基于液晶高清数字电视技术发展与主流方案分析

频信号输出到模拟电视信号解调单元，一路解调输出复合视频信号经视频解调将标准的数字分量信号输出到视频信号输入处理及显示输出通道，另一路解调输出音频信号或伴音第二中频信号到音频信号处理放大通道。PAL/SECAM/NTSC 3D亮色分离技术的应用实现了完全的亮色分离。

音频信号处理放大通道由音频信号处理及音频信号放大单元构成，负责电视伴音解调、I2S数字伴音变换、环绕声处理、音频控制及放大输出。SRS、杜比环绕、自动音量调整(AVL)、多段均衡、伴音延时、I2S信号(来自HDMI和数字电视伴音)接收等都是液晶数字电视常用的音频处理技术。

视频信号输入处理及显示输出通道由YPrPb/VGA输入、HDMI输入、视频信号处理、图像显示处理、LVDS输出和液晶屏构成，承担标准分量信号的输入变换、图像处理及质量改善、图像显示格式变换控制以及LVDS调制输出等任务。而图像噪声检测及自动3D图像降噪技术、带运动预测和补偿的去隔行变换(De-interlacer)技术及图像质量改善技术(LTI、CTI、对比度加强、清晰度加强、多维色彩修正、GAMMA校正)的应用又确保在液晶屏上显示出完美的图像。

目前液晶高清数字电视解决方案可分为数字电视接收嵌入式(add-on)解决方案和单芯片解决方案。其中，嵌入式解决方案是在已有的模拟液晶电视基础上附加数字电视接收功能，数字电视接收通道经MPEG-2解码及编码后输出分量视频信号(YPrPb)，再输入到模拟液晶电视单元，构成完整的数字高清液晶电视。现在的数字电视接收嵌入式解决方案成熟度高、开发周期短，但总体成本偏高，系统设计及图像处理显示性能不够优化。

而单芯片解决方案则是以包含MPEG解码、复合视频信号解码、视频信号处理、图像显示处理以及微控制单元的单芯片为主构成。这种方案内置3D梳状滤波器和图像加强等高性能处理系统，具有集成度高，成本低的优点，但开发技术难度大，开发周期长，成熟度有待提高。不过，随着集成度、成熟度的不断提高，单芯片解决方案将成为未来液晶高清数字电视的主导方案。

ST的液晶高清数字电视解决方案

意法半导体(ST)的液晶高清数字电视解决方案包括数字电视接收嵌入式解决方案及单芯片解决方案。

由图2所示的数字电视接收嵌入式解决方案框图可看出，数字一体化调谐器包括数字射频频率调谐和信道解码两部分，从接收到的数字电视射频信号解调输出标准的MPEG传输码流信号。未特殊加密的MPEG码流直接输入到ST数字电视信号解码芯片中进行处理;对于特殊加密的MPEG码流，首先输入到CI卡回路进行解密，再将码流直接输入ST数字电视信号解码系统芯片进行处理。经ST数字电视信号解码系统芯片的MPEG解码和信号编码，AD变换输出模拟YPRPB和立体声音频信号，到已有的模拟电视系统显示数字电视图像，从而构成完整的液晶高清数字电视。

以下是ST数字电视信号处理解码芯片的主要功能及特点：

高性能200MHz 32位CPU内核;

2路串行或并行码流输入，1路双向码流接口，共计3路码流接口;

可编程传输接口(PTI)：适于DVB、ATSC、OpenCable、DIRECTV的传输码流解复用，集成DES及DVB解扰;

一路MPEG-2高清解码;

模拟RGB或YPRPB输出，1080I、720P、480P、480I;

模拟PAL/NTSC复合视频信号(CVBS)和亮色(YC)信号输出;

内置基于位图字符(OSD)发生器;

一路数字音频解码，可实现MPEG-1、MPEG-2、MP3、AAC和AC3解码;

5.1声道数字伴音转换为两声道输出;

两路24位DAC输出模拟音频信号，一路S/PDIF数字音频输出。

图3：液晶高清数字电视单芯片解决方案。

图3是液晶高清数字电视单芯片解决方案框图。ST数字电视单片系统芯片及附带的FLASH/DDR SDRAM存储器，外围的数模一体化调谐器、模拟开关芯片、HDMI/YPrPb/VGA输入处理芯片、液晶屏、伴音处理芯片、音频放大电路、扬声器、CI卡电路，以及键盘/遥控接收，共同组成液晶高清数字电视接收系统。

这种数字电视单芯片解决方案可方便地实现目前所有数字/模拟标准信号的接收处理(当然，对于地区的不同接收制式标准应选用不同的接收前端)，以及对HDMI、高清YPrPb和VGA信号的接收处理。在图像处理显示方面，该方案具有3D NTSC/PAL/SECAM亮色分离单元，加强边沿细化的带运动补偿的去隔行变换处理，以及应用3D降噪、对比度加强、色空间修正等高性能的视频处理技术，能支持到最高标准1080P的显示，可方便地实现PIP、PAP、POP显示。在音频处理方面，该方案实现MPEG1、MPEG2、AC3、MP3的数字伴音解码和AM-FM MONO、NICAM、BTSC、Zweiton等模拟伴音解码，可调整大范围伴音延时以确保伴音与图像同步，可进行杜比、SRS、ST环绕声处理及五段均衡