笔记本电脑/上网本的超薄型音视频接口解决方案

上网本延续去年的引领风潮，已成为最新的发展概念。新的笔记本电脑及上网本都朝着体积轻薄的方向发展，其面板的背光也趋势逐渐改成LED光源，以大大减小笔记本电脑的厚度。在主机的部分，将光驱移出成为外接设备也进一步减小了笔记本电脑的厚度及重量。为进一步减小主机厚度，制造商面临的困难是如何解决D-sub和网络接口(消费者最经常使用的两个接口)的占位空间及厚度。本文探讨解决这些问题的最佳方案。

针对轻薄型笔记本电脑的厚度需求，DisplayPort|0">DisplayPort及HDMI|0">HDMI都具有薄型接口方案，都提供比原来CRT/VGA更高分辨率，因此DisplayPort及HDMI接口是取代原来D-sub的最佳选择。DisplayPort及HDMI的全系列芯片，都已通过两个组织官方的测试及认证。

那么，如何将DisplayPort及HDMI技术整合到笔记本电脑及上网本中呢？如图1所示，一般笔记本电脑的主机中都有CPU及图像处理器，或者两者合二为一。原来的D-sub接口便是将图像处理器输出的模拟信号源 ( CRT/VGA )直接输出到笔记本电脑外。为解决D-sub接口的厚度问题，可以用一颗HDMI发送芯片( iT6610 )或一颗DisplayPort发送芯片( iT6503 )置于图像处理器外，以DVO的数字接口与发送芯片相连，将音视频信号输入发送芯片，由发送芯片处理此DVO信号，并加入来自音源的信号，转为HDMI或DisplayPort输出。

图1：笔记本电脑/上网本的主机架构。 在此设计中，必须注意空间需求及接口的配合。在空间需求方面，iT6610采用9x9mm QFN 64引脚的小封装，可以置放进主板设计中。此外，iT6610还支持RGB888 Dual Edge的接口模式，此一模式可以让DVO的连接数量省下一半，仅需12条DVO线，能就达到业界普遍需求的1080p(1920x1200)。与此同时，音频信号也通过I2S或SPDIF，利用同一条HDMI或DisplayPort线输出至电视。这样，除了可省接口的数量外，也使得消费者不需去处理复杂的多条外接音视频接线，完全可以用HDMI或DisplayPort的一条线缆取代。 iT6503是一个2-lane的DisplayPort发射器。在DisplayPort的规格中，最多可提供4-lane的选择，用以提供更大的解悉度 ( resolution )及更多的色深　(　color depth　)。然而针对笔记本及上网本的需求，2-lane应足以提供够用的需求。　iT6503仅含2-lane的DisplayPort 发射器，可以达到广泛被使用的Full HD ( 1920 X 1080@60Hz )的影片播放，或是UXGA ( 1600 X 1200@ 60Hz )的VESA 规格。iT6503提供一个刚好适合的DisplayPort发射端解决方案，可以帮助客户，以相对较低的成本，就能拥有一个DisplayPort的输出。相对于传统仅有D-sub的笔记本，有DisplayPort／HDMI输出的笔记本，是比较高阶的，在产品差异化下，消费者会愿意以一定价差来赚买这种高阶的产品。 部份的上网本或笔记本，会采用内建双模输出 ( Dual Mode ) 的绘图卡。此种绘图卡的高速影像输出，会是AC-Coupled的讯号，在做HDMI的输出时，会遇到两个技术上的问题待克服，第一个是AC-Coupled转成DC-Coupled的转换，因为HDMI的讯号是DC-Coupled的，另一个则是主板上的长布线造成的讯号质量衰减。针对此两问题，我们提供一个技术方案，HDMI Retimer，可以同时克服两个问题。 如图2，CAT6351就是一个HDMI Retimer，采用很小的QFN 40pin，可以接收来自绘图上的AC-Coupled或DC-Coupled的讯号，再重新送出去 ( Re-transmit )HDMI接口。CAT6351以此Re-transmit的方式，可以将经过主板上长线布局的讯号增强，这样消费者若以笔记本的HDMI接口直接接HDMI 电视时，就不需担忧过长的HDMI线材，会造成画质不稳定或是不兼容的问题。 图2：HDMI Retimer解决方案。 由于HDMI或DisplayPort可以取代传统D-sub的音视频接线，有部分笔记本电脑或上网本制造商将倾向移除占空间的D-sub接口，而是采用DisplayPort或HDMI。这样的方案会让消费者面临一个问题，即如何将只有HDMI/DisplayPort接口的笔记本电脑，与家中现有的显示器或投影仪相连，以便播放来自笔记本电脑的音视频。 为满足这一需求，可以用一个转接的概念来实现。如图3所示，iT6512是一个单芯片的转换器，可以将来自笔记本电脑的DisplayPort信号，转换为音频和视频信号分离的信号，视频信号经由D-sub接口输出至显示器或投影仪，而音频信号也可直接输出。iT6512仅集成了两路DisplayPort接收器，就足以支持1080p(1920x1080)的分辨率，并达到节省空间和耗电的目标。