單芯片成HDTV主導(dǎo)解決方案

　　平板化和數(shù)字化，是當(dāng)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(biāo)清/高清)、解調(diào)、數(shù)字信號處理及顯示的電視接收機(jī)。數(shù)字電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(luò)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(jī)，顯示屏按技術(shù)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(dāng)今電視技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。伴隨著近幾年液晶技術(shù)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(yīng)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(dú)有的高分辨率、低功耗、長壽命的特點(diǎn)，液晶電視以其完美的圖像質(zhì)量和可接受的價格成為當(dāng)今發(fā)展最快的電視品種。

　　高集成度、高性能帶來新設(shè)計挑戰(zhàn)

　　在電視技術(shù)平板化和數(shù)字化的大技術(shù)趨勢下，液晶高清數(shù)字電視技術(shù)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(fù)用、MPEG解碼、模擬彩色解調(diào)、視頻信號處理、圖像顯示處理等功能集成進(jìn)一塊芯片，甚至將數(shù)字電視信號解調(diào)解碼、模擬電視信號解調(diào)、HDMI接收、模擬YPrPb/RGB接收、音頻信號解碼也一并集成進(jìn)單芯片，芯片工藝達(dá)到90納米甚至65納米技術(shù)。而高性能主要表現(xiàn)為更快的信號處理速度、更先進(jìn)優(yōu)越的圖像伴音處理技術(shù)、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(jìn)更多的功能接口，諸如USB、SMART Card、1394/iLINK、硬盤、網(wǎng)絡(luò)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(fù)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(shè)計難度更高，面對更多的設(shè)計挑戰(zhàn)。在芯片設(shè)計方面，高性能的CPU內(nèi)核，高集成度、高性能的信號處理規(guī)劃設(shè)計，高端的芯片工藝技術(shù)(90納米，甚至65納米技術(shù))是巨大的挑戰(zhàn)。在整機(jī)系統(tǒng)設(shè)計上，硬件設(shè)計將面對多路低電壓(可低至1V)大電流電源系統(tǒng)的設(shè)計、高速(可達(dá)250MHz)電路板的設(shè)計，以及整個系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的技術(shù)挑戰(zhàn)，而日益復(fù)雜的軟件系統(tǒng)設(shè)計是最大的挑戰(zhàn)。面對巨大的軟件設(shè)計挑戰(zhàn)，分層式功能模塊化的設(shè)計方法加之高級的軟件開發(fā)工具的應(yīng)用，提高了軟件開發(fā)進(jìn)度和質(zhì)量，也提高了軟件的靈活復(fù)用性，更便于二次開發(fā)。在最終的產(chǎn)品化設(shè)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(shè)計，加快軟件開發(fā)以至整機(jī)開發(fā)進(jìn)度，確保滿足消費(fèi)電子市場對開發(fā)進(jìn)度的日益嚴(yán)酷的要求。

　　單芯片解決方案將是未來主導(dǎo)

　　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(biāo)，諸如接收靈敏度、對應(yīng)載噪比的誤碼率、干擾抑制、回波抑制等。在設(shè)計中，應(yīng)特別關(guān)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(diào)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(diào)單元，一路解調(diào)輸出復(fù)合視頻信號，經(jīng)視頻解調(diào)輸出標(biāo)準(zhǔn)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(diào)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(gòu)成，負(fù)責(zé)電視伴音解調(diào)、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(diào)整、多段均衡等是液晶數(shù)字電視常用的音頻處理技術(shù)。

　　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(gòu)成，承擔(dān)標(biāo)準(zhǔn)分量信號的輸入變換、圖像處理及質(zhì)量改善、圖像顯示格式變換控制及LVDS調(diào)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(chǔ)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(gòu)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(diǎn)，但總體成本高，系統(tǒng)設(shè)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(fù)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(gòu)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(nèi)置3D梳狀濾波器、圖像加強(qiáng)等高性能處理系統(tǒng)以及成本低的優(yōu)點(diǎn)，但開發(fā)技術(shù)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(dǎo)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(yīng)商的共同努力下，將開發(fā)出適應(yīng)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(zhì)量品質(zhì)、更便宜的價格、更多的功能、更多的品種檔次，滿足消費(fèi)者的不同需求。