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（1）视频信号格式变换的原理
目前我国电视台发射的电视节目采用隔行扫描方式，即把一帧图像分解为奇数场和偶数场信号发送。CRT电视机是把奇数场信号与偶数场视频信号均匀镶嵌，利用人眼的视觉性和荧光粉的余辉特性，就构成一幅彩色的图像。因这种方式频率低，存在行间闪烁，低场频造成的高亮度图像的大面积闪烁，高速运动图像造成的场差效应等缺点。
对于固定分辨率、数字寻址的液晶屏，一般支持逐点、逐行寻址方式。因此，在液晶彩色电视中，要先把接收到的隔行扫描视频信号，通过去隔行处理电路变为逐行寻址的视频信号，再进行变频处理后，送到液晶显示屏上显示图像。
①去隔行的原理去隔行处理，又叫隔行转换为逐行处理。在液晶彩电中，隔行／逐行变换的过程非常复杂，它需要通过较复杂的运算，再通过去隔行处理电路与动态帧存储器配合，在控制命令的指挥下才能完成。下面介绍如何把我国电视节目的50Hz隔行扫描方式，变换为50Hz逐行扫描方式。
去隔行处理电路工作时，先将隔行扫描的奇数场A的信号以50Hz频率（20ms周期）存入帧存储器中，再将偶数场B的信号也以50Hz频率（20ms周期）存入同一个帧存储器中，其存入方法是将奇数行与偶数行相互交错地间置存储，这样把两场信号在帧存储器中相加，形成一幅完整的一帧画面A＋B。在读出时，按原来的场频（50Hz）从帧存储器中逐行读出图像信号AFB, 40ms内将A＋B读出两次，这样循环往复，将形成的1, 2, 3, 4, 5......n行顺序的625行的逐行扫描信号输出。这样实际上场频并未改变，仅在一场中将行数翻倍。
上面介绍的这种变换方法也称为场顺序读出法，它采用帧存储器，将两场隔行扫描信号合成一帧逐行扫描信号输出，由于行数提高一倍，所以消除了行间闪烁现象；但由于场频仍然为50 Hz，大面积闪烁依然存在。
②变频的原理变频处理是把隔行50 Hz场频，变换为逐行60Hz或75Hz, 85Hz,
100Hz, 120Hz场频率，具体变换为哪种方式由用户通过菜单项进行设置。其中50Hz隔行变换为75Hz逐行扫描的原理如下。
采用帧存储器，将两个隔行扫描的原始场，以奇数行和偶数行相互交错地址间置存储方式写入一个帧存储器中，形成一帧完整的图像；读出时，以原来场频的1.5倍即75Hz场频的速度，按照写入时第一帧、第二帧……的顺序，逐行从帧存储器中读出一帧信号。由于行数增加，行结构更加细腻，行闪烁现象更不明显；同时由于场频提高了，大面积闪烁现象得到有效消除。75Hz逐行扫描虽然成本较高，但由于它们解决大面积闪烁现象和提高图像清晰度的效果更好。
（2）图像缩放处理的原理
图像缩放处理，又称像素变换处理。
液晶彩电可以接收的多种类型的视频信号，既有传统的模拟视频信号（目前标准清晰度PAL电视信号分辨率为720 X 576），也有高清格式视频信号（我国高清晰度电视信号的图像分辨率为1920 X 1280），还有VGA接口输入的不同分辨率信号，还有YPbPr或YCbCr色差分量接口输入480P, 4801, 576P, 720P, 10801, 1080P等格式的不同分辨率的视频信号，但液晶屏的分辨率却是固定的。因此，液晶电视机接收不同格式的信号时，需要将不同图像格式的信号转换为液晶屏固有分辨率的图像信号，这项工作由图像缩放处理电路（SCALER电路）完成。
图像缩放的原理是，首先根据输入模式检测电路得到的输入信号的信息，计算出水平和垂直两个方向的像素校正比例，然后，对输入的信号采取插入或抽取技术，在帧存储器的配合下，用可编程算法计算出插入或抽取的像素，再插入新像素或抽取原图像中的像素，使之达到需要的像素。
例如，1080P格式变成720P格式的方法。1080P表明一行的总像素有192。个，垂直方向有1080行，是逐行方式的；720P表示每行有1280个像素点，一帧内扫描线有720线，也是逐行扫描。其转换过程是：把每帧内1080行中的每3行抽取一行，这样将有360行抽掉，剩余便是720行；同时，每行的像素点依次采取每3个像素点抽掉一个，这样便实现了1920个像素点转变为1280个像素点。
（3）格式变换和液晶显示控制电路的工作
图8-10是海信LCD3201液晶电视机的视频信号格式变换及液晶显示控制电路，由GM1601主芯片与K4D263238M动态帧存储器配合进行。GM1601主芯片内置CPU, DVI数字视频信号接收器、VGA电脑显卡信号接收器、变频处理器、图像缩放器等。
被解码还原出的TV/AV/S-VIDEO的数字视频信号，或YPbPr色差分量信号、VGA显卡信号模拟信号、DVI数字视频信号进入GM1601主芯片后，在K4D263238M动态帧存储器配合下，进行隔行转逐行、变频、分辨率转换等处理，然后在内部把处理后的TTL并行差分信号转换，最后输出统一的LVDS格式信号送到液晶显示屏驱动电路，以驱动液晶显示屏显示不同制式（PAL, NTSC, SECAM）、不同分辨率的图像信号。
①GM1601输入视频信号的种类
a．来自色解码电路的数字视频信号。分别输入至GM1601的SVDATA [0…7],SVHSYNC, SVVSYNC, SVCLK, SVODD, SVDV端子。前面的“S'，是这组信号的类型（也可以理解信号是S-VIDEO缩写），后面的符号表示信号的功能，如SDATA [0...7]是8线数字式RGB三基色信号，SVHSYNC是数字式行同步信号、SVVSYNC是数字式场同步信号、SVDV是视频有效识别信号，SVODD是隔行扫描控制输出（0-奇数场，1-偶数场）、SVCLK是时钟信号。
b．来自DVI接口的数字视频信号。分别输入至GM1601的RX0＋和RX0－、RX1＋和RX1－、RX2＋和RX2－, RXC＋和RXC－、 DV-SDA和DVI-SCL端。这些信号的前三组是数字式图像差分信号，RXC＋, RXC－是时钟信号，DV-SDA, DVI-SCL是串行总线信号。
c．来自VGA或YPbPr接口的模拟视频信号。GM1601的RED ＋ , RED－, GREEN ＋ ,GREEN-, BLUE, BLUE一端，既可输入来自VGA接口的模拟视频信号，也可输入来自YPbPr接口的分量信号（亮度信号、蓝色差信号、红色差信号）。当电视机工作在VGA模式时，GM1601的SOG, AHSYNC和AVSYNC, VGA-SDA和VGA-SCL端，还要接收来自VGA接口的视频识别信号、行同步信号、场同步信号、串行总线信号。
② GM1601对视频信号的格式变换及缩放处理GM1601主芯片在动态帧存储器K4D263238M的配合下，根据用户设置的接收模式，选中上述信号中的某一类，进行格式变换和缩放处理，形成低压差分信号LVDS，由TXA0 ＋ , TXA0－、TXA1＋, TAX1－、TXA2 -I-、TXA3＋、TXA3－（或TXB0＋、TXB0－、TXBI＋、TAB1－、TXB2＋、TXB3 ＋ , TXB3－）, TXAC＋, TXAC－端输出，再通过接口P38或P39送逻辑板。
③帧存储器的工作帧存储器，一般采用DDR SDRAM，俗称DDR内存器。DDRSDRAM是Double Data Rate SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory）缩写，译为双倍速率同步动态随机存储器，简称动态存储器，又称动态缓冲存储器，有的沿用电脑上的术语称为DDR内存。因DDR存储器在液晶电视机内用来存储一帧电视信号的，因此又称为动态帧存储器。
液晶电视机中的DDR内存器一般都为BGA封装，分为三代：第一代供电为2. 5V，第二代供电为1. 8V，第三代供电为1. 5V。这三种DDR工作时对应的VREF基准电压分别为1.25V, 0.9V, 0.75V，这些电压要求是很高的。
由上面介绍的视频信号格式变换原理可知，液晶电视机中的主芯片对各种输入视频信号进行隔行转逐行、变频、图像缩放处理过程中，有大量的信息要存储到帧存储器，这些数据随时都可能被调用，DDR内存就是这些信息的中转仓库，主芯片通过地址线、数据线以及一些控制信号线和DDR建立通讯，进行数据的读出和写入。
图8-11是海信LCD3201液晶电视机的帧存储器电路，本机动态帧存储器型号为K4D 263238M，属于第一代DDR内存器，容量为128M，工作电压为＋2. 5 V，参考电压为＋1. 25V,是1MX 32bit X 4储库的两倍数据比率同步随机存取存储器，支持双向数据选通的动态链接库。
K4D263238M的工作电压包括：2脚等VDDQ电源端输入2. 5 V电源、58脚VREF基准电压端输入1. 25V。
K4D263238M需要输入的控制信号包括：25脚WE写允许信号，26脚CAS列选信号，27脚RAS行选信号，28脚CS片选信号，上述信号均为低电平有效；29脚、30脚BA选择信号，53脚CKE时钟允许信号，54, 55脚CKL时钟信号，23, 24, 56, 57脚DM输入数据掩码信号，94脚DQS校验位信号。这些信号均来自GM1601主芯片。
当K4D263238M上述工作电压和控制信号符合要求时，就启动工作，按GM1601主芯片的要求，写入或读出数据，如通过31～34, 36, 37, 45, 47～ 51脚A1～A11输入12位地址信号，通过DQO-DQ31端口输入／输出32位数据信号，实现图像格式变换过程中对主芯片GM1601的数字信号存储工作。
图中的PR706～RP717排阻，连接在GM1601与K4D263238M之间，实现两者间的数据传输。R600, R60179组成串联分压电路对2. 5 V进行分压，分得的1. 25V电压作为参考电压提供给GM1601的58脚。
经验
当GM1601与K4D263238M之间电阻损坏时，电视机将出现花屏故障（类似我们常说的马赛克现象）。
8.1.4主芯片组成的系统控制电路
液晶电视机的系统控制电路，是以主芯片内的CPU为核心进行组成的微处理控制电路，所以，系统控制电路的工作条件及控制方式等就理所当然以主芯片为核心来介绍。
系统控制电路，是主信号处理板及整机的控制中心，负责对整机的协调与控制。
系统控制电路按单元电路的功能分类包括：主芯片及工作条件电路（电源、复位、振荡电路）、按键输入电路、遥控接收电路、程序存储器、用户信息存储器、开／关控制电路、背光灯开／关控制电路、背光亮度调整电路、遥控静音控制电路、总线控制电路等。
（1）主芯片的工作条件电路
图8-12是海信LCD3201彩电GM1601主芯片的工作条件电路。电视机的所有控制信号均由GM1601主芯片产生，该芯片具备工作条件就启动工作，一方面从用户存储器中读取出表示上次关机时电视机状态的各数据进行处理后，形成开／关机、背光灯开／关、背光亮度调整、选台、工作制式、亮度／对比度／色饱和度／色调／清晰度调整、音量／音效调整等控制信号，控制电视机恢复到上次关机前的收看状态；另一方面从程序存储器读出整机的工作程
序并按此运行，同时开始接收处理用户指令。
GM1601主芯片工作条件如下。
①各工作电源包括：1.8V-CORE, 3.3V-DIG, 3.3V-LBADC, 2.5V-DDR, 3.3V-LVDSA, 3.3V-LVDS, FSVREF（1. 25V）、1.8V-DVI, 3.3V-DVI, 1.8V-ADC, 3.3V-PLL。这些电源中前面的数字表示电压值，后面的数字表示这些电压所供电单元的功能，如1. 8V-CORE其电压为1. 8V，是芯片的核心电源；1. 8V-ADC是芯片内的模／数转换器电源；
2. 5 V-DDR是内存电源；3. 3V-DVI是数字视频信号处理电路电源；3. 3 V-PLL是锁相环电源；FSVREF是帧存储器的参考电压。
②时钟振荡G3, G4脚外接的时钟振荡器件，包括X500 14. 318M晶体、C557,C558振荡电容。
③复位电压GM1601的K1脚为复位脚，低电平复位。由U502 DR1818-1。对2脚输入的＋3. 3 V电源处理后，在其1脚形成复位电压（滞后3. 3V几微秒）。另外，按SW500时也会对GM1601芯片K1脚输入0V低电平。
④用户信息存储器顾名思义，是存储用户操作信息的存储器。存储的信息包括开／待机状态、接收模式（信号源）、工作制式、音量、音效、亮度、色饱和度、对比度、色饱和度、清晰度、背光源亮度、刷新频率等数据。本机的用户信息存储器型号为24C32，是32k, 5V, I2C智能串行电可擦只读存储器。其1～3脚为A1～A3用户可配置芯片选择，4脚为VSS地，5脚为SDA连接的地址／数据输入输出，6脚为SCL连接时钟信号，7脚为WP写保护，8脚为VCC电源（＋2.5～6V） 。
⑤程序存储器电视机软件程序和硬件设备之间的枢纽，一般采用FLASH类型存储器（译为闪速存储器、快闪存储器），因内部存储有整机的工作程序，因此，维修人员又称之为母块。该芯片内的数据错误或丢失，会引起不能开机等电视机能出现的所有故障，此时，通过电视机的升级端口可与电脑连接，进行软件的刷写即可。程序存储器重新写入数据的操作，维修人员又称为清空程序存储器，或清除母块数据，简称清除母块。
图8-13是海信LCD3201液晶电视机的程序存储电路，采用29LVO40B或29LV800B互补金属氧化物半导体闪速存储器，其容量为4M （512kX8），工作电压为3V。其AO～A18是19位地址输入，DQO～DQ7是8位数据输入／输出，CE＃是芯片启动，OE＃是允许输出，WE＃是写入启动，VCC是＋3V电源输入，VSS是地。
当存储器29LVO40B的VCC脚得到＋3. 3 V电源，CE＃脚片选信号为低电平，OE＃脚数据允许为低电平，WE＃写入启动为低电平时，存储器就开始工作，通过OCMADDR [ 0 ... 181地址线、OCMDATA [0...8］数据线与GM1601主芯片交换数据。
（2）主芯片对整机的控制
GM1601主芯片产生形成的控制信号，既要对主信号处理板上的其他芯片提供复位电压，又要产生下列控制信号来控制整机的工作：开／关机控制、背光灯开／关控制、背光亮度控制、遥控静音控制、VGA/YPbPr视频信号选择控制、总线控制（包括选台控制信号、亮度／对比度／色饱和度／色调／清晰度控制信号、音量／左右声道平衡／高低音控制信号、彩色制式／伴音制式控制信号、TV/AV/SVIDEO/VGA/YPbPr/DVI接收模控制信号等）。
①开／关控制电路图8-14是海信LCD3201液晶电视机的开／关机控制信号。开／关机控制信号由GM1601主芯片的AF5, AD5脚输出，用于控制主信号处理板上的稳压器及电源板工作。
a．电源板的开／关控制。GM1601由AF5脚PWR-ON输出的开／关控制信号，经Q902倒相放大形成PS （POWER SW的缩写）电源开／关控制信号，由插头CN803的1脚、CN801的8脚，送电源板上，控制电源板的工作，以使电源板在待机状态仅由CN803的2脚STB＋ 5 V输出5V待机电源，经FB730, FB731保险管传输、＋3.3V稳压器和1. 8V稳压器形成3. 3V, 1. 8V，提供给GM1601主芯片，作为主芯片的工作电压，以保证在待机状态下GM1601仍能接收处理用户输出的开机指令，其他电路则停止工作；开机状态下令电源板由插头CN800, CN801, CN803全面输出STB＋5V, 5VIN, P＋5V, 12V,P14V-IN电源，除全面启动主信号处理板的各功能电路开始工作外，其中的十12V电源还经U800 LM2576-5稳压输出5V，取代STB＋ 5 V对GM1601主芯片供电，以增加GM1601开机状态下的供电功率。
b．对伴音板的开／关控制。开机状态，GM1601的AD5脚DEC-PWR脚输出的开／关机控制信号为高电平，使Q901, Q903导通，其C极输出。V低电平，控制U902B, U902A内的MOs管导通，其S极输入P14V-IN, 12V电源被通过，分别在其D极输出A14,A12V，作为伴音板的工作电压，启动伴音板开始工作。
② 光灯升压板和逻辑板的控制 图8-15是海信LCD3201液晶电视机的背光灯升压板／逻辑板控制电路，包括对背光灯升压板／逻辑板的供电控制，背光灯的亮度控制。
a．背光灯升压板／逻辑板的供电控制。待机状态时，GM1601主芯片的AE5脚Ps-PANEL上屏电源开关控制端、A26脚PPWR电源控制端均输出低电平启动信号，使Q800,Q806截止，U806的2, 4脚为高电平，IRF7314双MOs管截止，其5-8脚D极无电压输出，Panel-Power电源为0V，背光灯升压板、逻辑板不工作；开机后，GM1601的AE5,A26脚均输出高电平，Q800, Q806饱和导通其C极为0V，使IRF7314的2, 4脚为0V,其内的双MOs管导通，由5～8脚输出十5V或十12V，作为Panel-Power上屏电源，提供给背光灯升压板、逻辑板作为工作电压。
b．背光灯的亮度控制。GM1601主芯片可输出两种背光控制信号。既可以由C26脚输出PWM脉宽调式亮度信号，经Q805放大，通过P40插头送背光灯升压板，控制背光灯的亮度；也可由B26脚PBIAS输出偏置电压式背光亮度控制信号，经Q801, Q802放大，通过插头CN807的12脚或P40的3脚，控制背光灯升压板电路输出的背光灯工作电压脉宽，实现背光源亮度控制。
③ 音八急线及其他控制信号图8-16是GM1601主芯片的其他控制电路，包括静音控制、VGA/YPbPr切换、复位控制、总线信号控制等。
a．遥控静音控制。当按遥控器的静音键时，GM1601的D18脚输出的MUTE静音信号为高电平，通过插头CN901送伴音处理板实施静音。
b. VGA/YPbPr选择。由主芯片GM1601的B19脚输出HD-SEL电平高低控制；当电视机设置于VGA收看模式时，B19脚为高电平，令电子开关P15 V330选择通过VGA接口输入的视频信号及行场同步信号；当电视机设置色差分量模式，令电子开关PI5 V330通过YCbCr或YPbPr接口输入的亮度和红蓝色差信号。
c．总线信号控制。主芯片GM1601通过多组SDA, SCL串行总线与其他芯片进行通讯，以实现制式、亮度、对比度、色饱和度、色调、音量、左右声道平衡、电视机工作模式（TV, AV1, AV2, S-VIDEO, VGA, DVI）等控制。为了便于在图纸上区别GM1601所输出每组串行总线的功能，在其前端标注连接功能电路的英文简写，如DVI接口连接的总线标注 DVI-SDA, DVI-SCL，与VGA接口连接的标注VGA-SDA,VGA-SCL。
d．对其他芯片的复位控制。GM1601工作后，会由Al9, AC5脚输出复位信号，提供伴音芯片、色解码芯片，作为其工作条件之一。
（3）主芯片输入的用户指令及电源指示灯控制
图8-17是GM1601输入的用户指令电路。GM1601芯片通过插头CN500与操作面板连接，以引入面板按键指令和遥控信号。
CN500插头的4脚ADC1输入的面板按键指令，送GM1601的C12脚；CN500的7脚输入的遥控信号IR1，经U302 SN74LVC14APWR倒相放大器，送GM1601的M4脚。上述信号被GM1601识别处理后，执行相应的操作控制。
GM1601的C25, D26输出指示灯控制信号，通过插头CN500的2, 8脚，控制面板上的指示灯亮／灭。
