数字电视中的处理技术介绍

目录如下：
1、数字处理电视中的处理技术：
  1〉数字化声音解码及处理
  2〉数字化梳状滤波器
  3〉数字化彩色解码
  4〉数字化图像质量提高
  5〉扫描转换技术
  6〉VGA接口
  7〉画中画与多画面技术

2、现有的数字处理电视芯片
  1〉声音芯片
  2〉无扫描转换（50Hz）数字处理方案
  3〉扫描转换系列方案
     扫描控制器
       1. 彩色解码
       2. 偏转处理
       3. 基色输出驱动
       4. 各公司的扫描处理方案
          Ⅰ. AL250是AVERLOGIC公司的产品
          Ⅱ. PHILIPS MK-9 系统
          Ⅲ. SDA9400
          Ⅳ. nDSP NV320
          Ⅴ. TRIDENT命名为DPTV的芯片
          Ⅵ. 便宜的100Hz方案
  4〉如何选择方案
3、芯片商提供的简单介绍
4、数字处理芯片商的网址

内容：

    现行的彩色电视播出系统已经工作了几十年，用于收看这种播出的电视机技术也已发展到了顶峰。一般人将她叫做模拟电视（文中有地方也称常规电视）。不远的将来人们将收看的是真正利用数字技术传播和接收的图像，我们叫她数字电视(DTV)。数字电视也可更细的划分为高清晰度电视（High Definition TV）和标准清晰度电视（Standard Definition TV）。数字电视图像的基本特点是看不到图像上有烦人的噪点和重影，也不会有闭路电视中常见的条纹或雨点状干扰。用户在家里看到的图像一定是和从电视台发射出来完全相等的质量。所谓标准清晰度电视的图像质量可以简单理解为现在电视台待播出的节目质量。而高清晰度电视对应更高的清晰度，又高得多的图像细节，有些人认为效果象照片差不多。播放数字电视需要电视台使用新的数字设备，闭路系统也一样。而用户也不能直接收看到，可能要购买一种机顶盒，然后用现有的电视机收看标准清晰度的图像，或者干脆购买全新的数字电视接收机。当然，在数字电视台开始播出前市场上也不会有数字电视的。
    进行数字化播出遇到的问题不仅是极高的费用（一台高清晰度的摄像机就有可能造价上千万）和高清晰度节目源问题。在商品化的今天，投资者都讲究回报，在没有一种合理的回报方式形成之前，全面的数字电视广播基本上是不可能的。即使是经济高度发展的美国也是这样，已经开播两年的数字电视仍然普及较慢。
    基于中国的国情，多数人认为数字电视的开始是几年以后的事情，而要普及也许不是十年能做到的。
    各电视研究机构从来没有停止过试验想使接收现行播出信号的电视机能够更吸引使用者。一种是使电视机有更多的功能，让用户可以留言、查日历、甚至是上网浏览、收发EMAIL。另一种是使电视的图像质量能够最大程度的提高。依赖于高度发展的数字技术，后者的潜力愈发地显示出来。曾有一段时间，这种利用数字技术改善图像质量的产品一度引起一定程度上市场上理解上的混乱。随着越来越多类似产品的出现，人们逐渐明确了她的特殊身份，很多专家现在称之为数字处理电视。
数字处理电视中的处理技术：     

所谓数字处理电视中数字处理的内容一般有以下几部分：
1〉数字化声音解码及处理    
    数字化的声音解码电路以经过准分离电路得到的第二伴音中频信号为输入，数字化后进行解码，这种芯片可以解调几乎所有制式的普通伴音、立体声与双语、以及丽音信号。在芯片内部是通过编程来对不同伴音系统来处理的，因而具有较大灵活性。解调得到的声音信号或者是从其它途径输入的声音信号可以在芯片中得到所有的处理，例如高低音、等响度控制、环绕声、自动音量限制等。多数芯片还具有可控制的耳机输出端口。
2〉数字化梳状滤波器    
    构成图像的亮度和色度信号在视频信号中是混在一起的。在组成这一方案时采用了频谱间置技术，使得从理论上他们可以被无失真分离。早期的电视机因为成本的原因简单的使用了频率分割法，色度信号和亮度信号频域重叠的部分相互造成影响。表现为彩色区域界限的地方出现黑白点和细的白线条上会看到蠕动的彩纹。
    梳状滤波器是在保证图像细节的情况下解决视频信号亮色互窜的唯一方法。有一段时期国内很多工厂场使用模拟的方式实现梳状滤波器，实际上效果很不好，原因有两个，一是延迟器件的带宽很难保证，二是解决行相关性差问题的自适应电路很复杂。在数字电路里，只要有足够的存储器，就可以保证足够的延迟时间与信号带宽。复杂的自适应电路更应该被集成在电路。虽然有不少好的梳状滤波器集成电路，却只可以匹配模拟的彩色解码电路了，因为很多新的数字化彩色解码芯片已经把梳状滤波器集成在内了。
    梳状滤波器有2H、4H、5H之分，具有不同的自适应效果，价格差距不少。
3〉数字化彩色解码    
    彩色的解码器是一种乘法器，数字化的乘法运算才是真正理想的乘法器，可以恢复出完全没有失真的彩色副载波，不会产生非线性失真。因此数字化彩色解码可以理想地还原调制前的彩色信号。由于可以通过编程来解决不同的彩色系统问题，数字化彩色解码都是全制式的。有的数字化彩色解码器集成了数状滤波器在内部，这样减少了产生量化噪声的机会。
4〉数字化图像质量提高    
    模拟电路中使用的图像质量改善措施不外是以下几种：
    峰化(PEAKING)，夸张高频信号，使图像细节更清楚。
    核化降噪(CORING)，在保持不损失轮廓的情况下衰减小幅度的高频信号（一般都是噪声），使画面更干净。
    亮度信号瞬态校正(LUMINANCE TRANSIENT IMPROVEMENT)，使画面黑白过渡鲜明，晶莹剔透。
    色度信号瞬态校正(CHROMINANCE TRANSIENT IMPROVEMENT)，使画面彩色过渡鲜明，尤使人物皮肤在背景下特别突出。
    伽玛校正(GAMMA CORRECTION)，校正显象管的亮度非线性问题。能改善亮区层次感。
    黑伸长(BLACK STRETCH)，能增强暗区层次。
    文字明亮处理，通过检测白色高亮区域，自动提高色温使字幕突出。
    峰白限制(WHITE PEAK LIMIT)，限制由于提升高频或其他原因造成的信号幅度过大，避免过亮引起屏幕散焦。
    梳状滤波器也可以归类于图像质量提高范围，这里分开叙述是IC分工原因，梳状滤波器必须处于彩色解码之前，而其它处理在彩色解码之后。这些用来拼凑称为5D或多少D的处理技术原理有太多的资料介绍，这里部不再重复。
    以上处理都可以数学运算或其它DSP方法来实现。尤其是数字核化与色度信号瞬态校正取得的效果是模拟电路完全不可比拟的。
    数字化处理电视一样少不了扫描速度调制，图像处理电路也可以提供小信号的速度调制信号。
    现在的图像处理技术一方面使图像明亮鲜艳具有丰富细节，另一方面尽可能使画面干净清爽，因此，降噪技术被越来越多的使用。帧间降噪是数字电路特有的技术，它的前提是一个帧存储器。帧间降噪利用了白噪声信号的随机性，也就是短时间内出现在同一位置的可能性极小的原理，采用帧间平均的办法使噪声对画面影响大幅度减小。在运动较少或静止画面时她往往有令人惊奇的效果。一台普通的电视还有满屏细噪声的情况下，有帧间降噪的机器可能呈现一幅完全干净的图像。帧间降噪对有规律的干扰信号无能为力，所以配合核化降噪会有更好的效果。由于有了帧存储器，有帧间降噪的机器一定有扫描转换功能，可以更好更稳定的图像。
5〉扫描转换技术    
    扫描转换目的是解决两个问题，闪烁和行扫描结构问题。
    画面闪烁很大程度地影响电视图像的收看效果，长时间地收看闪烁的图像引起劳累，并有可能对人眼造成伤害。隔行扫描的机制本身就是为了解决大面积闪烁问题。然而50Hz的系统里仍然有比较严重的画面闪烁感。对于60Hz系统来说，虽然大面积闪烁不太明显，但仍然有非常明显的行间闪烁。在隔行扫描系统里，扫描在每一个具体位置的频率仍然是帧频，如在60Hz系统里是30Hz。当屏幕上出现小的文字或其它由单行扫描线构成的图形时，可以感觉到非常明显的跳动或闪烁，尤其是技术人员经常看的黑底白方格信号，这个叫作行间闪烁。
    使用一个场或帧的存储器，将每场图像存储下来，并以高一倍的速率显示出去，使场频达到100Hz或120Hz,可以完全消除大面积闪烁。我们把构成一帧图像的两场信号分别叫做A场和B场，如果在原来一帧的扫描时间内按ABAB的顺序将原来的两场各扫描两次，实际上屏幕上某一具体位置的刷新频率也提高了一倍变为50或60Hz。这样行间闪烁就被大幅度减轻了。实际应用中又有新的问题，现在的图像信号是通过隔行扫描的摄像机得到的，就是说一个运动的目标在被摄像机录制下来后可以看到，运动目标在相邻的AB场图像上的位置是不同的。按照刚才AB-AB的顺序扫描后，会使人感觉到第一组AB场过渡时目标从在A场中某个位置移动到了B场中的位置，接下来扫描第二个A场时，目标又回到了原先的A场中位置，又再次移动到B场中那个位置，这样人眼合成后看到的是一个被拉长了的目标。又如一根运动的斜线可能将显示为锯齿状。总体上讲这种方式会造成了运动图像严重模糊。
    也可以使用AABB的扫描方法，来实现100Hz。就是先将A场扫描两次，再将B场扫描两次，一样达到100Hz的图像刷新频率。运动目标在显示在A场中的位置两次，然后显示在B场中的位置两次，总体仍然是一种光滑的运动，不存在ABAB扫描方式下的运动模糊问题。但是，由于扫描在屏幕某一具体位置的频率不再是50Hz（两个A场间隔为10mS,和下一帧的A场的间隔为30mS，与一般无倍场扫描机器的40mS相差不多），行间闪烁的抑制功能就大打折扣了。虽然如此AABB的扫描方式还是更实用一些。
    现在大家使用的是一种新的方式叫AA'B'B，意思是在AB两场之间使用经过运算得到的新的A场叫A'场，和新的B场叫B'场。理想的A'B'场应该是背景相同，运动目标的位置处于在A场和B场中所在位置的中间。这依赖于很多先进的算法。这种方法也叫做运动补偿。