一種視頻前端電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種視頻前端電路，包括：隨機(jī)序列產(chǎn)生器，輸出端連接偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路；偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路，輸入端連接隨機(jī)序列產(chǎn)生器，輸出端連接單位增益緩沖器；單位增益緩沖器，輸入端連接所述偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路，輸出端連接采樣保持電路；采樣保持電路，輸入端連接所述單位增益緩沖器，輸出端連接模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，輸入端連接采樣保持電路，輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)。本實(shí)用新型可以減少干擾造成的水波紋，改善視頻顯示的質(zhì)量。
【專利說明】一種視頻前端電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種視頻前端電路，尤其涉及一種視頻前端電路。

【背景技術(shù)】
[0002]視頻|旲擬電路中，固定干擾在一定的條件下，可能會(huì)在最終的圖像上廣生一種水波紋效果。這種固定干擾可能來自于系統(tǒng)外部，例如因?yàn)橥獠看艌?chǎng)干擾，手機(jī)或者電話，大功率電器的波動(dòng)，都會(huì)造成圖像上的干擾。例如使用較差的視頻線，可能造成視頻阻抗不匹配，不是75歐姆，也會(huì)造成圖像上的干擾。這種固定干擾也可能來自于視頻系統(tǒng)本身，例如來在于給系統(tǒng)供電的交流-直流轉(zhuǎn)換器(ac-dc converter),或者直流-直流轉(zhuǎn)換器(dc_dcconverter),或者背光源(backlight)。甚至干擾可能來自于視頻鎖相環(huán)(Video PLL)或者中央處理器(CPU)。
[0003]這種固定的干擾作用于視頻前端電路上，使視頻模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸出也帶有相同頻率的干擾信號(hào)。這種干擾信號(hào)在一定頻率上，會(huì)比較容易被肉眼所觀察到，形成水平或者垂直或者傾斜的條紋狀的明暗間隔，這種明暗間隔如果有滾動(dòng)起來，將更加容易被肉眼觀察到，成為一種類似于水波紋的效果。
[0004]現(xiàn)有的視頻顯示系統(tǒng)，即使在視頻后端系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有視頻濾波器(video filter)，能一定程度的減輕一些隨機(jī)干擾，使得視頻噪點(diǎn)較少，比較不容易看到，達(dá)到一種降噪的效果。但是這種視頻濾波器，常常對(duì)固定的特定頻率干擾形成的水波紋，不太敏感，不容易消除水波紋的影響，或者即使水波紋不再滾動(dòng)，但是相應(yīng)位置上出現(xiàn)暗色細(xì)紋。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型提供一種視頻前端電路，其可以減少干擾造成的水波紋，改善視頻顯示的質(zhì)量。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種視頻前端電路，包括:
[0007]隨機(jī)序列產(chǎn)生器，輸出端連接偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路；
[0008]偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路，輸入端連接隨機(jī)序列產(chǎn)生器，輸出端連接單位增益緩沖器；
[0009]單位增益緩沖器，輸入端連接所述偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路，輸出端連接采樣保持電路；
[0010]采樣保持電路，輸入端連接所述單位增益緩沖器，輸出端連接模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；
[0011]模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，輸入端連接采樣保持電路，輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)。
[0012]進(jìn)一步，本實(shí)用新型還包括:將輸入的模擬視頻信號(hào)鉗位在一定的直流電平上的鉗位電路，所述鉗位電路連接在所述單位增益緩沖器的另一輸入端。
[0013]進(jìn)一步，本實(shí)用新型還包括:控制輸入信號(hào)的增益大小的增益數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，所述增益數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器連接在所述采樣保持電路的另一輸入端。
[0014]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述單位增益緩沖器包括兩個(gè)隔絕外部信號(hào)和內(nèi)部電路的源極跟隨器和兩個(gè)濾除高頻噪聲并防止所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的混疊現(xiàn)象的低通濾波器，所述第一源極跟隨器和第二源極跟隨器的漏極分別連接電流源，源極分別接地，所述第一源極跟隨器的柵極連接第一低通濾波器，所述第二源極跟隨器的柵極連接第二低通濾波器，第一低通濾波器的輸入端分別連接所述鉗位電路和視頻輸入信號(hào)，所述第二低通濾波器的輸入端連接所述偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路，所述第一源極跟隨器和第二源極跟隨器的的漏極作為所述單位增益緩沖器的輸出端連接所述采樣保持電路的輸入端。
[0015]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述源極跟隨器為一單位增益放大器。
[0016]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路包括并聯(lián)連接在電壓源與地電壓之間的產(chǎn)生視頻偏置電壓的10比特?cái)?shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和產(chǎn)生隨機(jī)抖動(dòng)的3比特?cái)?shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。
[0017]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述10比特?cái)?shù)字模擬轉(zhuǎn)換器采用10個(gè)不同權(quán)重的電流鏡單元開關(guān)實(shí)現(xiàn)；
[0018]所述3比特?cái)?shù)字模擬轉(zhuǎn)換器采用3個(gè)不同權(quán)重的電流鏡單元開關(guān)實(shí)現(xiàn)。
[0019]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述10個(gè)不同權(quán)重的電流鏡單元開關(guān)的權(quán)重分別為:1024、512、256、128、64、32、16、8、4、2、1；
[0020]所述3個(gè)不同權(quán)重的電流鏡單元的權(quán)重分別為:4、2、1。
[0021]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述隨機(jī)序列產(chǎn)生器包括三個(gè)并聯(lián)的線性反饋寄存器和一個(gè)數(shù)據(jù)選擇器，所述數(shù)據(jù)選擇器的輸入端連接所述三個(gè)線性反饋寄存器，根據(jù)選擇控制字Si，SO控制輸出端輸出。
[0022]本實(shí)用新型在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器前的單位增益緩沖器的輸入端增加偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路，從而實(shí)現(xiàn)視頻模擬前端加入一定量的模擬抖動(dòng)，能使固定的干擾被淹沒在隨機(jī)的抖動(dòng)中，使得在最終的顯示效果上，不容易看到水波紋的出現(xiàn)，提高圖像顯示的質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型視頻前端電路的電路連接框圖。
[0024]圖2為本實(shí)用新型單位增益緩沖器的電路圖；
[0025]圖3為本實(shí)用新型偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路的電路圖；
[0026]圖4為本實(shí)用新型隨機(jī)序列發(fā)生器的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合本實(shí)用新型附圖具體說明本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)。
[0028]參見圖1，本實(shí)用新型提供一種視頻前端電路I，包括:
[0029]隨機(jī)序列產(chǎn)生器11，輸出端連接偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路12。
[0030]偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路12，輸入端連接隨機(jī)序列產(chǎn)生器11，輸出端連接單位增益緩沖器13。
[0031]單位增益緩沖器13，輸入端連接所述偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路12，輸出端連接采樣保持電路14。
[0032]采樣保持電路14，輸入端連接所述單位增益緩沖器13，輸出端連接模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器16。
[0033]模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器16，輸入端連接采樣保持電路14，輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)。
[0034]本實(shí)用新型在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器前的單位增益緩沖器的輸入端增加偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路，從而實(shí)現(xiàn)視頻模擬前端加入一定量的模擬抖動(dòng)，能使固定的干擾被淹沒在隨機(jī)的抖動(dòng)中，使得在最終的顯示效果上，不容易看到水波紋的出現(xiàn)，提高圖像顯示的質(zhì)量。
[0035]進(jìn)一步，本實(shí)用新型還包括:將輸入的模擬視頻信號(hào)鉗位在一定的直流電平上的鉗位電路18，所述鉗位電路18連接在所述單位增益緩沖器13的另一輸入端。
[0036]具體地，本實(shí)用新型鉗位電路18用來將輸入的模擬視頻信號(hào)鉗位在一定的直流電平上，以方便后面的采樣保持電路工作在正常的電壓范圍內(nèi)。
[0037]進(jìn)一步，本實(shí)用新型還包括:控制輸入信號(hào)的增益大小的增益數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器15，所述增益數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器15連接在所述采樣保持電路14的另一輸入端。
[0038]進(jìn)一步，參看圖2，本實(shí)用新型所述單位增益緩沖器13包括兩個(gè)隔絕外部信號(hào)和內(nèi)部電路的源極跟隨器和兩個(gè)濾除高頻噪聲并防止所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的混疊現(xiàn)象的低通濾波器，所述第一源極跟隨器131和第二源極跟隨器133的漏極分別連接電流源，源極分別接地，所述第一源極跟隨器131的柵極連接第一低通濾波器132，所述第二源極跟隨器133的柵極連接第二低通濾波器134，第一低通濾波器132的輸入端分別連接所述鉗位電路和視頻輸入信號(hào)，所述第二低通濾波器134的輸入端連接所述偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路，所述第一源極跟隨器131和第二源極跟隨器133的的漏極作為所述單位增益緩沖器13的輸出端連接所述采樣保持電路14的輸入端。
[0039]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述源極跟隨器為一單位增益放大器。
[0040]進(jìn)一步，參看圖3，本實(shí)用新型所述偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路12包括并聯(lián)連接在電壓源與地電壓之間的產(chǎn)生視頻偏置電壓的10比特?cái)?shù)字模擬轉(zhuǎn)換器121和產(chǎn)生隨機(jī)抖動(dòng)的3比特?cái)?shù)字模擬轉(zhuǎn)換器122。
[0041]具體地，所述偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路12可以根據(jù)偏置輸入控制字OS [9:0]和3比特隨機(jī)序列控制字來產(chǎn)生一個(gè)偏置電壓給單位增益緩沖器13，用來控制最終視頻畫面的色偏，同時(shí)產(chǎn)生隨級(jí)抖動(dòng)給單位增益緩沖器13，在視頻信號(hào)中加入一定量的隨機(jī)抖動(dòng)，以減輕由固定干擾產(chǎn)生的水波紋等現(xiàn)象。
[0042]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述10比特?cái)?shù)字模擬轉(zhuǎn)換器采用10個(gè)不同權(quán)重的電流鏡單元開關(guān)實(shí)現(xiàn)；
[0043]所述3比特?cái)?shù)字模擬轉(zhuǎn)換器采用3個(gè)不同權(quán)重的電流鏡單元開關(guān)實(shí)現(xiàn)。
[0044]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述10個(gè)不同權(quán)重的電流鏡單元開關(guān)的權(quán)重分別為:1024、512、256、128、64、32、16、8、4、2、1；
[0045]所述3個(gè)不同權(quán)重的電流鏡單元的權(quán)重分別為:4、2、1。
[0046]在具體實(shí)現(xiàn)中，所述偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路12中偏置電壓的調(diào)節(jié)范圍是相當(dāng)于視頻輸入范圍的一半。因?yàn)槠眉岸秳?dòng)產(chǎn)生電路12的比特?cái)?shù)和后面的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器16 —樣都是10比特，所以相當(dāng)于I比特的偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路12的調(diào)節(jié)量相當(dāng)于0.5比特的最終數(shù)字視頻輸出輸出結(jié)果。
[0047]所述偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路12中抖動(dòng)信號(hào)的后3比特同偏置電壓是相同的，這種相同不止是電路上的，也包括物理布局上。因此最終的抖動(dòng)量相當(dāng)視頻模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器16的O?2LSB (最低有效位)。
[0048]所述偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路12的輸出端連接所述單位增益緩沖器13的輸入端，而不是連接所述采樣保持電路13的輸入端，也不是連接所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器16的輸出端，更加不是直接連接后面的數(shù)字圖像處理部分，是因?yàn)槎秳?dòng)信號(hào)累加在視頻信號(hào)通路的最前面，可以借用信號(hào)通路上的各部分電路如低通濾波器，單位增益緩沖器，采樣保持電路，最終看到的抖動(dòng)就好像真的是加在視頻信號(hào)的原始輸入上，和原始的視頻信號(hào)歷經(jīng)同樣的處理過程，并且在此過程中會(huì)加入電路本身的隨機(jī)噪聲，使得偽隨機(jī)抖動(dòng)變得更加隨機(jī)。
[0049]進(jìn)一步，參見圖4，本實(shí)用新型所述隨機(jī)序列產(chǎn)生器11包括三個(gè)并聯(lián)的線性反饋寄存器和一個(gè)數(shù)據(jù)選擇器，所述數(shù)據(jù)選擇器的輸入端連接所述三個(gè)線性反饋寄存器，根據(jù)選擇控制字Si，SO控制輸出端輸出。
[0050]具體地，所述隨機(jī)序列發(fā)生器11產(chǎn)生3bit的偽隨機(jī)序列。數(shù)據(jù)選擇器將三個(gè)線性反饋寄存器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)Q0、Q1、Q2做不同的選擇，以產(chǎn)生出3bit的隨機(jī)序列代碼DT[2:0]，參見表一O
[0051]表一
[0052]
silso Idt2 Idti Idto
O-O-O~?~O
0-1-O~O~QO~
1-O-O~Q1-QO~

Q2 Ql QO~
[0053]當(dāng)選擇控制字SI，SO = O, O時(shí)，DT[2:0]不輸出隨機(jī)序列，即禁止抖動(dòng)功能；
[0054]當(dāng)選擇控制字SI，SO = O, I時(shí)，DT[2:0]輸出I比特隨機(jī)序列，即隨機(jī)抖動(dòng)量相當(dāng)于 0.5LSB ；
[0055]當(dāng)選擇控制字SI，SO = O, I時(shí)，DT[2:0]輸出I比特隨機(jī)序列，即隨機(jī)抖動(dòng)量相當(dāng)于 1.5LSB ；
[0056]當(dāng)選擇控制字SI，SO = O, I時(shí)，DT[2:0]輸出I比特隨機(jī)序列，即隨機(jī)抖動(dòng)量相當(dāng)于 2.5LSB。
[0057]值得說明的是，上述選擇控制器進(jìn)行的上述操作并非采用軟件控制，而依靠選擇控制器自身的硬件功能實(shí)現(xiàn)。
[0058]本發(fā)明利用電流鏡形偏置電路，產(chǎn)生模擬隨機(jī)抖動(dòng)，在視頻模擬前端系統(tǒng)的緩沖器之前，在視頻信號(hào)中加入一定量的隨機(jī)抖動(dòng)，以減輕由固定干擾產(chǎn)生的水波紋等現(xiàn)象，如果配合上后續(xù)的數(shù)字視頻濾波器，將會(huì)產(chǎn)生更好的效果。
[0059]本發(fā)明中偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路12產(chǎn)生的模擬隨機(jī)抖動(dòng)量也可以在采樣保持電路14中通過改變采樣電容來實(shí)現(xiàn),也可以改變?cè)鲆鏀?shù)字模擬轉(zhuǎn)換器16來實(shí)現(xiàn)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員無需付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可在本發(fā)明已公開技術(shù)方案的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)上述方案，在此不再贅述。
[0060]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種視頻如端電路，其特征在于，包括: 隨機(jī)序列產(chǎn)生器，輸出端連接偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路； 偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路，輸入端連接隨機(jī)序列產(chǎn)生器，輸出端連接單位增益緩沖器； 單位增益緩沖器，輸入端連接所述偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路，輸出端連接采樣保持電路； 采樣保持電路，輸入端連接所述單位增益緩沖器，輸出端連接模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器； 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，輸入端連接采樣保持電路，輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的視頻前端電路，其特征在于，還包括:將輸入的模擬視頻信號(hào)鉗位在一定的直流電平上的鉗位電路，所述鉗位電路連接在所述單位增益緩沖器的另一輸入端。
3.如權(quán)利要求1所述的視頻前端電路，其特征在于，還包括:控制輸入信號(hào)的增益大小的增益數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，所述增益數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器連接在所述采樣保持電路的另一輸入端。
4.如權(quán)利要求2所述的視頻前端電路，其特征在于，所述單位增益緩沖器包括兩個(gè)隔絕外部信號(hào)和內(nèi)部電路的源極跟隨器和兩個(gè)濾除高頻噪聲并防止所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的混疊現(xiàn)象的低通濾波器，所述第一源極跟隨器和第二源極跟隨器的漏極分別連接電流源，源極分別接地，所述第一源極跟隨器的柵極連接第一低通濾波器，所述第二源極跟隨器的柵極連接第二低通濾波器，第一低通濾波器的輸入端分別連接所述鉗位電路和視頻輸入信號(hào)，所述第二低通濾波器的輸入端連接所述偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路，所述第一源極跟隨器和第二源極跟隨器的的漏極作為所述單位增益緩沖器的輸出端連接所述采樣保持電路的輸入端。
5.如權(quán)利要求4所述的視頻前端電路，其特征在于，所述源極跟隨器為一單位增益放大器。
6.如權(quán)利要求1所述的視頻前端電路，其特征在于，所述偏置及抖動(dòng)產(chǎn)生電路包括并聯(lián)連接在電壓源與地電壓之間的產(chǎn)生視頻偏置電壓的10比特?cái)?shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和產(chǎn)生隨機(jī)抖動(dòng)的3比特?cái)?shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。
7.如權(quán)利要求6所述的視頻前端電路，其特征在于，所述10比特?cái)?shù)字模擬轉(zhuǎn)換器采用10個(gè)不同權(quán)重的電流鏡單元開關(guān)實(shí)現(xiàn)； 所述3比特?cái)?shù)字模擬轉(zhuǎn)換器采用3個(gè)不同權(quán)重的電流鏡單元開關(guān)實(shí)現(xiàn)。
8.如權(quán)利要求7所述的視頻前端電路，其特征在于，所述10個(gè)不同權(quán)重的電流鏡單元開關(guān)的權(quán)重分別為:1024、512、256、128、64、32、16、8、4、2、1 ； 所述3個(gè)不同權(quán)重的電流鏡單元的權(quán)重分別為:4、2、1。
9.如權(quán)利要求1所述的視頻前端電路，其特征在于，所述隨機(jī)序列產(chǎn)生器包括三個(gè)并聯(lián)的線性反饋寄存器和一個(gè)數(shù)據(jù)選擇器，所述數(shù)據(jù)選擇器的輸入端連接所述三個(gè)線性反饋寄存器，根據(jù)選擇控制字Si，SO控制輸出端輸出。
【文檔編號(hào)】H04N5/21GK204013807SQ201420358426
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】游軼雄, 蔣葉強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海凌陽(yáng)科技有限公司