多媒体电脑电视接收卡

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随着多媒体技术的成熟和产品竟争的日趋激烈,能处理音频视频的多媒体计算机对于一般家庭来说,已不是可望不可及,而是实实在在的现实。声卡、CD—ROM是最先普及和走向家庭的产品,而视频处理类产品由于其复杂性和价格原因,进入家庭还刚刚开始。本文以北京银河电脑公司的海王星JMC—TV电脑电视接收卡为例,向大家介绍一种使家用电脑具有电视机功能的多媒体产品。

电脑电视接收卡其实就是一台利用电脑监视器来实现的数字化多制式电视机。它的基本结构如图1所示。其工作原理为:首先,电视台发射的射频电视信号经过高频头及中放电路处理后变成复合视频信号和音频信号,然后再分别对音频信号和复合视频信号进行处理。对复合视频信号的处理包括A/D变换,数字解码,数字信号处理,D/A变换,及VGA图形切换显示等几个部分。音频的处理包括音频信号处理和声音功放两部分。下面我们分别对电脑电视接收卡各部分的工作原理进行介绍。

图1
图1 🔍原图 (1101×536)

从电脑角度而言,计算机的内部环境(如电流纹波,高频干扰)较电视机差,为提高灵敏度和抗干扰能力,在电脑电视卡中,一般都采用把数字调谐的高频头和中放电路做在一起的一体化高频头中放模块。这种一体化模块对外部干扰的抑制作用比普通电视机中采用的高频头与中放分离的结构要好,对外部环境和电源要求较低,容易在计算机环境中得到好的收视频效果。目前也有少量电视接收卡采用高频头与中放分离电路结构,但这种卡的收视效果很难达到电视接收机的水平,因为计算机的电源与内部环境没有电视机好,同时电脑电视接收卡要配的电脑各不相同,无法像电视机一样针对特定的环境进行设计优化。

对复合视频信号的处理首先是按不小于奈奎斯特频率(两倍于最高视频信号频率)的速率进行采样和量化,一般由视频A/D变换器实现(如Philips公司的TAD8707变换器),然后再对经过采样量化的数字信号进行视频解码。现在很多公司都生产数字视频解码集成电路,较常用的如Philips公司的SAA9051,SAA7191,SA7181;MOTOROLA公司的ML44011,SAMSUNG公司的KS117等。为提高接收质量,海王星JMC-TV电脑电视接收卡采用的是Philips公司的视频处理套片(它的电原理图如图2所示),复合视频信号经过这个电路的处理变为YUV4:1:1格式的数字视频信号。为了使视频能在微机监视器上显示,还要对数字视频信号进行数字信号处理, 数字信号处理根据卡的档次不同差别较大,高档卡可以完成数字视频采集、显示窗口缩放、移动及存储编辑等处理,一般的电视接收卡只进行隔行转逐行增加分辨率的处理,本文介绍“海王星”JMC—TV电脑电视接收卡的数字信号处理部分就是一个隔行转逐行处理电路,它的基本结构如图3所示。其中读时钟的频率是写时钟的两倍,因此JMC-TV输出的电视视频分辨率较电视提高一倍。

图2
图2 🔍原图 (851×381)
图3
图3 🔍原图 (454×267)

要使视频信号能在监视器上显示,还须把数字视频信号变成微机监视器能接受的模拟RGB信号,通常用三路视频D/A变换器就能把数字视频变成模拟RGB信号。经数字信号处理后的数字视频信号是数字YUV信号,一般要变成模拟YUV信号或数字RGB信号,然后再变换成模拟RGB信号。在JMC-TV电脑电视接收卡中,YUV4:1:1信号首先通过SAA9060D/A变成模拟YUV信号,该信号包括一个亮度信号Y和两个色度信号R—Y、B—Y,再由TDA4680变成模拟RGB信号,电路如图4所示。

图4
图4 🔍原图 (766×267)

最后,为了使VGA图形和电视图像都能在VGA监视器上显示,要对VGA图形和电视图像的显示进行切换处理,因为电脑电视卡只在VGA图形显示和电视画面间进行切换不能实现开窗叠加,所以,看电视时不能看VGA画面,看VGA画面时不能看电视,切换一般用热键完成,JMC-TV电视接收卡就采用这种结构。

我们对电脑电视接收卡的原理已经有了一个全面的了解,那么它如何使用呢?不同产品的卡使用略有差别,但大体相同。我们就银河电脑公司的电视接收卡为例对电脑电视接收卡的使用作一简略介绍。电视接收卡有一个与VGA显示卡连接的电缆插座,将它与VGA显示卡相连,还有一个接VGA监视器的电缆插座,将VGA监视器插头从VGA显示卡上取下与它相连,然后再将天线插入卡上的天线插座,耳机或音箱的接头插入立体声输出孔,然后开机就可以收看电视了。此外电视卡上还没有复合视频输入口和立体声音输入口,它们可以与录像机或视盘连接,播视盘与录像机的节目。随卡软件还可在显示器上显示控制电视所需的各种按钮。电视频道选择,画面调整等操作通过键盘或鼠标便可完成。只要启动电视卡所配的软件就可以实现上述控制了。由于有计算机这样一个强大的控制器对它进行控制,它可以实现某些电视机不能实现的功能,如自动选台,定时开关机等。

由于电视卡采用逐行扫描显示方式,消除了电视机的闪烁问题,同时增加了清晰度,使显示的图像更清晰。如果使用不当也不能体现出它的这些优点,这是由于微机内部电磁环境没有电视机好,要能收到好的效果,天线信号要有一定的强度,电视卡才能收到好的信号,否则会因为高频接收的效果不好而显示不出数字视频处理的好处。另外还有电视卡一般都有自动调台,不少人利用自动调台后,不再进行手动微调,这样也会影响收视效果,因为自动调台的精度不高,一般要在自动调台后再进行手动微调才能得到好的收视效果。

电脑电视卡的出现,使电脑又多了一项功能和用途,特别适合家庭对电脑多功能化的要求。随着技术进展和市场的需求,家用电脑也越来越普及。人们对多媒体的认识越来越多,像电视接收卡这样的产品将成为家用电脑中一个少不了的附件。 (乔国培)