示定时电路还产生一个复合同步信号(TCS)送到VIP驱动显示时基。②数据获取。在场逆程传输方式时,可获取第2~22行信号。在全场传输方式时,可获取所有行信号。图文电视数据信号(TTD)以6.9375MHz图文电视时钟(TTC)串行输入,在该部分变换成并行数据字节,在字节计数器的控制下,送到合适的单元。有4个独立的获取电路可在一个杂志周期内,同时搜索、存储或更新4页信息,若不处理扩展包时,可存储8页信息。每页图文电视页用7位数字:1位杂志号、2位页号和4位分页号。它不仅可以接收10进制页号,还可以接收全部16进制页号,为特殊应用提供很大的灵活性。③字符发生器:在ROM中存有12×10点阵的192个字符,每次访问将对应于某字符行的12bit信息,合成变为R、G、B视频信号输出,并把字符插框和全屏幕消隐复合成BLAN信号输出,为电视机提供消隐信号。读写速率为1MHz。④I\(^{2}\)C接口与控制。该部分通过改变内部模式寄存器的内容,实现对ECCT的控制(如图文电视的接收、页数据获取及页显示属性等)、I2C总线作为从收发机(地址码为0010001)通过SDA(串行数据)与SCL(串行时钟)接收控制微机的命令。解码器所用集成电路列于附表,供参考。

图11
图11 🔍原图 (1515×830)

四、解码器与电视机的接口

1.视频信号接口:通常由彩色电视机的检波输出级输出全电视信号到图文电视解码器的视频入口。注意输出点的位置,否则会引入干扰信号或影响电视信号的工作。引出信号幅度为1Vp-p。

2.遥控信号接口:由遥控发射器(遥控手机)发出红外遥控指令,经电视机内部的红外遥控接收放大器接收放大,把指令脉冲送到微处理器,进行解码、执行指令,用于控制不同的功能与相应的屏幕显示。

3.R、G、B及消隐信号接口:R、G、B及消隐信号接口电路可参考图11,若电视机视放输出的是R—Y、B-Y、G一Y和Y信号,则可以参考图12的接口电路。

图12
图12 🔍原图 (1066×615)
图13
图13 🔍原图 (906×437)

五、如何使用图文电视接收机

一台具有图文电视功能的电视机,接上电视天线就可以通过遥控器(遥控器的使用参考说明书进行)选择收看一般电视节目或图文电视信息,或两者叠加起来收看。图文电视信息是按页分类编排的。每一类节目的第一页均有目录页,用户可在查阅目录页后再选择所需收看的信息页。具体接收方法在使用说明书上都有详细介绍,不再赘述。(沈吟安)