液晶高清數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展與主流方案分析

而單芯片解決方案則是以包含MPEG解碼、復(fù)合視頻信號(hào)解碼、視頻信號(hào)處理、圖像顯示處理以及微控制單元的單芯片為主構(gòu)成。這種方案內(nèi)置3D梳狀濾波器和圖像加強(qiáng)等高性能處理系統(tǒng)，具有集成度高，成本低的優(yōu)點(diǎn)，但開發(fā)技術(shù)難度大，開發(fā)周期長(zhǎng)，成熟度有待提高。不過，隨著集成度、成熟度的不斷提高，單芯片解決方案將成為未來液晶高清數(shù)字電視的主導(dǎo)方案。

ST的液晶高清數(shù)字電視解決方案

意法半導(dǎo)體(ST)的液晶高清數(shù)字電視解決方案包括數(shù)字電視接收嵌入式解決方案及單芯片解決方案。

由圖2所示的數(shù)字電視接收嵌入式解決方案框圖可看出，數(shù)字一體化調(diào)諧器包括數(shù)字射頻頻率調(diào)諧和信道解碼兩部分，從接收到的數(shù)字電視射頻信號(hào)解調(diào)輸出標(biāo)準(zhǔn)的MPEG傳輸碼流信號(hào)。未特殊加密的MPEG碼流直接輸入到ST數(shù)字電視信號(hào)解碼芯片中進(jìn)行處理;對(duì)于特殊加密的MPEG碼流，首先輸入到CI卡回路進(jìn)行解密，再將碼流直接輸入ST數(shù)字電視信號(hào)解碼系統(tǒng)芯片進(jìn)行處理。經(jīng)ST數(shù)字電視信號(hào)解碼系統(tǒng)芯片的MPEG解碼和信號(hào)編碼，AD變換輸出模擬YPRPB和立體聲音頻信號(hào)，到已有的模擬電視系統(tǒng)顯示數(shù)字電視圖像，從而構(gòu)成完整的液晶高清數(shù)字電視。

以下是ST數(shù)字電視信號(hào)處理解碼芯片的主要功能及特點(diǎn)：

高性能200MHz 32位CPU內(nèi)核;

2路串行或并行碼流輸入，1路雙向碼流接口，共計(jì)3路碼流接口;

可編程傳輸接口(PTI)：適于DVB、ATSC、OpenCable、DIRECTV的傳輸碼流解復(fù)用，集成DES及DVB解擾;

一路MPEG-2高清解碼;

模擬RGB或YPRPB輸出，1080I、720P、480P、480I;

模擬PAL/NTSC復(fù)合視頻信號(hào)(CVBS)和亮色(YC)信號(hào)輸出;

內(nèi)置基于位圖字符(OSD)發(fā)生器;

一路數(shù)字音頻解碼，可實(shí)現(xiàn)MPEG-1、MPEG-2、MP3、AAC和AC3解碼;

5.1聲道數(shù)字伴音轉(zhuǎn)換為兩聲道輸出;

兩路24位DAC輸出模擬音頻信號(hào)，一路S/PDIF數(shù)字音頻輸出。

圖3：液晶高清數(shù)字電視單芯片解決方案。

圖3是液晶高清數(shù)字電視單芯片解決方案框圖。ST數(shù)字電視單片系統(tǒng)芯片及附帶的FLASH/DDR SDRAM存儲(chǔ)器，外圍的數(shù)模一體化調(diào)諧器、模擬開關(guān)芯片、HDMI/YPrPb/VGA輸入處理芯片、液晶屏、伴音處理芯片、音頻放大電路、揚(yáng)聲器、CI卡電路，以及鍵盤/遙控接收，共同組成液晶高清數(shù)字電視接收系統(tǒng)。

這種數(shù)字電視單芯片解決方案可方便地實(shí)現(xiàn)目前所有數(shù)字/模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的接收處理(當(dāng)然，對(duì)于地區(qū)的不同接收制式標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)選用不同的接收前端)，以及對(duì)HDMI、高清YPrPb和VGA信號(hào)的接收處理。在圖像處理顯示方面，該方案具有3D NTSC/PAL/SECAM亮色分離單元，加強(qiáng)邊沿細(xì)化的帶運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)娜ジ粜凶儞Q處理，以及應(yīng)用3D降噪、對(duì)比度加強(qiáng)、色空間修正等高性能的視頻處理技術(shù)，能支持到最高標(biāo)準(zhǔn)1080P的顯示，可方便地實(shí)現(xiàn)PIP、PAP、POP顯示。在音頻處理方面，該方案實(shí)現(xiàn)MPEG1、MPEG2、AC3、MP3的數(shù)字伴音解碼和AM-FM MONO、NICAM、BTSC、Zweiton等模擬伴音解碼，可調(diào)整大范圍伴音延時(shí)以確保伴音與圖像同步，可進(jìn)行杜比、SRS、ST環(huán)繞聲處理及五段均衡處理。

以下是ST液晶高清數(shù)字電視單芯片的主要功能及特點(diǎn)：

高性能32位CPU(266MHz，480MIPS)，DDR333存儲(chǔ)器接口，運(yùn)行實(shí)時(shí)操作系統(tǒng);

兩路帶有3D梳狀濾波器的NTSC/PAL/SECAM數(shù)字彩色解碼器;

兩路高清晰視頻圖像處理單元：12位視頻處理，3D亮度/色度帶運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)慕翟胩幚?，具有加?qiáng)邊沿細(xì)化的帶動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)母粜械街鹦凶儞Q處理，靈活的水平/垂直方向的縮放處理，高性能的圖像質(zhì)量改善處理;

高清PIP，PAP和POP;

兩路具有DES，DVB和MULTI2解擾的傳輸碼流解復(fù)用;

兩路DVB-CI和CableCARD接口;

兩路標(biāo)清(SD)或一路高清(HD)MPEG2解碼;

兩路24位音頻處理DSP，實(shí)現(xiàn)MPEG1、MPEG2、AC3、MP3解碼;

基于位圖的OSD;

豐富的DTV機(jī)芯控制接口：I2C、GPIOs、ADC、PWM等;

最高可達(dá)1080P的顯示輸出;

90納米的芯片工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低功耗、高可靠性。

隨著數(shù)字電視的快速發(fā)展，會(huì)出現(xiàn)適應(yīng)市場(chǎng)不同需求的高、中、低檔數(shù)字電視芯片方案。集成度更高、性能功能更加優(yōu)化、性價(jià)比更高的低成本數(shù)字電視芯片方案，以及高集成度、高性能、具有數(shù)字化家庭娛樂中心功能的高檔數(shù)字電視芯片方案將成為液晶高清數(shù)字電視系統(tǒng)芯片的兩大發(fā)展方向。