|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Мікросхеми для влаштування кадру в кадрі. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / телебачення Нагадаємо, навіщо в телевізорі потрібний пристрій PIP - "Кадр у кадрі" (або POP - "Кадр поза кадром"). Воно дозволяє на екрані телевізора разом з основним зображенням отримати ще один або кілька малих кадрів інших програм, розташованих або в самому полі основного (PIP), або поряд з ним (POP). Про деякі мікросхеми для таких пристроїв раніше вже було розказано на сторінках "Радіо". Проте з того часу з'явилися мікросхеми нових поколінь. Вони розглянуті в статті, що публікується тут. Автор також визначає принципову схему одного з варіантів устрою, дана його друкована плата. Фірма SIEMENS розробила кілька поколінь мікросхем для пристроїв "Кадр у кадрі". Особливості комплекту першого покоління (SDA9086 – SDA9088) були розглянуті у [1 та 2]. У 1993 р. з'явився комплект мікросхем другого покоління: SDA9187 та SDA9188. Перша містить три АЦП і ланцюга формування цифрових сигналів, а друга є процесор PIP з польової і малої пам'ятями. Використання пристрою "Кадр у кадрі" третьої мікросхеми (SDA9086), що формує тактовий сигнал основного зображення, не обов'язково. У такому випадку тактовий сигнал може вироблятися внутрішнім пристроєм ФАПЧ, що входить до складу процесора SDA9188. До нього підключають кварцовий резонатор частоту 20,48 МГц. Замість кварцового можна застосувати керамічний резонатор. Вибір внутрішнього пристрою ФАПЧ забезпечується шиною l2C. Для цього в біт d2 регістра SDA9188 з субадресою 04 записують рівень 0. Адреса мікросхеми - така сама, як і у SDA9088, тобто 00101110. У другому поколінні мікросхем розрядність АЦП збільшена з п'яти до шести, що покращило якість кадру, що вводиться у поле основного зображення. Можливі два його розміри - 1/9 та 1/16 від площі екрану. Мікросхеми можуть працювати в телевізорах з частотою кадрової розгортки як 50, так і 100 Гц (біт d3 в регістрі 00 встановлюють рівним 0 або 1 відповідно). Аналогові яскравості і кольорові сигнали з позитивною або негативною полярністю трьома АЦП в мікросхемі SDA9187, що працюють з тактовою частотою 13,5 МГц (в режимі 100 Гц тактову частоту збільшують до 27 МГц), перетворюються в три шести розрядних. При позитивній полярності подаються на мікросхему кольоророзносних сигналів висновок 14 повинен бути з'єднаний із загальним проводом. Вільний стан цього висновку або подача на нього напруги +5 відповідає негативної полярності цветоразностных сигналів. Номінальні розмахи вхідних сигналів Y, U, V дорівнюють 1 В. Зразкова постійна напруга для них виходить у мікросхемі SDA9187 на дільнику, що складається з внутрішніх резисторів, включених між висновками 18, 20, 22 і 24. Щоб зменшити розчин амплітудних характеристик АЦП до 0,5, 20, між висновками 22 і 128 включають зовнішній резистор опором 2 Ом. Номінальні розмахи вхідних сигналів збільшуються до 18, якщо між висновками 20 і 530 підключити резистор опором 22 Ом, а між висновками 24 і 343 - резистор опором XNUMX Ом. Кольорові сигнали мультиплексуються. В результаті виходить десятирозрядний потік, в якому сигнал яскравості займає шість розрядів. Для точного поєднання сигналів яскравості та кольоровості передбачена регульована затримка сигналу яскравості. Регулювання забезпечується зміною зовнішніх напруг на висновках 25 - 27 відповідно до табл. 1.
Скорочення числа рядків та відліків у рядку в малому зображенні відбувається в інтерполяційних горизонтальному та вертикальному фільтрах, що запобігає появі інтерференційних спотворень. Потім інформація записується в пам'ять з об'ємом 169812 212 біт (89 відліків у рядку, 9 рядків, XNUMX розрядів). Мале зображення, що зчитується, розташовують в одному з чотирьох кутів основного. Місце виведення вибирають по шині l2C (біти d6 та d7 у регістрі 03). Також по шині l2C можна зміщувати зображення по вертикалі і горизонталі (біти d0 - d3 регістра 02 і d0 - d5 регістра 03). Відтворення зображення можливе у польовому або кадровому режимі. При встановленні польового режиму (біт d7 в регістрі з адресою 06 містить рівень 0) в пам'ять записується лише одне поле. У кадровому режимі (d7 = 1) пам'ять постійно працює у режимі запису. Мікросхеми пристрою PIP використовують як у стандартах D/K та B/G (625 рядків), так і в американському стандарті М (525 рядків). Мале зображення можна постачати рамкою (біт d0 регістра містить 01 рівень 1). Товщину її ліній та колір встановлюють по шині I2С (біти d4, d5 у регістрі 05 та d1 - d3 у регістрі 01). При розмірі 1/9 мале зображення складається з 88 рядків, у кожному з яких міститься 212 відліків сигналу яскравості і по 53 відліку кольорових сигналів. При розмірі 1/16 воно містить 66 рядків та 160 відліків сигналу яскравості у рядку. Розмір зображення по вертикалі та горизонталі встановлюють окремо (біти d6 та d7 регістра 05). Звідси з'являється можливість відтворення малого зображення 16:9 на екрані 4:3. Для цього достатньо застосувати режим виведення зображення з числом рядків 66 та числом відліків у рядку 212. Аналогічно, застосувавши режим 88 рядків та 160 відліків у рядку, відтворюють зображення формату 4:3 на екрані з форматом 16:9. Сигнали з виходів процесора SDA9188 можуть виводитися у форматі R, G, або Y, U, V (рівень 1 або 0 в биті d1 регістра 00). Можливе отримання нерухомого, так званого "замороженого" зображення. Для цього біт d5 у регістрі 00 встановлюють рівним рівню 1. Пристрої PIP другого покоління дозволяють використовувати в каналі малого зображення декодер кольоровості без затримки на рядок. Вперше таке рішення було запропоновано у [3]. Можливість виключення лінії затримки обумовлена інтерполяцією рядків у вертикальному фільтрі пристрою PIP. На виході декодера в режимі PAL під час кожного рядка виділяються обидва кольорові сигнали з половинною амплітудою (щодо номінальної). Після вертикального фільтра сигнали амплітуди збільшуються до номінального рівня. У режимі SECAM на виходах декодера по черзі через рядок виділяються сигнали R – Y та B – Y з номінальною (одиничною) амплітудою. Після усереднення вертикальному фільтрі виходять сигнали з половинною амплітудою. Тому, щоб була однакова насиченість кольору малого зображення в режимах PAL і SECAM, необхідно збільшити розмах кольоророзносних сигналів SECAM в два рази. Декодер кольоровості повинен виробляти сигнал розпізнавання колірного стандарту, що надходить на центральний процесор. У режимі SECAM останній записує в біт d7 регістра з субадресою 07 рівень 1, тоді коефіцієнт передачі для кольорових сигналів збільшується вдвічі. Мікросхеми PIP другого покоління випускають у корпусі, призначеному для поверхневого монтажу P – DSO – 28, що має 28 висновків. У 1995 р. з'явилася мікросхема PIP третього покоління SDA9288, де об'єднані функції мікросхем SDA9187 і SDA9188. Ця мікросхема, як і набір другого покоління, забезпечує отримання одного додаткового зображення з площею 1/9 або 1/16 від основного зображення. Однак з'явилися нові можливості. Насамперед можна отримати зображення у форматі POP ("Кадр поза кадром"). Мікросхема містить матрицю, що перемикається R, G, В (для стандартів SECAM/PAL, NTSC - США і NTSC - Японія). Можливий вибір по шині I2С одного із 4096 кольорів рамки. Регулювання часу затримки сигналу яскравості забезпечується зміною зовнішніх напруг, а, по шині I2С (біти d0 -d2 у регістрі 04). У мікросхемі зміною зовнішньої напруги на виводі 15 може бути встановлена одна з трьох можливих адрес (11010110 при U15 = 0; 11011100 при U15 = 2,5 В і 11011110 при U15 = 5 В). Це дозволяє, використовуючи три процесори PIP, вивести на екран три незалежні зображення. Інформація про прийом сигналу SECAM може бути безпосередньо подана на висновок 26. При цьому коефіцієнт передачі по кольорових сигналах збільшується вдвічі. Мікросхеми SDA9288 виготовляють у корпусі P - DSO - 32 - 2, що має 32 виведення. Мал. 1 ілюструє включення мікросхеми SDA9288 Літерами VP і HP позначені кадрові та малі імпульси основного зображення відповідно, а літерами VI і HI - аналогічні імпульси зображення, що вводиться; FB - вихідні бланкуючі імпульси. Перемички Х2 і ХЗ служать вибору адреси мікросхеми.
Мікросхему SDA9189, випущену 1995 р., називають "Квадро - PIP". Така назва дано тому, що вона може створювати кадр, що вводиться площею, що дорівнює 1/4 площі основного зображення. Крім того, мікросхема забезпечує ще 17 варіантів виведення малих зображень, у тому числі чотири-розміром 1/16, три - розміром 1/9, дев'ять - розміром 1/32. Чотири варіанти призначені для формату 16:9. Наприклад, одне з них - три зображення, розташовані праворуч або ліворуч від стандартного кадру 4:3. Процесор SDA9189 використовують разом із мікросхемою SDA9187, що виконує, як і в пристроях PIP другого покоління, функції будованого АЦП і формувача потоку цифрової інформації. Основне призначення "Квадро – PIP" – сканування вибраних каналів. Одне зображення виходить рухомим, решта - "заморожені". Можливе введення в кожне зображення інформаційного напису з п'яти знаків (латинських літер, цифр або символів, які відповідають переважно кодам ASCII). Забезпечується визначення парності поля, що відтворюється, що сприяє нормальній роботі в кадровому режимі. У мікросхемі використовується не вся активна частина поля зображення, що вводиться. При дискретизації охоплюються 576 відліків сигналу яскравості у рядку та 252 рядки у полі. Як і мікросхемах другого покоління, для ущільнення інформації служать горизонтальні і вертикальні інтерполяційні фільтри. Для розміру 1/4 у фільтрах усереднюються лише два наступні відліки та два рядки, для 1/9 - по три відліки та рядки, а для 1/36 - шість відліків та рядків. Отримувана інформація записується в пам'ять, яка має об'єм 329184 50 біт. Якщо відтворюється одиночне зображення, кадрова частота дорівнює 625 Гц, а стандарти основного і зображення, що вводиться, однакові (наприклад, XNUMX рядків), то може реалізуватися кадровий режим, коли записуються як парні, так і непарні поля. При цьому підвищується чіткість та тимчасовий дозвіл. У решті випадків записуються лише парні чи непарні поля. При зчитуванні малого зображення пам'яті положення його на екрані телевізора задають по вертикалі та горизонталі через шину l2C. Для запису команд процесор має 21 восьмирозрядний регістр. Зміст регістрів пояснено у табл. 2. Мікросхема SDA9189 забезпечується трьома такими ж адресами, як і SDA9288. Ступінь зміщення зображення по горизонталі та вертикалі записують у регістри 02 та 03.
Мале зображення за бажання окантовують рамкою. Її колір задають бітами d0-d3 у регістрі 09 (рівень сигналу Y), d0-d3 та d4-d7 у регістрі 10 (рівні сигналів U та V). Усього передбачено 4096 кольорів. Під час відтворення кількох зображень між ними вводять внутрішні рамки. Якщо біт d0 в регістрі 16 дорівнює 1, на всьому екрані телевізора, крім зображення, що вводиться, з'являється фон з програмно-заданим кольором. На виходи мікросхеми можуть виводитися або сигнали R, G, (біт d0 регістра 12 дорівнює 1), або Y, U, V (цей біт дорівнює 0). Значення біта d1 у тому ж регістрі визначає полярність вихідних цветоразностных сигналів (вони будуть неінвертованими при d1 = 0). Процесор SDA9189, як і SDA9188, дозволяє вибирати одну з трьох матриць R, G, В: європейську (для сигналів PAL та SECAM - стандарт EBU), азіатську (для японського варіанта системи NTSC) та американську. Матриця EBU буде обрана, коли біт d2 регістра 11 дорівнює 0. Відмінності зумовлені різними колірними координатами білого та основних кольорів у кінескопах, що використовуються у цих країнах. Для різних матриць вийдуть різні амплітуди кольоророзносних сигналів і фазові кути по відношенню до осі B - Y. Вони вказані в табл. 3.
Для управління комутатором R, G, В, що знаходиться у відеопроцесорі, з процесора PIP виводиться сигнал, що бланкує. Його затримку по відношенню до сигналу яскравості і кольоровим сигналам (біти d3 - d6 регістра 01) встановлюють по шині l2C. Тим самим забезпечується точне положення зображення, що вводиться по відношенню до рамки. Вихідні сигнали знімають із зовнішніх резисторів навантажень, через які протікають струми трьох ЦАП. Автор: Б.Хохлов, м.Москва
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ AMD об'єднає архітектури x86 та ARM в одному процесорі ▪ Новий фільтр відокремить нафту від води ▪ Toshiba обіцяє випустити батарею із терміном служби 10 років
▪ Розділ сайту Електротехнічні матеріали. Добірка статей ▪ стаття Основи безпеки життєдіяльності. Шпаргалка ▪ стаття Які гори священні? Детальна відповідь ▪ стаття Пітонов вузол. Поради туристу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page