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從7月1日開始,美國市場(chǎng)上銷售的36英寸以上電視機(jī)至少有一半必須具備數(shù)字功能。在今后數(shù)年內(nèi),所有美國電視機(jī)都被要求提供數(shù)字接收功能。這項(xiàng)強(qiáng)制規(guī)定已經(jīng)導(dǎo)致向亞洲電視機(jī)OEM廠商供應(yīng)IC的大多數(shù)無晶圓廠半導(dǎo)體公司出現(xiàn)激烈競(jìng)爭(zhēng)。
問題是當(dāng)數(shù)字接收功能只是簡(jiǎn)單地被添加到現(xiàn)有電視機(jī)上時(shí),其效果往往較差。如果要兼容所有的輸入格式和顯示格式,數(shù)字電視必須處理從單聲道到5.1杜比聲道的音頻,而且數(shù)字接收將需要額外的屏顯功能(OSD)。因此,只在模擬電視的前端增加一個(gè)數(shù)字解碼器既不是一種低成本解決方案,也不是特別吸引人的選擇。事實(shí)上,電視機(jī)要實(shí)現(xiàn)的數(shù)字功能比這更復(fù)雜。因此那些缺少M(fèi)PEG-2解碼經(jīng)驗(yàn)的半導(dǎo)體供應(yīng)商現(xiàn)在必須為他們的客戶設(shè)計(jì)一種全新的系統(tǒng)IC。
在Sarnoff公司看來,這給硅知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)供應(yīng)商創(chuàng)造了極好的機(jī)會(huì)。憑借在MPEG編解碼器、糾錯(cuò)算法、測(cè)試平臺(tái)以及其它數(shù)字電視開發(fā)方面的豐富經(jīng)驗(yàn),Sarnoff正在將它的專業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)變成可綜合IP。該IP輸入恢復(fù)的MPEG-2位流,輸出視頻。
高清晰音/視頻系統(tǒng)處理器IP是Sarnoff公司SelectCores產(chǎn)品線的一個(gè)重要組成部分。它可用于機(jī)頂盒或接收器設(shè)備,但現(xiàn)在,Sarnoff正將它特別瞄準(zhǔn)電視接收機(jī)市場(chǎng)。從功能上看,該IP包括用于64Mb MPEG輸入流的位流解析、MPEG解碼、OSD控制和NTSC/PAL視頻編碼等功能。此外,它還包含一個(gè)基于專有24位DSP內(nèi)核的音頻解碼器,可以完全解碼杜比AC-3 5.1聲道,并能將輸出信號(hào)向下混合成雙聲道。該IP適用于臺(tái)積電的130nm工藝。
解碼器的外圍支持功能包括直接存儲(chǔ)器訪問、位移動(dòng)和DDR DRAM控制引擎等,以有效避免在操作中出現(xiàn)瓶頸。一個(gè)兼容Amba的系統(tǒng)接口可以把該IP與它將被集成進(jìn)的電視系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)相連。
這些功能大部分都可以在IP市場(chǎng)上挑選得到,而且一些部分可以由自己編寫。“但對(duì)一家沒有太多MPEG開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的公司來說,設(shè)計(jì)和驗(yàn)證所有功能將是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的工作,”Sarnoff業(yè)務(wù)總監(jiān)Bill Mayweather表示。要知道,一個(gè)主類/高級(jí)MPEG-2編碼器必須處理36種規(guī)定的數(shù)據(jù)格式。
此外,設(shè)計(jì)者必須考慮眾多可能的顯示配置,從大屏幕HDTV顯視器到13英寸模擬顯示屏,以及音頻配置,從全環(huán)繞音頻系統(tǒng)到小房間內(nèi)一對(duì)廉價(jià)的揚(yáng)聲器。所以,光驗(yàn)證問題就已經(jīng)夠復(fù)雜了。
除了驗(yàn)證之外,還有一個(gè)不易把握的視圖經(jīng)驗(yàn)問題。事實(shí)上,MPEG規(guī)定了一個(gè)指定位流的圖像看上去應(yīng)該是什么樣,但它沒有詳細(xì)規(guī)定音頻和視頻必須如何同步,或者在錯(cuò)誤恢復(fù)期間如何能保持OSD的圖像。
“經(jīng)驗(yàn)可以解決這些問題,”Mayweather表示,“Sarnoff的視頻IP已經(jīng)是第五代。它構(gòu)建于我們的經(jīng)驗(yàn)之上,并使用Sarnoff位流進(jìn)行了驗(yàn)證。”
該IP還提供多種可選功能,包括用于視頻幀存儲(chǔ)的4:1壓縮、額外的視頻輸入格式、杜比ProLogic II和虛擬環(huán)繞處理,以及一系列混合信號(hào)器件,如用于視頻的10位D/A轉(zhuǎn)換器。
設(shè)計(jì)套件包含音頻固件和視頻解碼器的微代碼、濾波器系數(shù)、多層模型、IP的Verilog源代碼以及測(cè)試平臺(tái)。Sarnoff還提供工程支持。
作者:張國勇
