影像處理元件與濾波技術(shù)探究

　　電視的訊號處理流程與相關(guān)元件

　　一般來說，影像信號皆是動態(tài)呈現(xiàn)的，依照不同地區(qū)的規(guī)范，可分為每秒30個畫面(NTSC交錯式掃瞄)，或是每秒25個畫面(PAL交錯式掃瞄)，大量模擬影像信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號在頻寬耗用上非常龐大，為了節(jié)省頻寬，進(jìn)而加快信號處理速度，影像在進(jìn)行解析后會將色彩以壓縮方式來傳遞，因此影像壓縮晶片是非常重要的核心元件。在一般通用設(shè)計上，影像輸出IC控制板(ControllerBoard)的核心元件包括：視頻解碼器(VideoDecoder)、解交錯式掃瞄器(De-Interlacer)，及縮放控制器(Scaler)等。

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　　圖說：HDTV的元件配置方塊圖。

　　除此之外，電視信號的處理還包含了類比與數(shù)位轉(zhuǎn)換元件(AnalogDigitalConverter,ADC)、相鎖迴路(PhaseLockLoop,PLL)、數(shù)字視頻介面(DigitalVideoInterface,DVI)以及低電壓差動信號處理介面(LVDS)等分離元件，其中ADC與VideoDecoder則是因為同時包含了模擬與數(shù)字信號的混合設(shè)計晶片技術(shù)，在電路結(jié)構(gòu)方面相對復(fù)雜，因此多以獨立形式存在，難以與其他元件整合。在此歸納出下列幾點：

　　1.前端信號的接收和轉(zhuǎn)換

　　■ADC：將模擬RGB信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。

　　■PLL：在模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換過程中負(fù)責(zé)信號採樣，多數(shù)已嵌入ADC元件中。

　　■DVIRx：接收以數(shù)字編碼格式所輸入的影音信號，如來自PC-DVI介面或其它數(shù)字影音裝置的信號等;若嵌入HDCP晶片，則可以執(zhí)行來自DTV加密/付費視頻的解密。

　　■VideoDecoder：傳統(tǒng)NTSC/PAL/SECAM等TV信號采取復(fù)合波形輸入，VideoDecoder內(nèi)含梳形濾波器(Combfilter)功能，可以將復(fù)合端子(Composite、CVBS)、S端子或色差端子(YpbPr/YUV)所輸入的模擬信號分離，內(nèi)含多組ADC將它轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

　　2.中介信號處理與增益

　　■De-Interlacer：主要將電視信號所用的交錯式掃瞄(interlaced)轉(zhuǎn)換為目前各種新型顯示裝置如LCDTV、PDPTV、rear-projectionTV等所用的逐行循序掃瞄(progressive)。

　　■De-Interlacer可稱為DTV控制IC的首要核心，廠商設(shè)計時多視系統(tǒng)需求，嵌入增益軟件以提供畫質(zhì)調(diào)整及改善，例如：亮度、對比、色調(diào)調(diào)整、噪音消除、黑階延伸(black-levelExtension)、銳利度調(diào)整(peaking/sharpness)及Gamma修正等。

　　3.后端-信號調(diào)整與輸出

　　■Scaler：目的在將不同影音裝置所輸入的畫面解析度或形狀大小進(jìn)行調(diào)整，重新填寫成DTV的原始像素矩陣(NativeResolution)。

　　■OSD：負(fù)責(zé)調(diào)整螢?zāi)伙@示亮度、對比、垂直與水平位置，通常視系統(tǒng)支援的語言及字型多寡而決定以內(nèi)嵌或外加方式配置。

　　■LVDS：傳輸已處理好的影像信號至DVT面板模組。