摘 要：本文介绍了视频处理芯片m66601的特点，功能和结构，及利用其设计的液晶电视的软硬件系统。
关键词：分辨率变换；低电压差分信号；可隐藏字幕解码器

引言
目前，lcd电视的设计都采用了多芯片结构，这样的设计，信号路径复杂、干扰大、衰减大，影响了信号的显示质量。同时软件开发工作量大、升级开发困难，成本高。本文采用了瑞萨(renesas)公司的m66601数字视频处理芯片，只需搭配一个mcu就可组成一个lcd电视所需的基本视频处理系统(不包含射频部分)。

m66601简介
m66601是一个功能强大的、高集成度的视频处理芯片。其功能可简单概括为a/d转换＋数字彩色解码＋scaler，同时它还具有多个针对液晶显示特点的图像增强功能。m66601的核心电压为1.8v，i/o电压为3.3v，采用176引脚和24mm×24mm的qfp封装形式。
a/d转换
该芯片内置了一个三通道的a/d转换器，用于模拟视频信号的数字化。每个通道都可独立地进行a/d转换钳位电压和参考电压的调整。
视频解码
这部分负责视频信号的数字彩色解码。使用了一个2d的梳状滤波器对视频信号进行yc分离，可以对信号的亮度、对比度、色彩饱和度、色调和锐度进行调节。对c信号的调节还包含了一个特殊的肌肤色调整功能，用于更好地重现色彩复杂的人体肌肤。
图像处理
这部分的功能是将解码部分输出的亮度色差信号转变为数字rgb信号，同时混入osd信号，经过scaler、外形校正、色彩校正、g校正及帧率变换，最后输出ttl数字rgb信号。内置瞬时抖动(temporal dithering)功能，这一技术是通过使每屏图像的像素刷新多次，使用时间混合色度，以提高lcd的色彩表现，具体表现为可使6bit×3的数字rgb信号具有与8bit×3规格的信号相近的显示效果。
osd与通信接口
芯片可存储512个8bit彩色字符，一屏最多可显示64×30个字符，通过osd接口还可显示外部osd。通信接口包括了一个i2c接口、一个16bit的并口和一个4线的串口。

系统结构
整个系统由视频处理、控制、声音处理和电源4部分组成。硬件系统结构如图1所示。
视频处理
这部分主要包含射频模块、输入选择模块和视频处理模块。下面按模拟电视信号的处理流程逐一介绍各模块的作用。
高频电视信号首先进入射频模块，该模块包含了一个n/p全制式频率调谐高频头(成都旭光js-5a)，一组声表面滤波器和一个解调芯片la75503。电视信号经过高频头接收、混频、放大后输出38mhz中频信号，该中频信号经过预中放电路，分两路分别进入准分离声表面滤波器saw0(图像)、saw1(声音)。经过滤波后的声音和图像信号进入la75503变为基带信号送入输入选择模块。输入选择模块包含了一组模拟和数字开关，用于选择m66601的视频和同步输入类型。被选择的视频信号进入m66601中，在这里复合视频信号首先被数字化，然后通过一个2d的梳状滤波器被分离为yc信号，得到的yc信号再进一步被变换为4:2:2格式的亮度色差信号。这组亮度色差信号分别经过多个信号调整模块之后，如降噪、锐度增强等，变换为4:4:4格式并进入色彩转换矩阵，转换为数字rgb信号。数字rgb信号在这里可以混入外部osd信号，接着进入分辨率变换模块，进行水平和垂直方向上的缩放，然后进行外形校正，混入内部osd信号。之后是针对lcd显示特点的色彩校正、g校正和瞬时抖动过程。芯片最后输出ttl型的数字rgb信号、一组行场同步信号、一个时钟信号和一个使能信号。这些信号就已经可以驱动一块ttl接口的lcd显示屏了，但由于另一种接口标准——lvds在带宽、抗干扰性、能耗和pcb布线等多方面，较之ttl标准具有诸多优越性，使lvds已经逐步取代ttl成为lcd屏的主流接口标准。所以本方案又添加了一个ds90c385芯片，用于将ttl信号变换为lvds信号，以支持lvds接口的lcd屏。
控制
控制芯片采用了三菱半导体的m37151，这是一款8位的mcu，具有ccd、彩色osd输出、5个定时器、3个外部中断和16个内部中断、3组i2c接口及多个pwm和a/d接口，加上其类似c语言的结构化编程语言，使它可以很好地控制各处理芯片和电源。这部分还搭配了一个2kbit的eeprom，用于存储芯片初始化数据和用户信息。
声音处理
对于声音的处理，由于考虑到这一设计主要用于20英寸以下的、针对个人的lcd电视，所以选用了一个2×4w的小功放la4302。经过测试，完全可以满足2~3人的听觉需求。
电源
由于各芯片需要多个不同的直流电源，所以这也是系统重要的一部分。而且为了减少干扰需要分别供电。在设计中是通过对外部输入的12v直流电进行逐级变压，以获得所需的不同电源的。主要采用了lm2576、780x和as2830系列的电压处理芯片。

软件设计
系统软件主要包含了初始化过程和主循环。开机后首先进行初始化过程，这其中包含了mcu的初始化、m66601的初始化和程序全局变量的初始化。然后读出eeprom中用户设定的工作模式信息，通过这些信息设置好系统的工作状态。由于eeprom具有电可擦写的特性，可能由于某些外部原因，而使其中