(王锡胜)现行的彩色电视机都采用隔行扫描方式,场频是50Hz,由于屏幕上每一行的扫描实际上是按帧频25Hz出现,低于人眼的临界闪烁频率,故屏幕上亮度较高的细节会出现行间闪烁,大面积的亮区域会产生大面积闪烁。这两种闪烁除了会降低图像清晰度外,还会引起观看者的视觉疲劳。为了解决画面闪烁提高图像清晰度,近年来,国内外一些电视厂商在大屏幕彩电中采用了“100Hz倍频扫描”技术。以下对这项技术作一介绍,以飨读者。
一、100Hz倍频扫描技术的最新分类
100Hz倍频扫描技术目前有多种实施方案,归纳起来可分为两类:
1.简单的100Hz倍频模式,即为AABB倍频模式。设原信号相邻两场分别为A场和B场,采用慢存快取的方式将场频提高一倍,使读出信号的顺序为AABB,这种方式使场频由50Hz(或60Hz)变为100Hz(或120Hz),但扫描方式仍为隔行扫描。这种简单的100Hz倍频模式,是将50Hz单场图像数据写入存储器再倍速读出来实现100Hz扫描,它只需一场容量的RAM内存,其结果只能消除大面积亮度闪烁,无法消除行间闪烁。
2.高级的100Hz全频动态数值算法模式,它将全帧50Hz图像数据存储后,经特有的数值运算处理再倍速读出实现100Hz扫描。这种高级的100Hz倍频扫描技术,可根据输入要求形成ABAB\(^{*}\)A*B模式。为了将隔行扫描变为逐行扫描,先把存放于存储器I中的A场图像移至存储器II中,B场仍存于存储器I中,在读取信号时轮流从两个存储器中读出,即从A场读一行,再从B场读一行,这样每场图像的行顺序就变成ABAB方式了。而AB\(^{*}\)A*B倍频型式是将两帧送来的奇数与偶数行信号进行比较,运算求出运动量,通过运动补偿电路,得到新的A\(^{*}\)场信号和B*场信号,最后按AB\(^{*}\)A*B的行顺序进行显示。这两种形式的数字处理方式,既可消除大面积的亮度闪烁,又可以消除扫描线间的行间闪烁,使画面如照片般的稳定、自然、清晰。下面从电子技术的实用性出发,用国产彩电中现已应用的两类数字100Hz倍频扫描电路来说明它的工作原理。
二、简单的100Hz倍频扫描实用电路
1.创维5I01系列彩电的100Hz倍频扫描电路
创维5I01系列彩电采用的AABB模式100Hz倍频扫描模式,属于低成本的数字电路,它的问世使100Hz电视大众化而走进寻常百姓家中,特别适合我国现阶段发展数码电视机的国情,具有良好的市场前景。它的100Hz倍频处理、全部集中在数字视频板上,其电路组成与工作过程如图1所示。图中IC201(VPC3215C)为模拟信号转为数字信号(A/D)电路,IC203(MSM5412222)为存储控制器,利用一位速读入,两位速读出,可将50Hz/60Hz信号转为100/120Hz。IC204(DDP3310B)为D/A转换、解码、行场倍频输出电路,IC205(OSD3050)为定时脉冲振荡电路。IC206(SRAM8×8k)为静态存储器。

由梳状滤波器输出的亮(Y)、色(C)信号,经C213、C214电容耦合后,分别送至IC201(VPC3215C)的87,在VPC3215C内首先将亮、色信号按4:1:1的模式分解,即把Y信号分成8份,红色色差信号V和蓝色色差信号U各分成2份后输出。这些输出的信号受IC201的13.5/16MHz时钟信号控制。在输出之前,亮、色信号要经过模/数(A/D)转换,转换成数字信号后再输出。另外,IC201还要输出27/32MHz的时钟信号,用于控制倍频后的亮、色信号。的时钟信号用于控制IC205(OSD3050)产生字符信号。经数字化的亮、色信号分12路(Y\(_{0}\)~Y7、C\(_{0}\)~C3)输出,直接加至存储器IC203(MSM5412222)的③~,IC203与IC204(DDP3310B)配合,完成数字信号倍频处理过程。即一倍的速度将数据写入,再以二倍的速度将数据读出,以此达到将数据倍频的目的。其过程为:先由IC204⑥、⑦脚输出一个写启动信号和一个写复位信号,加至IC203、脚,使IC203开始写入数据(亮、色信号),其写入速率由IC201的时钟信号13.5/16MHz输入IC203脚来控制。写入后,IC204④、⑤脚输出读复位信号和读启动信号,分别送进IC203,使IC203可以开始读出信号,其读出速率由IC201读出时钟频率(27/32MHz)控制,同时该时钟还控制着IC2042,完成同步接收的过程。倍频过的亮、色信号,在IC204内经D/A转换,转换成模拟亮、色信号后,再解码成三基色信号,即为倍频过的三基色信号。此信号从IC204输出,分别经Q50l~Q503;Q504~Q506;Q507~Q509射随放大后,送到视放板去进行视频末级放大,推动CRT阴极产生出图像。此时,由IC201、脚输出的行、场同步信号(未经倍频过的)送进IC2048后,从⑧、输出,送到行、场扫描电路,以完成倍频后的信号扫描。
三、高级100Hz倍频扫描实用电路
l.创维5D01系列彩电的100Hz倍频扫描电路

创维5D01系列彩电的100Hz倍频扫描电路模式采用AB\(^{*}\)A*B模式,该电路通过数字处理技术将50Hz的亮度信号(Y)、色差信号(U、V)转化为100Hz的Y、U、V信号。电路全部集中在IPQ数字处理印制电路板上,其电路组成与工作过程如图2所示。50Hz的亮度信号(Y)从前级的解码电路输出,经7MHz的低通缓冲器输入到TDA8755内的A/D转换器,色差信号U、V同样经低通缓冲器也输入到TDA8755。该集成电路是一块三路8bit的A/D转换电路,内部具有数字黑白电平钳位功能,以保证在传输过程中亮度信号的恢复,A/D转换的采样频率有13.5MHz、16.0MHz、18.0MHz三种,可由软件来选择确定。经过A/D转换后的数字机频信号格式采用Y:U:V=4:1:1标准,这样TDA8755输出的Y信号被变换成8bit的数字信号,U、V信号被变换成4bit的数字信号,总共12bit的数字信号被送入场存储器TMS4C2970,数字图像信号按场频50/60Hz(A、B两场)轮流地写入存储器1中,而以2倍场频的速率(100/120Hz)从场存储器1中以AABB的次序读出,这些数据被送入具有数字降噪功能的SAA4940集成电路和具有D/A转换功能的后台操作集成电路SAA7158内进行处理。这些都是前面提及的简单100Hz倍频模式。由于在上述的电路中不能有效地解决行间闪烁效应,为了消除这种缺陷,该电路中增加了一块场存储器2TMS4C2970,它是一场图像的缓冲存储器,执行一场信号的延时,依靠存储器2的功能,后台操作SAA7158通过场内插滤波以及自适应检测电路,将原输出的AABB倍频方式改变成AB\(^{*}\)A*B倍频方式,它可以彻底消除行间闪烁效应。后台操作电路SAA7158还具有数字彩色瞬态补偿电路和数字图像清晰度提高电路。图2中的存储控制电路SAA4951能产生各种控制信号和行锁定时钟脉冲。27MHz的扫描进程序列和100Hz的场扫描脉冲及32kHz的行扫描脉冲均由SAA4951产生,在屏幕上的静像功能和变焦功能也是通过SAA4951存储控制器处理完成的,微处理器PCB83C652是该电路的控制中心,它通过8位并行线控制SAA4951。





