從7月1日開始,美國市場上銷售的36英寸以上電視機至少有一半必須具備數字功能。在今后數年內,所有美國電視機都被要求提供數字接收功能。這項強制規定已經導致向亞洲電視機OEM廠商供應IC的大多數無晶圓廠半導體公司出現激烈競爭。

問題是當數字接收功能只是簡單地被添加到現有電視機上時,其效果往往較差。如果要兼容所有的輸入格式和顯示格式,數字電視必須處理從單聲道到5.1杜比聲道的音頻,而且數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數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。事實上,電視機要實現的數字功能比這更復雜。因此那些缺少MPEG-2解碼經驗的半導體供應商現在必須為他們的客戶設計一種全新的系統IC。

在Sarnoff公司看來,這給硅知識產權(IP)供應商創造了極好的機會。憑借在MPEG編解碼器、糾錯算法、測試平臺以及其它數字電視開發方面的豐富經驗,Sarnoff正在將它的專業技術轉變成可綜合IP。該IP輸入恢復的MPEG-2位流,輸出視頻。

高清晰音/視頻系統處理器IP是Sarnoff公司SelectCores產品線的一個重要組成部分。它可用于機頂盒或接收器設備,但現在,Sarnoff正將它特別瞄準電視接收機市場。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,它還包含一個基于專有24位DSP內核的音頻解碼器,可以完全解碼杜比AC-3 5.1聲道,并能將輸出信號向下混合成雙聲道。該IP適用于臺積電的130nm工藝。

解碼器的外圍支持功能包括直接存儲器訪問、位移動和DDR DRAM控制引擎等,以有效避免在操作中出現瓶頸。一個兼容Amba的系統接口可以把該IP與它將被集成進的電視系統級芯片(SoC)相連。

這些功能大部分都可以在IP市場上挑選得到,而且一些部分可以由自己編寫?！暗珜σ患覜]有太多MPEG開發經驗的公司來說,設計和驗證所有功能將是一項極具挑戰性的工作,”Sarnoff業務總監Bill Mayweather表示。要知道,一個主類/高級MPEG-2編碼器必須處理36種規定的數據格式。

此外,設計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,從全環繞音頻系統到小房間內一對廉價的揚聲器。所以,光驗證問題就已經夠復雜了。

除了驗證之外,還有一個不易把握的視圖經驗問題。事實上,MPEG規定了一個指定位流的圖像看上去應該是什么樣,但它沒有詳細規定音頻和視頻必須如何同步,或者在錯誤恢復期間如何能保持OSD的圖像。

“經驗可以解決這些問題,”Mayweather表示,“Sarnoff的視頻IP已經是第五代。它構建于我們的經驗之上,并使用Sarnoff位流進行了驗證。”

該IP還提供多種可選功能,包括用于視頻幀存儲的4:1壓縮、額外的視頻輸入格式、杜比ProLogic II和虛擬環繞處理,以及一系列混合信號器件,如用于視頻的10位D/A轉換器。

設計套件包含音頻固件和視頻解碼器的微代碼、濾波器系數、多層模型、IP的Verilog源代碼以及測試平臺。Sarnoff還提供工程支持。

作者:張國勇