Xilinx低成本顯示器解決方案
根據(jù)iSuppli公司2005年第四季度的報(bào)告,從2004年到2009年,全球LCD和PDP電視的發(fā)貨量將從2000萬臺增長到將近9000萬臺。由于具備了多種技術(shù)和尺寸,它們正大量取代陰極射線管電視,盡管它們的價格比相同觀賞面積的陰極射線管電視要高。
現(xiàn)在,消費(fèi)者希望這些平板電視能有一些新的特性,使它們有別于那些擁有較高分辨率、更佳彩色重現(xiàn)和最小數(shù)字運(yùn)動假影的產(chǎn)品型號。這些特性決定了它們的價位將高于特定屏幕尺寸的最低入市價。
一些公司標(biāo)榜其圖像增強(qiáng)技術(shù)優(yōu)越,為此收取溢價。那么您該如何在不投入大量資金和資源的情況下,為您公司的品牌產(chǎn)品開發(fā)和測試制造商提供的增值特性呢?賽靈思及其合作伙伴開發(fā)了可讓顯示器開發(fā)者加快其產(chǎn)品上市時間的全套產(chǎn)品。這包括Spartan-3E顯示器解決方案板以及一些高級的視頻/圖像處理IP核,可幫助您加速設(shè)計(jì)具有豐富特性的平板顯示器。
Spartan-3E顯示器解決方案板包含了我們銷售最好的針對消費(fèi)應(yīng)用的FPGASpartan-3E器件,以及內(nèi)存和豐富的連接性支持,以實(shí)現(xiàn)到顯示板和視頻/調(diào)諧器板的連接。
為什么要在顯示器應(yīng)用中使用FPGA
人們一直迫切希望數(shù)字顯示器產(chǎn)品能集成更多功能,服務(wù)更多需求,支持更多標(biāo)準(zhǔn),同時還要以比以往更快的速度推向市場。ASIC廠商可以生產(chǎn)定制化芯片,來滿足所有顯示器客戶所需要的特性,但開發(fā)越來越復(fù)雜的視頻/圖像處理器需要花費(fèi)超過一年的時間,同時越來越精細(xì)的制造工藝還會帶來較高的NRE費(fèi)用。
雖然許多半導(dǎo)體廠商,如Pixelworks、Genesis、Trident、飛利浦、ST和其它一些廠商都提供ASSP解決方案,但這些解決方案卻不允許顯示器制造商生產(chǎn)其各自品牌產(chǎn)品需要的增值特性。因此,可編程解決方案能夠補(bǔ)充ASIC解決方案在整個系統(tǒng)上更頻繁的逐漸改進(jìn),并幫助ASSP解決方案實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化。差異化的形式可以是圖像增強(qiáng)技術(shù)、外圍I/F、存儲I/F、連接性或甚至是諸如GPIO擴(kuò)展等的簡單設(shè)計(jì)。
因此,得益于其可編程性和靈活性,賽靈思FPGA是實(shí)現(xiàn)這些功能的理想平臺。此外,由于它們具有并行處理操作能力和專門針對消費(fèi)顯示器市場設(shè)計(jì)的集成特性,因而在很多數(shù)字視頻應(yīng)用領(lǐng)域格外有用。這些特性的例子包括同時針對視頻板和顯示板的多接口標(biāo)準(zhǔn)、DSP功能性、數(shù)字時鐘管理器、電壓電平轉(zhuǎn)換和高I/O封裝選項(xiàng)等。
除了所有這些特性,Spartan-3EFPGA由于采用了更先進(jìn)的工藝技術(shù)和更大的晶圓尺寸,同時仍保持高晶圓成品率,因而具有較低的價格?;ミB特性一直是可再編程邏輯的傳統(tǒng)優(yōu)勢,今天,由于標(biāo)準(zhǔn)和接口技術(shù)不斷變化,互連特性在顯示器解決方案中正變得越來越必要。
Spartan-3E顯示器解決方案板
賽靈思現(xiàn)在推出一種可以支持對平板顯示器、背投顯示器和數(shù)字投影儀的前沿顯示器技術(shù)進(jìn)行高效設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的開發(fā)平臺,它的用途能夠加快這些設(shè)計(jì)的上市速度。使用這一平臺,您可以創(chuàng)建和修改復(fù)雜算法,以增強(qiáng)顯示器圖像質(zhì)量和色彩設(shè)置。
Spartan-3E顯示器解決方案板集成了一個采用484腳BGA封裝的Spartan-3E160萬門XC3S1600EFPGA,一個關(guān)聯(lián)配置PROM,以及一個可選擇用于對FPGA進(jìn)行編程的串行外圍接口。另外,板上還包含四個512Mb16DDRSDRAM存儲器,特別適合支持幀緩沖功能。
除此之外,該板還配有一些選件板,如GPIO、USB、CameraLink和DVI選件板。這些選件板可以讓您輕松連接標(biāo)準(zhǔn)的顯示板或視頻板,并驗(yàn)證連接性解決方案和視頻/圖像處理算法。圖1顯示了Spartan-3E顯示器解決方案板。
作為顯示器設(shè)計(jì)者,您可以使用該板開發(fā)出更佳圖像質(zhì)量、多種存儲器接口和各種外形規(guī)格,實(shí)現(xiàn)靈活、低成本、高性能的解決方案。您還可以在單個XC3S1600ESpartan-3E器件上整合關(guān)鍵的顯示器特性,如集成微控制器、嵌入式MicroBlaze32位RISC處理器、LVDS、RSDS和mini-LVDS等接口、并行數(shù)字信號處理、片上存儲器、以及高速外部存儲器存取等。
參考設(shè)計(jì)與IP
與Spartan-3E顯示器解決方案板相配合,賽靈思還提供了相關(guān)參考設(shè)計(jì),以增強(qiáng) 圖像質(zhì)量。這些顯示器解決方案參考設(shè)計(jì)包括精確伽馬校正、圖像抖動引擎、色溫校正和假輪廓減少。通過這些設(shè)計(jì),您可以迅速開發(fā)一個可推向市場的基礎(chǔ)平臺,然后再開發(fā)諸如銳度增強(qiáng)、動態(tài)伽馬校正或噪聲抑制等其它特性。
賽靈思還擁有第三方開發(fā)者提供的其它顯示器解決方案。例如,DigitalDesignCorporation(www.digidescorp.com)提供了經(jīng)過完全測試的高級軟核,包括OpenGL、符號疊加和縮放/抽取等。表1顯示了賽靈思及其合作伙伴提供的各種顯示板與視頻板應(yīng)用參考設(shè)計(jì)。
顯示板 | 視頻板 |
7:1 LVDS Rx | 自適應(yīng)動態(tài)伽馬校正 |
時序控制器 (TCON) | 運(yùn)動假影估計(jì)與補(bǔ)償 |
多 I/O 標(biāo)準(zhǔn) C LVDS, RSDS, | 喜愛的色彩變換 (FCT) |
精確伽馬校正 | 亮度與對比度調(diào)節(jié) |
圖像抖動 | 色度與飽和度調(diào)節(jié) |
色溫調(diào)節(jié) | 銳度增強(qiáng) |
動態(tài)假輪廓減少 | 運(yùn)動適應(yīng)性瞬時噪聲抑制 |
表 1 C 數(shù)字顯示板與視頻板參考設(shè)計(jì)
結(jié)論
平板顯示器的圖像質(zhì)量高度依賴于主觀感受,圖像增強(qiáng)算法規(guī)范仍在不斷發(fā)展。作為這一發(fā)展的結(jié)果,賽靈思FPGA和參考設(shè)計(jì)可讓您更快更容易地修改圖像增強(qiáng)算法。
由于賽靈思Spartan系列已被廣泛應(yīng)用于DVD播放器、等離子體顯示器和HDTV等大批量消費(fèi)應(yīng)用中,因而能確保您的消費(fèi)應(yīng)用可得到高度可靠和穩(wěn)定的元件供應(yīng)。賽靈思將繼續(xù)增加新的面向市場的特性,緊跟新的標(biāo)準(zhǔn)和顯示器IP核的發(fā)展,并進(jìn)一步降低價格。
作者:SteveProkosch,賽靈思公司消費(fèi)電子垂直市場經(jīng)理sprokosch@xilinx.com
JosephineSy,賽靈思公司消費(fèi)電子垂直市場高級經(jīng)理josephine.sy@xilinx.com
評論