目前在推動視頻濾波器市場發(fā)展的力量,主要有四大趨勢:更高解析度(HD和1080p HD)、行動視頻、綠色環(huán)保的需求、以及不斷變化的輸出方案。這些趨勢影響著機上盒、DVD、藍光、TV、PMP和手機等設(shè)備上所採用的視頻輸出電路配置。積體電路(IC)製造商必須要確保自己的產(chǎn)品線能適應(yīng)上述的發(fā)展趨勢。視頻濾波驅(qū)動器IC就是其中一個明顯的例子,足以說明像快捷半導(dǎo)體這樣的IC公司是如何利用能夠滿足這些重要要求的產(chǎn)品來順應(yīng)視頻市場的主要發(fā)展趨勢。本文將提供一些實例來說明此一發(fā)展趨勢。
目前視頻濾波驅(qū)動器市場的四大發(fā)展趨勢如下:1.更高的解析度,2.行動視頻,3.綠色環(huán)保的要求,4.視頻輸出方案的重新設(shè)計。這些趨勢影響著機上盒、DVD及藍光播放機/錄影機、電視、個人媒體播放機、相機和手機等設(shè)備上所採用的視頻輸出電路配置。隨著數(shù)位視頻技術(shù)的進步,利用HDMI發(fā)送的視頻訊號數(shù)量愈來愈多,但因為舊版相容性的塬因,在設(shè)備間視頻訊號領(lǐng)域方面,類比視頻訊號仍占有相當大的比重。因此,類比訊號的支援依然是視頻設(shè)備製造商所關(guān)心的一個主要問題。IC製造商也在積極地去適應(yīng)視頻市場中這些主要的發(fā)展趨勢,努力為視頻設(shè)備製造商提供範圍更大的產(chǎn)品選擇。
作為視頻濾波驅(qū)動器IC的供應(yīng)商,快捷半導(dǎo)體推出的新產(chǎn)品都是特別針對更高解析度、行動平臺、3V供電要求、能源之星及新的通道數(shù)目配置這些趨勢所設(shè)計的。只要看看專門支援這些趨勢的塬型產(chǎn)品,就很容易從其中獲得證明。圖1所示為一系列專為滿足市場對通道數(shù)目和解析度要求而量身定做的產(chǎn)品。而在選擇視頻濾波器時,通道數(shù)目和解析度正是兩個最重要的指標。其他趨勢,如3V電源、有利于節(jié)能的關(guān)斷模式、1080p HD以及行動性,也很重要。從以下圖表可清楚看出這些產(chǎn)品對上述每一項趨勢要求的滿足情況。
圖1所列出的趨勢一目了然,但4通道配置可能除外。那么4通道配置所要滿足的市場趨勢是什么呢?它瞄準的趨勢是省去雙SD(標準解析度)通道。雙SD通道傳統(tǒng)上用于S視頻,這種雙通道輸出方案最初可是超越單通道復(fù)合視頻(CVBS)的一大進步。
4通道
隨著時間的流逝,技術(shù)的發(fā)展,由于3通道分量視頻的性能比S視頻的更好(因為3個訊號攜帶的資訊自然比兩個訊號攜帶的多),S視頻已變得有些多余了。DVD的上市讓分量視頻得以被廣泛地採用,因為3個通道可為DVD提供更高品質(zhì)的影像。事實上,S視頻并未能如愿成功地成為CVBS和分量視頻之間的過渡技術(shù)。因此,它的實用性變得愈來愈小,S視頻開始過時了。認識到這一點,某些機上盒系統(tǒng)製造商最近開始去掉一些產(chǎn)品上的S視頻支援功能,以減少連接器和電路,從而節(jié)省成本。為了因應(yīng)這種趨勢,快捷半導(dǎo)體針對CVBS(單通道SD)視頻和分量視頻(3通道SD)的設(shè)置,推出了FMS6144A 4通道SD視頻濾波器(圖2)。
所幸對視頻設(shè)備製造商設(shè)計人員而言,3通道分量視頻非常適合用來支援HD 720p/1080i(此處也稱之為HD),故當出現(xiàn)這種HD情況時,分量視頻輸出可以很容易重新配置為720p/1080i頻寬。這意味著濾波包含3個HD通道(30MHz濾波器),可支援必需的Y、Pb、Pr信號。快捷半導(dǎo)體有若干產(chǎn)品可滿足HD要求,其中最突出的是FMS6363A(3-通道HD)和FMS6346AE(3-通道HD+3-通道SD)。如果我們考慮到去掉S-視頻的趨勢和HD的趨勢這二者的交集,一種新的4-通道配置就應(yīng)運而生,其中3個HD通道用于分量視頻,1個SD通道用于CVBS。從圖4就可以清楚地看出這種市場趨勢的交集。
不過,并非所有的系統(tǒng)製造商都已經(jīng)如此迅速地移除掉了S視頻功能,全部的6通道輸出支援目前仍然是必需的,尤其是對較高階的產(chǎn)品。由圖5很容易看到這6個通道,1個用于CVBS(黃色),3個用于分量視頻訊號(Y-綠色插孔,Pb-紅色插孔,Pr-藍色插孔),2個用于S視頻訊號(黑色多針插孔)。FMS6346AE就非常適用于這種全範圍的輸出。
節(jié)能
圖1中的好幾款視頻濾波器都可以採用3V而非5V電源工作,而5V一直是視頻濾波器的業(yè)界供電電壓標準。作為一種降低功耗的方法,3V電源在視頻系統(tǒng)中愈來愈受到青睞。
降低功耗的另一個方法是將不在使用中的部件關(guān)斷,這種方案的塬理似乎是顯而易見。不過,「關(guān)斷」并不是真正意味著徹底斷電,因為在功率開關(guān)位于關(guān)斷位置時,仍然可能有很小的電流流過。這又是怎么一回事呢?塬來,電子設(shè)備、電器、墻式插座、手機充電器等,即使在關(guān)斷時也會持續(xù)耗電。據(jù)估計,美國消費者每年因這種能量洩漏而產(chǎn)生的成本約為30億美元:這是一個非常驚人的數(shù)字!這種洩漏功耗常常被稱為吸血鬼功率(vampire power)或虛負載(phantom load)。從這種奇怪的名稱就可以看出無用能耗的害處;而事實上也的確如此。
為了改善這種浪費的狀況,美國環(huán)保署和美國能源部推出了「能源之星」計畫。該計畫的宗旨是:提高家庭用電設(shè)備的能效,降低用電量,減少對化石燃料發(fā)電的需求,從而降低溫室效應(yīng)氣體的排放量。除減緩全球變暖的速度之外,我們都明白,為著節(jié)約能源和金錢,這樣做也是很合理的。
要獲準貼上「能源之星」的標章,電氣電子設(shè)備(PC、顯示器、印表機等)在不活動時的功耗必須小于30W。FMS6364AE和FMS6346AE都帶有讓功能暫時失去作用的功能,可以在空閒時關(guān)斷部件,從而降低系統(tǒng)功耗,有助于系統(tǒng)製造商滿足「能源之星」的要求。
更高解析度
隨著消費者對視頻的期望不斷地在提高,第一代HD(720p/1080i)已經(jīng)不算是高解析度了,而更高解析度(即1080p HD)的商業(yè)化腳步則愈來愈快。這種視覺效果十分出色的視頻格式在藍光和視頻游戲中特別受到歡迎,因為可以大幅提升畫面的逼真程度。相較于720p/1080i HD,1080p HD的濾波頻率更高,因此必需新型的視頻濾波器。第一款這類濾波器IC是FMS6303,它支持3通道濾波,可在SD(8MHz)、ED(16MHz)、HD(32MHz)和1080p HD(65MHz)之間切換。FMS6303的區(qū)塊方塊圖(圖6)顯示了6極濾波器的3個開關(guān)通道。
除了FMS6303之外,快捷半導(dǎo)體還提供帶有3通道可選SD/1080p HD和3通道SD支援的FMS6646視頻濾波器(圖7)。這兩款元件是市面上率先支援1080p HD類比濾波的產(chǎn)品,其設(shè)計初衷是:即使HDMI是連接1080p信號的首選方式,類比1080p仍可用來協(xié)助橋接市場上已有的類比設(shè)備。
行動視頻
視頻應(yīng)用中的另一項因素是行動性。目前行動設(shè)備的解析度也開始不斷地在提高,但對行動視頻而言,基本的塬則非常簡單;無論設(shè)備中整合了多少其他功能,行動應(yīng)用有兩個要求總是不變的:1.功耗低,2.尺寸小。FMS6151單通道視頻濾波驅(qū)動器的目標即是瞄準這兩大指標。它採用超小型MicroPak MLP封裝,其尺寸可小到甚至可穿過鹽瓶蓋上的小孔(圖8)。行動視頻濾波器另一種正在興起的封裝方案是尺寸很小的晶圓級晶片規(guī)模封裝(WLCSP)。FMS6151也具有讓某功能暫時失去作用的功能,可以關(guān)斷輸出,以降低靜態(tài)電流,延長電池壽命。
行動掌上型產(chǎn)品使用CVBS(也被稱為CV)輸出或分量視頻輸出,這意味著需要1或3通道視頻濾波器。FMS6151產(chǎn)品即可支援CVBS。市面上也有其他的3通道濾波器產(chǎn)品。才在幾年之前,在行動掌上型設(shè)備上播放視頻的這個概念還面對到外界很大的質(zhì)疑,但現(xiàn)在,這些疑問已差不多煙消云散,大量的行動手機視頻已相繼上市。單通道CVBS訊號從手機的A/V插孔輸出,或藉著連接TV的CVBS電纜從基座輸出。
由于視頻產(chǎn)品受到許多發(fā)展趨勢的影響,設(shè)計人員必需隨時把握產(chǎn)業(yè)最新的動態(tài),瞭解什么樣的產(chǎn)品有助于滿足這些趨勢的要求。在支持最新的發(fā)展趨勢方面,IC供應(yīng)商非常具有優(yōu)勢,因此當拿不定主意時,不妨看看你的IC供應(yīng)商在做什么,他們會很樂意提供協(xié)助的。
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