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電視產品基本架構及相關晶片入門介紹
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前往部落格 觀看 在看過下面兩篇文章後， 相信大部分的人都已經對於需要哪種訊號來源 及 如何調整好基本訊號來源有了基本的概念， ◎ 類比訊號、 數位訊號的基本概念 ◎ 如何挑張好的電視卡產品? 訊號分接共享該如何弄清楚畫面? 接下來將以較簡單易懂的方式來說明 電視產品基本架構 及 相關晶片入門介紹 以下為訊號自輸入TV tuner後解成影像、音效兩部份，然後送至Bridge後送到電腦的示意圖，  接下來分為幾大主題來分別介紹市售產品在各階段所使用的晶片及方案， 大家日後在看到產品外觀上所使用的晶片，大致上就會比較有概念，也容易區分產品的定位， 今天要談的是電視卡上面的幾個重點主題如下： 1. TV Tuner (電視調諧器) 2. TV Decoder (電視影像解碼) 3. Audio Processor (音效處理) 4. Bridge (橋接器) 5. HW Encoders (硬壓晶片處理) Ⅰ. 首先介紹 TV Tuner部分，TV Tuner的功能是什麼呢？ Tuner主要是接收電視台發出的類比訊號後，將訊號由200~800MHz的高頻，降至36MHz左右的中頻， 然後傳送至解調器(Demodulator)，一般常見的TV Tuner外觀像是一個鐵殼裝置， 其實裡面是由一些複雜的元件所組成，也就是我們稱的Can Tuner， 而市面上常見的TV Tuner廠牌有：Philips、LG、TVision、TN、TCL等等等..... Can Tuner的差異蠻大的，各個廠商的產品品質參差不齊，而TV Tuner因為負責處理高頻這部份的訊號， 因此對於接收效果又是影響比較大的一環，因此選擇上最好選用Philips或是LG的TV Tuner的電視卡表現上會較佳， 下圖外觀為鐵殼裝置的部份就是我們稱的Can Tuner：  近幾年由於環保意識抬頭，Can Tuner由於含鉛，因此被拒於歐盟環評之外， 因此漸漸的新一代的矽晶片調諧器(Silicon Tuner)快速崛起，推出的廠家主要是Philips(NXP)與Xceive為主， 由於把複雜的元件線路都給晶片化，TV Tuner的尺寸也越做越小，也利於電視卡體積的微縮， 而近年來矽晶片調諧器越做越佳，甚至部份能做到不輸給Can Tuner的情況下，價格也更平易近人， Tuner的種類分為純類比(或純數位)的Analogy (or Digital) TV tuner；或是數位+類比通吃型的TV tuner (Hybrid Tuner)， 如對Tuner種類有疑問可參考◎ 類比訊號、 數位訊號的基本概念 一文末端有詳細說明， 下圖為Compro E800 電視卡上的 Xceive XC3028 Hybrid Silicon tuner，由於體積較小，Tuner部分有特寫XD，  Ⅱ. 接下來則是TV Decoder (電視影像解碼)部分，TV Decoder 的功能是什麼? TV Decoder主要功能為將由TV Tuner送出的影像訊號解開後，並且數位化，數位化之後才能進入電腦當中處理， TV Decider有些人會稱之為Video Decoder，但稱之為video decoder易與影片解碼的Video decoder搞混， 因此這邊稱之為TV Decoder是較洽當且不易混淆的一種說法。 TV Decoder這部份牽涉到電視卡最重要部份"電視畫質"，因為類比訊號轉成數位訊號的過程就直接牽涉到影像的品質， 目前市場上有9/10bits進行取樣的模式進行ADC註1(8bits因效果差，淘汰就不談了)，照帳面上來看，取樣數量越高效果會越好， 但實際上人眼無法分辨那麼細微的差異，因此9bits與10bits沒有什麼太大差異，此時取樣技術的高低就成了畫質的關鍵部份。 一般情況認為Philips的AD技術要比Conexant要來的優秀，實際狀況中2388X系列10bits取樣與Philips 9bits 取樣，效果相差不大。 另外以直覺性來說，越簡單的AD轉換過程(類比轉數位)可以達到最佳效果， 但也有特例的狀況，像是M800所採用的Philips 7133晶片註2，雖然本身就具有TV Decoder功能，具備AD轉換的能力， 但是廠商仍然額外加了一顆NEC 3D Y/C晶片(uPD64083)這一顆同樣具備TV Decoder功能的晶片， 以往玩音響的人都知道，多條線就多隻鬼來影響音質，為何到了電視卡的領域看似多道程序的步驟反而對畫質提昇有所幫助? 原因在於訊號經過NEC晶片時，將類比訊號經過3D Y/C訊號處理後畫質變的很優，但此時已將類比訊號轉成數位訊號， 但由於Philips 7133晶片本身也具備TV Decoder的能力，必須吃類比訊號(透過7133再轉成數位訊號)， 因此在NEC晶片將類比轉為數位後，又強制將已數位化的訊號轉回類比訊號讓7133晶片本身能夠接收， 因此整個過程由NEC晶片(A/D轉換=>D/A轉換)再經由Philips 7133 (A/D轉換)送到Bridge橋接晶片， 而由於NEC晶片至Philips 7133晶片組之間的傳輸是以s-video來傳輸(s-video本身為類比，但本身就是Y/C分離的訊號)， 因此中間對畫質所產生的影響非常小，而事實證明，M800在NEC晶片加入之下，的確將畫質推升至一個非常好的境界。 如對3D Y/C此名詞有疑問可參考 ◎ Y/C 分離到底是什麼東西? 一文有解釋Y/C分離如何使畫面清晰 ◎ 如何挑張好的電視卡產品? 訊號分接共享該如何弄清楚畫面? 一文末端有Y/C分離於影響電視畫質影響說明 註1: ADC即為 類比/數位 轉換器；反之DAC則稱之為數位/類比轉換器 註2: Philips 7133晶片，本身即為一整合TV Decoder(電視影像解碼) / Audio Processor(音效處理) / Bridge(橋接器)的晶片組  當然後續也有晶片廠將3D Y/C及其他功能一併整合進入一顆單晶片的解決方案，如Conexant 23418這顆晶片， 這顆晶片不但具備TV Dcoder及Audio Processor，並且還具有3D Y/C功能及MPEG2 HW Encoder(硬壓功能，後面會介紹)。 下圖為全球首張Conexant 23418單晶片整合的電視卡 Compro H900  Ⅲ. Audio Processor (音效處理)部分，則是單純許多，Audio Processor的功能是什麼? 顧名思義，就是負責處理音效部分，大家常見的一些 Stereo(立體聲)/雙語 等音效選項都是由Audio Processor負責， 從TV Tuner送出的訊號經由Audio Processor處理後成為數位化訊號送入Bridge(橋接器)，就是大家熟知的PCI Audio(PCI音源)， 而目前很多晶片都整合了Audio Processor這部份的功能，如先前提到的Philips 7133及Conexant 23418晶片都整合進去囉。 Ⅳ. Bridge(橋接晶片)，望文申意即為橋樑的作用，而這座橋負責電視卡與主機板之間往來重責大任 在TV Decoder及Audio Processor將數位化後的訊後丟給橋接晶片後，藉由橋接晶片把訊號傳給電腦做處理， 而電腦本身也可透過橋接晶片對電視卡做操控，這應該是整篇文章裡面最簡單瞭解的部份，簡單的說就是溝通橋樑， 而橋接晶片也決定了電視產品的介面，像是PCI、PCIe、USB2.0、PCMCIA、Express card等介面，  到目前為止，電視卡的細部介紹到一個階段，等等!!?? 不是還有 硬壓晶片要介紹嗎?? 別緊張，硬壓晶片處理並不是電視卡當中必要的流程，而上面Ⅰ~Ⅳ的介紹則為電視卡構成的必要要素， 而Ⅰ~Ⅳ所構成的電視卡，是透過軟體來做Encoder的，也就是我們稱的『軟壓卡』， 那為何要加入硬壓的介紹，看官就請往下看囉。 Ⅴ. HW Encoders (硬壓晶片處理) 所謂的硬壓電視卡就是電視訊號到了Bridge(橋接晶片)時並沒有直接傳送給電腦而是先送到HW Encoder晶片做處理， 軟壓跟硬壓有何不同? 這顆硬壓晶片其實就是一顆設計過的高速CPU IC，專門負責幫你做encoder的動作， 而軟壓就是少了這部份的硬體設計，所以可以使用軟體經過電腦CPU來做encoder的動作， 換個角度來說，現在主機的CPU都相當高速，也不一定非得上一顆MPEG1/2硬壓晶片才能夠壓MPEG2， 電腦的CPU本身就足夠應付現行的MPEG1/2軟壓，也不會消耗太多CPU資源，畢竟大部分電腦CPU都是閒置狀態居多， 所以這部份軟壓卡就相當有優勢，因為軟壓卡本身比較便宜，而現在這個時代CPU又夠快， 當然舊電腦及有較多工需求的使用者會比較合適，因此多半定位於較高階的電視卡才會有把硬壓晶片安置上去， 而現行的電腦對於Divx / Xvid / h.264這幾種Encoder還算屬於比較吃力的狀態， 因此未來一年，相信會冒出不少打著Divx / Xvid / h.264 HW Encoder晶片的產品問世，相當直得期待。 下面介紹一些常見的硬壓晶片：  以上暫時告一個段落，簡單介紹電視產品基本架構及相關晶片入門介紹，如果有不瞭解的地方，也歡迎提出來大家討論喔  此文章於 2007-09-14 03:13 PM 被 tdnj 編輯. |
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2007-09-14, 03:11 PM
#1
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Senior Member
 加入日期: Feb 2004
文章: 1,063
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這篇很實用,但有點難度,要消化一段時間~先訂閱起來
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2007-09-15, 09:51 AM
#2
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Major Member
加入日期: Sep 2001 您的住址: Taiwan
文章: 232
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幾點淺見如下 :
(1) Tuner主要是接收電視台發出的類比訊號後，將訊號由200~800MHz的高頻，降至36MHz左右的中頻 .... -> Tuner 還是可以解 200M 以下和 800M 以上的哦 (2) TV Decider有些人會稱之為Video Decoder，但稱之為video decoder易與影片解碼的Video decoder搞混，因此這邊稱之為TV Decoder是較洽當且不易混淆的一種說法。 -> 就 Video 來說, 7133/34/35 本來就是 Video Decoder, 它只是被用來解 Tuner 送出來的 CVBS 訊號, 這個 CVBS 訊號也可以來自非 Tuner 送出的 Video 訊號, 但它內建的 Audio Processor 就是處理 TV 的聲音解碼, 如雙語/立體聲等等, 這就和 TV 有直接關係. Philips 原廠的名稱是 "Single-chip, multi-standard analog TV video and stereo decoder for PCI applications", 所以說它是一顆混合式晶片, 在處理 Video 部份仍是 Video decoder, 只是它設計的目的是給 TV 產品用. 假設在設計上你不需要 TV Audio 部份, 還有一顆 7130 來配合. 但是在 T 兄的流程圖示中, 似乎將解 Video 的訊號叫做 TV 的 decoder, 有點是縮小它的功能含意 (就獨立方塊圖來看) (3) Tuner的種類分為純類比(或純數位)的Analogy (or Digital) TV tuner；或是數位+類比通吃型的TV tuner (Hybrid Tuner) -> 就 CAN tuner 而言, 大部分是如此沒錯, 但也有純處理 RF 訊號而已的 Tuner, 和所謂數位類比沒有關係, 對 Tuner 而言, 它的工作是將 RF(射頻) 變成 IF(中頻), 有的是在裡面加入將 IF 解成 CVBS 給後端的 Video Decoder 用的, 我們就叫它是類比 Tuner. 假設它內部是將 IF 後加個 數位解調器 (Demodulator), 包在一起, 我們稱它為 NIM. 簡單的說, Silicon tuner 就是將 CAN 裡面的 IC 拿出來做, 至於要不要再包個鐵殼上去看廠商自己的設計, 當然我不是指現在的 Silicon tuner 就是 CAN 裡面的 IC, 那是不同的, 打個比喻而已. 舉個例子來說吧, NXP 的 18271 silicon tuner, 它可以是 Analog, Digital, Hybrid, 因為決定它是什麼的不是它自己, 而是後面你用什麼IC來解出它送給你的訊號. (4) 近幾年由於環保意識抬頭，Can Tuner由於含鉛，因此被拒於歐盟環評之外 -> CAN Tuner 也有無鉛的, 現在已經都是無鉛的了. 但2-3年前的舊款 Tuner 現在還在用的話, 大多屬於有鉛的. 但台灣沒有限制, 所以有些廠商還是會繼續賣. 但是做 Tuner 的廠商, 現在大多是無鉛的 CAN Tuner. 不過這個有鉛/無鉛不是說會讓你用了後中毒, 別擔心. 純屬交流, 沒有惡意, 因為版上最近有點火氣, 但是看到一些交流的意見還是忍不住來發表淺見. 此文章於 2007-09-15 11:42 AM 被 AlphaScan 編輯. |
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2007-09-15, 11:39 AM
#3
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New Member
加入日期: Mar 2005
文章: 9
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Hauppauge卡在外國好像都很高級,但好像都沒有3dy/c
那為什那麼貴阿? |
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2007-09-15, 11:45 AM
#4
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Amateur Member
 加入日期: Jan 2002
文章: 44
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真不曉得樓主有沒有修過電視學?
TV decoder 這名詞用錯地方了。 目前電視卡所使用的均是 video decoder , 請不要誤導他人。 另外, 並不是所有的 tuner 都會將 RF 訊號降至 36MHz 的中頻, 這端取決 於 frontend 本身的設計, 並且要考量到中頻頻率的選定會影響到後端解出 的訊號品質。(ps.不知道你這36MHz是那顆tuner的spec? 手頭上沒一顆 tuner是用這種頻率的) 至於 audio processor , 不建議用這種說法, 因為processor 是含有運算能力 的成份在, 雖然很多 multistandard audio/video decoder 都有不錯的聲音 調整能力, 但用 processor 來稱呼實在是不怎麼恰當。 電視卡對於聲音的訊號處理有很多方式, 取決於使用的元件。 一般而言 can tuner 本身都可以解出 FM mono 的聲音訊號 , 而如果想要支援 立體聲/雙語的話 , 則必需將 can tuner 的 SIF 接到 sound decoder 去處理。 而 silicon tuner 有很多沒有辦法處理 IF , 所以還得外掛一顆 IF demodulator 才能解出聲音。 建議樓主先把觀念和資料弄清楚, 以免誤導他人。 |
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2007-09-15, 11:52 AM
#5
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Major Member
加入日期: Sep 2001 您的住址: Taiwan
文章: 232
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引用:
 ... 有道理, 改成 Audio processing 可能比較恰當一點, 它主要是有做一些加工處理, 的確沒有到 Processor 等級.  |
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2007-09-15, 12:35 PM
#6
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Senior Member
加入日期: Feb 2004
文章: 1,063
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引用:
前面...AlphaScan有提到 (2) TV Decider有些人會稱之為Video Decoder，但稱之為video decoder易與影片解碼的Video decoder搞混，因此這邊稱之為TV Decoder是較洽當且不易混淆的一種說法。 -> 就 Video 來說, 7133/34/35 本來就是 Video Decoder, 它只是被用來解 Tuner 送出來的 CVBS 訊號, 這個 CVBS 訊號也可以來自非 Tuner 送出的 Video 訊號, 但它內建的 Audio Processor 就是處理 TV 的聲音解碼, 如雙語/立體聲等等, 這就和 TV 有直接關係. Philips 原廠的名稱是 "Single-chip, multi-standard analog TV video and stereo decoder for PCI applications", 所以說它是一顆混合式晶片, 在處理 Video 部份仍是 Video decoder, 只是它設計的目的是給 TV 產品用. 假設在設計上你不需要 TV Audio 部份, 還有一顆 7130 來配合. 但是在 T 兄的流程圖示中, 似乎將解 Video 的訊號叫做 TV 的 decoder, 有點是縮小它的功能含意 (就獨立方塊圖來看) --- 本來就是在講電視卡不是嗎? 講TV decoder有何不妥嗎? 老實說我除了看到更接近電視卡的實際用途,雖有縮小功能涵義,但更容易了解不是嗎. 引用:
電視的音訊並不是只能純decoder而已吧,我相信有加入不少處理進去,用processor這個詞其實我覺得反而貼切, 照書上寫的話,那就去翻書就好了,書本上定義我相信每本書也都會略有不同,即使是很多物理上公認的幾個公式, 不同的教科書上面自己定義的方式,甚至一些物理量的正負定義都不同,為了這幾個名詞來吵,有意義嗎? 老實說最近板上弄得亂七八糟,難得有這種文章出現,大家討論是很好,口氣就不需要太嗆囉, 如果覺得不洽當,那你寫一篇試試看
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2007-09-15, 12:39 PM
#7
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Major Member
加入日期: Sep 2001 您的住址: Taiwan
文章: 232
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其實, 大家交流一下, 各種意見都可以提出來討論, 用詞儘量平和一點, 這樣比較能有良性的討論.
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2007-09-15, 12:58 PM
#8
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Elite Member
= PCDVD認證賣家 =
加入日期: Apr 2001 您的住址: 死老百姓
文章: 4,824
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引用:
這幾顆chip的全名: SAA7134HL PCI audio and video broadcast decoder SAA7114H PAL/NTSC/SECAM video decoder TDA9874H Digital TV sound demodulator/decoder 由於這張圖上面畫的是由"TV tuner"進來的訊號,因此我稱之為TV decoder並無不妥的， 如果今天是實際上電視卡的所有輸入包含TV tuner、composite、S-video的話,則該稱之為"video decoder" 而開宗名義我也寫了，為了不與一般解影片的vedio decoder名詞混淆，而這邊又是主要講電視部分因此這邊用TV decoder~ 主要是為了讓一些入門的人能夠更容易看懂，所以我稱Vedio decoder為TV decoder~ 引用:
其實很多晶片，像是STDA9874 負責解碼 TV audio 的IC，其內部事實上一個 DSP(Digital Signal Processing) 所以才會用 audio processor來表示，其實也沒有錯誤，就功能性來說他也的確是做audio decoder的動作。 為了避免很多人看不懂一些技術及名詞，我僅量簡單化，當然也沒辦法把所有東西包進來， 這樣文章會變得太過冗長，入門的人可能看到就直接打退堂鼓囉，所以別抓文章裡面一些名詞上大家定義的問題囉。 此文章於 2007-09-15 10:56 PM 被 tdnj 編輯. |
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2007-09-15, 10:48 PM
#9
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Elite Member
= PCDVD認證賣家 =
加入日期: Apr 2001 您的住址: 死老百姓
文章: 4,824
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引用:
processing 與 Processor 兩者名詞上有何差別呢?應該是相同吧?! 這兩個字應該是沒有像good與excellent之間有層級的差別吧 PS 其實會挑語病的大多都本來就已經看得懂我在講什麼了  會寫這篇其實是要帶動更多入門的人，這樣討論區討論起來會比較熱鬧一些。 |
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2007-09-15, 10:54 PM
#10
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