WSC1115可編程數字視頻處理芯片是為模擬電視向數字電視過渡而設計的超大規模集成電路。該芯片采用0.18um設計工藝，綜合了隔行轉逐行掃描、圖像縮放、幀頻提升以及視頻增強等功能模塊，能從現行的模擬電視信號中去除噪聲并提取清晰的圖像信號，從而提高電視圖像的水平清晰度和垂直清晰度，將高質量的畫面顯示在各種新型顯像器件上，主要運用于數字電視、逐行電視、數字高清晰度電視及液晶電視等高端電視產品上。WSC1115芯片兼容現行的模擬電視和未來的數字電視播出制式，能消除大面積閃爍并且解決了傳統電視的行結構問題。采用硬件可編程方式，可靈活地顯示多種SDTV/HDTV格式，而且能與電視機、計算機的顯示兼容。

　　系統功能設計

　　本系統主要由AC-DC電源適配器、主板、接口板、鍵盤/紅外接收板四部分構成，如圖1所示。

圖1：LCD-TV系統方案框圖

　　AC-DC電源適配器

　　該電源適配器包括AC220V/50Hz市電輸入；DC24V/5A背光電源輸出；DC12V/3A系統電源輸出；DC5V/0.2A待機電源輸出。

　　主板設計

　　主板部分包括：數字圖像處理、LCD面板驅動、MCU和OSD、整機電源管理、伴音處理和音頻放大等5部分，如圖2所示。

圖2：主板原理框圖

　　數字圖像處理

　　方案中采用的視頻解碼器是MICRONAS公司生產的VPC3230D，它是一顆多制式(PAL/NTSC/SECAM)視頻解碼芯片，可以解碼TV、CVBS、S_VIDEO、YCBCR信號，內置運動自適應4H梳狀濾波器，能得到很好的解碼圖像質量。它還可以通過外掛畫中畫(PIP)解碼器來實現畫中畫功能，可以配合圖文(TELETEXT)、童鎖(V-CHIP)解碼器來實現圖文和V-CHIP功能。在VPC3230D中經A/D變換、亮色分離、色度解調后編碼成ITU-R BT656信號，送到數字視頻處理器WSC1115中進行隔行轉逐行變換、圖像縮放、圖像增強、幀頻轉換以及顯示處理。

　　方案中采用的ADC&DVI接收器是ADI公司生產的AD9882。它接收來自PC的模擬RGB信號、數字視頻接口(DVI)信號和來自數字電視機頂盒的YPBPR信號，經過A/D轉換后生成數字24位4:4:4 RGB信號也送到WSC1115中進行相應的圖像處理和顯示。

　　視頻解碼器、WSC1115、ADC&DVI接收器是整個系統的核心部分，它把不同來源的各路視頻信號轉變為LCD 面板能夠支持的分辨率和刷新率。

　　采用的畫中畫(PIP)解碼器是MICRONAS公司生產的SDA9589。它把來自子通道的CVBS、S_VIDEO、YCBCR信號進行解碼和PIP處理，生成子畫面模擬RGB信號和FB(Fast Blank，快速消隱)信號送到主通道視頻解碼器VPC3230D，經過A/D處理后，在VPC3230D內部與解碼出來的主畫面信號進行疊加處理，并生成ITU-R BT656數字信號送到WSC1115去進行相應處理，然后在LCD面板上顯示出主畫面和子畫面。

　　VBI(Vertical Blanking Interval，場消隱期間)在電視處理中是指垂直掃描完成從屏幕底部回到屏幕頂部的時間。在這期間，沒有任何的圖像信息，可以利用這期間來傳輸圖文和CC(Close Caption，隱藏式字幕)/V-CHIP等信息。方案中采用的圖文解碼器是飛利浦公司的SAA5264，采用的CC/V-CHIP處理器是ZILOG公司生產的Z86229。它把電視信號中包含的圖文/CC/V-CHIP信息解碼出來，生成模擬RGB信號和FB信號，同樣送到視頻解碼器VPC3230D中經過轉換后生成ITU-R BT656數字信號，再送到WSC1115去進行相應處理，然后在LCD面板上顯示出來。

　　LCD面板驅動

　　本方案中所配合的LCD面板有TTL和單通道低壓差分信號(LVDS)兩種接口類型，WSC1115經過處理后輸出的是TTL RGB數字信號，如果接的是TTL的屏則直接可以驅動，如果接的是單通道LVDS接口的屏，則必須把TTL信號轉換為LVDS信號才能驅動LCD面板顯示。方案中采用的LCD 面板驅動芯片是美國國家半導體公司生產的LVDS發送器DS90C385。

　　MCU和OSD

　　方案中采用的MCU和OSD是由MYSON公司生產的MTV230，它是一塊集成了OSD功能、4路A/D、4路PWM DAC的基于MCS-51內核的單片機芯片。它接收鍵盤或遙控器的指令，并且通過I2C總線對視頻解碼器、WSC1115、音頻處理器等IC的寄存器進行設置，完成相應的功能。MTV230使用了Flash OSD字庫，用戶可以自己定制字庫，所以可以支持中文、英文、法文等多國語言。利用并口模擬I2C程序也可以方便地通過MTV230對LCD-TV整機進行在線編程(ISP)，升級程序。

　　整機電源管理

　　對來自AD-DC電源適配器的12V直流電源進行DC-DC處理，產生系統工作所需的5V、3.3V、1.8V等各種電源。

　　伴音處理、音頻放大

　　方案中采用的音頻處理器是MICRONAS公司生產的MSP3410G，它具有伴音處理、麗音解碼、環繞處理、高低音均衡、音量控制、靜音等功能，它與MCU通過I2C總線進行通訊，是目前廣泛運用的伴音處理芯片。方案中采用的音頻放大器是TRIPATH公司生產的TA2024，它是雙聲道(15瓦/聲道)數字D類功放，具有高效、節省面積、散熱好的特點。

　　接口板

　　圖3是接口板原理框圖，包括：模擬視頻信號輸入、輸出接口；模擬音頻信號輸入、輸出接口；TV調諧器。

圖3：接口板原理框圖

　　電視調諧器采用的是成都旭光生產的JS6B系列一體化高頻頭，其特點是頻率合成、I2C控制、全增補電視頻道、單5V供電等。它將本振、頻段控制、調諧電壓發生集于一體，解調出CVBS視頻信號和TV伴音信號及第二伴音中頻(SIF)音頻信號，分別送到視頻處理電路和音頻處理電路進行相應的處理。采用一體化高頻頭，靈敏度高、解調性能好，而且使整個方案簡潔可靠。

　　方案中采用的AV輸入矩陣切換開關是三菱公司生產M52790SP。它包含2個獨立的4輸入音頻切換開關和2個獨立的4輸入視頻切換開關。

　　鍵盤/紅外接收板

　　鍵盤/紅外接收板框圖如圖4所示。

圖4：鍵盤/紅外接收板框圖

　　方案實現技巧和特色

　　系統有圖文/CC/V-chip和PIP功能，但它們都是通過視頻解碼器(VPC3230D)的同一通道進入系統視頻通道的，所以這兩個功能不能同時實現，也就是說在同一時間只能實現一個功能。不過圖文/V-chip是進入PIP芯片的，所以可以利用PIP芯片SDA9589的內部MUX模塊來實現兩級PIP功能。基于上面這些原因，PIP功能可以實現的有：在CVBS上疊加電視信號、在電視上疊加CVBS信號；在S-video上疊加電視信號、在電視信號上疊加S-video信號；在S-video上疊加CVBS信號、在CVBS上疊加S-video信號。

　　本系統是針對歐美全兼容方案設計的，考慮到歐洲與美國的不同需求，將圖文和CC/V-chip的功能模塊的輸出通過跳線(電阻)放在同一個通道中，因此在一個系統板上只能實現其中一個功能，也就是對美國實現CC/V-chip功能，對歐洲實現圖文功能。當生產歐洲機型的時候在PCB板上不焊接CC/VCHIP解碼器及外圍器件；同樣，當生產美國機型的時候在PCB板上不焊接圖文解碼器及外圍器件。

　　WSC1115芯片內置了3個DAC，可以通過輸出模擬RGB、行同步(Hs)、場同步(Vs)信號接到CRT顯示器上進行開發調試，調好了再接到LCD面板上進行微調，極大地方便了開發調試。

　　方案優缺點分析

　　本套系統是為兼容歐、美要求的出口型液晶電視而設計的通用機芯板，包含歐洲標準的SCART接口、圖文解碼器、麗音、美國標準的CC/VCHIP解碼器等。另外該方案具有畫中畫功能，子畫面位置和大小可調。本系統在設計上有很大的兼容性，可方便的移植到PDP-TV/LCOS-TV/DLP-TV等新型高端電視中。

　　本系統設計比較靈活，如果不需要DVI接口，則將ADC&DVI接收器AD9882換成AD9883，只處理PC信號和YPBPR信號，如果將AD9882換成ADC&HDMI接收器AD9880，則可以支持高清晰度多媒體接口(HDMI)。在實際產品中，根據客戶的不同需求來靈活進行選擇。

　　全系統僅由一個8位單片機MTV230控制，內含OSD發生器，只需要簡單的補充字庫，就可以實現多國語言的顯示，而且支持普通紅外遙控器。系統軟件由C51語言編寫，并建立了API庫，方便移植和系統調用，而且便于生產廠家進行二次開發。

　　系統還增加了一個比較實用的功能—畫面凍結。當觀看者需要記錄活動畫面中的電話、地址等信息時，就可以按快捷鍵凍結當前畫面，從而記下所需要的信息，再按一次鍵，恢復正常節目。

　　當所連接的LCD面板為雙通道LVDS時，只能通過外加可編程邏輯器件CPLD，通過編寫硬件描述語言(HDL)模擬雙通道LVDS編碼器，并配置到CPLD中來驅動，會較大地加大機芯成本，所以在對成本非常看重的情況下，本方案建議不配合雙通道LVDS液晶屏使用。