视频设备里的晶振频点都是怎么来的
拆解
电视、机顶盒、投影仪、播放器等视频设备的内部晶振参数,27MHz、24.576MHz、148.5MHz这些毫无规律的数字总是很常见……
这些看似奇怪的数字,其实是行业前辈精心测算的「黄金标准频率」,支撑着音画同步、画质清晰、设备互通,是整个数字视频行业的底层基石。
这篇文章就带你从视频行业源头,了解这些特殊的晶振参数。
一、老式电视建立起的数值标准
在
智能手机
出现之前,大家看的都是CRT电视机——俗称大屁股电视,这种电视的画面,是靠一支电子枪在屏幕上一行一行"扫"出来的。电子枪扫完一行,马上跳到下一行,扫完整整个屏幕,就构成了一帧画面。
这里有个关键数字:中国以前用的电视制式叫 PAL,规定每秒扫15625行。在当时由于技术和成本的限制,一帧画面只能扫625行,每秒有25帧
625 × 25 = 15625 这个关键数字由此诞生。
二、这些视频晶振频点都是怎么来的?
01 27MHz——视频行业的"祖传基准
时钟
"
你可能在很多视频芯片的说明书里见过27MHz这个频率。它的由来又要追溯到 DVD和
数码
电视刚出现的年代。
当时要制定一个数字视频压缩标准(MPEG-2),需要选一个"基准频率",为了以后在处理新旧视频
信号
时可以共用同一套电路,他们干脆让这个数字视频的基准频率,和老式
模拟
电视的行频15625保持整数倍关系。
经过计算,他们选了:
15625 × 1728 = 27,000,000 Hz = 27MHz
所以27MHz 这个频率,本质上是老式电视行频的1728 倍。
这个数字被写进了 MPEG-2、H.264、H.265 等所有主流视频压缩标准里——所以从 DVD 时代到今天的 4K 视频,这个"祖传频率"一直在用。
02 24.576MHz——音视频板块不可或缺
24.576MHz其实是为专业音响设备设计的频率。
专业
音频
的采样率是48kHz(就是每秒钟对声音采样 48000次)。早期的高级音频芯片需要一个工作时钟,这个时钟通常是音频采样率的 512 倍:
48,000 × 512 = 24,576,000 Hz = 24.576MHz
那为什么视频设备里也会出现 24.576MHz 呢?
因为视频里有声音。当你在看带声音的视频时,设备需要同时处理画面和声音。
03 148.5MHz ——高清时代的"加速引擎"
148.5MHz这个数字出现在高清电视(HDTV)时代。
高清画面比老式 DVD 的画面精细得多——像素数量从几十万暴涨到两百万以上。这就意味着,每秒钟要处理的数据量暴增。视频设备需要一个更快的时钟来驱动这个数据洪流。
处理一个1920×1080的高清画面,需要的像素时钟大约是:
74.25MHz 或 148.5MHz
而148.5 = 27 × 5.5——又和那个"祖传频率"27MHz产生关联。
这不是巧合。标准制定时刻意让新频率和旧频率保持倍数关系,这样新旧设备之间传递信号时就不需要复杂的频率转换电路——成本低,稳定性也好。
三、SC
TF
视频晶振矩阵
了解了晶振频率的来历,在晶振的匹配选型时就更加能有的放矢,下次在BOM表里看到这些频率,你就知道它们为什么在这了。
星通时频自主研发、生产、销售系列石英晶振,覆盖TCXO温补晶振、VCXO 压控晶振、MHz石英晶体
振荡器
、MHz石英晶体
谐振器
、DXO差分输出振荡器等晶振产品,适配视频设备的主流频点。
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原文标题:27MHz、24.576MHz、148.5MHz……视频设备里的奇怪频点是怎么来的?
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