常用视频信号接口与处理方法总结材料

常用视频信号接口与处理方法总结

学满2010-4-13 一、视频接口概述

视频接口，从颜色空间、数字/模拟、分离/复合（适用于模拟信号）、并行/串行（适用于数字信号）、单端/差分等类别可以分为如下几种，见下表：

二、模拟视频信号接口

1．接口设计

模拟信号由于其电压围很小，如果接口电路设计不当，很可能造成最终的信号质量下降。因此需要注意以下几个事项：

1）阻抗匹配：通常为75Ω，包括发送端，接收端以及传输路径上的阻抗。

2）隔直电容：为了防止不同设备间地电压差对信号造成的影响，此电容不宜过大或者过小。

3）滤波网络：尽可能地消除低频和高频纹波。

4）地平面：根据理论，地平面分隔可以防止数字信号对模拟地干扰，但从实际经验来看，分隔成小的地平面后，实际上会造成环流（AD9883资料中有叙述）。因此大部分情况下，还是用同一

个地。多层地平面，以及多打过孔，保持地电平的稳定是非常必要的。

5）PCB走线：等长是需要的，而且要确保三个器件经过不同的选择器/缓冲器之后的延时也相差不多，否则很难保证采样相位。

6）ESD保护：如果视频接口经常插拔，就需要加ESD保护二极管。

2．视频ADC

完成模拟信号到数字信号的转换，在使用过程中需要注意的主要问题有：

1）A/D是否支持交流耦合方式输入

2）A/D部是否有信号增益调整功能

3）是否支持差分输入

4）A/D部是否有PLL等器件，采样相位是否可调整

5）A/D输出的信号格式（24bit RGB，YCbCr）

6）是否支持SOG或者SOY等同步信号输入

模拟信号在A/D转换时，通常需要进行一些调整，以达到最佳显示效果：

1）调整黑电平位置和最大辐值，通常可以配置A/D芯片有关offset和gain的寄存器，经过此番调整之后，实际上是校准了RGB三色，同时提高了灰度等级。

2）调整PLL锁相环，以达到合适的采样频率，并保证PLL在各种温度条件下均能稳定工作。

3）调整采样起始点和终止点，确保有效信号不丢失。

4）调整采样相位，使最终显示画质更清晰。

3．视频DAC

完成模拟信号到数字信号的转换，在使用过程中需要注意的主要问题有：

1）D/A输出时，驱动方式是电压型的，还是电流型的？带负载与不带负载的电压是多少？是否合乎规要求。如果不合适，必要时加缓冲器或者放大器输出。

2）D/A的输入接口是多少位的？如果是8bit/10bit兼容，要注意最高2位和最低2位的接法。

3）输出同步信号是什么格式？是否需要输出CS或者SOG？

4．解码器

这里说的解码器是指针对CVBS（PAL、NTSC）或者Y/C信号的亮度色度解调和分离用的解码器，解码器输出的通常为BT656或者BT601格式的数字信号，此信号仍为隔行信号。

解码器使用中，接口部分设计与ADC相类似，对输入信号格式，输出信号格式的寄存器配置有一些差异，如果输入格式设置不当，虽然能输出信号，但显示不正确。

5．编码器

视频编码器特指从BT656/BT601格式转到CVBS/YC信号的转换器，一方面完成数字到模拟信号的转换，另一方面是完成亮度信号与色度信号的调制、复合。

解码器使用中，接口部分设计与DAC相类似，主要的不同也在于I2C寄存器配置不同。

6．缓冲器/放大器/选择器/分配器

模拟视频信号在传输和处理的过程中，通常需要一些缓冲/放大/选择/分配等处理。

在这些电路设计时，着重需要考虑的问题：

1）输入信号的电压辐值，芯片供电围是否能满足要求，是否需要加75Ω电阻。

2）期望信号放大多少倍输出。

3）输出接口是否符合规要求。

7．差分RGB信号接收/驱动

由于VGA信号辐值很小，如果在0V上下有干扰信号时，会直接影响到信号显示。一种方法是将黑电平抬高，如SDTV/HDTV中用的模拟YPbPr信号，其黑电平通常为0.3V，这样，就可以避免0V附近的干扰纹波，另一种方法就是将单端信号转为差分信号传输。出现共模干扰时，对信号质量无影响。

RGB信号通过模拟差分传输，HS、VS通过RS422差分电平传输。

在模拟差分接口设计时，需要注意的是信号放大倍数及匹配电阻的接法。

三、数字视频信号接口

1．DVI输入接口设计

DVI信号接收通常使用sil163、AD9887等，在设计中需要注意以下几项：

1）输入信号是单通道还是双通道

2）输出时钟与数据的关系，必要时，需要调整配置，使时钟反相。

3）输出驱动能力的大小

2．DVI输出接口设计

DVI信号驱动通常使用sil160等，在设计中需要注意以下几项：

1）输入LVTTL数据线的接法，注意8bit/6bit信号的兼容性接法

2）输出信号是单通道还是双通道

3）输入时钟与数据的关系，必要时，需要调整配置，与输入信号相兼容。

4）输出芯片是否具备预加重功能，保证长距离传输

3．LVDS输入接口设计

LVDS视频信号接收通常使用DS90CF388/386/384/366/364等，在设计中需要注意以下几项：1）输入信号是单通道还是双通道，接口芯片需要配置为正确的模式

2）输出时钟与数据的关系，必要时，需要调整配置，使时钟反相。

3）匹配电阻的接法

4．LVDS输出接口设计

LVDS视频信号接收通常使用DS90CF387/385/383/365/363等，在设计中需要注意以下几项：1）输出信号是单通道还是双通道

2）输入数据信号的接法是否正确，尤其是24bit/18bit两类并行数据

3）输入时钟与数据的相位关系，必要时，需要调整采样时钟边沿的配置。

4）输出驱动能力的大小是否适合长距离传输，是否具有预加重功能

5．缓冲器/选择器/分配器