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PLM1000高清电视图像处理芯片介绍(上)

来源:芯片解密-龙芯世纪   时间:2012-02-06   阅读:3195

  PLM1000为普通CRT电视机提供高清晰度信号接口,使电视机不需更新换代,即能收看高清节目。这种以低成本增加功能的方法,非常符合国情,适应广大低端用户的需求。
  PLM1000系列高清晰度电视图像处理芯片,是一款采用0.18微米CMOS工艺、专为普通CRT电视机设计的模拟/数字混合处理芯片。它采用10bit信号量化、独创的输入信号格式自动检测和高质量的图像处理方案。
  PLM1000芯片将输入的模拟电视信号数字化,再进行数字信号处理,最后将数字信号还原为模拟电视信号后输出至模拟电视。它支持大部分高清制式的视频信号,如480P、576P、720P、1080i、1080P以及VGA信号,并支持4:3、16:9以及可配置的缩放处理等功能;不带外部存储器,所有操作都在片内完成,节省了成本;支持亮度、色度、饱和度、色度空间转换和RGB转换等功能。
  从EVD/DVD等播放器输出的高清视频图像至PLM1000视频输入端,经PLM1000处理后输出标清分量图像480i或576i至普通CRT电视机的分量输入端,后续处理与普通CRT电视机的处理完全一样。
  PLM1000内部主要由视频MUX模块、同步分离器、PLL和钳位模块、3路10bit高速ADC、Signal Processing模块、3路10bit高速DAC和通用串行总线接口模块组成,下面将分别介绍这几个模块的工作原理。
  (1) 视频MUX模块
  PLM1000支持两路视频同时输入:Y/Pb/Pr或Y/Cb/Cr和R/G/B,经视频MUX模块选择一路视频,输入至ADC,亮度信号Y同时输入至同步分离器模块。
  (2) 同步分离器、PLL和Clamp模块
  输入的亮度信号Y经同步分离器模块分离出后续处理模块处理所需要的复合同步、水平同步和垂直同步等信号,并且根据分离出来的信号,按照不同格式的输入信号同步信息不同,来检测输入信号的格式。检测出来的格式会传到寄存器控制模块,该模块根据检测出的模式选择向处理模块配置相应的寄存器值。
  内部模拟锁相环PLL可基于行同步频率产生像素时钟,根据不同信号,提供不同的时钟信号,为了保留更多的图像细节,使图像经过处理后仍然保留了绝大部分细节信息,采用了过采样时钟来对ADC的输出进行采样,以480P为例,标准定义采样率为27MHz,行有效点为858个点,按照过采样,采用75.6MHz采样时钟,行采样点数达到2400个点,大大的增加了图像的细节信息。
  视频信号的传输一般采用交流耦合方式,为了恢复视频信号中的直流成分,同时消除低频干扰如视频信号中的叠加型干扰,必须对输入信号进行钳位。该钳位电路接收Signal Processing模块输入的精确钳位信息,将输入信号钳位在固定的直流电平上。
  (3) 3路10bit高速ADC
  3路高速ADC将输入的高清模拟视频信号转换为数字信号,采用只有专业级视频处理器才使用的10bit量化保证了采样的细节和精度,与传统8bit ADC相比,信噪比提高了12dB。在后续信号处理以及最后的数模转换中,都采用了10bit处理。