Журнал Радио 12 номер 2002 год. ВИДЕОТЕХНИКА

Журнал Радио 12 номер 2002 год. ВИДЕОТЕХНИКА МОДЕРНИЗАЦИЯ ЦВЕТНЫХ ТЕЛЕВИЗОРОВ ЗУСЦТ-5УСЦТ Л. ПАШКЕВИЧ, В. РУБАНИК, Д. КРАВЧЕНКО, г. Киев, Украина Окончание. Начало см. в "Радио", 2001, ╧ 5, 6, 11, 12; 2002, ╧ 1, 3, 8,10,11.

Модуль цветного «кадра в кадре» PIP-97

С каждым годом в мире выпускают все больше телевизоров. Для того чтобы пробиться на этот рынок потребителей, фирмы-производители стараются удовлетворить их требования, стремясь получить при относительно низкой цене высокие потребительские параметры. С этой целью фирмы создают новые телевизионные системы и устройства, способные улучшить характеристики аппаратов, расширить их возможности. Однако и владельцы старых моделей хотят иметь новые функции и поэтому модернизируют свои телевизоры.

Одним из таких устройств, которое позволяет потребителю смотреть программы одновременно по двум и более телевизионным каналам, можно назвать модуль «кадр в кадре» (PIP). Это устройство обеспечивает получение на экране телевизора на предусмотренном участке основного изображения одного или нескольких дополнительных изображений уменьшенного размера. Источниками сигналов для устройства PIP может служить дополнительный радиоканал в самом телевизоре, видеомагнитофон, проигрыватель видеодисков или видеокамера. Следует заметить, что в зарубежных телевизорах с устройством «кадр в кадре», как правило, используют только один радиоканал. Это объясняется тем, что большинство зарубежных владельцев телевизоров имеют обычно и видеомагнитофон. Однако желающие из них могут приобрести телевизор с модулем PIP, в котором имеется несколько радиоканалов. Но такой телевизор очень дорог.

В основе работы устройств PIP лежит использование узлов памяти на строку и на поле, а также цифровая обработка сигнала. Требуемый объем памяти узлов зависит от числа дополнительных изображений и их формата. Наиболее просто сделать устройство PIP черно-белого изображения, так как, кроме существенного сокращения объема памяти на поле, при этом не нужен цветовой декодер и получаются простые входные цепи.

Применение в модулях PIP узла памяти на поле позволило создать ряд специальных дополнительных эффектов; стоп-кадр, мозаичное изображение (за счет уменьшения разрядности обработки сигналов), увеличение или уменьшение дополнительного кадра, получение нескольких последовательных неподвижных фаз изображения в некотором промежутке времени, режим яркостного ключа, при котором сквозь малый кадр видны наиболее яркие участки основного изображения и т. д.

В настоящее время уже серийно выпускают микросхемы для устройств PIP такие фирмы, как PHILIPS, SIEMENS, ITT. Комплект микросхем фирмы PHILIPS включает АЦП с аналоговой периферией TDA8709, контроллер SAB9070 и внешнее ЗУ на поле.

Фирма SIEMENS разработала два комплекта СБИС. Комплект первого поколения содержит три микросхемы: строенный АЦП SDA9087, контроллер SDA9088 (с узлом внутренней памяти на поле) и тактовый генератор SDA9086. Комплект позволяет получить одно дополнительное изображение в масштабе 1/3 или 1/4 от размеров основного изображения.

В 1993 г. фирма выпустила комплект микросхем второго поколения SDA9187, SDA9188 с тем же генератором SDA9086. Первая из них содержит три АЦП и цепи формирования цифровых сигналов, а вторая представляет собой процессор PIP с полевой и строчной памятью. Использование третьей микросхемы, формирующей тактовый сигнал основного изображения, не обязательно. В этом комплекте разрядность АЦП увеличена с пяти до шести, что улучшило качество кадра, вводимого в поле основного изображения. Микросхемы могут работать в телевизорах с частотой кадровой развертки как 50, так и 100 Гц.

Именно второе поколение микросхем было использовано при создании предлагаемого для модернизации модуля PIP-97. Микросхемы второго поколения выпускают в корпусе для поверхностного монтажа P-DSO-28, имеющем 28 выводов. Это позволило разработать двусторонне фольгированную печатную плату очень малых размеров — 70x100 мм. В устройстве установлен декодер цвета TDA9160, благодаря чему модуль опознает все цветовые системы современного телевидения. Устройство рассчитано для использования как в отечественных, так и зарубежных телевизорах.

Структурная схема модуля показана на рис. 1. Он содержит два канала синхронизации (обработки и записи сигнала оригинала 1, а также считывания и обработки сигнала врезки 4), каналы управления 3 и цифровой обработки сигнала встроенного изображения 2.

В устройстве отсутствуют индуктивные настраиваемые элементы, использована аналого-цифровая линия задержки, применено одно напряжение питания. Для него разработана специальная программа функционирования микропроцессора управления S87C751-4A28 фирмы PHILIPS.

Основные технические характеристики модуля

Амплитуда входного сигнала, В ......................1,75
Принимаемые системы телевидения ..........PAL, SECAM, NTSC4,43/3,58
Число параллельных каналов.......2
Полоса пропускания канала цветности, МГц, не менее .....1,5
Полоса пропускания канала яркости, МГц, не менее .......5,5
Режекция цветовой поднесущей в канале яркости при приеме сигналов SECAM на частотах 4,02
и 4,68 МГц и сигналов PAL/NTSC на частотах 4,43 и 4,68 МГц, дБ, не менее.................12
Максимальная амплитуда выходных сигналов (R G В), В, не менее................1

Модуль PIP-97 обеспечивает такие сервисные функции, как вывод на экран дополнительного изображения независимо от того, какой сигнал обрабатывается самим телевизором, и возможность менять местами основной и дополнительный кадры нажатием одной кнопки на пульте (при этом цвет рамки дополнительного кадра также изменяется). Кроме того, возможны просмотр стоп-кадра в дополнительном изображении, выбор одного из четырех фиксированных мест расположения дополнительного кадра по углам экрана и его размера (1/9 или 1/16 от площади основного изображения), а также управление командами с пульта СДУ в коде RC5.

Принципиальная схема модуля представлена на рис. 2. На устройство необходимо подать: напряжение питания +12 В, сигналы СИОХ+60 В (синхроимпульсы обратного хода) и КГИ (кадровые гасящие импульсы) из телевизора; сигнал с выхода фотоприемника (ФП) дистанционной системы управления (а при ее отсутствии — с автономного ФП на микросхеме TFMS5360); сигнал VIDEO 1 с модуля радиоканала телевизора (с выхода, подключенного к модулю цветности); сигнал VIDEO 2 с платы внешней коммутации (например, с ПВК-107, о котором рассказано ниже, в нем есть специальный разъем). С устройства снимают сигналы R, G, В, Fв (Еокна) и подают на модуль цветности.


Увеличить

Формирование встроенных изображений («кадра в кадре») предполагает уплотнение (сжатие) принимаемых дополнительных телевизионных сигналов и привязку моментов их выдачи к определенным координатам растра на экране телевизора с задержкой на один полукадр (одно поле).

Для ознакомления с работой устройства выделим основные операции, выполняемые им при обработке сигналов встроенных изображений. В декодере TDA9160 (см. рис. 1 и 2) модуля обеспечивается коммутация поступающих на входы полных видеосигналов, частотное разделение сигналов цветности и яркости, а также декодирование сигналов цветности. В преобразователе SDA9187 происходит преобразование сигналов яркости и цветности n-го поля из аналоговой формы в цифровую с дискретностью 13,5 МГц и синхронное временное мультиплексирование сигналов цветности с целью уменьшения числа каналов передачи информации из АЦП в процессор врезки (и, следовательно, числа выводов микросхем), в результате чего дискретность сигналов цветности снижается до 3,375 МГц.

Дальше цифровые сигналы обрабатываются в процессоре врезки SDA9188. В нем уменьшается число цифровых кодов сигналов встроенного изображения до значений, укладывающихся на 1/3 или 1/4 длительности активных частей строк и полей основного изображения (с тактовой частотой 13,5 МГц). Это получается при их прореживании в три или четыре раза в зависимости от выбранного размера встроенного изображения. Прореженные цифровые коды сигналов Y, U, V n-го поля запоминаются в ЗУ процессора. Эти коды считываются во время (n+1)-го поля с тактовой частотой 13,5 МГц. При этом число кодов сигналов цветности выравнивается с числом кодов сигнала яркости путем четырехкратного считывания каждого извлеченного из памяти сигнала цветности. Считанные значения сигналов Y, U, V проходят матрицирование с целью получения сигналов основных цветов R, G, В, которые затем из цифрового вида преобразуются в аналоговую форму.

Кроме того, в процессоре врезки формируются цифровые коды цвета рамки в зависимости от источника ви- деосигнала, используемого для создания встроенного изображения, а также синхросигналы, обеспечивающие запись, считывание и привязку встроенного изображения к заданным координатам растра.

Плата внешней коммутации ПВК-107

Современные видеомагнитофоны (ВМ) и видеоплейеры имеют стандартизованные разъемы для подключения к телевизорам. Такие же разъемы имеют и различные игровые телевизионные приставки. Выходной сигнал с ВМ может быть как радиочастотным, так и низкочастотным. В первом случае сигнал с ВМ подают на антенный вход, во втором — на видеовход телевизора.

Просмотр видеозаписей первым способом сопровождается рядом недостатков. В частности, из-за двойного преобразования видеосигнала и сигнала звука значительно ухудшается соот- ношение сигнал/шум. Более того, на экране появляются различные искажения и помехи в виде «муаров», связанные с биением этих сигналов в pa- диоканале телевизора. Особенно они заметны при пользовании импортными ВМ, имеющими частоты передатчика в стандартах B/G (с разностной частотой 5,5 МГц). Преимущество этого способа заключается в простоте, особенно если телевизор не имеет видеовхода. Однако практически все новые импортные аппараты снабжены таким входом.

Видеовход может быть азиатского («тюльпаны») и европейского (SCART) стандартов. Отечественные телевизоры последних моделей (5УСЦТ), если в них есть плата внешней коммутации (ПВК), имеют, как правило, разъем SCART. Однако совсем не каждый телевизор ЗУСЦТ оборудован видеовходом. Поэтому такое подключение ВМ или игровой приставки к ним часто затруднено.

Модуль сопряжения телевизоров с видеомагнитофоном УМ-1-5, который устанавливали на ранней стадии в телевизоры много лет, оказался неудобен при подключении: он устарел, так как имеет входной разъем, не соответствующий современным стандартам. Позже применяли и такие модули, как ПВК-41/43/47/49/52, которые имели разъем SCART, но их технические характеристики оказались не высокими. Поэтому для модернизации предлагается плата ПВК-107.

В ПВК-107 применены микросхема фирмы PHILIPS, импортные транзисторы и элементы SMD. Размеры платы получились очень малыми — 40x65 мм. Разъем SCART располагают либо лежащим на ней, либо повернутым на 90° к плате. Технические характеристики сигналов и цепей, связанных с контактами этого разъема, указаны в таблице.

Примененная в ПВК микросхема HEF4053BP многофункциональна. Ее структурная схема показана на рис. 3. Она представляет собой тройной двух-канальный аналоговый мультиплек-сор/демультиплексор (М/Д) с общим входом управления EI. Каждый М/Д имеет два независимых входа/выхода Y0 и Y1, —к входу/выходу Y1, и оба они подсоединены к общему входу/выходу Z. При подаче на вход EI микросхемы уровня 0 один из двух переключателей может быть выбран сигналом S. Когда на вход EI подан уровень 1, все переключатели находятся в высокоимпедансном состоянии независимо от уровня на входах S. В описываемом устройстве использован только первый режим работы, т. е. вход EI подключен к общему проводу.


Увеличить

рис. 4.Он имеет стандартный разъем ХРЗ для подключения к модулю радиоканала МРК-2. Причем необходимо установить все перемыч- ки (при их отсутствии) на плате радиоканала (Д-Д, Е-Е, Ж-Ж, И-И, К-К, М-М) и разъем ХЗ. В субмодуль радиоканала СМРК-2/21 также нужно впаять все недостающие детали в цепи блокировки радиоканала.

Через контакт 1 разъема ХР1 в ПВК обеспечивается ее включение и даль- нейшая блокировка радиоканала теле- визора через контакт 6 разъема ХРЗ. Управляющее напряжение на контакте 1 разъема ХР1 может быть +5 или +12 В в зависимости от используемого устройства управления, например, модуля МУ-55 (+5 В) или синтезатора напряжений МСН-97 (+12 В). Это определяет установку перемычки между контактами А1, АО, А2. При управляю- щем напряжении +5 В устанавливают перемычку А0-А2, а при +12 В — А0-А1. В случае подключения ВМк телевизорам через разъем SCART стандартным полным шнуром ВПК управляется через контакт 8 разъема ХР2 (SCART) напряжением +12 В с видеомагнитофона при включении режима воспроизведения.

На контакт 3 разъема ХР1 ПВК поступает либо сигнал ВИДЕО, либо напряжение +12 В. Это определяется перемычкой между контактами В1, В0, В2. Если ПВК устанавливают в телевизор, уже оборудованный синтезатором МСН - 97 (или подобным), разъем ХЗ МСН подключают к разъему ХР1 ПВК. При этом перемычка должна быть в положении В0 - В2. Если МСН в телевизоре нет, перемычку располагают в положение В0 - В1. Тогда ПВК включают замыканием (можно обычным тумблером) контактов 1 и 3 разъема ХР1. В результате через контакт 1 проходит напряжение +12 В и должна быть установлена перемычка А0 - А1.

В том случае, если в телевизоре размещена плата ОСТАНОВа (ПО), о которой было рассказано в предыдущих публикациях, разъем ХРЗ ПВК переделывают в соответствии с рис. 5.

На печатной плате ПВК предусмотрено место под специальный разъем «VIDIN» для подачи видеосигнала на модуль «кадр в кадре» (например, PIP-97).

Кроме ВМ, через разъем ХР2 (SCART) к телевизору можно подключать внешние источники сигналов R, G, В, Еокна. Для этого разъем ХР4 ПВК подсоединяют к специальному разъему на модуле цветности телевизора.

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 12 номер 2002 год







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.