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]