揭密顯示屏幕背后的電視技術(shù)

無論由摩爾定律或消費(fèi)需求驅(qū)動(dòng)，在當(dāng)今電視中所需要的性能水平可能似乎是勢不可當(dāng)?shù)?。與標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視格式（SDTV）相比，具有1080像素的高清晰（HD）格式的數(shù)字電視所驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)量要大6倍，它要管理數(shù)字電視、IPTV、視頻會(huì)議廣播及處理杜比AC-3、MPEG和其它音頻格式，這些功能都成為了數(shù)字電視（DTV）必須具備的功能。

從對音頻、視頻和輸入信號格式的最高要求來說，存在若干可供選擇觀看的選項(xiàng)：正投、背投、DLP、LCD、等離子和CRT。無論是在嵌入到手表中的1英寸的顯示器上觀看電視，或是采用投影系統(tǒng)的顯示屏在整塊墻壁上觀看電視，對尺寸和性能的組合要求幾乎是無窮無盡的。

數(shù)字電視基礎(chǔ)

即使目前在貨架上的每一臺電視可能從大小、外觀、形狀因子和銷售人員給你的基本描述來看都非常不同，但是，當(dāng)你考察其內(nèi)部的時(shí)候，電視的基本構(gòu)造模塊都是非常相似的。

一般來說，數(shù)字電視可以被分解為不到10個(gè)主要的模塊：顯示器（和驅(qū)動(dòng)器）、核心媒體引擎、音頻編解碼和處理、視頻編解碼和處理、調(diào)諧器、接口模塊和電源。對每一個(gè)模塊的絕對性能要求由你最喜歡的座位的舒適體驗(yàn)的性能水平來定義。

下圖為典型的數(shù)字電視系統(tǒng)方塊圖。

圖1：典型的數(shù)字電視系統(tǒng)方塊圖

在圖1中，我們給出了HDTV的基本方框圖，我們在功能方塊圖層面已經(jīng)加以考慮。開發(fā)屏幕后面的電視機(jī)系統(tǒng)需要采用許多工具，它們都可以從各類企業(yè)獲得。然而，在把來自不同元器件供應(yīng)商的解決方案整合在一起的過程中，既要加快設(shè)計(jì)周期以縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，又要確保兼容性，那么，這種要求就會(huì)成問題。無論是采用DLP技術(shù)、基于DSP的數(shù)字媒體處理器、其它的核心處理解決方案或一些其它的高性能模擬元器件，都需要為快速演進(jìn)的數(shù)字電視市場設(shè)計(jì)出高度集成、靈活且便于使用的數(shù)字電視機(jī)。對于融合的應(yīng)用來說，把高性能音視頻CODEC、圖形加速、通信和支持功能設(shè)計(jì)到家庭娛樂體驗(yàn)系統(tǒng)之中是至關(guān)重要的。

視頻設(shè)計(jì)

消費(fèi)者常常在觀看電視的時(shí)候，對視頻體驗(yàn)提出非常高的要求。正因?yàn)槿绱?，分辨率、亮度、對比度和清晰度對看起來的“逼真”體驗(yàn)有著重要意義。對于電視機(jī)來說，支持多種ATSC TDV格式、NTSC和PAL解碼、復(fù)合及S-Video輸入和二維濾波都是至關(guān)重要的。隨著高清晰電視的發(fā)展，以配備三維濾波的1080i分辨率支持全高清將是標(biāo)準(zhǔn)的配置。在接收如圖1所示的視頻信號鏈的過程中，重要的是選擇具有混合各種性能的能力的視頻解碼器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和視頻緩沖器，以便于你能夠根據(jù)系統(tǒng)的成本目標(biāo)調(diào)節(jié)性能。

圖2所示為視頻解碼器的數(shù)據(jù)流路徑，它負(fù)責(zé)處理NTSC、PAL、SECAM、S-Video、SCART、YPbPr、RGB、480p和其它輸入格式。在數(shù)字電視中，對這種級別的靈活性的支持是必需的，完全是為了讓一個(gè)機(jī)型經(jīng)過實(shí)際設(shè)置可以工作于任何格式。數(shù)字電視解碼器的典型性能特征包括：同步、消隱、場、有源視頻窗口、水平和垂直同步、時(shí)鐘、同步鎖相（用于下行視頻編碼同步）、主CPU中斷和可編程邏輯I/O信號。這是對數(shù)字視頻輸出以及用于先進(jìn)的垂直消隱期（VBI）數(shù)據(jù)恢復(fù)的補(bǔ)充。作為一種附加功能，一些視頻解碼器支持VBI數(shù)據(jù)處理器（VDP）在文字電視廣播、傳送字幕（CC）和其它VBI數(shù)據(jù)上進(jìn)行數(shù)據(jù)分片、解析和執(zhí)行誤碼校驗(yàn)。內(nèi)置的FIFO存儲多達(dá)11行文字電視廣播數(shù)據(jù)，而適當(dāng)?shù)闹鹘涌谕郊叭聊晃淖蛛娨晱V播恢復(fù)是當(dāng)今系統(tǒng)中的幾個(gè)常見要求。然而，一些實(shí)現(xiàn)方案需要一種解碼器，它能夠?yàn)榛谥鰿PU的VBI處理提供速度為已采樣原始亮度數(shù)據(jù)兩倍的輸出格式化數(shù)據(jù)。