使现有系统具备HDTV功能

     今天的高清晰电视比以往更加具有生命力。由于它的图像质量相对传统的NTSC影像有极其显著的跃进，有理由相信HDTV的出色图像会得到视频爱好者和普通消费者的共同赞赏。现在，越来越多的全球电视运营商加快了提供高清晰电视节目的步伐，广播电视行业对HDTV的采纳程度也不断提高。这些年来，甚至电视游戏机制造商也加入到高清晰影像的运动中。
    
     现在，让我们先看一下HDTV的扫描格式与每帧有效影像扫描行，HD 有“720p”和“1080i”两种格式。720p为每帧720个有效行，采用逐行扫描方式，而1080i每帧有1080个有效行，采用隔行扫描方式。另一种称为增强分辩率（EDTV）或SDTV的格式是HD的另一种选择方案。EDTV并非真正的高清晰电视，而是480p标准下的一种变通影像格式。可以把EDTV看作HDTV的第二选择，它可以提供标准的480个有效影像线，但扫描方式是逐行。从而显著提高了图像质量。
    
     要享受EDTV和HDTV，必须具备下列条件：
    
     * 通过YPBPR分量标准传输影像数据：普通复合影像电缆仅适用于NTSC影像，虽然S-video可能对EDTV已经足够，但HDTV则必须严格使用YPBPR分量接口。
    
     * 影像源能够输出这类信号：例如，只有逐行扫描DVD机能够提供480p格式的影像信号，它实际上是原本的DVD分辩率。
    
     * 电视机或监视器能够处理这类输入信号：大多数标准的模拟电视无法显示480隔行以外的格式。因此需要能够处理EDTV或HDTV信号的逐行扫描电视机。
    
     由于以上这些要求，EDTV和HDTV电视机显然要比普通隔行电视机贵得多。但是，如果监视器不能达到需要的时序要求，观众仍有其它方法来欣赏逐行扫描或高清晰节目。计算机的LCD和CRT显示器显然能够处理这类信号的时序需求。最早的HD显示器就是采用PC监视器，当然这样使用也有一个问题，它们采用的是RGBHV影像标准，而不是YPBPR影像标准。
    
     在YPBPR色彩空间中，颜色信息由两个独立的色度信号所确定（PB和PR），它还是第三个信号，即亮度信号的函数。水平、垂直同步信号再复合嵌入亮度信号中。在计算机图形影像的色彩空间中，颜色主要由红、绿、蓝分量定义，而水平、垂直同步则分别是两个独立信号。YPBPR 与RGB颜色空间的分量之间是一个矩阵代数的关系，对不同格式矩阵系数也不同，如对SDTV、HDTV等。因此，YPBPR的分量可以解码为相应的RGB。这种处理过程再加上同步分离，即提供了一种YPBPR至RGBHV的有效变换方法，从而使逐行扫描DVD、HD影片或电视游戏机能够直接驱动PC的显示器。
    
     虽然有很多方法可以完成YPBPR到RGBHV的变换，但实施中主要考虑的是成本、色彩空间解码精度、同步性能，以及对系统架构的影响最小等因素。现在市场上有两种方案，一种是分立设计，另一种是一个价格很高的集成数字影像处理器。这两种方案都会在色彩解码质量和系统成本效益之间作出折衷。用分立设计完成色彩变换的方法比较笨重，需要很多器件，并占用较多电路板空间。随着所需色彩精度的提高，分立设计给设计工程师带来了很多的挑战。另一方面，包括YPBPR至RGBHV变换功能的高度集成化数字影像处理器又面临功能过剩的困境，使它们的成本效益很低。最理想的方法应是一种与现有YPBPR转换RGBHV方案相比，具有更高的质量和更低的成本的单片IC：。此外，这种单芯片方案应该可以直接加入到信号路径中，简化系统设计，加快产品投放市场的时间。
    
     如果PC显示器的模拟前端实现了这种变换功能，则会成为一种增加总体系统价值的好方法，因为支持YPBPR分量输入意味着它是一台“HD Ready”显示器。另外，这种附加功能也顺应了在台式机和显示器中集成多媒体功能的大趋势，可能让CRT显示器焕发出第二春。
    
     美国国家半导体公司的LMH1251具有出色的性能和影像质量，为模拟YPBPR至RGBHV变换提供了一种有效的单片解决方案。它带有一个高性能的影像复用器，可以接受 PC图形影像（RGBHV）或SD/HD影像（YPBPR）。它还集成了一个高带宽影像开关和一个色彩空间矩阵解算器（dematrixer）与同步处理器，适用于显示系统结构，可使最终用户立即具有在台式机或投影机屏幕上观看HDTV 节目或PC影像图像的适应能力。LMH1251的简单框图如图2所示。
    
     LMH1251中的高精度模拟彩色解码满足模拟分量SDTV标准EIA/CEA-770.2-C以及模拟分量HDTV标准EIA/CEA-770.3-C中规定的线性方程。集成的先进同步处理器亦与这些标准中的水平、垂直时序规格兼容。此外，它还完全兼容Macrovision，这是一种嵌入在某些DVD电影标题中的版权保护同步机制。
    
     LMH1251的一个重要功能是能够自动检测输入的影像分量格式，判断是SDTV(480i/480p)或者是HDTV(720p/1080i)。然后根据检测结果确定使用相应的色彩解码方程和同步处理机制。它还有一个状态输出，可以给出格式信息，供系统MCU使用。另外还有一个节电模式，在显示系统进入常用的节电模式时可以显著降低芯片的功耗。
    
     为了支持高端PC影像图像输入，LMH1251还有一个高带宽、单位增益的RGB影像通道。随着今天普通PC台式机分辩率的不断提升，LMH1251的目标是能处理高达UXGA(1600x1200)的显示模式，因此非常适合用于各种显示器。
    
    
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