高清數(shù)字電視的發(fā)展方向及解決方案

從用戶對(duì)高清音視頻娛樂(lè)的需求來(lái)看，高清和數(shù)字化是電視發(fā)展的必然方向之一。

在全球范圍內(nèi)，高清電視(HDTV)產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)正在快速成長(zhǎng)。至2005年，全球高清電視用戶數(shù)量已經(jīng)達(dá)到1450萬(wàn)，高清電視產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到421億美元，高清用戶數(shù)量及其收入在數(shù)字電視用戶量及收入中所占的份額呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的勢(shì)頭。據(jù)Parks Associates預(yù)測(cè)，未來(lái)幾年內(nèi)，HDTV銷量將呈現(xiàn)爆發(fā)態(tài)勢(shì)，到2009年，該市場(chǎng)銷售額將突破650億美元。

目前世界各地?cái)?shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)存在很大差異性和不確定性，包括以美國(guó)為代表的ATSC(8VSB)、以歐洲為代表的DVB-T、日本的ISDB-T、中國(guó)的DMB-T或ADTB-T(待定)、有線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視DVB-C以及衛(wèi)星數(shù)字電視DVB-S。

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(hào)處理、圖像顯示處理等功能可集成進(jìn)一塊芯片中，甚至數(shù)字電視信號(hào)解調(diào)解碼、模擬電視信號(hào)解調(diào)、HDMI接收、模擬分量視頻信號(hào)(YPrPb)/RGB接收、音頻信號(hào)解碼也可以、一并集成進(jìn)單芯片，而芯片工藝可達(dá)到90納米，甚至65納米技術(shù)水平。高性能主要表現(xiàn)為更快的信號(hào)處理速度、更先進(jìn)的圖像伴音處理技術(shù)、更高清晰度顯示(1080P)。除了基本數(shù)字電視功能以外，高清數(shù)字電視還將集成進(jìn)更多的功能接口，諸如USB、SMART Card、1394/iLINK、硬盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)接口以及H.264/VC1解碼功能，眾多功能使其成為真正的未來(lái)家庭多媒體娛樂(lè)中心。

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(hào)處理放大通道、視頻信號(hào)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)字電視接收通道由調(diào)諧器接收數(shù)字電視信號(hào)，將數(shù)字中頻信號(hào)輸出到數(shù)字電視信號(hào)解調(diào)單元，解調(diào)出數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)誤碼修正(FEC)、解密(DES)、解復(fù)用(Demux)、MEPG-2解碼，一路輸出解壓后的標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字視頻分量信號(hào)到視頻信號(hào)處理及顯示輸出通道，另一路輸出解壓后的數(shù)字伴音信號(hào)(I2S)到音頻信號(hào)處理放大通道。數(shù)字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(duì)應(yīng)載噪比的誤碼率(BER vs. C/N)、干擾抑制、回波抑制、I/Q不平衡等。

模擬電視接收通道由調(diào)諧器接收模擬電視信號(hào)，將模擬中頻信號(hào)輸出到模擬電視信號(hào)解調(diào)單元，一路解調(diào)輸出復(fù)合視頻信號(hào)經(jīng)視頻解調(diào)將標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字分量信號(hào)輸出到視頻信號(hào)輸入處理及顯示輸出通道，另一路解調(diào)輸出音頻信號(hào)或伴音第二中頻信號(hào)到音頻信號(hào)處理放大通道。

音頻信號(hào)處理放大通道由音頻信號(hào)處理及音頻信號(hào)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、杜比環(huán)繞、自動(dòng)音量調(diào)整(AVL)、多段均衡、伴音延時(shí)、I2S信號(hào)(來(lái)自HDMI和數(shù)字電視伴音)接收等都是數(shù)字電視常用的音頻處理技術(shù)。

視頻信號(hào)輸入處理及顯示輸出通道由YPrPb/VGA輸入、HDMI輸入、視頻信號(hào)處理、圖像顯示處理、LVDS輸出和液晶屏構(gòu)成，承擔(dān)標(biāo)準(zhǔn)分量信號(hào)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以及LVDS調(diào)制輸出等任務(wù)。

針對(duì)不同的需求，各廠商也紛紛拿出不同的解決方案。以下我們將盤(pán)點(diǎn)主要的產(chǎn)商的解決方案。

ST

意法半導(dǎo)體(ST)的高清數(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。產(chǎn)品線涵蓋了數(shù)字解調(diào)器、視頻信號(hào)處理器、調(diào)諧器、外設(shè)功能IC和音/視頻開(kāi)關(guān)等。

在數(shù)字電視接收嵌入式解決方案中，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。

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(kāi)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(pán)/遙控接收，共同組成液晶高清數(shù)字電視接收系統(tǒng)。

TI

作為DLP技術(shù)的主要倡導(dǎo)者，TI的產(chǎn)品線主要以視頻解碼器為主。目前，第三方設(shè)計(jì)公司英諾科技(中國(guó))和上海全景數(shù)字技術(shù)有限公司都開(kāi)發(fā)出了基于TI芯片的高清電視解決方案。

Philips

飛利浦具有寬廣的產(chǎn)品線，針對(duì)高中低端市場(chǎng)都有相應(yīng)的解決方案。

其單芯片方案TV210D令50-60Hz CRT電視也能具備接收數(shù)字信號(hào)的能力，該芯片還提供動(dòng)態(tài)畫(huà)面管理功能，能實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的畫(huà)面。針對(duì)DVB-T市場(chǎng)有TV505D參考設(shè)計(jì)，針對(duì)ATSC市場(chǎng)有基于其NEXPERIA處理器的中端集成型解決方案TV810和主流集成型液晶電視解決方案TV520/20。

Genesis

Genesis的PūrVIEW HD系列DTV控制器提供了靈活、性價(jià)比高的解決方案。其主要針對(duì)采用ATSC/DVB標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家和地區(qū)，提供MPEG-2解碼，支持杜比環(huán)繞(AC3)、MP3等其它音頻，輸出分辨率可以支持WUXGA/1080P。