關鍵詞： 高清晰電視 , 解決方案

根據目前國內數字電視產業的現狀，開拓用戶市場除了內容服務、收費機制方面的因素外，還需要一種極具性價比的高清電視作為終端硬件升級換代的過渡，降低廣大工薪階層和農村市場升級的成本，使大眾輕松體驗數字技術，逐步過渡到數字電視。這種電視最突出的特點是兼容現行的模擬電視和未來的數字電視播出制式，能消除大面積閃爍，可邊上網邊看電視而且不刺激眼睛。其關鍵是一顆高性能視頻處理器，通過一個可編程的高質量視頻圖像轉換模塊，能將不同格式的輸入信號轉換為本機的顯示格式，因此易于與電視機與計算機的顯示兼容，同時也可輸出高清晰格式1080i和720p。
　　
成都威斯達芯片公司開發的WSC1115視頻掃描格式轉換芯片是針對中國電視將由目前的模擬電視向數字電視過渡而量身定做的低成本，高清晰度TV用的超大規模集成電路。能從現行的模擬PAL、NTSC彩色電視信號中最大限度的去除噪聲并提取清晰的圖像信號，用完善的數字圖像處理技術重新格式化和時序處理，將高質量的畫面顯示在新型的高清晰度顯像器件上。與市場上的100Hz芯片完全不同。目前市場上的逐行掃描電視機僅僅是使用美國高清晰度數字電視聯盟（ATSC）對美國電視機的標準之一 480p （即將NTSC變為逐行掃描）。WSC1115芯片不僅考慮到美國電視的規范和市場，而且更進一步將數字圖像處理用于PAL制式，從而為更好的顯示中國的PAL制式打下良好的理論基礎，不再需要將PAL轉換為480P的模式。其采用硬件可編程方式，靈活地顯示多種格式，包括目前美國ATSC的18種顯示格式。采用這些格式可以提高水平清晰度和垂直清晰度，并且采用逐行掃描和其他數字處理技術，可以提高總體觀看質量。
　　
下面是采用WSC1115的一款大尺寸液晶電視解決方案設計： 　　

系統總體設計： 　　

方案核心是集成在WSC1115內部的去隔行（De-interlace）和智能縮放（Scalar）模塊。系統框圖如圖一，分辨率支持到1280x768、1280x720、1366×768、單通道LVDS接口；輸入信號有模擬TV輸入（兼容PAL、NTSC、SECAM制式）、模擬視頻輸入（S端子、AV端子、YCbCr）、SD/HDTV輸入YPBPR、PC信號輸入（兼容VGA, SVGA, XGA, WXGA）、DVI信號輸入、模擬伴音信號輸入。基本功能包括字符型OSD菜單、各種信號輸入切換、圖像調節（亮度、對比度、色飽和度、色調、銳度調節、色溫調節）、TV控制（自動搜臺，手動搜臺，微調、制式自動、手動設定、頻道編輯、伴音控制）、畫中畫、智能降噪、音量控制、音效控制、靜音、工廠模式（各級信號檢測、內部寄存器設置、白平衡調節）等。

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圖一        硬件分為接口板與數字板（如圖二）。接口板包括模擬視頻信號輸入、輸出接口；模擬音頻信號輸入、輸出接口；TV調諧器。

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圖二        數字板包括數字圖像處理（隔行轉逐行、幀頻提升、智能降噪、Gamma校正等）；LCD panel驅動；MCU和OSD；整機電源管理；伴音處理、音頻放大。兩組來自CVBS、TV和Y/C（亮度色差）分量端子的信號分別通過MUX通道選擇器進入TV-Decoder和PIP芯片，PIP芯片對所輸入的信號進行畫中畫處理，形成子畫面信號輸出到Decoder芯片進行合成，從Decoder輸出得到8位的CCIR656信號送到WSC1115中；或者來自DTV的YCBCR分量信號和PC的RGB分量信號通過A/D轉換器，得到24位的數字信號送到WSC1115中，經過WSC1115芯片的視頻處理及優化后，通過（6/8/）10位數字接口，直接驅動LCD液晶顯示器，或從內置的3個DAC輸出（處理后的）RGB模擬分量到CRT顯像管。        來自電視信號或其他信號源的音頻信號經過Audio Processor芯片進行音頻處理，并通過功放芯片LM358輸出到耳機，通過TDA1517輸出到揚聲器（全頻帶8Ω×2），如圖三。整個系統由MCU芯片通過I2C總線進行配置和控制。

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圖三 　　
WSC1115沒有集成TV-Decoder在芯片內部，可以給客戶更多的選擇靈活度。本例可以采用MICRONAS公司的VPC3230，內建4H 數字梳狀濾波器，可輸入CVBS、S-Video、YCBCR 信號，全面進行亮色分離，有效消除噪波、串色現象。AD部分采用MST9883八位RGB數模轉換芯片，集成亮度、對比度控制等。
全系統僅由一個8 位單片機控制，外接數字式OSD 芯片，具有友好的OSD 操作菜單。所有圖像控制都可以用OSD 菜單操作，并支持普通紅外遙控器。系統中的所有軟件由C 語言編寫，并建立了庫，方便移植和系統調用。并向用戶提供所有功能的API 函數，開放所有的底層軟件和IC 的寄存器，便于用戶進行二次開發。
　　
WSC1115視頻格式轉換芯片： 　　
芯片內置3個數模轉換電路、32 位SDRAM 控制器、0.18 um芯片生產工藝、LCD 數字接口、低功耗設計 　　

通用性強: 　　1）、WSC1115能夠運用于高清數字電視、LCD液晶電視、數模兼容電視、背投電視、投影儀、機頂盒等各種視頻應用場合。 　　2）、WSC1115是聯結多種輸入格式和輸出格式的關鍵器件，起一個橋梁的作用，具有完善的的輸入輸出格式支持，包括一些高端配置。 　　
輸入支持數字24位YUV/YCRCB/YPRPB/RGB和8位CCIR656(ITU-RBT656)信號輸入，支持HDTV的18種ATSC制式及計算機的XVGA輸入；自動檢測輸入圖像場頻和行頻；支
持輸入行頻高達52KHz或更高。
　　
輸出支持行頻高達52KHz的用戶自定義逐行輸出制式（，高的行頻意味著可以支持更高分辨率制式的輸出，例如：800×600制式的行頻是38KHz，1024×768制式的行頻則可達到48KHz）；支持1080i，720p數字高清電視制式的輸出；支持PAL制（PAL 720*576）的double mode 格式（1440*576）輸出，（將PAL制式通過2倍像素采樣提高帶寬以雙倍掃描線輸出，可極大提高水平清晰度）；芯片內置3個10位DAC，支持用于CRT的模擬RGB信號輸出，可高達10多億種色彩組合；最高可支持（6/8/）10位LCD單像素XVGA/75Hz制式輸出。 　　

高質量的圖像處理： 　　
傳統的隔行掃描圖像包含鋸齒和噪聲，在電視機上可看出明顯的大面積閃爍、行間閃爍，行結構明顯（眼睛可以看到行掃描線的現象）。經過WSC1115運動自適應隔行轉逐行和動態降噪處理后的圖像清晰度高，畫面干凈。在電視機上可看出極大的消除了閃爍和行結構明顯的問題。 　　·       輸入端信號進行Gamma逆校正
　　·       色彩空間轉換（YUV到YCRCB，RGB到YCRCB，YPRPB到YCRCB）
　　·       圖像數據存儲和讀取過程無關的體系結構
　　·       幀顯示頻率變換
　　·       電影模式自動檢測和還原
　　·       支持對輸入圖像的剪切，輸出圖像任意位置輸出
　　·       高質量的動態自適應隔行到逐行變換模塊
　　·       圖像動態降噪
　　·       高性能的圖像放大引擎
　　·       亮度色度對比度飽和度控制
　　·       動態藍電平擴展、黑電平擴展
　　·       銳化、邊緣增強
　　·       色彩空間轉換(YCRCB到RGB)
　　·       輸出端信號進行Gamma校正
　　·       支持外部OSD插入顯示，可顯示8種不同顏色
　　·       去抖動技術