采用数字处理技术的电视机课件.ppt

1、11/10/202216.5 采用数字处理技术的电视机11/10/202226.5 采用数字处理技术的电视机 在模拟电视中采用在模拟电视中采用数字处理技术数字处理技术：重影消除、数字亮色分离、数字色度解码、扫描格重影消除、数字亮色分离、数字色度解码、扫描格式转换、数字降噪（挖心降噪法、帧递归滤波器降噪法）、式转换、数字降噪（挖心降噪法、帧递归滤波器降噪法）、图形在屏现实（图形在屏现实（OSD,On-Screen Display）、扫描与显）、扫描与显示系统、数字伴音示系统、数字伴音NICAM728、CPU和总线技术、逆程数和总线技术、逆程数据传输技术、接口技术等。据传输技术、接口技术等。重点的

2、三种技术：重点的三种技术：u1.数字亮色分离数字亮色分离u2.CPU和总线技术（遥控系统）和总线技术（遥控系统）u3.扫描格式转换（倍场频）扫描格式转换（倍场频）11/10/202236.5.1 数字处理电视机的组成数字处理电视机的组成1.数字处理彩色电视机的基本结构如图数字处理彩色电视机的基本结构如图6-50所示：所示：图6-50 数字处理彩色电视机的基本结构方框图11/10/202246.5.1 数字处理电视机的组成数字处理电视机的组成（1）调谐器的高频信号频率：调谐器的高频信号频率：40MHz1000MHz要直要直 接进行抽样数字化在技术上是无法实现的。接进行抽样数字化在技术上是无法实现

3、的。中频信号频率：中频信号频率：40MHz若数字化，成本高若数字化，成本高所以：所以：数字化信号处理通常只对视频检波器之后的信数字化信号处理通常只对视频检波器之后的信 号进行。号进行。（2）在彩色电视机视频信号的数字化处理过程中，）在彩色电视机视频信号的数字化处理过程中，抽样频率抽样频率一般选为彩色副载频的一般选为彩色副载频的4倍，倍，PAL制制 取（取（4.4334）17.73（MHz）。）。11/10/202256.5.1 数字处理电视机的组成数字处理电视机的组成（3）电视伴音信号进行数字化处理时至少需电视伴音信号进行数字化处理时至少需要要12位二位二 进制码，因此对进制码，因此对6.5M

4、Hz的伴音中的伴音中频进行数字化处频进行数字化处 理是不经济的。理是不经济的。比较经济的做法比较经济的做法：经鉴频器解调之后在：经鉴频器解调之后在音频部分进行数字化处理。音频部分进行数字化处理。11/10/202266.5.1 数字处理电视机的组成数字处理电视机的组成2.数字处理电视机的特点：提高图像质量；增加功能；容易实现自动化；提高生产效率，降低成本；适用于各种电视制式。11/10/202271.概述概述 数字处理的第一步是对数字全电视信号进行亮色数字处理的第一步是对数字全电视信号进行亮色分离。分离。采用采用数字滤波数字滤波和和大规模集成电路技术大规模集成电路技术的数字处理的数字处理方法，

5、能够克服模拟处理方法的局限性，实现完方法，能够克服模拟处理方法的局限性，实现完善的亮色分离。善的亮色分离。11/10/20228(1)普通的模拟电视机用普通的模拟电视机用带通滤波器带通滤波器从全电视信号从全电视信号 中取出色度信号，用中取出色度信号，用副载波陷波电路副载波陷波电路抑制色度对抑制色度对亮度的串扰。亮度的串扰。模拟滤波器模拟滤波器的频率特性不宜做的很陡。的频率特性不宜做的很陡。弊端：弊端：群延时增加；群延时增加；相位特性恶化。相位特性恶化。结论：结论：未能很好的解决亮色互串的问题；未能很好的解决亮色互串的问题；且使亮度信号带宽变窄，降低图象的且使亮度信号带宽变窄，降低图象的 清晰度

6、。清晰度。11/10/20229 数字滤波器数字滤波器进行色度带通和副载波陷波则可实现进行色度带通和副载波陷波则可实现严格的线性相位特性，可以仅由幅频响应的要求严格的线性相位特性，可以仅由幅频响应的要求实现滤波特性的最佳化设计。实现滤波特性的最佳化设计。在减小亮色互串的同时，还可灵活控制亮度通道在减小亮色互串的同时，还可灵活控制亮度通道和色度通道德频率响应特性。和色度通道德频率响应特性。色度通道可设计成自适应切换的宽带、窄带以及对称、色度通道可设计成自适应切换的宽带、窄带以及对称、非对称的幅频特性。非对称的幅频特性。亮度通道可设计成对副载频具有无穷大衰减而在亮度通道可设计成对副载频具有无穷大衰

7、减而在3MHz附近具有可调抬峰响应的频率特性，以改善图像的清附近具有可调抬峰响应的频率特性，以改善图像的清晰度。晰度。11/10/202210 对称幅频特性可适应录象机等外接视频输入，非对称幅频特性可适应录象机等外接视频输入，非对称幅频特性可适应本机视频信号，以补偿图象对称幅频特性可适应本机视频信号，以补偿图象中的不对称频率响应。宽带的幅频特性用于强信中的不对称频率响应。宽带的幅频特性用于强信号接收，以提高清晰度，窄带的幅频特性用于弱号接收，以提高清晰度，窄带的幅频特性用于弱信号接收以改善信噪比。信号接收以改善信噪比。11/10/202211(2)色度带通和副载频陷波色度带通和副载频陷波的亮色

8、分离方法只适应的亮色分离方法只适应于于图象水平方向细节较少图象水平方向细节较少的情况。的情况。从一维频谱来看，亮色主频谱线是半行频偏制从一维频谱来看，亮色主频谱线是半行频偏制(NTSC制制)，或，或1/4行频偏置行频偏置(PAL制制)的结构。只能的结构。只能用用行梳状滤波器行梳状滤波器才可把亮色主频谱线分离。但因才可把亮色主频谱线分离。但因延迟器件的成本和性能的限制，无法在普通电视延迟器件的成本和性能的限制，无法在普通电视中应用。中应用。采用半导体存储器的数字梳状滤波器的好处：采用半导体存储器的数字梳状滤波器的好处：延迟前后的信号具有严格相同的幅度；延迟前后的信号具有严格相同的幅度；在精确时钟

9、的控制下具有严格的延迟时间。在精确时钟的控制下具有严格的延迟时间。11/10/202212(3)行梳状滤波器行梳状滤波器亮色分离方法适用于亮色分离方法适用于图象垂直图象垂直细节较少细节较少的情况。的情况。行梳状滤波的弊端：行梳状滤波的弊端：当垂直方向细节较多时，还会造成信号垂直方向的高当垂直方向细节较多时，还会造成信号垂直方向的高频损失。频损失。只能用只能用帧或场梳状滤波器帧或场梳状滤波器才可将亮色副频谱线分才可将亮色副频谱线分离。而实现一帧延时或一场延时用模拟延迟线是离。而实现一帧延时或一场延时用模拟延迟线是难于做到的。在这种情况下，只有采用难于做到的。在这种情况下，只有采用数字的帧数字的帧

10、或场梳状滤波器或场梳状滤波器，才能使完善的亮色分离成为可，才能使完善的亮色分离成为可能。能。11/10/2022132 2.行梳状滤波器行梳状滤波器(1)(1)由于帧（场）梳状滤波器成本较高，目前大屏幕由于帧（场）梳状滤波器成本较高，目前大屏幕彩电一般还只是使用行梳状滤波器。图彩电一般还只是使用行梳状滤波器。图6-516-51示出示出3 3种种常用的实现数字亮色分离的行梳状滤波器原理框图。常用的实现数字亮色分离的行梳状滤波器原理框图。Z Z-1H-1H 和和Z Z-2H-2H 分别表示分别表示1 1行和行和2 2行的延时，行的延时，e ei i表示输表示输入的数字化的入的数字化的PALPAL制

11、亮色复合信号，制亮色复合信号，eec c表示行梳状表示行梳状滤波器输出的色度信号。按照滤波器输出的色度信号。按照6-51(a),(b),(c)6-51(a),(b),(c)的标的标记，它们分别为：记，它们分别为：()sin(2/)aHHfff2()2sin(/)bHHfff2()sin(2/)cHHfff11/10/202214(a)具有具有PALPAL制修正器的二阶制修正器的二阶1 1行延迟电路行延迟电路 行梳状滤波器的原理框图如下行梳状滤波器的原理框图如下:11/10/2022156-51 行延迟亮色分离梳状滤波器（b）不用PAL修正器的二阶1行延迟电路；11/10/202216（c）11

12、/10/202217(2)3(2)3种行梳状滤波器对色度信号的伏幅频响应如图种行梳状滤波器对色度信号的伏幅频响应如图6-6-5252所示：所示：11/10/20221811/10/202219(3)(3)色度信号仅存在于视频基带高端的副载频附近，色度信号仅存在于视频基带高端的副载频附近，对于对于PALPAL制信号，梳状滤波器只需在制信号，梳状滤波器只需在f fscsc1.3MHzMHz的频带范围内进行。的频带范围内进行。由图由图6-516-51知：亮度信号是通过从适当延迟的亮色复知：亮度信号是通过从适当延迟的亮色复合信号中减去已分离的色度信号，即：合信号中减去已分离的色度信号，即：cYee11

13、/10/202220 行梳状滤波器实际上是包括水平方向和垂直方向的二维亮色分离滤波器。图6-53（a）是亮色复合信号的频谱E（f），图6-53（b）和（c）分别是6-51（c）所示的行梳状滤波器对色度信号和亮度信号的 幅频响应 和 。()CH f()YHf11/10/202221 行梳状滤波器常设计成具有中心抽头的二阶延迟结构，每阶延迟相同的行数。从抽头处取出的亮色复合信号在进入减法器之前要进行时间为的延迟，以补偿色度信号带通滤波产生的延时。的大小视带通滤波电路而定。11/10/20222211/10/202223 对于图6-51（a）所示的电路，色度信号的延时除上述因梳状滤波器和带通滤波器所

14、产生的延时外，还包括PAL修正器所产生的延时，因此还应将这部分延时考虑在内。设置修正器的目的是修正ec行梳状滤波输出相位，使之与从抽头处引出的信号中的色度信号相位相同。PAL修正器由一个乘法器和一个带通滤波器组成。设输入的色度信号为：将 与本地副载波 在乘法器中相乘，得sincosicscsceUt Vtice2sin2sct(sincos)2 sin 2cossincos 3sin 3scscscscscscscUt VttUt VtUt Vt11/10/202224 用带通滤波器虑除高次谐波后得到用带通滤波器虑除高次谐波后得到 行亮色分离梳状滤波器在分离色度信号时对行间的信号行亮色分离梳状

15、滤波器在分离色度信号时对行间的信号进行了平均，对由于微风相位失真、边带不对称等因素进行了平均，对由于微风相位失真、边带不对称等因素引起的串色有所抑制。因此，在数字解码方案中，亮色引起的串色有所抑制。因此，在数字解码方案中，亮色分离后的色度信号无需再用梳状滤波进行分离后的色度信号无需再用梳状滤波进行U U、V V分离，而分离，而可以直接送到同步检波器解调出可以直接送到同步检波器解调出U U、V V信号。信号。相邻行色度副载波的相位关系的图相邻行色度副载波的相位关系的图6-546-54如下：如下：cossinsin(90)cos(90)ooocscscscsceUt Vt UtVt11/10/20

16、222511/10/2022263 3.帧梳状滤波器和场梳状滤波器帧梳状滤波器和场梳状滤波器(1)(1)帧梳状滤波器帧梳状滤波器 帧和场梳状滤波器实现在副频谱线层次上的亮色分离。亮色副频谱线的交错在形式上与主频谱线的交错是相同的，区别仅在于亮度或色度的副频谱线以帧频为间隔，而主频谱线以行频为间隔。副谱线梳状滤波器是一种时间轴即帧间的信号处理，再考虑到水平方向上的色度带通滤波，帧梳状滤波器也是一种二维的亮色分离滤波器。11/10/202227 帧梳状滤波器适应于静止的或慢运动图象的亮色分离。因为此时信号的频谱近似于主、副频谱线位置上的离散谱，通过帧梳状滤波器可以在完全不损失空间分辨率的情况下实现

17、彻底的亮色分离。11/10/202228(2)(2)场梳状滤波器场梳状滤波器 对于有一定运动的图象，考虑到同一位置上相继帧间图象和相继场间图象的差别大小及反映在频谱上以帧频和场频为间隔的副频谱的能量大小，对于基于副频谱线的梳状滤波器主要考虑以场频为间隔的副频谱线。另一方面，对于运动图象，希望梳齿宽一些以便保持尽可能高的时间清晰度。因此，根据图3-21所示的亮色副频谱线交错关系，梳状滤波器应具有如图6-55所示的频率响应特性，其中fv表示场频。11/10/20222911/10/202230 PAL制信号的行周期与副载波周期关系为：312行延时与副载波周期的关系为：而2行延时与副载波周期的关系为

18、 因此，312行延时与2行延时具有近似相同的副载波相位关系。312834625HscscTTT312312131288530(88530)6252HHscscscTTTTT262712567(567)12502HHscscscTTTTT11/10/2022314 4.亮色分离的自适应处理亮色分离的自适应处理 图图6-56(a)6-56(a)示出了一维数字带通滤波亮色分离电路。示出了一维数字带通滤波亮色分离电路。11/10/202232 一般说来，当水平方向细节较多时，其垂直方向细节一般说来，当水平方向细节较多时，其垂直方向细节相对较少，亮色副载频谱线之间无交错或交错范围很相对较少，亮色副载频谱

19、线之间无交错或交错范围很小，此时适应于采用行梳状滤波进行亮色分离。小，此时适应于采用行梳状滤波进行亮色分离。11/10/202233 图图6-576-57示出行梳状滤波亮色分离。示出行梳状滤波亮色分离。从从i i点到点到j j点的等效幅频响应为点的等效幅频响应为而从而从i i点到点到k k点的响应为点的响应为二者分别示于图二者分别示于图5 557(b)57(b)和和(c)(c)。在。在j j点和点和k k点分别得到色度点分别得到色度信号和亮度信号。从信号和亮度信号。从i i点到点到l l点构成垂直细节检测滤波器，点构成垂直细节检测滤波器，其等效幅频响应为其等效幅频响应为该响应曲线示于图该响应曲

20、线示于图6 657(d)57(d)。2()sin(2/)cHHfff2()cos(2/)YHHfff()sin 4/DHHfff11/10/20223411/10/20223511/10/202236 总的来说，色度带通和行梳状滤波亮色分离方法适总的来说，色度带通和行梳状滤波亮色分离方法适合于合于运动图象运动图象。电视图象的内容是多样的和随机变。电视图象的内容是多样的和随机变化的，单独和固定采用任何一种亮色分离法，都不化的，单独和固定采用任何一种亮色分离法，都不能达到对所有图象都是最佳的亮色分离效果，要充能达到对所有图象都是最佳的亮色分离效果，要充分发挥每种方法的优点，尽可能实现接近完善的亮分

21、发挥每种方法的优点，尽可能实现接近完善的亮色分离。色分离。11/10/2022371 1.电视机主控系统的功能电视机主控系统的功能(1)(1)完成电视频道的选台及预置；完成电视频道的选台及预置；(2)(2)完成对多个模拟量的控制；完成对多个模拟量的控制；(3)(3)实现状态的转换与控制；实现状态的转换与控制；(4)(4)屏幕显示的控制；屏幕显示的控制；(5)(5)对图文电视的控制；对图文电视的控制；(6)(6)对画中画的控制；对画中画的控制；11/10/2022382.电视机主控制系统的组成电视机主控制系统的组成 电视机主控系统由遥控发射器、遥控接收单元、电视机主控系统由遥控发射器、遥控接收单

22、元、CPU、EEPROM、字符显示器及控制输出电路等部分组成。、字符显示器及控制输出电路等部分组成。图图6-58示出遥控彩色电视机系统方框图示出遥控彩色电视机系统方框图:11/10/202239(1)遥控信号的发射遥控信号的发射 红外遥控发射器由键盘矩阵、遥控专用集成电路、驱红外遥控发射器由键盘矩阵、遥控专用集成电路、驱动电路、和红外动电路、和红外LED组成，如图组成，如图6-59所示。所示。11/10/202240 1)其工作过程是：其工作过程是：晶振晶振455kHz的信号经的信号经12分频作为键盘扫描信号。当分频作为键盘扫描信号。当有键盘按下时，逐行或列置高电平，同时读入列或行的非有键盘按

23、下时，逐行或列置高电平，同时读入列或行的非0状态，此时状态，此时“1”状态的行、列交点即键盘所按下的键，状态的行、列交点即键盘所按下的键，这与计算机中的键盘扫描原理是一样的。这与计算机中的键盘扫描原理是一样的。2)为了提高遥控指令信号的可靠性与识别能力，需将位数为了提高遥控指令信号的可靠性与识别能力，需将位数较少的键码转换成位数较多的遥控指令编码，不同机型的较少的键码转换成位数较多的遥控指令编码，不同机型的遥控指令编号的构成各异，其遥控指令编号的构成各异，其共同点共同点是：是：采用脉位调制（采用脉位调制（PPM，Pulse Position Modulation），），通常窄的间歇脉冲表示通常

24、窄的间歇脉冲表示“0”，以较宽的间歇脉冲表示，以较宽的间歇脉冲表示“1”，多数遥控器间歇期取低电平，也有的间歇期取高电平；多数遥控器间歇期取低电平，也有的间歇期取高电平；为了实现遥控指令编码的纠错，对于用户码和功能码采用为了实现遥控指令编码的纠错，对于用户码和功能码采用“重复发送重复发送”和和“反码连送法反码连送法”。其组成方式可表示如下：。其组成方式可表示如下：引导脉冲、用户码、用户码、功能码、功能码；引导脉冲、用户码、用户码、功能码、功能码；引导脉冲、用户码、用户反码、功能码、功能反码。引导脉冲、用户码、用户反码、功能码、功能反码。11/10/2022413)以遥控发射集成电路以遥控发射集

25、成电路MN6010J为例，图为例，图6-60和图和图6-61分分别画出了它的编码基本单元和编码脉冲的组成。别画出了它的编码基本单元和编码脉冲的组成。11/10/202242 为了防止灯光和太阳光的干扰和减少流过二极管的平为了防止灯光和太阳光的干扰和减少流过二极管的平均电流，以便降低遥控器的功耗，将上述遥控指令编均电流，以便降低遥控器的功耗，将上述遥控指令编码信号对码信号对38kHz(周期周期26.3s，脉宽，脉宽8.77 s）的脉冲）的脉冲载波进行载波进行PAM。PAM信号经过攻放，由红外信号经过攻放，由红外LED发发出中心波长为出中心波长为940nm的红外遥控信号。的红外遥控信号。11/10

26、/202243(2)遥控信号的接收与识别遥控信号的接收与识别 电视机主板上装有红外线接收器，它主要有红外光电二极电视机主板上装有红外线接收器，它主要有红外光电二极管和红外遥控接收器专用集成电路组成。遥控器发出管和红外遥控接收器专用集成电路组成。遥控器发出940nm940nm红外信经红外光电二极管转换成电信号，在红外接红外信经红外光电二极管转换成电信号，在红外接收专用集成电路中，该信号经放大，限幅，峰值检波，从收专用集成电路中，该信号经放大，限幅，峰值检波，从38kHz38kHz的的PAMPAM信号解调出遥控指令编码信号，再经滤波与脉信号解调出遥控指令编码信号，再经滤波与脉冲整形后，送至冲整形后

27、，送至CPUCPU。当当CPUCPU接收到遥控器的遥控编码信号后，取出功能码对其接收到遥控器的遥控编码信号后，取出功能码对其进行功能识别解码。识别程序其流程如图进行功能识别解码。识别程序其流程如图6-626-62所示：所示：11/10/202244开始开始0计数器计数器取第一功能码取第一功能码取另一功能码？取另一功能码？X+!=X与输入码相减？与输入码相减？等于等于0？停止减法运算停止减法运算输出输出x值值结束结束11/10/202245(3)主控系统的功能的实现主控系统的功能的实现 主控系统要完成对各种状态的控制，只需主控系统要完成对各种状态的控制，只需CPU对某一个执对某一个执行电路在指定

28、时间发一个行电路在指定时间发一个0或或1的信号即可实现。的信号即可实现。11/10/2022463.电压合成选台与频道合成选台电压合成选台与频道合成选台 电压合成选台和频道合成选台属于数字调协选台，电压合成选台和频道合成选台属于数字调协选台，它们的它们的共同点共同点是：是：1）将被选台的频段、调谐电压转换成相对应的数字量存）将被选台的频段、调谐电压转换成相对应的数字量存入入EEPROM，当用户选台时，当用户选台时，CPU从从EEPROM取出这些取出这些数据，通过相关的电路实现选台的两种基本操作：切换频数据，通过相关的电路实现选台的两种基本操作：切换频段和提供调谐电压。段和提供调谐电压。2）对频

29、段的切换方式是相同的。）对频段的切换方式是相同的。电压合成选台和频道合成选台的电压合成选台和频道合成选台的不同点不同点是产生调谐是产生调谐电压的方法不同。电压的方法不同。11/10/202247 频率合成选台原理见图频率合成选台原理见图6-63：11/10/202248结论：结论：（1 1）电压合成选台存在两个缺点：）电压合成选台存在两个缺点：用户需要对每个电视频道进行预调；用户需要对每个电视频道进行预调；随着温度或供调谐用的基准电压的变化，本振频率会随着温度或供调谐用的基准电压的变化，本振频率会出现漂移，调谐的稳定性变差，必须增加出现漂移，调谐的稳定性变差，必须增加AFCAFC电路来抑制电路

30、来抑制频率漂移。频率漂移。（2 2）频率合成选台完全克服了上述缺点：）频率合成选台完全克服了上述缺点：对所有电视频道都不需要预调；对所有电视频道都不需要预调；由于晶振做基准频率，克服了频率漂移和跑台等缺点。由于晶振做基准频率，克服了频率漂移和跑台等缺点。虽然频率合成选台比电压合成选台电路复杂一些，但在集虽然频率合成选台比电压合成选台电路复杂一些，但在集成电路如此发达的今天这谈不上是缺点，所以频率合成选成电路如此发达的今天这谈不上是缺点，所以频率合成选台一定会取代比电压合成选台。台一定会取代比电压合成选台。11/10/2022494.I2C总线总线(1)I2C总线的特点总线的特点 彩色电视机中常

31、见的控制总线是彩色电视机中常见的控制总线是I2C总线，它是由串行数总线，它是由串行数据线和串行时钟线构成的串行总线结构，在据线和串行时钟线构成的串行总线结构，在CPU与集成电与集成电路之间以及集成电路与集成电路之间进行数据的双向传递。路之间以及集成电路与集成电路之间进行数据的双向传递。特点：特点：只需两根只需两根SDA、SCL线进行控制；线进行控制；每个挂接在总线上的集成电路或模块都有唯一地址，以软件控每个挂接在总线上的集成电路或模块都有唯一地址，以软件控制存取；制存取；经常存在主从关系；经常存在主从关系；多重主控能力；多重主控能力；串行串行8位双向传送；位双向传送；连接到连接到I2C总线上的

32、集成电路的数量，仅受总线电容的限制。总线上的集成电路的数量，仅受总线电容的限制。11/10/202250 SDA与与SCL都是双向都是双向I/O线，通过上拉电阻接线，通过上拉电阻接+VDD，当总，当总线空闲时，两根线都是高电平，连到总线的器件的输出级线空闲时，两根线都是高电平，连到总线的器件的输出级必须是集电极等具有必须是集电极等具有“线与线与”的功能，也就是说当该集成的功能，也就是说当该集成电路准备发送数据时，把集成电极电压拉低，从而使与之电路准备发送数据时，把集成电极电压拉低，从而使与之相连的数据线电压降低，占据数据线发送数据。图相连的数据线电压降低，占据数据线发送数据。图6-64是是一使

33、用一使用MOS器件的器件的I2C总线的连接关系图。总线的连接关系图。11/10/202251(2)I2C总线的数据传输总线的数据传输1)在数据传输中，在数据传输中，SDA线上的数据，在时钟为高电平时必线上的数据，在时钟为高电平时必须稳定，数据线上的高、低电平状态只能在须稳定，数据线上的高、低电平状态只能在SCL线为低电线为低电平时才可变换，否则数据被判无效。平时才可变换，否则数据被判无效。图图6-65说明了数据在说明了数据在I2C总线上的有效传输。总线上的有效传输。11/10/2022522)I2C总线的开始和结束条件总线的开始和结束条件 开始条件：开始条件：SCL线为高电平，线为高电平，SD

34、A线由高电平转至低电线由高电平转至低电平。平。停止条件：停止条件：SCL线为高电平，线为高电平，SDA线由低电平转至高电线由低电平转至高电平。平。I2C总线开始和停止条件如图总线开始和停止条件如图6-66所示：所示：11/10/2022533)数据传送时要附上确认位脉冲。数据传送时要附上确认位脉冲。I2C总线的确认如图总线的确认如图6-67所示：所示：11/10/2022544)I2C总线数据完整的传输格式如图总线数据完整的传输格式如图6-68所示：所示：11/10/202255(3)I2C总线的仲裁过程和时钟同步总线的仲裁过程和时钟同步1)时钟同步时钟同步 如果总线由于多路主控制器同时占用而

35、它需要仲裁时，在如果总线由于多路主控制器同时占用而它需要仲裁时，在总线上就需要一个统一的时钟信号。总线上就需要一个统一的时钟信号。总线的时钟同步是利用总线的时钟同步是利用SCL线上的线上的“线与线与”和双向传输特和双向传输特性来实现。性来实现。11/10/202256 图图6-69是两个主控器在总线仲裁过程中的时钟同步示例：是两个主控器在总线仲裁过程中的时钟同步示例：11/10/2022572)总线仲裁总线仲裁 当多个主控制器企图同时占用总线时，根据当多个主控制器企图同时占用总线时，根据I2C总线的规总线的规约它们之间会有一个仲裁过程。约它们之间会有一个仲裁过程。仲裁原理仲裁原理：在总线的仲裁

36、过程中，当有其他主控器在传送：在总线的仲裁过程中，当有其他主控器在传送低电平时，发送高电平的主控器将会发现此时数据线的电低电平时，发送高电平的主控器将会发现此时数据线的电平与其输出电平不一致，因此被裁决失去总线的主控权，平与其输出电平不一致，因此被裁决失去总线的主控权，并立即关闭其数据输出。并立即关闭其数据输出。图图6-70说明了两个主控器的仲裁过程，它也适用于更多个说明了两个主控器的仲裁过程，它也适用于更多个主控器的情况，这取决于接入总线的主控器的数量。主控器的情况，这取决于接入总线的主控器的数量。11/10/202258 11/10/2022593)利用时钟同步做握手信号利用时钟同步做握手

37、信号 在字节级上，一些电路可能有能力高速接收数据字节，但在字节级上，一些电路可能有能力高速接收数据字节，但却需要更多的时钟来存储接收到的字节或为下一将被传送却需要更多的时钟来存储接收到的字节或为下一将被传送的字节做准备。在一个典型的信号握手中，被控制器在完的字节做准备。在一个典型的信号握手中，被控制器在完成一个数据字节的接收和应答后，可以通过将成一个数据字节的接收和应答后，可以通过将SCL线保持线保持为低电平，使主控器进入等待状态，直到被控制器为下一为低电平，使主控器进入等待状态，直到被控制器为下一字节的传输做好准备。字节的传输做好准备。11/10/202260 闪烁原因闪烁原因：隔行扫描使电

38、视图像产生行间闪烁效应、并行隔行扫描使电视图像产生行间闪烁效应、并行现象和行蠕动现象，电视的场频现象和行蠕动现象，电视的场频50Hz会引起大面积会引起大面积的闪烁，这些现象引起人眼的疲劳，降低图像的清晰的闪烁，这些现象引起人眼的疲劳，降低图像的清晰度。度。消除方法消除方法：采用采用逐行扫描逐行扫描和和倍场频显示倍场频显示技术。技术。倍场频技术的倍场频技术的核心核心是：依托数字存储器，采用行插入是：依托数字存储器，采用行插入法和场插入法法和场插入法,按不同的方法，得到双倍场频图像。按不同的方法，得到双倍场频图像。11/10/202261 下面对采用的行插入法和场插入法消除闪烁、改下面对采用的行插

39、入法和场插入法消除闪烁、改进图像质量进行分析。进图像质量进行分析。1 1.行插入法行插入法 利用行插入法，将每场的行数增加一倍，下面介绍两利用行插入法，将每场的行数增加一倍，下面介绍两种简单的方法：种简单的方法：(1)(1)在同一场内，在第在同一场内，在第n n行和第（行和第（n+1n+1）行之间插入和第）行之间插入和第n n行行相同的内容。相同的内容。(2)(2)在同一场内，在在第在同一场内，在在第n n行和第（行和第（n+1n+1）行之间插入第）行之间插入第n n行行和第（和第（n+1n+1）行的平均值。）行的平均值。优点优点：电路简单，成本低，能够实现隔行扫描到逐行扫描：电路简单，成本低

40、，能够实现隔行扫描到逐行扫描的转换，克服了行间闪烁和行蠕动现象，图象清晰度提高。的转换，克服了行间闪烁和行蠕动现象，图象清晰度提高。11/10/2022622.场插入法场插入法场插入法可用来消除闪烁，常见有场插入法可用来消除闪烁，常见有3种，如图种，如图6-71所示：所示：(1)帧重复法帧重复法 读出顺序为：第读出顺序为：第1场场第第2场场第第1场场第第2场场第第3场场第第4场场(2)场重复法场重复法 读出顺序为：第读出顺序为：第1场场第第1场场第第2场场第第2场场第第3场场第第3场场(3)插值法插值法 通过一定算法将多场图像信号进行插值运算，然后倍通过一定算法将多场图像信号进行插值运算，然后

41、倍频输出。频输出。11/10/20226311/10/202264 以上三种场插入法的以上三种场插入法的共同点共同点：场频都提高了一倍，可完全消除大面积闪烁。场频都提高了一倍，可完全消除大面积闪烁。以上三种场插入法的以上三种场插入法的不同点不同点：帧重复法帧重复法对行间闪烁、边沿闪烁、爬行现象均有对行间闪烁、边沿闪烁、爬行现象均有改善，对静止图象重现效果良好，对运动图象水平方向有改善，对静止图象重现效果良好，对运动图象水平方向有抖动；抖动；场重复法场重复法对运动图象重现效果良好，对运动图象对运动图象重现效果良好，对运动图象不会出现水平方向的抖动，但行间闪烁、边沿闪烁不能完不会出现水平方向的抖动，但行间闪烁、边沿闪烁不能完全消除；全消除；插值法插值法能消去行间闪烁，不会造成水平方向的能消去行间闪烁，不会造成水平方向的抖动，但在水平线条或轮廓处仍有边沿闪烁现象，垂直清抖动，但在水平线条或轮廓处仍有边沿闪烁现象，垂直清晰度也会受到一定的影响。晰度也会受到一定的影响。11/10/202265 采用垂直边沿控制内插方式将帧重复法与插值法结合起来采用垂直边沿控制内插方式将帧重复法与插值法结合起来可获得良好的消除闪烁效果。图可获得良好的消除闪烁效果。图6-72示出其电路框图。示出其电路框图。