LCD TV领域的整合芯片有几个笼统的称呼,有些人延用显示器时代的习惯,称为控制IC(Controller),或者因为它具有处理器功能,又称为视讯处理器(Video Processor),国外大厂技术领先,整合进许多功能,通常就以SOC整合芯片称之;它是指控制板(Controller Board)上的视讯解码器(Video Decoder)、去交错扫描仪(De-interlacer)和缩放控制器(Scaler)为核心芯片的一颗整合性IC,并且因应LCD的动态画面缺点等等,加入许多影像处理技术以改善画质。
过去在显示器时代,台湾厂商以Scaler技术为长,随著市场方向逐渐从显示器移往LCD电视,大部分业者也都强化视讯技术,以整合De-interlacer和Video Decoder的技术;不过比较起国际大厂都已经将这些技术整合进单芯片,台湾厂商还在紧紧追赶中。
■整合为单芯片是趋势
如果以大尺寸(32寸以上)的LCD电视来看,台湾厂商目前还是多以Video Decoder加上一颗整合芯片为主,这颗整合芯片就整合了ADC、De-interlacer、Scaler等功能,De-interlacer除了本身功能以外,又整合了RGB、DVI、HDMI等界面。主要是Video Decoder中的视讯技术或影像压缩MPEG技术,厂商都还在精进阶段,可能现在出了一版,很快又有新版出现,若整合进整颗芯片,要修改整颗芯片恐怕太费成本,因此其它技术较成熟的功能先行整合,所以现在TV常用2颗芯片。
不过32寸以下的LCD TV,整合趋势就相当明显,像脚步较快的晨星,和DVD芯片起家,原本MPEG技术就领先的联发科,都已经有整合型单芯片,其它许多厂商也都在开发中。
厂商表示,价格压力之下,整合型芯片是必然的趋势;控制IC的成本从原本的120130美元,降到现在的80几美元,未来往50美元降下去是可以预见的趋势。
这样的整合也不会就此结束,未来势必继续往前端芯片整合,前端芯片主要扮演讯号接收和降频的角色,而且牵涉到类比和数码的转换问题,技术层次又更进一步。
■显示器跨入电视领域 厂商也上演淘汰赛
台湾厂商在从显示器领域中转型到电视领域时,起伏落差甚大,凌越早期出货量相当大,现在控制IC已经不是公司主力产品,出货数量锐减,公司内部也有较多的转变;另外,原本以硅谷华人回台创业闻名的晶捷,3年前资本额由4亿元减为1,000**元,经营者走人,公司已经结束。
2002年时Genesis控告台湾厂商晨星、晶捷、创品、晶磊等厂商侵权,其中一直披著神秘色彩的晨星,转发展新的型号,并且持续在未上市股票市场传言有50元EPS的获利能力之下,享有高股价;晶捷和创品都已经退出市场,而晶磊则已转型,由于该公司原本的类比研发团队前往大陆开设新公司,晶磊决定不再投入控制芯片方面的研发,转而开发面板驱动IC。
显示器控制芯片的技术障碍不高,在上一波高成长的带动下,许多厂商都占上一席之地,但是潮流一过,加上投入者众,降价压力压缩厂商的毛利率,再加上专利权的阴影挥之不去,例如去年又有瑞昱和晨星的侵权互控;使得许多小厂已经玩不下去。
转到电视用控制芯片时,研发脚步快慢不一,以现在的时间点来看,强弱出现相当大的落差,而且电视不比显示器,使用者对于画面质量要求高,即使是日韩传统TV大厂本身在影像处理技术都相当领先,台湾厂商技术较为落后,攻略市场更不容易。
不过以另外一个角度来看,事实上,以现在的时间点来看,LCD TV市场并没有起来,起来也有可能是一年、两年后的事,这都很难预料,届时若有一波低阶TV需求,或许能够熬过市场等待期的台湾厂商就有机会。无论如何,厂商都不断强化技术以求抢下滩头堡,并且在专利权上也可取得优势。
■LCD TV控制芯片增加许多影像处理功能
当数码或类比视讯由Tuner接收之后,讯号便传送到数码板上,由控制IC处理之后传送到面板模块。中间的流程**括前端的类比转数码芯片(ADC),将类比RGB讯号转换成数码讯号;锁相回路(PLL),在ADC过程中负责讯号采样;DVI界面以接收数码格式的影音讯号;视讯解码器(Video Decoder)将输入的NTSC/PAL/SECAM等各地区规格的类比讯号转换为数码讯号。
接下来进入中端的De-interlacer,将电视讯号用的交错式扫瞄,转换为LCD TV用的逐行扫瞄,厂商通常在该颗芯片中加入许多增加视讯质量的技术,如亮度、对比、杂讯消除等等。
后端芯片主要是Scalar,将输入画面的分辨率或大小进行调整,OSD调整显示的垂直与水平位置等, 后将讯号传输到LCD TV面板模块的LVDS等界面,此外还有MCU和存储器等。
这些只是基本功能,为克服数码电视天生的动态影像不佳问题,各大厂商更加入许多影像处理技术,例如动态Gamma控制、动态亮度/对比调整等等。
■Genesis FLI8532
FLI8532是一颗完全整合的LCD TV单芯片解决方案,它藉由Faroudja DCDi Cinema视讯格式转换技术,整合了3D数码视讯解码器,也整合视讯增强和抗干扰的功能。原本不含在内的Faroudja家庭剧院系统等级的视讯质量技术,现在整合进单芯片中。
FLI8532具弹性的前端类比技术确保可以用简单的PCB设计,即可连接tuner和输入的视讯连接器,因此该芯片可以支持世界各种电视标准,针对各地区的局部差异,只需将连接器和软件作些改变。
■Trident DPTV-3D
具备3D数码梳形滤波器,拨放电影时恢复影片模式,交错和逐行扫瞄更新,14动态画面质量强化(14D),PAL/NTSC/SECAM等各种规格的电视解码器,并具有可程序的5道分接梳形滤波器,VBI功能,可选择的字幕/图形OSD功能,动画和边缘去交错功能,MPEG2数码视讯界面,以OSD和PIP覆盖SVGA数码/类比。
PIP、POP,多重画面和全景显示模式,可程序的放大缩小视窗,线性和非线性缩放,Gamma修正和alpha混合,支持高速和低成本的画面缓冲器,10位元ADC频端和10位元DAC,进阶数码消除杂讯。
■Philips TDA15500
视讯方面:PAL/NTSC/SECAM的颜色解码,2D梳形滤波器,动态颜色管理和全景缩放。音讯方面:24位元DSP,全功能的数码立体立效和A/V环绕音效和杜比系统。连接方面:类比输入,三重ADC,8位元分辨率,165MHz,标准和中阶自动增益控制, 大支持UXGA输入。
缩放和色彩管理:画面裁切,全部可程序的色阵列支持、垂直和水平多相位滤波器缩放支持。输出:显示模式 高支持到SXGA在85Hz,和WXGA在85Hz,单一或双重像素LVDS界面,每色支持68位元。
■Zoran SupraHD
SupraHD是高整合的HDTV单芯片家族,可满足数码电视接收器ATSC和OpenCable的标准。SupraHD整合产业标准32位元MIPS处理器,高效能的MP@HL MPEG2解码器,CableCARD界面,HDMI接收器,LVDS和1394界面,NTSC/PAL解码器,NTSC/PAL编码器,和标准数码电视I/O功能。
并且整合性的NTSC/PAL解码器含2D/3D梳形滤波器和VBI解码器。并有高效能的32位元DDR存储器界面,512Mbyte记忆位址范围。
■ST STV3550
这颗整合IC**含数码多重标准视讯解码器(STV2310),传送ITU-R BT.601/656视讯串流;同时**含一颗向上整流器,32位元ST20处理器核心,并有所有需要控制TV的外围技术。字幕资料会从输入的串流中抽取出来,并用CPU解码。一个嵌入式OSD生成器传送字幕和图形。
全部可程序的数码视讯输出,以RGB界面传输到平面显示面板,颜色分辨率为410位元,像素分辨率从VGA到WXGA,**含HDTV2。
■Micronas DPS 9455B
DPS 9455B是一颗单芯片数码显示处理器和缩放控制器。ITU-656(8位元)或ITU-601(16位元)中的50/50 I或50/60 P讯号数码输入,3×8位元YcrCb/RGB输入,2种类比RGB/YcrCb输入,**括字幕、图形,480p, 576p, 1080i和720p。4内建ADC,PC输出 高到XGA在75Hz,和WXGA在60Hz。HS和VS输入分离。
显示模式:数码或类比,OSD讯号可以数码内插。视讯处理:4:4:4全处理,RGB到YcrCb转换,类比元素输入的亮度、对比、饱和,动态对比改善(DCI),黑阶层扩增(BLE)、luma和色度转换改善等。
■瑞昱Realtek RTD2553V-LF
RTD2553V-LF为一显示器控制芯片,功能上,支持类比RGB输入(8位元)或色差端子(YPbPr)输入,时脉频率达210MHz,支持数码视讯讯号输入(Video 8/16),支持数码TMDS输入(时脉频率165MHz),支持Windows VISTA需求之HDCP数码内容保护机制(optional),分辨率 高可达WUXGA(1920×1200),适用目前主流之20寸与22寸宽屏幕机种。高效能缩放引擎(Scaling engine)提供 佳之影像缩放效果,先进的色彩引擎(Color engine, Vivid Color TM)可动态调整画面的对比度与色彩饱合度,10位元色彩处理,提供更佳之亮度、对比度、gamma处理。可以支持LVDS, RSDS, TTL等不同界面的LCD面板。可用于小尺寸LCD TV。
■兆宏MagicPixel MP285P
具有MagicPixel的3D动画去交错扫描仪,提供480i/576i/1080i视讯来源高效能的视讯质量,高频宽设计架构支持输入/输出 高可达WUXGA/UXGA分辨率;LCD TV则可支持WXGA/1080P分辨率。
功能上,内建先进的色彩处理器、终端使用者可以自行使用客制化的「开始屏幕」,具弹性和高速设计架构,能够符合消费者的产品差异需求,不管用于高阶电视或显示器。