处理非标准模拟电视信号的挑战分析

摘要：模拟视频格式与数字视频格式一样，都具有对视频进行完全格式化所需要的精确规范，包括如何把亮度、色度和同步信息打包以提供行、场和帧的信息，从而在电视屏幕上再现观察到的图像。

关键词：数字电视；模拟电视；非标准

尽管数字电视技术发展迅速，但是，在今后的几年内，模拟电视仍将在传输和显示领域占据支配地位。模拟视频格式与数字视频格式一样，都具有对视频进行完全格式化所需要的精确规范，包括如何把亮度、色度和同步信息打包以提供行、场和帧的信息，从而在电视屏幕上再现观察到的图像。为了精确地显示视频信息，必须从视频信号中正确地提取每一个分量。类似地，时序和相位信息必须被维持或再现为与源端的视频信号首次被编码时一样的时序和相位。

当进行编码和把正确的时基恢复到非标准的输入视频源时，设计工程师面临若干挑战。例如，恢复正确的时基对于维持模拟调谐器和古老的VCR的总好图像质量是至关重要的。因为当今大多数消费者仍然依赖于模拟调谐器和VCR。所以，先进的数字视频解码器要采用最新的时钟重建技术，以在数字电视上产生卓越的图像质量。

符合NTSC、PAL和Secam标准的视频图像都是由以场和帧封包的视频信息的行组成。这些行、场和帧可以由嵌入式同步信号进行确认。正确地提取这种信息，就能够使接收设备——电视、VCR或投影仪，重建图像并提供一种栩栩如生的显示。

视频信号由不同的分量组成，每一个分量都可能在传输路径上被改变或破坏。对于RF传输的信号，同步信息通常都呈现在已恢复的信号上，但是，因存在过多的噪声，对它的检测和提取可能是困难或不可能的。重要的是要注意到：即使有可能恢复同步信号，其检测因存在噪声可能出现偏差，从而在已恢复的同步信息上引入抖动。

噪声常见于RF传输路径之中，感应噪声会影响有效的视频区域并将导致视频数据的变化，从而造成图像雪花点增多、线条柔和并因噪声马赛克而造成图像被破坏。然而，不仅仅是有效视频数据被破坏，噪声还可能破坏接受设备用来重建图像所需要的嵌入式同步信号。

对于通过信道传输过的视频信号来说，噪声是常见的问题；对于有待衰减或放大的视频信号的各个分量来说，噪声也是常见的问题，它会导致视频信号封包中的非线性特性。许多显示设备采用同步深度作为一个参考并施加增益(给予放大)，直到它达到其额定数值。在视频封包已经变为非线性的情况下，这会导致把不正确的增益施加到视频图像上。在解码器输入端的视频信号可以把其同步电平降低到接近于消隐电乎，与此同时，其它视频信号的各个分量保持在合适的幅度。先进的视频信号处理技术将恢复同步信息，与此同时，把其它信号分量保持在其额定电平上。

与常见的传输路径感应的误差不同，在那里通常存在同步信号，然而，该同步信号可能会受到扭曲，从而导致来自VCR的视频信号的同步信息丢失或不正确。VCR本质上是机械设备，电机速度、皮带磨损和磁头开关等变化都可能造成时基被破坏。在磁头开关和VCR特技模式下，所有的视频和同步信息都被丢失。当出现这种错误的时候，下游显示设备就接收不到足够的同步信息。从而无法正确地再现图像。

对于单电源供电低至2.7V的设计来说，其中的关注点之一是视频信号是否会产生削波失真。在此，适当的直流偏置对于设计来说是十分重要的。对于不同类别的视频系统及设计，关键点之一是提供足够的灵活性以适当的调节THS73x3的偏置。

在系统设计中若采用了THS7303或THS7313作为6dB增益放大器，并由接地参考的DAC或编码器进行驱动，则直流(DC)输入模式是理想的。问题在于DAC所产生的电压将低至何种程度。如果同步信号(在视频信号中典型的处于最低电压)低于50mV。则6dB放大器的输出需要产生低于lOOmY的电压。然而由于晶体管的饱和状态限制(CMOS及双极型都存在此类情况)，使得放大器极难产生此类低电压。

为了消除此类限制，所有的THS73x3产品都采用了DC+偏移模式，以为视频输入信号提供内置的直流电压偏置。由于该偏置仅为内置，因而将不会对信号产生影响。该偏置还确保了THS73x3在输入不适宜(甚至低至ov)的情况下输出端也不会因为饱和而导致削波。

如果DAC输出电压最低值仅为100mV，则直流输入模式是最优的。该模式对系统所施加的偏置电压没有要求。但需要注意的是任意放大器都具有偏置，THS73x3也不例外。尽管偏置电压典型的很小，但部件间(part-to-part)的差异确实存在。

取决于丢失数据的多少以及解码器利用这些数据再现电视图像的能力，其影响可能差异很大，从较小的电视机顶部卷曲的图像到完全失去水平和垂直同步。

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