
- •Глава1.Чтотакоецифровоетелевидение? 4
- •Чтозначитссцифровое))? 4
- •Краткаяисторияцифровогоtелевидения 9
- •Глава2.Цифровыетелевизионныесигналы 13
- •Глава3.Цифроваяобработкателевизионныхсигналов 48
- •Глава4.Сжатиетелевизионныхсигналов 90
- •Глава5.Передачасигналовцифровоготелевиденияпоканаламсвязи 151
- •Глава6.СтандартцифровоготелевизионноговещанияDvb 170
- •Глава7.Приемныеустройствацифровоготелевизионноговещания 189
- •Глава8.Применениецифровойобработкисигналоввтелевизорах
- •Глава1 чтотакоецифровоетелевидение?
- •Чтозначит«цифровое»?
- •Краткаяисторияцифровоготелевидения
- •Глава2 цифровыетелевизионныесигналы
- •2.1.Дискретизациясигналовиизображений
- •2.2.Квантованиесигналовиизображений
- •2.3.РекомендацияItu-rвт601
- •Дискретизация
- •2.4.Другиестандартыцифровогопредставлениятелевизионныхсигналов
- •2.5.Цифровоепредставлениезвуковыхсигналов
- •2.6.АцПиЦап
- •ДискретноепреобразованиеФурьеидискретноекосинусноепреобразование
- •Цифроваяфильтрация
- •Цифроваяфильтрацияодномерныхсигналов
- •Пространственнаяцифроваяфильтрация
- •Применениецифровойфильтрациидляуменьшениязаметностишумов
- •Применениецифровыхфильтроввдекодерахсигналовцветности
- •3.2.5.Подавлениеэхо-сигналов
- •3.3.Преобразованиеразвертки
- •Глава4 сжатиетелевизионныхсигналов
- •4.1.Задачасжатия·информацииипутиеерешения
- •СтандартJpeg
- •ФорматфайлаJpeg
- •СтандартыMpeg-·1иMpeg-2
- •4.3.1.Кодированиеидекодированиедвижущихсяизображений
- •Сжатиетелевизионнъtхсигналов
- •ОтличияMpeg-1иMpeg-2
- •СистемныйуровеньMpeg-2
- •Другиестандартыиметодысжатиявидеоинформации
- •Другиестандартыиметодысжатиязвуковыхсигналов
- •4.6.Стандарткодированиявидео-извуковойинформации
- •Кодированиеаудиообъектов
- •Декодированиеивоспроизведение
- •Глава5 передачасигналовцифровоготелевиденияпоканалам связи
- •Требованияксистемампередачисигналовцифровоготелевиденияпоканаламсвязи
- •5.2.Перемежениеискремблирование
- •5.3.Коды,исправляющиеошибки
- •Глава6 стандартцифровоготелевизионноговещанияdvb
- •6.1.ЧтотакоеDvb?
- •ТранспортныйпотокDvb
- •СтандарткабельноготелевиденияDvb-c
- •СтандартспутниковогоТв-вещанияDvb-s
- •Новыесистемытелевизионноговещания
- •УсловныйдоступкпрограммамвDvb
- •1Зypid1Дескремб-
- •ДополнительныеданныеисервисвDvb
- •6.9.Контрольиизмерениявцифровомтелевидении
- •7.1.Основныеузлыиблокиприемныхустройствцифровоготелевизионноговещания
- •1.Аналого-цифровоепреобразованиевидеосигналасЗОмлн.Выборок/с.
- •Цифро-аналоговоепреобразованиевидеосигналас30млн.Выборок/с.
- •Основныевыполняемыефункции
- •МикросхемыSaa7182/83фирмыPhilips-цифровыевидеокодеры
- •ОбработкасигналовстандартаMpeg2входнымпортомшириной8бит.
- •Глава8 применениецифровойобработкисигналов втелевизорах«panasonictx-25/29adsof/s»нашассиeur0-3
- •8.1.Общиесведения
- •Радиоканал·иканалобработкисигналовзвука
- •Устройствацифровойобработкисигналов
- •§8.2)Сначалапроходитчерезсхемупереключенияаудио/видеосигналов,расположеннуюнаплатеН,азатемнаплатуЕ-черезконт.8соединителяЕ15
- •Выходныекаскадысигналовяркостиицветности
- •Устройстваразверток
- •Системауправления
- •8.7.Устройстваобработкисигналовтелетекста
- •8.11.Источникпитания
- •8.12.Настройкаирегулировка
- •8.1З.Некоторыерекомендациипоремонту
8.7.Устройстваобработкисигналовтелетекста
ОбработкасигналовтелетекстаосуществляетсярасположеннойнаплатеЕмикросхемойIC3501типаSDA5273S/134(рис.8.32),котораяизвестнатакжеподназваниемMEGATEXT.
ШинаМЗL
R,G,B
Импульсыгашения
пцтв
(CVBS)
Каскадсинхронногоквантованияисинхронизации
Интерфейсвыборки(сбора)данных
Уrтроиствообработкисигналов(PU)
Схемаобслуживаниязапросов
впорядкепоступления(FIFO)
Справочная
таблица
Зап(\минающееустройствоDRAMна25Кбайт
Иннрфей<.внешнегозапоминающегоустройстваDRAM
КАнешнеМ\'заnоминающему VS
т т
устройствуDRAMмикросхемеIC3502
Рис.8.32.СтруктурнаясхемамикросхемыSDA5273S/134
Основныефункциимикросхемызаключаютсявдекодированииипредставлениинаэкранетелевизораинформациителетекста,приходящейотаналоговыхисточников,генерациисигналовиндикациинаэкране(OSD)спредставлениемпользователютелевизорастатусаполученияинформацииилипомощи.
Микросхемаимеетмногоулучшенныххарактеристик.Срединихследуетотметитьвыборкуипредставлениенаэкранеинформациителетекстаболеевысокогоуровня,требующегопиксельнойграфики,программированиецветов,отображениевформате16:9,режимсинхронизациителевизоровбезмерцанияизображения.Увеличенотакжеколичествоосновныхязыков,хранящихсявпамятимикросхемы.
Навыв.9микросхемыIСЗ501черезконт.8соединителяЕ15/Н2иэмиттер
ныйповторительнатранзистореQЗ502поступаетПЦТС(CVBS).ВАЦПмикросхемыаналоговыйCVBSпреобразуетсявцифровойсемибитавойсигналсчастотойдискретизации24МГц,которыйподаетсянаквантаватель(выделитель)данныхисвязанныйсниминтерфейсвыборки(сбора)данных,атакженакаскадсинхронногоквантователяисинхронизации.ПоследнийиспользуетсядлявыделениясигналовстрочнойикадровойсинхронизацииизцифровогосигналаCVBSисинхронизациивнутреннихустройствмикросхемыначастотестрок(15,625или15,7З4кГц).
ИнтерфейсвыборкиданныхвместесквантователемданныхотвечаютзавыделениетекстовойинформацииизCVBS.Здесьпроисходитвосстановлениетактовыхимпульсовтелетекста(6,9З7ЗМГцпричастотепитающейсети50Гцили5,7272МГцпричастоте60Гц)извходящейпоследовательноститактовыхимпульсов,котораяприменяетсядлявыделениятекстовыхданных.
Частотадискретизациивыборки,котораянеобходимаздеськакопорная,
имеетвеличину24МГц.Дляполученияэтойопорнойчастотыиспользуетсякварцевыйгенераторспьезакерамическимфильтром,настроеннымначастоту20,48МГц,иподключеннымквыв.5и6микросхемы.Опорнаячастотасначаладелитсядочастоты6МГц,азатемумножаетсяначетыресцельюполучениячастоты24МГц.
.Интерфейсвыборкиданныхобрабатываетданные,последовательнопосту
пающиеотквантователя.
Функцииинтерфейсаследующие:преобразованиепоследовательныхбитоввпараллельныебайты;синхронизациябайтов;информацияосостоянии,сообщающаяобошибкахитипеданных;синхронизацияданныхприпереходеоттактовыхсигналоввыборкиктактовымсигналамдисплея.
ИнтерфейсвыборкиподключенкустройствуобработкисигналовPUспо
мощьюшиныданныхицепейпрерывания.ПоследняяиспользуетсядлясообщенияPUотом,чтовыявленистинныйформаттелетекста.
УстройствообработкисигналовPUотвечаетзапоискнужнойстраницыи
управлениепамятью.Операции,выполняемыеэтимустройством,синхронизируютсясистемнымитактовымиимпульсамиCLKчастотойЗ2МГц,поступающиминавыв.1микросхемы.
УстройствоPUавтоматическивыбираетязыковуютаблицуивыполняет
хранящиесявПЗУподпрограммы,померживающиеболеевысокиеуровнителетекстатипаТОРиFLOP.
ДанныетелетекстачерезустройствоPUивнутреннеезапоминающееуст
ройствоDRAMна25КбайтпроходятнаинтерфейсвнешнегозапоминающееустройствоDRAMидалее-черезвыв.З2-З5непосредственнонаэтоустройство,гдеонихранятсядотехпор,поканепотребуются,акогдаэтослучится,тоданныенаправляютсявмикросхемуIСЗ501.
УпомянутоевнутреннееDRAMявляетсябуферомRAMипрограммнойпа
мятьюдляустройстваPU,атакжесодержитинформациюзаголовков,временикдаты.
ВнешнееDRAMпредставляетмикросхемуIC3502типаM514256B70RS,подключеннуюквнутреннемуDRAMчерезинтерфейсвнешнегоDRAMисоответствующиевыводымикросхемыIC3501(см.рис.8.32).ВнешнееDRAMиспользуетсякакместохранениястраництекстаитаблицы,просматриваемойпозапросу.Какужеговорилось,данныесмикросхемывнешнейDRAMнамикросхемутелетекстапередаютсячерезвыв.32-35последней.Однако,передпередачейданныхнеобходимозадатьадрес,чтоосуществляетсячерезвыв.18-29(адресныеканалы),30(адресряда)и37(адресколонки).Выв.31микросхемыIC3501используетсядляинформированияDRAMотом,чтодолжнобытьвыполнено-считываниелибозаписьинформациииз(в)выбранной(ную)ячейки(у)памяти.
УправлениемикросхемойтелетекстаIC3501выполняетсямикроконтролле
ромIC1101.ОбменданнымимеждунимиосуществляетсяпотрехлинейнойцифровойшинеМЗL(выв.42-44микроконтроллераивыв.49-51микросхемыIC3502).
РежимработыпошинеМЗLвыбирается,когдасигналнавыв.51(12Cen)на
ходитсянанизкомуровне.ДанныеподинииSDAпередаютсянавыв.50втомслучае,когдасигналSCLнавыв.49находитсянавысокомуровне.
СгенераторомдисплеянепосредственносвязаноПЗУ(ROM)символовисправочная(просмотровая)таблицацветов(CLUT).ДанныеизПЗУдлясимволовподаютсянагенератордисплея.ТаблицаCLUTпонижаетобщеечислоразличныхцветовыхкомбинацийс4096до64,предназначенныхдляоднойэкраннойстраницы.
Схемаобслуживаниязапросоввпорядкеихпоступления(FIFO)применяетсядлявоспроизведениябезискажениягеометриитекстаиграфикинаэкранеформата16:9.Вэтомрежиме64символавоспроизводятсянаэкранеза24мс.Учитывая,чтопериодстрочнойразверткисоставляет32мс,появляетсянеобходимостьувеличениячастотыразверткисноминальногозначения24до32МГц.ЗапоминающееустройствоDRAMнеуспеваетобрабатыватьданныестакойвысокойскоростью,поэтомуданныесэтогоустройствавыдаютсявтечениеполногопериодастрочнойразверткисчастотой25,5МГц.
ЭтиданныехранятсявпамятиFIFOисчитываютсясболеевысокойскоро
стью-32МГц.
Приработесформатом4:3FIFOнеиспользуетсяитактоваячастотавоспроизведенияэлементовизображениясовпадаетстактовойчастотойгенераторадисплея(24МГц).
ЦАПпреобразуетцифровыесигналыосновныхцветовваналоговые,кото
рыезатемпоступаютнавыходымикросхемычерезвыв.44(R),45(G)и46(В).Приэтомнавыв.47формируютсяимпульсыгашенияBLAN.
СигналыR,G,Вподаютсянавыв.2,3,4микросхемыIC603соответственно.
Импульсыгашенияподаютсянаеевыв.1черезэмиттерныйповторительнатранзисторе03501.
Генератортактовыхимпульсовисинхроимпульсовприменендлятого,что
быобеспечитьодинаковуюсинхронизациювыходныхсигналовR,G,Втелетекстаиразверткирастракакначастотах50/60Гц,такиначастотах100/120Гц.Этодостигаетсяподачейнавыв.3и4микросхемыIC3501сигналовкадровой(VS)истрочной(HS)синхронизации.
8.8.Устройствообработкисигналовдополнительныхизображенийвосновном(«кадрвкадре>>-PIP)
Обработкасигналовдополнительныхизображенийвосновном(«кадрвкадре»-PIP)выполняетсяспомощьюспециальнойплатыG(рис.8.33).УстройствоPIPпозволяетзрителюодновременноснаблюдениемосновногоизображенияпросматриватьвдополнительномокнеидругиепрограммыилипередачи,поступающиесаудио-,видеовходов.
УстройствоPIPиспользуетПЦТС(CVBS),которыйподаетсянанеесосхе
мыпереключенияинтерфейса,-куда,всвоюочередь,подаютсясигналыстю
нера,либоссоединителяаудио-,видеосигналов(AV).
Крометого.зрительимеетвозможностьвыбораположениядополнительногоизображениянаэкране.
u


::1":"."-
(CVBS) С§с;v сом
пцтв О> .......с..-о
t.H-ro =:fO>W
:s:а.
<(<(
подачи еg-у сп-
Соединитель
аудио-видео
UQ)(.) Q(.)
о::J":Q')
сигналов(AV) ::!:c:I
ЛиниязадержкиTDA4665IC1802
Рис.8.33.СтруктурнаясхемаплатыG(PIP)
CVBS,подаваемыйвкачествесигналаPIP,преждевсегообрабатываетсямногосистемнымдекодеромIC1801типаTDA9141ипреобразуетсявсигналыяркостиУицветаразностныеR-У(U)и8-У(V).
СмикросхемойIC1801непосредственносвязаналиниязадержкиIC1802ти-
паTDA4665.
Такимобразом,сигналывсехсистемцветностимогутбытьвоспроизведены
ввидеуменьшенныхдополнительныхизображений.
ПоследующаямикросхемаАЦПIC1803типаSDA9187преобразуетэтитрианалоговыесигналавцифровойсигналяркостиразмером6бити4-битовыймультиплексированныйсигналцветностиUV.ЗатемэтисигналынаnравляютсянасобственнопроцессорсигналовPIPIC1841типаSDA9189,которыйвыделяетизсодержанияполногоизображениясоставляющиевидеосигнала,требующиесядлявоспроизведенияуменьшенногоизображения.Послеэтогоинформациязаписываетсявовстроеннуюпамятьматричноготипа.Отсюдавнеобходимыймоментонасчитываетсясболеевысокойчастотойтактовыхимпульсов.
ФормированиевпроцессаресигналовPIPприпомощисхеминтерполяции
сигналовосуществляетсятакимобразом,чтобыобеспечитьмаксимальновозможныйестественныйвидизображения,nолученногоизсокращенныхфраг-ментоввидеосигнала.
Сразужепослегенерациирамкималогоизображениявматрицеосуществ-
ляетсясозданиесигналовосновныхцветовR,G,В,которыеподаютсянаЦАП.
АналоговыесигналыR,G,ВподаютсянавыходымикросхемыIC1841причастоте100ГцинаправляютсянамикросхемуIC603платыЕ(см.рис.8.3).Нанеежеподаютсятакжеиимпульсыгашения,которыенеобходимыдлятого,чтобыпогаситьтучастьосновногоизображения,гдедолжноразместитьсямалоедополнительноеизображение.
РядмикросхемустройстваPIPуправляютсямикроконтроллеромчерезцифровуюшину12С.
Длявоспроизведенияуменьшенногоизображениязрительможетвыбратьегоразмер,составляющий1/4или1/9нормального,однакокачествоуменьшенногоизображениявсегдахужекачестваосновного.
Дляэкономногоиспользованияобъематребуемойпамятиизвидеосигнала
изымаютсясоставляющие,соответствующиеобратномуходупострокамикадрам.Крометого,удаляетсянеоченьзначительныйобъемтойинформацииизображения,которыйотноситсякеговерхнему,нижнему,левомуиправомукраям.Послеудаленияэтойинформациивизображенииостается576пикселов(элементовизображения)и252(204)строки(рис.8.34),изкоторыхиможновыбратьегонеобходимыйразмер.
Интервалы
гашенияВидимоеСтроки Пикселы изображение
\ \ 1
-.,.-.,-'"----J1:
1
г-----\--------\ 11
1
1 1
.
11
1
1
252 1
1
(204) 11
1
576 1
1
!
..-
1
1
1
'"'"------·11
' 864
Рис.8.34.КпояснениюпринциповсокращениясигналаPIP
Дляобеспечениясовместимостиустройствасформатом16:9микросхемаIC1841обеспечиваетвозможностьотображениядополнительныхизображенийPIPформата4:3накинескопахформата16:9.-АналогичнообеспечиваетсявозможностьотображениядополнительныхизображенийPIPформата16:9накинескопахформата4:3.Величинакоэффициентасжатия,используемогодлясозданияизображенийPIP,зависитотвыбранногоразмераэтогоизображения.
Например,приформированииизображенияPIP,составляющего1/9размераосновногоизображения,необходимообъединитьтрипоследовательныестрокиитрипоследовательныхпикGеладляполученияодногозначения(рис.8.35).ЭторезультирующеезначениесохраняетсяииспользуетсядляформированияизображенияPIPнужногоразмера.Такоеобъединениетрехстрокитрехпикселоввединуювеличинувыполняетсясхемойинтерполяции.
Пикселыг--А---.123
{10оо
1-
8.20ооuзооо
Рис.8.35.КпояснениюпринципаинтерполяцииприформированииизображенияPIP,составляющего1/9размераосновногоизображения
Оставшиесяврезультатетакогопреобразования84строкии192пикселаиобразуютизображениеPIP.
Рассмотримтеперьболееподробномикросхемы,входящиевустройство
PIP.МикросхемымногосистемногодекодерацветностиTDA9141илиниизадержкиTDA4665совпадаютсподробнорассмотреннымив§8.3.Тамжеприведеныихструктурныесхемы.
Нарис.8.36приведенаструктурнаясхемамикросхемыSDA9187.
ВходныеаналоговыесигналыУ,R-YиВ-Уотдекодерасигналовцветностиприходятнавыв.23,21и19микросхемысоответственно.Ониимеютполный
размах1,2В.Дляпреобразованияэтихсигналоввцифровые,ихуровеньнеобходимозафиксировать,поэтомупередкаждым6-битовымАЦПустановленысхемыфиксацииуровня.
ОпорныенапряженияАЦПможнопроверитьнавыв.20(-1В)и22(-2В)микросхемы.
Затемдвацифровыхсигналацветностимультиплексируютсявчетырехби
товыйсигналUV.ВцепьсигналаяркостиУдлякомпенсацииразностивовремениобработкисигналовяркостиицветности,введенасхеманастраиваемой
задержки.
2...7
Цифровой
сигналяркостиУ
1---.11Импульсы
гашения
8...11
Цифровойсигнал
цветностиС
Стробирующие
импульсы15
sc
Тактовыеимпульсы
Рис.8.36.СтруктурнаясхемамикросхемыSDA9187
Выходныесигналыцветностиформируютсянавыв.8-11микросхемы,аяркости-навыв.2-7.Анавыв.1выделяютсяимпульсыгашения.
НадетекторстробирующихимпульсовSCчерезвыв.15микросхемыпоступаютэтиимпульсы.Продектированныеимпульсыпроходятстрочныйтаймериосуществляютуправлениесхемамификсацииуровняизадержкисигналаяркости.
Фазовыйкомпараторсинхронизируетгенератор,управляемыйнапряжением(ГУН),которыйформируеттактовыеимпульсычастотой13,5МГц,необходимыедляработыАЦП.
Дляобеспечениясинхроннойработыэтоймикросхемыипоследующей(SDA9189)черезвыв.12тактовыеимпульсыподаютсянавторуюмикросхему.
СтруктурнаясхемамикросхемыSDA9189приведенанарис.8.37.Черезвыв.
нанееподаетсяцифровой6-битовыйсигналяркостиУ,ачерезвыв.21-24-4-битовыйцифровойсигналцветностиС.
Рис.8.37.СтруктурнаясхемамикросхемыSDA9189
Последнийпроходитдемультиплексор,вкоторомсигналпреобразуетсявпервоначальнуюформу,послечегосигналыяркостиицветностипроходятчерезпрореживающийфильтр,гдеинформациясигналовсокращаетсядоразмероввыбранногоизображенияPIP,какэтобылоописановыше.
Затемэтисокращенныесигналызаписываютсявпамятьнакадр,работакоторойконтролируетсясхемойуправлениязаписью.РаботаэтогокаскадасинхронизированастрочнымигасящимиимпульсамиHSI(выв.32),кадровымигасящимиимпульсамиVSI(выв.1)итактовымиимпульсамичастотой15,5МГцсмикросхемыSDA9187(выв.20)."
Управлениеоперациейсчитыванияосуществляетсясхемойуправления.Эта
операциясинхронизируетсястрочнымисинхроимпульсамиH-Synch(выв.15)икадровымисинхроимпульсамиV-Synch(выв.16),поступающимисплатыЕчерезконт.7,8соединителяG2/E25.Кроместрочныхикадровыхсинхроимпульсовтребуютсятакжеитактовыеимпульсы,подаваемыесосхемыФАПЧ,ккоторойчерезвыв.2и3микросхемыподключенкварцевыйрезонатор.
Памятьнакадрпреобразуетизображениена100Гц.Этодостигаетсяблагодарятому,чтосчитываниеинформацииизображенияPIPпроизводитсясчастотой,вдвоепревышающейчастотувходногосигнала.
СпамятиинформацияизображенияPIPпоступаетнаинтерполятор,которыйиспользуетсядляпредотвращенияцветовыхискажений,вызванныхсокращениемсигнала.
ПослеэтогосигналPIPподаетсянасхемугенерациирамки,гдевокругизображенияформируетсярамка.
ЗатемсигналPIPсвключеннойвнегоинформациейорамкеподаетсянаматрицу,формирующуюцифровыесигналыR,G,В.Послепреобразователейцифровыхсигналовваналоговыепоследниеразмахом1Вчерезвыв.8-1Овыводятсяизмикросхемы,аимпульсыгашения-черезвыв.14микросхемы.
Этисигналызатемчерезконт.1-4соединителяG2/E25подаютсянамикросхемуIC603платыЕ(см.рис.8.3).
1
УправлениемикросхемойSDA9189осуществляетсячерезеевыв.17,18поцифровойшине2С,покоторойтакжерегулируетсяразмердополнительногоизображенияPIP,его«замораживание>>ипозиционирование(расположениенаэкране).
8.9.Устройстваобработкисигналовзвука
ОбработкасигналовзвукапроизводитсяпроцессаромIC2001типаMSP3410BPPF7,расположеннымнаплатеЕ.Микросхемаявляетсямультистандартнымпроцессаромобработкизвуковойинформации(стандартыперечисленывтабл.8.2).
Таблица8.2
Стандарт |
Несущаязвука,МГц |
Модуляциязвука |
Системацветногоизображе-ния |
Страны |
B/G |
5,5/5,74 |
FM(ЧМ)-Стерео |
PAL |
Германия |
B/G |
5,5/5,85 |
FM(ЧМ)- Moнo/NICAM |
PAL |
Скандинавии. Испания |
L |
6,5/5,85 |
FМ(ЧМ)- Moнo/NICAM |
SECAM |
Франция |
1 |
6,0/6,552 |
FМ(ЧМ)- Moнo/NICAM |
PAL |
Великобритания |
D/K |
6,5 |
FM(ЧМ)-Моно |
SECAM |
ВосточнойЕвропы |
м |
4,5 |
FM(ЧМ)-Моно |
NTSC |
США |
Процессориспользуетсядляобработкикаканалоговых,такицифровыхсигналов.МикросхемаобрабатываетЧМиАМзвуковыесигналы,атакжедемодулируетсигналзвукаизсигналаПЧ(рис.8.38).ОнаможетобрабатыватьисигналыстандартаNICAM-цифровогозвуковогостереофоническогосопровождениятелевизионныхпрограммнабазесистемыуплотнениясигналовсприменениемсжатия(компандирования).
Процессорсигналовзвукаспроектировантакимобразом,чтоможетодновременновыполнятьцифровыедемодуляциюидекодированиетелевизионныхстереозвуковыхсигналов,закодированныхкодомNICAM,атакжедемодуляциюЧМтелевизионногомонозвуковогосигнала.Сдругойстороны,процессаромможнообрабатыватьЧМстереозвуковойсигналнадвухнесущихчастотах.Однако,приполученииАМзвуковойнесущейсхемаПЧ,котораявсеещеприэтомвыполняетдемодуляцию,подаетвыходнойсигналнавходMONOпроцессарадлядальнейшейобработки.
Процессоримеетследующиеособенности:
дваподдающихсявыборуаналоговыхвхода;
АРУдлясигналов,подаваемыхнааналоговыевходы;
встроенныйАЦПдлясигналовзвуковойПЧ;
используетсятолькоодинкварцевыйгенераторчастотой18,432МГц;
цифровоераспознавание,декодированиеидематрицированиесигналовFM;
-=-+tSIF
IC2001
. бO_..IFIN
Q.
m
-
'----------55-нMONO
Видеосигнал
CVBS
АМзвуковой v
сигнал
С/)
---"1----=-52.... :Е
53
т т
Рис.8.38.УпрощеннаясхемаподключенияпроцессарасигналовзвукаMSP341OBPPF7
цифроваярегулировкагромкости,тембровВЧиНЧ,режимапсевдо-стерео.Нарис.8.39приведена упрощенная структурная схема процессара
MSP341OBPPF7.Егоархитектуруможноразбитьнатрифункциональныечасти:
секциядемодуляторовидекодеров;
секцияцифровойобработкисигналов(DFP);
аналоговаячасть,содержащаядваАЦПишестьЦАП.Рассмотримэтиузлыподробнее.
СигналзвуковойПЧстандартовB/G,1,LсплатыВчерезконт.13соедини
теляЕ22/В1подаетсянавыв.58{SIF)процессараIC2001.Нарис.8.40,которыйпредставляетсобойструктурнуюсхемуупомянутойсекциидемодуляторовидекодеров,онимеетобозначениеANAIN1.ЕслипредстоитобрабатыватьаудиосигналстандартовD/K,тосигналподаетсячерезконт.14соединителяЕ22/В1ипоступаетнавыв.60(IFIN)процессора.Нарис.8.40онобозначенкакANAIN2.Выбородногоизэтихсигналовосуществляетсяпоцифровойшине
2
21С(см.рис.8.27),подключеннойквыв.9и10процессора.Наэтомэтапе
подаваемыенапроцессорсигналыещенедемодулированы.
ДемодулированныйвплатеВАМзвуковойсигналчерезконт.15соединителяЕ22/В1подаетсянавыв.55(MONO)процессора.Нарис.8.40онобозначенкакАNАIN-.
1
СигналзвуковойПЧ(SIF)вЕвропеможетбытьлибостандартаNICAM,либоWegeпerStereo.СтандартNICAMбылдобавленкужесуществующемуЧМсигналу-FM.ПрисуществованиивыбораNICAM/FMвозможнытриаудиорежима:NICAM-cтepeo,NIСАМ-двуязычныйиFМ-моно.Информацияотипережимаикачествесигналасчитываетсяпроцессаромпоцифровойшине22С.ЕсликачествосигналаNICAMнизкоепроцессор«Принимаетрешение»опереключенииврежимFМ-моно.
Промежу
точная
звуковая
частота
ANAIN1
ANAIN2
MonolnSC11n-l
Scart1
SC11n-A
SC21n-L
Scart2
SC21n-A
SСЗln-l
ScartЗ
Динами-ческиеголовкиDACM-l
DACM-A
ГоловныетелефоныDACA-L
DACA-R
DFP SC1Out-L
Scart1
SC1Out-A
SC2Out-L
Scart2
SC20ut-A
SСЗln-A СхемапереключениясоединителейSCAAT
Рис.8.39.УпрощеннаяструктурнаясхемапроцессарасигналовзвукаMSP341OBPPF7
ПриприемесигналастандартаWegenerStereo,вкоторомдвезвуковыенесущие,аначастотевторойизнихпередаетсятакжеисигналопознавания,представляющийсобойАМпилот-сигналнанесущейчастоте54,7кГц,которыйзатемподавляетсяидлядальнейшейобработкииспользуетсятолькополезныймодулированныйсигнал.
Вернемсятеперькрис.8.40.Все,подаваемыенапроцессорзвуковыесигналы,преждевсегопопадаютнааналоговуюсхемуАРУ,используемуюдляобеспеченияоптимальногоуровнясигналоввширокомдиапазонеихвходныхуровней.
ДалеесигналподаетсянаАЦП,гдепреобразуетсяизаналоговоговцифровой.СвыходаАЦПцифровойзвуковойсигналраспределяетсявдваканала:
каналПЧ1дляобработкисигналовNICAMиFM2иканалПЧ2дляобработкисигналовFM-MONO(илиFM1).
Каждыйизцифровыхсигналовподаетсянаквадратурныймикшер(смеситель),накаждыйизкоторыхподаетсясигналссоответствующегогенератора.
Длясинхронизацииработыгенераторовпроцессаракеговыв.62и63подключенвнешнийкварцевыйрезонаторХ2001начастоту18,432МГц(см.рис.8.38).
Послемикшеровсигналы,проходятчерезпрограммируемыепосредствомшины212СФНЧ,скоторыхподаютсянадемодуляторы.Посленихобработкасигналоввканалахпроизводитсянесколькоразличнымиспособами.
СигналNICAMподаетсянадекодерDQPSK(дифференциальнаячетырехпозиционнаяфазоваяманипуляция),навыходекоторогоимеетсяпотокданных728кбит/с,которыйподаетсянадекодерNICAM[48],откудасигналыеголевогоиправогоканалов(NICAMАиNICAMВ)подаютсянасекциюDFP.
NDA
--------<NCL
-----Кадровые
имnульсы
VREFTOP
ANAIN-
г;::;;:;;;:-]Уnравлениеnoшине2t2с
Рис.8.40.СтруктурнаясхемасекциидемодуляторовидекодеровпроцессарасигналовзвукаMSP341OBPPF7
ДляобработкисигналовFMониподаютсянадифференциаторидетекторнесущей,азатемчерезкаскадблокировкизвука-наФНЧ.Каквидноизрис.8.40,каскадблокировкизвукауправляетсядетекторомнесущей.Так,есливзвуковомканалеПЧ1сигналнеобнаружен,внемпроисходитблокировказвука.ТожесамоепроисходитивзвуковомканалеПЧ2.Темсамымпредотвращаетсяпопаданиешумоввдинамическиеголовки.ПрошедшиеФНЧсигналыFM2такжеподаютсянасекциюDFP.
СхемаформированиясигналаFM1ничемнеотличаетсяотописаннойвыше
схемыдляFM2.
ВсекциицифровойобработкисигналовDFP(рис.8.41)имеетсятриобраба
тывающиечасти:устройствапредварительнойобработкивходныхсигналов,селекторсигналовиустройстваокончательнойобработкисигналов.Перваяиз
нихпредназначенадляподготовкисигналовразличныхисточниковкподачеихн.аселекторсигналов.Послеприведениявсехподаваемыхсигналовкстандартизованномууровнюониподаютсянаселекторсигналов,спомощьюкоторогоонимогутбытьраспределенынажелаемыевыходы.
ВсевходныеивыходныесигналымогутобрабатыватьсяодновременнозаисключениемFM2,которыйнеможетбытьобработанвместесNICAMиз-затого,чтоонииспользуютодинитотжеканалПЧ.
Рис.8.41.СтруктурнаясхемасекциицифровойобработкисигналовDPFпроцессарасиrttаловзвукаМSРЗ41OBPPF7
Вкачествеустройствокончаtельнойобработкисигналовможновыбратьматрицудинамическихголовок,откудасигналыподаютсянаустройстварегулировкитембровВЧиНЧиспецэффектов,азатемгромкостиибаланса.Крометого,можновыбратьматрицустереофоническихголовныхтелефонов(наушников),послекоторойрегуЛируетсягромкостьзвука.
МожновыбратьтакназываемуюSСАRТ-матрицу,скоторойпослерегули
ровкигромкостисигналыподаютсянасоединительSCART.Можновыбратьидругиеустройствадлясигналовзвукалевогоиправогоканалов,показанныенарис.8.41.
Необходимоотметить,чтосигналы,подаваемыенанаушники,имеютнеза
висимуюрегулировкугромкости,т.е.слабослышащиелюдимогутустанавливатьгромкостьнаушниковнанеобходимыйуровень,втовремякакгромкостьсигналов,подаваемыхнадинамическиеголовки,можетбытьустановленанадругойуровеньилидажеотключена.
8.10.Устройствакоммутациивходныхивыходныхсигналовизображенияизвука
УстройствакоммутациирасположенынаплатеН(рис.8.42),предназначеннойдляподачинателевизорвнешнихсигналовсвидеомагнитофона(режимAV)черезевропейскиесоединителиSCART(AV1иAV2)иподачинавидеомагнитофондлязаписисигналовизображенияизвука.
Крометого,какCVBS,так·ИсигналыяркостиУицветностиС,могутбытьподанынарасположенныйнаплатеМ(см.рис.8.30)телевизоравходS-VHS
(JK3001-FV3),атакжечерезопределенныеконтактысоединителяAV1нателевизормогутбытьподанысигналыR,G,В.
РаботаврежимеAVможетбытьавтоматическипереведенанасоответствующийсоединительSCARTпутемподачинаегоконт.8соответствующегонапряженияпереключения{SLOW).Этонапряжениепередаетсянамикроконтроллерчерезвыв.48длясоединителяAV1ивыв.49-АVЗ.
Конт.8соединителейAV1иAV2используются,крометого,дляпервключенияформатакадра4:3или16:9.Наконт.8этихсоединителейподаетсяпереключающеенапряжениеотвидеомагнитофонаиливидеоплеера.ПривыборесоединителяAV1длязаданиясоответствующегоуровнянапряжениянавыв.48микроконтроллераиспользуетсярезисторR1138истабилитрон01102,апривыборесоединителяAV2длязаданияуровнянапряжениянавыв.49-резисторR1142истабилитрон01113.
Втабл.8.3показанызначениянапряженийнавыводахмикроконтроллера,необходимыхдлявыбораформатакадра.
Таблица8.3
Напряжение,В |
Форматкадра |
0...1,235 |
- |
1,254...3,195 |
16:9 |
3,214...5,0 |
4:3 |
РассмотримтеперьпрохождениевидеосигналовнаплатеН(см.рис.8.42)вразличныхрежимах.
ПолныйтелевизионныйсигналCVBSподаетсянаплатучерезконт.ЗсоединителяН2/Е15сплатыЕ.Далееонпроходитчерезэмиттерныйповторитель03201,замкнутыевыв.1и18микросхемыкоммутаторавидеосигналовIC3102типаТЕА6415С(рис.8.43)ичерезконт.8соединителяН2/Е15возвращаетсянаплатуЕдлядальнейшейобработки.Одновременноэтотжесигналчерезэмиперныйповторитель03113подаетсянаконт.19соединителяAV1длязаписинавидеомагнитофон.
ВрежимеS-VHSсигналяркостиУссоединителяJC3001платыМ(см.рис.
8.30)черезконт.5соединителяМ5/Е13иконт.6соединителяН1/Е12подаетсянавыв.1ОмикросхемыкоммутатораIСЗ102,асигналцветностиСссоединителяJK3001платыМчерезконт.3соединителяМ5/Е1Зиконт.8соединителяН1/Е12-навыв.11микросхемыкоммутатораIСЗ102.Коммутаторприэтомустанавливаетсявтакоеположение,чтосигналУпоявляетсянавыв.18микросхемыичерезконт.8соединителяН2/Е15подаетсянаплатуЕ,асигналцветностиСпоявляетсянавыв.17микросхемыичерезконт.6тогожесоединителяподаетсянаплатуЕ.
Черезконт.7,11и15соединителяAV1иконт.7,6,5соединителяН4/Е7наплатуЕподаютсявнешниесигналыR,G,Всоответственно.Одновременночерезконт.16AV1иконт.8соединителяН4/Е7подаетсясигналвнешнегогашенияFB{егоиногданазывают«ОКНО»).
Черезконт.20соединителяAV1нателевизорподаетсявидеосигналотви
деомагнитофонаиливидеоплеерадлявоспроизведенияврежимеAV.Этот
Глава8
Ach lch
JКЗ106 JКЗ103
VКВ8Б7 УКВ11-088Б 1_(2)_(4)_(6)_@_@_@_@_@)_@_@_
г-------:r=«')\.----.."..,.,(Гf'17i'l=<-----------------ll<-llV\;J0TT@JJQjJL<!iY_QP1
t t 1.3101/8/!!/10 11 1...1 L
;jtJ
СЗ1З9 СЗ14й Ц l_jL_c,-,.+---;,1Т, Гn':;:-:';;'
1
2200 2200 сзг1 з•sа 75 Rз7149сш21 1000 =-63
RЭ150
47
АЗ109
680
R3110
680
00102
UDZТE
D3103
UDZТE
-171211
-
R3128
100•
R3144R'1145
RЗ129100 100
1()(),
Я31S2
100
RЗ1S3
100
r--
f +-с·,.=,:=:-4-пзз
·f..b"
сз.·.
RЗI17100<
168
==.
168
168
RЭIISR3114
100к680
168
RЗ118
680
RЭ131 RЭ131
D3109 680 680
UDZTEf--* >-fooh
1ее
.DЗ112-1112в -
RЗ132
10
'ОЗ10>
-1Ев
.J C3131j_'Fпэ·iТ-D311Е11Е
UDZТE
0007
·17128тt:В 0,047т 168
3136
СЭ180RЗiвEI0,47100
.1---Ь--
03115
or-
1,8"%8578r--t---r=F=J=f=t;·7.0.
4,54,54,4,54.4,J,4.54,54,58,9·:.:о
9811\ s4 з 2 1
9fl§ о
ТЕА6420
А32ЗЗ
RЗ2З2
9 ffEQ
gg
'ii'
ззо
2,711.
JSН0044.4,54,5l4,54,54,54,54,5'-0t-З-,7-f-3-,8+-----+t-f--++t--f-------
JSHOOS
-----+--Г+-+--_J ---г-г-г------+-++++--------03104
UD2ТE
·17128
АЗ2Э9
15<
DЗ1DIUDZTE17128
R3133
100
==-101
R3134 R3135 :DЗIIO
=,
100 100 UDZТEсз== .сз· 1 -1112в
12
А3141
100
АЗ142
100
АЗ1800
nR323З
-15к
•=5128·:=130
-
RЗ139
100
АЗ140
100
АЗ1840
11СЗ115
"0.47
11
RЭ1З847
Q!RЗ137сз;,,
75 1000
u g:
"' 1--fH112З45678)t---1H212
з•566_76_6
нз12з450607во
КЕ12;5"'
!i!
"..'!i!u
KEIS
"в':J;&"'zz"
.",;
"' ii"
;:""""z
"
Рис.8.42.Принципиальная
Применениецифровойобработкисигналоввтелевизорах
RЭ126
15<
RЗ1З6
100
1;=73
47
=iСЗ154CЗIоSбlо.1 lб·е· ..
R31S4гR3158R3159
ю8•4L47 sво
03107'1-!.7..7 _.
RЗiбО
Sб•
СЗiбS
сз'!вs RЭ209
0,47 1'00
--1---1--1----<вс=вsр;,в4R116103-1+,8---1•(;'--t,
RЗ15175
120ВС847В or
1,2
tc3102ТЕА6415С
03115
UDZТE
м1712В
АЗ162IU163
100 "'
1
1:сьзlб2Q §i c
i н
470.0
168
4,33,14.53.34,5з.з4.53,3o_r4,f\ 1001
--1----1--1--------------+-+--=·A!Зi!gg.'
АЗ2012
ЗJк
СЗ202J,
0,0471
RЭ240
т
::!:сз2011,0
RЗ1б5
10•
- CЗI:i=
ЗЗ,О
168
RЗ205R3200 СЗ184
100к100• 0,047
СЗ192
10,047
-
RЗ225
10
R3219
JSHOI 12•
АЗ220100
RЭ222
JSH02 DЗI2iг2ЩЗg 68
1ssзssтE-1R
JSНOIO RЗ22ЗRЗ224 CЗIJ: С319З
G2GЗ llc 75 47,0110.047
Н412З405678
КЕ7
-СиrнализображениА
схемаплатыН
Глава8
сигналпоступаетнавыв.3микросхемыкоммутатораIC3102.Онаскоммутированавэтовремятакимобразом,чтосигналвыделяетсянавыв.18микросхемыидалеепоступаеткакупоминалосьвыше.
СигналыяркостиУицветностиСS-VHSмогутподаватьсянателевизори
черезсоединительAV2.Так,сигналяркостисконт.20этогосоединителяпоступаетнавыв.5микросхемыкоммутатораIC3102,асигналцветности-сконт.15навыв.6.Коммутаторвэтовремяустанавливаетсявтакоесостояние,чтосигналяркостиснимаетсясеговыв.16,асигналцветности-свыв.15.Далееэтисигналысмешиваются,усиливаютсясхемойнатранзисторах03107,03108ичерезконт.19соединителявыводитсявидеосигналCVBS.
Входуправленияусилением
Рис.8.43.СтруктурнаясхемамикросхемыТЕА6415С
КоммутаторIC3102можетбытьустановленивтакоесостояние,когданаеговыв.14выделяетсясигналяркостиPIP(PIPV),анавыв13-сигналцветностиPIP(PIPС).Сложениеэтихсигналовпроисходитвкаскаденатранзисторе0311О,наэмиттеркоторогоподаетсясигналяркости,анабазу-цветности.СформированныйтакимобразомсигналCVBSPIPпроходитчерезэмиттерныйповторительнатранзисторе03109ичерезконт.1соединителяН4/Е7подаетсянаплатуЕдлядальнейшейобработки.
Разберемсятеперьссигналамизвука.Этисигналыправого(R)илевого(L)
каналовсплатыЕчерезконт.2и1соединителяН2/Е15поступаютнавыв.17и8микросхемыкоммутаторасигналовзвукаIC3101типаТЕА6420(рис.8.44).Свыв.12и11этоймикросхемысигналызвукапоступаютнаконт.1и3соединителяAV2длязаписинастереофоническийвидеомагнитофониливидеоплеер.
Этижесигналысвыв.1Ои9микросхемыдлятехжецелейпоступаютнаконт.1и3соединителяAV1.Крометого,свыв.16и15микросхемысигналызвукамогутподаватьсяна«азиатские>•разъемыJK3106иJK3103.
НамикросхемуIC3101(выв.18и7)могутподаватьсятакжесигналызвука
правогоилевогоканаловчерезконт.3и5соединителяJK3001(АVЗ)платыМ.Привоспроизведениисостереофоническоговидеомагнитофонаиливидео
плеерасигналызвукаправогоилевогоканаловчерезконт.2и6соединителяAV1подаютсянавыв.21и4микросхемы,ачерезконт2и6соединителяAV2-выв.20и5микросхемы.
Входыправогоканала
Выходылевого
11)канала
12
Входылевогоканала
Рис.8.44.СтруктурнаясхемамикросхемыТЕА6420
КоммутациямикросхемIC3101иIC3102осуществляетсямикропроцессоромIC1101поцифровойшине212С(см.рис.8.27),длячегообемикросхемыимеютсоответствующиевыводы.ВмикросхемеIC3101этовыв.24(SDA)и23(SCL),а
вIC3102-выв.2(SDA)и4(SCL).Управлениемикросхемамипроисходитчерезконт.1-4соединителяНЗ/ЕВ.
Транзисторы03101,03102,03105,03106предназначеныдляблокировкизвука(режимS.MUTE).ДляэтогонаихбазыподаетсякомандаS.MUTEчерезконт.2соединителяН1/Е12итранзистор03115.
КонструкциясоединителяJK3001(АVЗ)платыМпредусматриваетвозмож
ностьподключениястереофоническихголовныхтелефонов.Дляэтогонаспециальноегнездоихподключенияподаютсясигналызвукаправогоилевогоканаловчерезконт.1и3соединителяМ4/Е9итранзисторныеусилители02352,02353вканалеLи02362,02363вканалеR.Транзисторы02351и02361
319
предназначеныдляблокировкизвукаприподаченаихбазысигналаS.MUTEскант.9соединителяМ5/Е13.
Черезкант.6и8этогосоединителянаплатуЕподаютсясигналызвукалевогоиправогоканаловотспециальногогнезда,входящеговконструкциюсоединителяJK3001/AV3.