單芯片成HDTV主導解決方案

　　平板化和數(shù)字化，是當今電視發(fā)展的兩大動力引擎，數(shù)字電視正日益成為真正的家庭多媒體娛樂中心。數(shù)字電視，是全數(shù)字化接收(標清/高清)、解調、數(shù)字信號處理及顯示的電視接收機。數(shù)字電視技術標準包括美國為代表的ATSC(8VSB)，歐洲為代表的DVB-T，日本的ISBD-T，中國的DMB-T或ADTB-T(待定)，有線網(wǎng)絡數(shù)字電視DVB-C，衛(wèi)星數(shù)字電視DVB-S。平板電視，是使用平板顯示屏作為電視圖像顯示的電視接收機，顯示屏按技術可分為液晶(LCD)、等離子(PDP)、DLP及LCOS背投，其中液晶顯示屏是發(fā)展最快，也是市場占有率最高的平板顯示屏。液晶高清數(shù)字電視是當今電視技術發(fā)展的熱點。伴隨著近幾年液晶技術的發(fā)展以及第七代液晶屏生產(chǎn)線的投入使用，液晶屏已突破了視角、響應速度、對比層次、色彩鮮艷度及大屏幕價格的發(fā)展瓶頸，加之獨有的高分辨率、低功耗、長壽命的特點，液晶電視以其完美的圖像質量和可接受的價格成為當今發(fā)展最快的電視品種。

　　高集成度、高性能帶來新設計挑戰(zhàn)

　　在電視技術平板化和數(shù)字化的大技術趨勢下，液晶高清數(shù)字電視技術正朝著高集成度、高性能、多功能的方向發(fā)展。在系統(tǒng)單芯片集成方面，主CPU、傳輸碼流(TS)解復用、MPEG解碼、模擬彩色解調、視頻信號處理、圖像顯示處理等功能集成進一塊芯片，甚至將數(shù)字電視信號解調解碼、模擬電視信號解調、HDMI接收、模擬YPrPb/RGB接收、音頻信號解碼也一并集成進單芯片，芯片工藝達到90納米甚至65納米技術。而高性能主要表現(xiàn)為更快的信號處理速度、更先進優(yōu)越的圖像伴音處理技術、更高清晰的顯示(1080P)。除了基本數(shù)字電視功能外，液晶高清數(shù)字電視將集成進更多的功能接口，諸如USB、SMART Card、1394/iLINK、硬盤、網(wǎng)絡接口，加之H.264/VC1解碼功能，使其成為真正的未來家庭多媒體娛樂中心。

　　液晶高清數(shù)字電視較之傳統(tǒng)模擬CRT電視，在系統(tǒng)集成度、信號處理的復雜程度以及多功能方面都高出很多，這也使得液晶高清數(shù)字電視的設計難度更高，面對更多的設計挑戰(zhàn)。在芯片設計方面，高性能的CPU內核，高集成度、高性能的信號處理規(guī)劃設計，高端的芯片工藝技術(90納米，甚至65納米技術)是巨大的挑戰(zhàn)。在整機系統(tǒng)設計上，硬件設計將面對多路低電壓(可低至1V)大電流電源系統(tǒng)的設計、高速(可達250MHz)電路板的設計，以及整個系統(tǒng)規(guī)劃設計的技術挑戰(zhàn)，而日益復雜的軟件系統(tǒng)設計是最大的挑戰(zhàn)。面對巨大的軟件設計挑戰(zhàn)，分層式功能模塊化的設計方法加之高級的軟件開發(fā)工具的應用，提高了軟件開發(fā)進度和質量，也提高了軟件的靈活復用性，更便于二次開發(fā)。在最終的產(chǎn)品化設計階段，只有最上層的用戶控制界面層(UCI)需要依據(jù)客戶的要求而簡單地更改設計，加快軟件開發(fā)以至整機開發(fā)進度，確保滿足消費電子市場對開發(fā)進度的日益嚴酷的要求。

　　單芯片解決方案將是未來主導

　　液晶高清數(shù)字電視通常由數(shù)字電視接收通道、模擬電視接收通道、音頻信號處理放大通道、視頻信號輸入處理及顯示輸出通道、微控制系統(tǒng)以及電源系統(tǒng)組成。

　　數(shù)字電視接收通道，電視接收通道決定了數(shù)字電視接收的主要性能指標，諸如接收靈敏度、對應載噪比的誤碼率、干擾抑制、回波抑制等。在設計中，應特別關注其中的ADC、濾波器、放大器、時鐘電路。

　　模擬電視接收通道，由調諧器接收模擬電視信號，輸出模擬中頻信號到模擬電視信號解調單元，一路解調輸出復合視頻信號，經(jīng)視頻解調輸出標準的數(shù)字分量信號到視頻信號輸入處理及顯示輸出通道，另一路解調輸出音頻信號或伴音第二中頻信號到音頻信號處理放大通道。

　　音頻信號處理放大通道由音頻信號處理及音頻信號放大單元構成，負責電視伴音解調、I2S數(shù)字伴音變換、環(huán)繞聲處理、音頻控制及放大輸出。SRS、Dolby環(huán)繞、自動音量調整、多段均衡等是液晶數(shù)字電視常用的音頻處理技術。

　　視頻信號輸入處理及顯示輸出通道，由YPrPb/VGA輸入、HDMI輸入、視頻信號處理、圖像顯示處理、LVDS輸出、液晶屏構成，承擔標準分量信號的輸入變換、圖像處理及質量改善、圖像顯示格式變換控制及LVDS調制輸出。

　　液晶高清數(shù)字電視解決方案可分為數(shù)字電視接收嵌入式(add-on)解決方案和單芯片(1-Chip)解決方案。數(shù)字電視接收嵌入式(add-on)解決方案是在已有的模擬液晶電視基礎上附加數(shù)字電視接收的方案，數(shù)字電視接收通道經(jīng)MPEG-2解碼及編碼后輸出分量視頻信號(YPrPb)，輸入到模擬液晶電視單元，構成完整的數(shù)字高清液晶電視?，F(xiàn)今，數(shù)字電視接收嵌入式(add-on)解決方案具有方案成熟度高、開發(fā)周期短的優(yōu)點，但總體成本高，系統(tǒng)設計及圖像處理顯示性能不夠優(yōu)化。

　　單芯片解決方案是由包含MPEG解碼、復合視頻信號解碼、視頻信號處理、圖像顯示處理以及微控制單元的單芯片為主構成的數(shù)字高清液晶電視方案。單芯片解決方案具有集成度高、內置3D梳狀濾波器、圖像加強等高性能處理系統(tǒng)以及成本低的優(yōu)點，但開發(fā)技術難度大、開發(fā)周期長、成熟度有待提高。隨著其集成度、成熟度的不斷提高，單芯片解決方案將是未來的主導方案。

　　伴隨著數(shù)字電視的快速發(fā)展，在數(shù)字電視系統(tǒng)芯片供應商的共同努力下，將開發(fā)出適應市場對高、中、低檔數(shù)字電視的不同需求的芯片方案。更高集成度、性能功能優(yōu)化、更高性價比的低成本液晶高清數(shù)字電視芯片方案和更高集成度、更高性能、具有豐富接口的數(shù)字化家庭娛樂中心功能地位的高檔液晶高清數(shù)字電視芯片方案，是液晶高清數(shù)字電視系統(tǒng)芯片的兩大發(fā)展方向。液晶高清數(shù)字電視的未來，將是更高的質量品質、更便宜的價格、更多的功能、更多的品種檔次，滿足消費者的不同需求。