DLPTV視頻前端系統(tǒng)構(gòu)架與設(shè)計(jì)的分析
目前,全球已有超過(guò)20家公司研制和生產(chǎn)大尺寸、高清顯示的dlp光顯電視。視頻前端是dlp tv的重要組成部分,涵蓋廣播電視接收、視頻格式轉(zhuǎn)換、圖像質(zhì)量增強(qiáng)等各個(gè)方面。如何接收和處理模擬視頻信號(hào),使其獲得細(xì)膩真實(shí)的再現(xiàn),為視頻前端的處理提出了挑戰(zhàn)……
前言
ti的 digital light processing技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)的數(shù)字顯示技術(shù),具有高清晰度、高對(duì)比度、豐富色彩再現(xiàn)和高可靠性的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于投影儀、電視和數(shù)字影院。目前,全球已有超過(guò)20家公司研制和生產(chǎn)大尺寸、高清顯示的dlp光顯電視。其中l(wèi)g和samsung的dlp tv已進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。
視頻前端是dlp tv的重要組成部分,它涵蓋了廣播電視接收、視頻格式轉(zhuǎn)換、圖像質(zhì)量增強(qiáng)等各個(gè)方面。視頻前端的處理性能、系統(tǒng)構(gòu)架,以及與光學(xué)系統(tǒng)的匹配程度,對(duì)dlp tv的圖像質(zhì)量有著很大影響。本文從dlp顯示技術(shù)的特點(diǎn)和dlp tv的應(yīng)用需求出發(fā),討論了視頻前端的系統(tǒng)構(gòu)架,并為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了建議。
dlp顯示技術(shù)的特點(diǎn)
dlp光學(xué)系統(tǒng)的核心是digital micromirror device（數(shù)字微鏡芯片）,該器件基于cmos標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體工藝,并具有調(diào)節(jié)反射面的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。dmd表面上每片被尋址的微鏡對(duì)應(yīng)著一個(gè)顯示像素。隨著視頻數(shù)據(jù)電信號(hào)的變化,微鏡以每秒五千次的速度在兩個(gè)狀態(tài)間傾斜,實(shí)現(xiàn)光開(kāi)關(guān)的作用,從而產(chǎn)生精確的數(shù)字灰階。配合色輪機(jī)構(gòu)的高速旋轉(zhuǎn),就可以獲得豐富的色彩再現(xiàn)。
由于成像機(jī)理的差別,不同顯示技術(shù)在光學(xué)機(jī)構(gòu)、亮度/對(duì)比度表現(xiàn)能力、分辨率、輸入/輸出響應(yīng)特征等方面有著巨大的差別。因此,在設(shè)計(jì)dlp tv視頻前端系統(tǒng)的過(guò)程中,必須注意dlp技術(shù)的一些特點(diǎn)。只有當(dāng)視頻前端處理良好匹配這些顯示特性時(shí),才能夠?qū)崿F(xiàn)dlp技術(shù)最佳的圖像質(zhì)量。
高清晰度
dmd表面微鏡陣列的規(guī)模決定了dlp光學(xué)系統(tǒng)可以達(dá)到的顯示分辨率。目前在大屏幕光顯電視應(yīng)用中,最新一代dmd芯片可以實(shí)現(xiàn)19201080的高清顯示。高清視頻實(shí)時(shí)處理的要求,以及大尺寸電視的顯示特性,對(duì)dlp tv視頻前端系統(tǒng)的處理性能提出了很高的要求——除了視頻處理芯片的帶寬、實(shí)時(shí)性、算法性能之外,還需要考慮存儲(chǔ)空間的大小和讀寫(xiě)訪問(wèn)速度。
高對(duì)比度
基于dynamic black（動(dòng)態(tài)黑色補(bǔ)償）技術(shù)的dlp光學(xué)系統(tǒng)能夠達(dá)到>5000:1的全開(kāi)/全關(guān)對(duì)比度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他平面或微顯技術(shù)的同類指標(biāo)。高對(duì)比度顯示能夠生動(dòng)再現(xiàn)豐富的灰度層次,畫(huà)面銳利、具有立體感。但同時(shí),高對(duì)比度的顯示特點(diǎn)要求視頻前端系統(tǒng)具有更高的數(shù)據(jù)精度。傳統(tǒng)8 bit的數(shù)據(jù)寬度已無(wú)法滿足高對(duì)比度dlp系統(tǒng)的應(yīng)用需要,容易在畫(huà)面上產(chǎn)生輪廓和等高線失真。由于數(shù)據(jù)精度不足,視頻前端處理過(guò)程中量化誤差和截?cái)嗾`差產(chǎn)生的噪聲問(wèn)題也會(huì)進(jìn)一步惡化。
線性傳輸特性
dlp光學(xué)系統(tǒng)具有線性的傳輸特性,數(shù)據(jù)帶寬高,不存在gamma特性的光像畸變。由于其頻率響應(yīng)特性呈現(xiàn)全通特性,不論是畫(huà)面的平坦區(qū)域,還是細(xì)膩的高頻細(xì)節(jié),都能夠得到真實(shí)地再現(xiàn),畫(huà)面細(xì)膩、細(xì)節(jié)豐富。然而,作為一種特殊的高頻部分——噪聲,也會(huì)經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)的投射而出現(xiàn)在屏幕上。因此,去噪濾波模塊（如三維去噪濾波,或是針對(duì)mpeg視頻源塊效應(yīng)和量化噪聲的去噪濾波）在dlp tv視頻前端處理中不可或缺,其性能直接影響了圖像質(zhì)量。
dlp tv視頻前端的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架
目前,我國(guó)尚處于模擬電視向數(shù)字電視過(guò)渡的時(shí)期。dlp tv視頻前端系統(tǒng)需要能夠接收多種制式、多種格式的視頻節(jié)目,并通過(guò)視頻格式轉(zhuǎn)換和圖像增強(qiáng),將其轉(zhuǎn)變?yōu)閐lp光學(xué)系統(tǒng)能夠接收的固定視頻數(shù)據(jù)格式。傳統(tǒng)的顯示技術(shù)（如crt）
