Цифрование видео через FPGA (DE1)

[svofski]

Тут пока ничего про Вектор нет, это скорее общая тема, но конечная цель -- подключить настоящий Вектор-06ц с минимумом (или вообще без) модификаций к VGA-монитору, или к телевизору с композитом и/или S-Video. Использовать при этом DE1 (или другую плату с FPGA) и минимум дополнительных деталей.

Предыстория. Сначала я увидел вот это видео от Джери:


Потом стал искать, где это используется на практике. Нашел такую бумагу: LEVERAGING FPGA AND CPLD DIGITAL LOGIC TO IMPLEMENT ANALOG TO DIGITAL CONVERTERS (latticesemi.com) Схема, которую я решил испытать -- рис.4 на странице 8. Идея в том, что входы LVDS FPGA по сути -- компараторы. И добавив к ним интегрирующую цепочку мы можем сделать сигма-дельта АЦП практически из ничего. Везде речь шла об аудио частотах, или вообще о каких-то медленных датчиках, нигде не обсуждалось, насколько это все применимо на частотах повыше.

Решил сделать плату и попробовать, вдруг с видео тоже получится:

Под рукой Вектора у меня нет, зато есть БК, которая со своими почти идеальными сигналами для отладочных целей даже лучше подходит.

В общем сначала получилось так:

Я решил, что дело в фильтре, который пропускает слишком много ВЧ и переделал RC на RLC. В процессе еще менял код, который преобразует PDM в PCM. В общем в конце второго вечера у меня получилось вот такое:

Лучше, но звон от LC виден в виде повторяющихся контуров. Вспомнив, что я менял еще и преобразование в PCM, я решил снова убрать L и посмотреть, что будет. И получилось вот так:


Это просто сигнал, пропущенный через цифровой домен. Я пока ничего нигде не преобразую, не вычисляю синхру, -- только цифрую, и потом обратно выдаю на композит то, что оцифровал. То есть пока я просто сделал такой очень плохой соединительный кабель, но он цифровой.

Сверху: выход с 4-битного псевдо ЦАП-а из VGA-разъема. Снизу -- сигнал на "-" LVDS-ного входа.


Решил посмотреть, а что будет, если подключить цветной композитный сигнал. Взял C64.

Очень шумно, но все цвета на месте.

Пока все на коленке и меняется непрерывно, поэтому я не привожу никаких параметров, чтобы сильно не врать. Ну и вообще, практическая применимость всего этого сомнительная -- кто захочет такое повторить, захочет и сам попотеть и найти способ сделать лучше. В общем RC должен срезать где-то выше 6МГц, частота ADC в районе 400 МГц, хотя и на 200 видно почти не хуже. PDM в PCM -- просто считаются биты в скользящем окне: на каждый приходящий бит PCM++, на каждый уходящий PCM--.

[Advertiser]

[ivagor]

Страшно подумать, что ты мог бы сделать при наличии нормальных высокоскоростных АЦП и ЦАП

[shurik-ua]

Так и до SDR недалеко )

[svofski]

Вот еще интересная бумага:
http://www.latticesemi.com/~/media/D...umentation.PDF

shurik-ua, для SDR как раз неплохо иметь запас точности по-моему. Нужен нормальный быстрый и точный двухканальный АЦП. У меня не тот случай.

[ivagor]

На работе есть такое
Вряд ли кто-то будет покупать это домой и для DE1 не подходит, но на всякий случай засвечу, вдруг у тебя по работе такое встретится

---------- Post added at 23:08 ---------- Previous post was at 22:57 ----------

Кстати (если отвлечься от SDR), на целом ряде терасиковских плат есть тв-декодер с композитным входом. Только не факт, что он воспримет всякие кривые синхры ретрокомпов, да и для большинства из них придется обойтись без цвета, все же композит мало кто выдает

[svofski]

ivagor, я тут делаю бамбуковый велосипед топором и без единого гвоздя, а ты мне Ролс-Ройс показываешь ;)

SDR на FPGA, по-моему, не так уж здорово. Может быть для конечного продукта это может быть необходимостью, но для экспериментов гораздо лучше иметь аналоговый модуль + АЦП (говорят, годятся некоторые ТВ-тюнеры) и обычную писишку с gnuradio.

[ivagor]

SDR на FPGA, по-моему, не так уж здорово. Может быть для конечного продукта это может быть необходимостью, но для экспериментов гораздо лучше иметь аналоговый модуль + АЦП (говорят, годятся некоторые ТВ-тюнеры) и обычную писишку с gnuradio.

Сегодня я за капитана очевидность - при наличии даунконвертера (на основе переделанного приемника или специального или еще какого) можно DRM через аудиовход цифровать. Не гуглил, может и готовые решения такого рода для FPGA есть.
Правда вот ловить DRM - это к правильным радиолюбителям или если с местообитанием повезет, на шару пробовал - ничего не вышло.

---------- Post added at 00:08 ---------- Previous post was at 00:07 ----------

Или для тестов можно скачать в инете примеры сигналов DRM уже в звуковом диапазоне

---------- Post added at 00:09 ---------- Previous post was at 00:08 ----------

А вобще прошу прощения за большое количество оффтопа

---------- Post added at 00:10 ---------- Previous post was at 00:09 ----------

лучше иметь аналоговый модуль + АЦП (говорят, годятся некоторые ТВ-тюнеры) и обычную писишку с gnuradio

это да

[svofski]

Тюнером с немодифицированного реала на мой сигма-дельта АЦП на DE1, вывод PAL модулятором на ШИМ-ный S-Video:



/me уезжает на закат

[ivagor]

Это с исправлением синхры? В любом случае опупительно
Только бы еще не ШИМ

[svofski]

Вектор совсем без модификаций. Синхра, опираясь на оригинальную, нарезается заново в DE1. Через ШИМ, поскольку через него я могу сделать S-Video, просто проще получить сочные цвета. На композите выходит более-менее то же самое, но тускловатей. Можно подобрать уровни наверное так, чтобы было нарядно, но это потом.

Если присмотреться, синий на самом деле фактически однобитный. Все время ему везет меньше всех. Но я думаю, что с этим можно будет разобраться.

Сам АЦП: