Основной проблемой транскодирования РАL/SЕСАМ->NTSC (то есть преобразования композитного видеосигнала в формате РАL/SЕСАМ в композитный видеосигнал формата NTSC) является преобразование частоты полей 50Гц->59.94Гц (необходимо также выполнить масштабирование входных полей изображения по вертикали 720×288 -> 720×243).
При преобразовании SECAM->РАL таких проблем нет, так как разрешение и частота полей для систем РАL и SЕСАМ одинаковы. Чипов предназначенных непосредственно для транскодирования РАL/SЕСАМ->NTSC или SЕСАМ/РАL не существует (так как проблема носит узкоспециализированный характер и касается, например адаптации встроенных американских, японских или европейских автомобильных ТВ приемников к российским стандартам). И вообще не существует алгоритмов, которые 100% решали бы задачу произвольного преобразования кадровых частот (или частоты полей как того требует процедура транскодирования РАL/SЕСАМ->NTSC). Все существующие ныне алгоритмы являются компромиссными решениями. Для недорогой технической реализации можно выделить два подхода:
1. Первый путь решения задачи преобразования частоты полей — это использование синхронизирующего кадрового буфера. Здесь входное изображение не подвергается существенной обработке и передается на выход без искажений. Основным недостатком такого подхода является пропуск или повторение входных кадров, что порождает неравномерность перемещения объектов в выходном изображении. Этот недостаток слабо проявляется на автомобильных ЖК мониторах, так как они имеют малую диагональ (5-12 дюймов), большое время отклика (порядка 40..50мс, что существенно больше периода поля: 16.7мс для NTSC) и низкое разрешение.
!!! Достоинством является правильная передача цветовых параметров и четкости изображения, нечувствительность к качеству входного композитного видеосигнала, что очень важно для автомобильного ТВ приемника. Необходимо сказать, что синхронизирующий кадровый буфер на 100% решает проблему преобразования SЕСАМ->РАL. Таким образом, мы получаем универсальное решение как для NTSC, так и для РАL мониторов. Данное решение реализовано в TVR-05, TVR-07, TVR-Toyota, TVSM-01. Патент № 33474 от 20 октября 2003 г.
2. Второй путь — это использование относительно недорогих видеопроцессоров реализующих
- алгоритмы цифровой обработки изображения:
- предварительная фильтрация (устраняет шумы во входном изображении);
- деинтерлейсинг (процедура удвоения количества строк для каждого четного/нечетного поля входного изображения);
- масштабирование (увеличение разрешения для каждого кадра входного изображения);
- межкадровая итерполяция (используется для повышения кадровых частот);
- постфильтрация (как правило, устраняет смаз текстовой информации).
Такие процессоры обеспечивают подключение видеоисточников ТВ формата, и являются элементом внутреннего контроллера дисплейного устройства с прогрессивным типом развертки (например, плазменных панелей, ЖК телевизоров, LCD-проекторов), которые характеризуются высоким разрешением (до 1366×768 пикселей) и большим размером экрана (размер диагонали до 65 дюймов). В дисплейных устройствах с прогрессивным типом развертки нет четных/нечетных полей, как у обычных телевизоров, то есть каждому полю входного изображения соответствует полный кадр на выходе, например, можно выполнить преобразование РАL/SЕСАМ@50Гц/NТSС@59.94Гц->ХGА1024х768@75Гц).
Данные процессоры используются также в DVD плеерах, ТВ тюнерах, ТВ приставках, игровых консолях имеющих аналоговый VGА или цифровой DVI выход.На чипе данного типа реализовано устройство TVSM PC01, преобразующее стандартный телевизионный видеосигнал в аналоговый VGA стандарт «компьютерного» монитора. Видеопроцессоры выпускаются большим количеством известных и малоизвестных фирм (Philips, Samsung, Sony, Тоshiba, Panasonic, Trident,VXIS, Averlogic, Cirrus Logic, Silicon Imade и другие). При использовании этих процессоров конкретно для транскодирования РАL/SЕСАМ->NTSC (то есть, здесь мы не увеличиваем разрешение и не меняем тип развертки на прогрессивный, а только изменяем частоту полей) выявляются следующие существенные недостатки:
- замыленность (нечеткость, размытость) и смаз выходного изображения;
- многочисленные дефекты на границах цветовых переходов «просечки», «прострелы», «гребенки», «шашечки» и т.д.);
- искажения цветов (вызваны применением спец. фильтра принудительно сужающего границы цветовых переходов);
- большая чувствительность к качеству входного композитного видеосигнала;
- неравномерность перемещения объектов также сохраняется хотя и в меньшей степени, а быстро перемещающиеся объекты порождают шлейфы (напоминающие хвост кометы).
Необходимо отметить, что при использовании данных видеопроцессоров для транскодирования SЕСАМ->РАL все недостатки, за исключением последнего, сохраняются и добавляются новые дефекты (например, неприятное для восприятия мелкое дрожание/раздвоение выходного изображения и т.п.) связанные с биением двух близких по значению частот входных и выходных полей — TVR-06, TVSM-04. Что касается рынка профессиональных ТВ систем, то для построения профессиональных преобразователей видео-форматов (например, из формата стандартного ТВ в формат ТВ высокой четкости) используются алгоритмы вычисления векторов перемещения объектов и сложные составные цифровые фильтры для устранения шумов во входном изображении.
Наборы чипов реализующих алгоритмы поиска векторов перемещений выпускает, например фирма Gennum, но это дорогое решение (тысячи долларов) предназначенное для построения систем телевидения высокой четкости. Необходимо отметить, что профессиональное ТВ оборудование, как правило, не предназначено для работы с видеосигналом плохого качества и композитным видеовходом (как правило, используется S-Video или компонентный вход либо вообще последовательный цифровой SDI). При сравнении двух вариантов транскодеров, следует обратить внимание на четкость, правильность цветопередачи первого варианта (недостатком является большее визуальное подтормаживание быстроменяющегося изображения, например, «бегущей строки»).
Дрожание (нечеткость и размытость) изображения второго варианта компенсирует меньшее подтормаживание «бегущей строки». Устройства, выполненные на элементной базе по первому варианту (реализован в TVR-05, TVR-07, TVR-Toyota, TVSM-01), рекомендуются для «автомобильных вариантов» использования, тем более в нём 100% «правильно» реализуется преобразование SECAM в PAL. Подключая адаптер к автомобильным мониторам или ТВ с PAL входом (Mercedes, Audi) получаем лучшее качество при первом варианте преобразования (без потери качества).
Второй путь реализации транскодеров рекомендуется, как вариант решения задачи преобразования форматов изображения для больших диагоналей стационарных телевизоров, мониторов (TVR-06, TVSM-04). Надо понимать, что этот вариант также лишь компромиссный. И назначение этого типа «чипа» — преобразование видеосигнала ТВ формата в формат дисплейных устройств с прогрессивной разверткой внутри заводского серийного устройства, имеющего LCD матрицу 60 Гц. Нам же необходимо произвести преобразование видеосигнала ТВ формата SECAM/PAL 50 Гц в композитный видеосигнал NTSC 60 Гц для подачи через стандартный композитный видеовход на телевизионное дисплейное устройство (монитор) NTSC формата. Отсюда и вытекают вышеизложенные проблемы второго варианта.
Мультисистемный телевизионный тюнер со встроенным FM тюнером.
- Logic DSP-260FM, ver 2.0 NTSC. PAL — опция. (6200 рублей)
- Logic DSP-260FM (далее ТВ-тюнер) – малогабаритный универсальный автомобильный телевизионный приемник со встроенным FM тюнером.
Тюнер обеспечивает возможность приема телевизионных передач цветного изображения в системах PAL/SECAM D/K и отображение принятого сигнала на штатных PAL/NTSC мониторах автомобилей японского и американского производства.
Основные потребительские характеристики:
- Зарубежное производство печатных плат
- Монтаж на автоматизированной линии
- Два видеовхода с стерео звуком AV1 и AV2
- Встроенный FM тюнер с памятью на 40 FM станций.
- Видеовход для подключения видеокамеры для обгона или для парковки
- Композитный видеовыход
- RGB+sync видеовыход
- Мультисистемность на внешних видеовходах (PAL,PAL60,SECAM,NTSC) автоматический выбор
- Ручной выбор системы цветности (PAL либо SECAM) для принимаемых каналов, через меню настройки раздельно на каждый канал
- Cистема цветности на выходе NTSC 3.58 60Hz
- Ручной выбор системы цветности (PAL либо NTSC) для внешней видеокамеры через меню
- Режим «Зеркало» для внешней видеокамеры, в случае использования в режиме «Парковка»
- Цветное многоуровневое меню настройки на русском и английском языках
- Возможность самостоятельного выбора языка меню
- Регулировка положения меню на экране
- Регулировка уровня громкости
- Регулировка тембра высоких и низких частот, баланса звука
- Регулировка яркости, контрастности, насыщенности цвета
- Режим нормализации настроек
- Кнопка «обмен каналами» на пульте ДУ
- Прямой ввод телевизионного канала
- Режим предустановленных каналов
- Автоматический поиск и настройка на телестанции
- Уверенный приём во время движения автомобиля
- Узел выбора антенн DIVERSITY SYSTEM от Panasonic
- Стереофонические входы и выходы звука
- Возможность подключения к профессиональным автомобильным аудио системам с балансным входом (при использовании «RGB-NAVI SWITCH» )
- Простое подключение к мониторам навигационных систем по RGB входам через новый блок «RGB-NAVI SWITCH»
- Стандартные RCA-коннерторы типа «тюльпан», жестко установленные в корпусе, на плате тюнера.
- Уменьшены габариты
- Уменьшена потребляемая мощность
- Комплектация удобным пультом.
Что же поменялось в сравнении с популярным тюнером TMS-003?
В разработке сохранены все принципы, заложенные в прототипе. Учтены пожелания наших заказчиков, и проведены конструктивные и схемотехнические доработки, позволяющие повысить надёжность устройства и поднять его потребительские качества.
Ввиду прекращения выпуска некоторых микросхем фирмой Atmel нами осуществлён переход на более современный чип управления ATmega32. Его возможности и энергетические характеристики перекрывают возможности предшественника и открывают большие перспективы для наращивания функциональных возможностей тюнера. Производство печатных плат мы доверили известному зарубежному производителю, что позволило перейти на более тонкий технологический процесс и высочайшее качество, недоступное российскому производителю. Полностью переработан блок цифрового транскодирования сигнала. В нашей разработке мы применили современейший чип от компании Averlogic AL260 возможности которого просто впечатляют.
Вследствии этого значительно повысилось качество получаемого изображения, практически сведены на нет возможные замирания картинки при горизонтальном движении фона.Эти замирания особо заметны при реализации транскодера на чипах других семейств. Добавился еще один дополнительный полноценный видеовход.Изменена конструкция внутреннего источника питания. В аппарате применен надежный чип, который прошел проверку временем и дорогами на серии тюнеров NORITSU DENKI. Предусмотрен внутренний разъём для упрощения подключения блока расширения «RGB-NAVI SWITCH». Кардинальной переделке подвергся и сам блок «RGB-NAVI SWITCH». Полностью переработан блок выбора антенн «DIVERSITY SYSTEM». Модернизации подверглись цепи согласования антенн и переключающие элементы. Изменён алгоритм опроса антенн при отсутствии, или очень слабом сигнале.
Добавлены дополнительные возможности в меню для конфигурации устройства . Появилась возможность конфигурирования режима вывода изображения с внешней видеокамеры в меню настройки камеры. Стало возможным активировать для неё режим «ЗЕРКАЛО». Это очень удобная функция при установки парковочной видеокамеры заднего хода. Теперь доступно управление тюнером на русском языке. Для удобства пользования предусмотрен выбор языка меню. Тюнер поддерживает общение на русском и английском. По заказу возможно создание любого языка пользовательского меню. Проведено ещё множество мелких схемотехнических и программных доработок, которые не заметны на глаз, но значительно повышают надёжность TV тюнера в целом.
