液晶彩电中消隐和同步信号的对比研究

液晶彩电中消隐和同步信号的对比研究

一、同步与时钟信号在液晶彩电等数字显示设备中，最重要的同步信号和时间信号是行同步信号、场同步信号、有效数据选择通信号和格式时间信号。1.像素时钟信号dclm只要是数字信号处理电路,就必须有时钟信号。在液晶彩电等数字显示设备中,像素时钟就是一个非常重要的时钟信号。像素时钟信号的频率与液晶彩电的工作模式有关,液晶彩电分辨率越高,像素时钟信号的频率越高。在一行内,像素时钟的个数与液晶面板一行内所具有的像素数量相等,比如:对于1366×768的液晶面板,一行有1366个像素,则在一行中(对应于有效视频区间)像素时钟的个数也是1366个。说得通俗点儿,像素时钟信号的主要作用有两个:(1)传输数字视频信号。像素时钟信号就像指挥员指挥队伍正步走时发出的口令“一、二,一、二……”数字RGB信号在像素时钟信号的作用下顺序传输。(2)读取数字视频信号。相关电路在读取数字RGB信号时,是在像素时钟的作用与控制下进行的。输入电路在像素时钟的控制下,只有当像素时钟的下降沿(或上升沿)到来时才对数字RGB数据进行读取,以确保读取数据的正确性。在电路中,像素时钟信号常用DCLK来表示。图1所示为像素时钟与数字RGB信号之间的对应关系示意图。2.同步信号和消隐信号对于已经熟悉了CRT彩电等模拟显示设备的读者而言,已经对行、场同步信号非常熟悉,CRT彩电中的同步信号是一个包含消隐信号的三电平信号,如图2所示。由图中可看出,CRT彩电信号中的同步/消隐信号实际上可以看作是一个三电平信号,包括:0电平;消隐信号处于一个电平;同步信号处于一个电平。在CRT彩电中使用幅度分离电路,可将同步信号和消隐信号进行分离。液晶彩电这类数字显示器中,不像CRT彩电那样,使用电子束扫描的方法形成光栅和图像,而是采用数字寻址的方式对液晶面板上的像素进行激励,产生光栅和图像。因此,液晶彩电中使用的同步信号是一个不包含消隐信号的两电平信号。也就是说,数字信号只能是两个电平,即高电平(表示“1”或“有”)和低电平(表示“0”或“无”),这也是液晶彩电等数字显示器中要单独设置DE信号的一个原因。需要说明的是:为了使液晶彩电的同步信号为了与模拟信号保持兼容,液晶彩电等数字设备中使用的模拟视频信号格式中仍然保留了消隐期,如图3所示(图见下页)。在电路中,行同步信号常用HS、DHS或HSYNC表示,场同步信号常用VS、DVS或VSYNC表示。3.de信号的获取DE信号对于熟悉了CRT彩电等模拟显示设备的读者来说比较陌生,也不容易理解其功能,但是,DE信号却是液晶彩电等数字显示器中非常重要的一个同步定时信号。DE的含义是“数据使能”,但根据DE信号在电路中的功能及作用,将DE信号的中文名称叫做“有效显示数据选通信号”(简称为有效数据选通信号)更为贴切。在电路中,有效数据选通信号DE的其他表示方式还有DENA、ENAB、DSPTMG等,但使用最多的还是DE。(1)设立DE信号的意义从图3所示的视频信号示意图可以看出,有效视频信号(有效RGB信号)只占信号周期中的一部分,而信号的行消隐和场消隐期间并不包含有效的视频数据。因此,液晶彩电中的有关电路在处理视频信号时,必须将包含有效视频信号的区间(对应于CRT彩电中的“扫描正程”)和不包含有效视频信号的消隐区间区分开。例如:液晶彩电SCALER(缩放)电路将液晶彩电输入的不同格式的图像信号转换为液晶面板固有分辨率的信号时,只需针对有效视频信号期间出现的信号进行变换处理,而对消隐期间出现的信号则被认为是无效信号不进行处理。只要是有数字视频信号的电路,一般都需要DE信号。对于液晶彩电,DE信号存在于液晶彩电的两端和中间。两端指的是液晶彩电的DVI接口、液晶彩电主板与液晶面板的接口,中间指的是液晶彩电SCALER电路。液晶彩电DVI接口输入的是数字视频信号,这其中就包含有:DE、行、场同步、像素时钟以及数字化的RGB数据信号。SCALER电路通过输出接口送往液晶面板的数字视频信号中也必须有DE信号,这个DE信号是由SCALER电路按照液晶面板的物理分辨率而产生的。(3)DE信号与其他信号之间的关系有效数据选通信号DE,行、场同步信号HS、VS,像素时钟信号DCLK,数字RGB数据信号这5个信号往往都是同时出现,它们之间存在着严格的定时关系。其中DE、HS、VS属于定时信号(同步信号),DCLK属于时钟信号(也可算为定时信号)。有效数据选通信号DE、行同步信号HS、场同步信号VS都与像素时钟信号DCLK保持同步。(1)DE信号与行、场同步信号之间的关系。图5(a)所示为DE与行同步信号之间的定时关系。图5(b)所示为DE与场同步信号之间的定时关系,图5(b)中DE信号上的每一条竖线代表一个行周期的DE信号。(待续)再如,由于液晶面板是使用寻址方式的数字显示器件,它在形成光栅或图像的过程中不像CRT那样需要回扫,因此也就不需要消隐期。SCALER电路向液晶面板输出的数字RGB信号只能在有效视频信号期间出现(对应于CRT显示设备中的“扫描正程”),在这个有效视频信号期间内,SCALER电路输出与液晶面板物理分辨率相对应的数字RGB信号,比如:液晶面板的分辨率是1366×768,则SCALER电路在有效视频信号期间向液晶面板输出每行1366个像素的数字RGB数据,而在消隐期间出现的信号则被视为无效信号。因此,在液晶彩电等数字显示器中必须设置一个能够在液晶彩电视频信号中选出有效视频信号区间的同步定时信号,这个信号就是DE。(2)DE信号及其产生图4为DE信号示意图,其中图4(c)为DE信号。DE是一个高电平有效信号,在DE高电平期间所对应的视频数据信号被认为是