數(shù)字電視廠商及解決方案全景大掃描

標簽：CPU  TS  MPEG解碼

目前世界上大多數(shù)的國家和地區(qū)都制定了數(shù)字電視實現(xiàn)的時間表，數(shù)字電視的普及趨勢不可逆轉(zhuǎn)。世界上主要的數(shù)字電視標準包括以美國為代表的ATSC、以歐洲為代表的DVB-T、日本的ISDB-T、去年8月公布的中國地面數(shù)字電視傳播標準DMB-TH和有線網(wǎng)絡數(shù)字電視DVB-C以及衛(wèi)星數(shù)字電視DVB-S。

從不同的角度切入，數(shù)字電視可做以下分類：1.按信號傳輸方式分類：可分為地面無線傳輸(地面數(shù)字電視)、衛(wèi)星傳輸(衛(wèi)星數(shù)字電視)、有線傳輸(有線數(shù)字電視)三類。2.按產(chǎn)品類型分類：可分為數(shù)字電視顯示器、數(shù)字電視機頂盒、一體化數(shù)字電視接收機。3.按清晰度分類：可分為低清晰度數(shù)字電視(圖像水平清晰度大于250線)、標準清晰度數(shù)字電視(圖像水平清晰度大于500線)、高清晰度數(shù)字電視(圖像水平清晰度大于800線，即HDTV)。

目前在數(shù)字電視領域，主CPU、傳輸碼流(TS)解復用、MPEG解碼、模擬彩色解調(diào)、視頻信號處理、圖像顯示處理等功能均可集成進一塊芯片中，甚至數(shù)字電視信號解調(diào)解碼、模擬電視信號解調(diào)、HDMI接收、模擬分量視頻信號(YPrPb)/RGB接收、音頻信號解碼也可以一并集成進單芯片，而芯片工藝可達到90納米，甚至65納米技術水平。除了基本數(shù)字電視功能以外，高清數(shù)字電視還將集成進更多的功能接口，諸如USB、SMART Card、1394/iLINK、SATA、網(wǎng)絡接口以及H.264/VC1解碼功能。

每臺數(shù)字電視里大約有5-7顆主要芯片。主要的芯片包括數(shù)字信號調(diào)諧、數(shù)字信號解調(diào)、MPEG解碼、后段圖像處理和內(nèi)存。這些芯片可以全部位于數(shù)字電視機里(數(shù)字電視一體機)，也可以分別位于數(shù)字電視機頂盒和電視機中。

圖1是數(shù)字電視一體機的原理框圖，我們以此為脈絡為您介紹數(shù)字電視各個領域內(nèi)的主要廠商。

1.調(diào)諧器: 調(diào)諧器并非是一顆IC，而是一個模塊，通常是鐵盒(CAN)封裝，俗稱高頻頭，而2004年底業(yè)界開發(fā)出了硅調(diào)諧器，取代鐵盒封裝，是目前調(diào)諧器產(chǎn)品的主流。各個不同的數(shù)字電視標準需要不同規(guī)格的調(diào)諧器。該領域的主要廠家有Microtune、Anadigics、ALPS、Xceive、Freescale、RF Magic。而ST主攻機頂盒領域調(diào)諧器，Broadcom主攻衛(wèi)星電視領域調(diào)諧器。

2.解調(diào)器，這是技術含量最高的部分，門檻較高。現(xiàn)在也有廠家將調(diào)諧器和解調(diào)芯片封裝成一個模塊，但單獨的解調(diào)器還是主流。這個領域主要的廠家包括Intel、DiBcom、Frontier Silicon、NXP 、Dibcom、Siano、Samsung。

英特爾是在2005年10月收購加拿大Zarlink公司的英國無線前端消費類電子業(yè)務分部才獲得此項技術的。英特爾是此領域公認的龍頭廠家。

DiBcom是一家法國廠家，擅長移動DVB-T信號的解調(diào)，也就是手機電視DVB-H，DiBcom技術經(jīng)驗豐富，在高速演算、頻道的判斷架構，及抗多卜勒效應(Doppler compensation)等方面擁有多項專利技術。其產(chǎn)品大多使用于汽車環(huán)境，對于高速行駛中訊號接收能力極佳。不僅具有低功耗的優(yōu)勢，即使車速超過每小時100英哩，仍能穩(wěn)定接收訊號。

3.數(shù)字電視的MPEG解碼。目前主要是MPEG-2解碼，MPEG-4和H.264解碼很快也會被添加進去。數(shù)字電視用的MPEG-2解碼和DVD機里的MPEG-2解碼相差不大，不過數(shù)字電視的性能更優(yōu)秀一些，運算速率更高，緩存更大。DVD機目前多是單片設計，而數(shù)字電視的MPEG-2解碼基本上都是單獨出現(xiàn)的。

意法半導體在MPEG解碼領域是最強的廠家，1995年就推出全球第一片MPEG-2解碼芯片。MPEG解碼芯片的技術門檻不高，關鍵是成本控制問題，而成本控制關鍵的是集成度，意法半導體在這方面最成功，已經(jīng)推出65納米的MPEG-2解碼樣片。

單獨的MPEG-2廠家很少，目前的發(fā)展趨勢是MPEG-2解碼集成到電視控制IC中。獨立的MPEG-2解碼IC主要針對機頂盒市場，此領域廠家有意法半導體、美國的ATI和卓然、日本的富士通、中國臺灣的其樂達、凌陽和中國大陸的海爾。

4.顯示處理芯片IC。該領域幾乎所有的日本廠家都自己完成芯片的開發(fā)。而為除日本廠家外的其他廠家提供此芯片的公司主要有Gnesis、Pixelworks、Trident、意法半導體、Micronas、東芝、NXP、ATI、晨星和聯(lián)發(fā)科等。

5.電源管理芯片。該領域的的半導體廠家有飛兆、Intersil、NXP、安森美、TI、昂寶等。

圖2反映了整個數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)的構成情況。產(chǎn)業(yè)鏈中有ST、TI、NXP這樣的提供數(shù)字電視芯片的芯片供應商，也伴隨著有為這些芯片公司提供服務的軟件廠商，如Esmertec。而這些芯片供應商有可能單獨將芯片提供給數(shù)字電視機頂盒或者一體機的OEM廠商，也更有可能將來自軟件公司的服務和自身的芯片一起做成解決方案提供給OEM廠商。

芯片廠商同時也會將自己的產(chǎn)品用以上兩種形式提供給分銷商或者大量的第三方設計公司，然后再由他們附加價值后提供給OEM廠商，最終終端用戶通過由OEM廠商出品的數(shù)字電視機頂盒或者一體機享受由內(nèi)容供應商和服務供應商提供的豐富多彩的數(shù)字電視節(jié)目。在每一個領域內(nèi)都活躍著一些各具特色的公司，接下來我們將為您一一介紹。

1.芯片提供商主要

ST

意法半導體(ST)的高清數(shù)字電視解決方案包括數(shù)字電視接收嵌入式解決方案及單芯片解決方案。產(chǎn)品線涵蓋了數(shù)字解調(diào)器、視頻信號處理器、調(diào)諧器、外設功能IC和音/視頻開關等。

在數(shù)字電視接收嵌入式解決方案中，數(shù)字一體化調(diào)諧器包括數(shù)字射頻頻率調(diào)諧和信道解碼兩部分，從接收到的數(shù)字電視射頻信號解調(diào)輸出標準的MPEG傳輸碼流信號。未特殊加密的MPEG碼流直接輸入到ST數(shù)字電視信號解碼芯片中進行處理;對于特殊加密的MPEG碼流，首先輸入到CI卡回路進行解密，再將碼流直接輸入ST數(shù)字電視信號解碼系統(tǒng)芯片進行處理。經(jīng)ST數(shù)字電視信號解碼系統(tǒng)芯片的MPEG解碼和信號編碼，AD變換輸出模擬YPRPB和立體聲音頻信號，到已有的模擬電視系統(tǒng)顯示數(shù)字電視圖像，從而構成完整的液晶高清數(shù)字電視。

ST數(shù)字電視單片系統(tǒng)芯片及附帶的FLASH/DDR SDRAM存儲器，外圍的數(shù)模一體化調(diào)諧器、模擬開關芯片、HDMI/YPrPb/VGA輸入處理芯片、液晶屏、伴音處理芯片、音頻放大電路、揚聲器、CI卡電路，以及鍵盤/遙控接收，共同組成液晶高清數(shù)字電視接收系統(tǒng)。

TI

作為DLP技術的主要倡導者，TI的產(chǎn)品線主要以視頻解碼器為主。TI除了常規(guī)的數(shù)字電視芯片還擁有名為Hollywood的單芯片的移動數(shù)字電視解決方案。Hollywood包含兩款芯片：DTV1000與DTV1001芯片。DTV1000支持DVB-H，工作頻率范圍為470-750MHz(UHF)以及1.670-1.675GHz(L-band);而DTV1001支持ISDB-T“one-segment”，工作頻率范圍為470-770MHz。二者最小占位面積均不到1cm2，相比調(diào)諧器、解調(diào)器及外部存儲器三者分離的解決方案可節(jié)省更多占板面積。DTV100X可支持多個并行電視頻道的視頻基本流(elementary stream)傳輸，頻道切換時間少于1.5秒。

NXP

飛利浦在模擬電視時代就是電視領域內(nèi)的領導廠商之一。脫胎于飛利浦芯片部門的NXP在數(shù)字電視領域有很深的技術積淀，具有寬廣的產(chǎn)品線，針對高中低端市場都有相應的解決方案。 其單芯片方案TV210D令50-60Hz CRT電視也能具備接收數(shù)字信號的能力，該芯片還提供動態(tài)畫面管理功能，能實現(xiàn)優(yōu)秀的畫面。針對DVB-T市場有TV505D參考設計，針對ATSC市場有基于其NEXPERIA處理器的中端集成型解決方案TV810和主流集成型液晶電視解決方案TV520。

ATI

ATI可以提供各個標準的數(shù)字電視機頂盒芯片，同時也可以提供數(shù)字電視一體機芯片，也生產(chǎn)數(shù)字電視調(diào)諧器。ATI推出了Xilleon系列的數(shù)字電視芯片。其中Xilleon226是ATI第三代的數(shù)字電視芯片，其包含一個300MHz的CPU，雙高清解碼器、雙音頻解碼、支持多標準的CA，支持USB/EIDE/Serial/IR/PCI接口。Xilleon 210VC配備ATSC、QAM以及NTSC信號等解碼功能，有條件接收(CA)，多路分配器，掃描線轉(zhuǎn)換，IP轉(zhuǎn)換，以及顯示菜單用的2維和3維圖形處理功能。Xilleon 210H是一款DVB高清數(shù)字電視芯片、Xilleon 210D是一款DVB標清數(shù)字電視芯片。Xilleon 240S/H是理想的低成本ATSC數(shù)字電視芯片，依然支持NTSC制式的模擬信號輸入，具有高清或標清的MPEG-2解碼功能。而較高端的Xilleon具有最快處理速度的500M-600Mhz CPU，存儲帶寬高達5GB/S，支持世界范圍內(nèi)的模擬視頻和音頻信號(NTSC、PAL)，進一步支持USB2.0接口和SD卡及記憶棒。ATI還可提供數(shù)字電視的前端解調(diào)器，包括THEATER 313/310和NXT2003/2004。

MTK

聯(lián)發(fā)科先后推出符合美規(guī)、歐規(guī)的數(shù)字電視芯片，主要提供HDMI、MPEG解碼器與圖象處理芯片，搭配其它芯片廠的De-Modulator與Tuner出貨;另外，聯(lián)發(fā)科將推出更高整合度的數(shù)字電視單芯片，進一步將MPEG2 Decoder與De-Modulator與TV Controller整合，最后只剩Tuner外掛。 聯(lián)發(fā)科最大的特點在于，它不僅能提供數(shù)字電視芯片還能夠提供Turn key的解決方案，該模式受到了眾多OEM廠商的歡迎。

Genesis

Genesis的PūrVIEW HD系列DTV控制器提供了靈活、性價比高的解決方案。其主要針對采用ATSC/DVB標準的國家和地區(qū)，提供MPEG-2解碼，支持杜比環(huán)繞(AC3)、MP3等其它音頻，輸出分辨率可以支持WUXGA/1080P。

Trident

Trident是業(yè)界領先的數(shù)字電視處理SOC芯片供應商。近期Trident推出了第五代數(shù)字視頻處理SOC芯片-SVP EX以及用于HDTV系統(tǒng)的HiDTV芯片。其最新推出的TV-Master是一個高度整合的，高速USB2.0的方便便捷的電視圖像捕獲設備，給基于PC機或筆記本電腦看電視提供一個低成本的解決方案。TV-Master這個單顆的IC整合了兩通道16Bit音頻ADC，兩通道10Bit、2D梳狀濾波器的高性能的視頻解碼器(video decoders)以及一個內(nèi)嵌的MCU。

Pixelworks

Pixelworks是一家為數(shù)字電視廠家提供系統(tǒng)級芯片和軟件的半導體公司。其在SOC芯片上集成了微處理器、存儲器和圖像處理器，通過優(yōu)化和處理視頻信號，獲得高質(zhì)量的顯示效果。其擁有一項名為DNX(Digital Natural Expression)的核心電視技術，可以典型的提高視頻圖像的質(zhì)量，獲得清晰、自然和高清的圖像。該技術包括運動自適應去隔行算法、像素增強、豐富的色彩處理、視頻圖像增強、數(shù)字降噪、精密縮放數(shù)字偏轉(zhuǎn)控制等。其媒體處理芯片系列包括PWM2000、PWM2020和PWM2030。

卓然

卓然數(shù)字電視領域內(nèi)成長性很強的一家公司，其專長在于可以通過全面的平臺參考設計、完善的軟件以及專業(yè)支持團隊，實現(xiàn)對數(shù)字機頂盒產(chǎn)品持續(xù)不斷的創(chuàng)新。其SupraTV處理器用于眾多制造商的數(shù)字機頂盒產(chǎn)品，而SupraHD處理器被用于很多知名品牌的數(shù)字電視產(chǎn)品。

希圖視鼎

希圖視鼎是位于中國北京的一家音視頻編解碼芯片設計公司。其推出的CC1100 SoC集成了350MHz RISC處理器，256位的向量處理器，Motion Estimation引擎和Entropy引擎可編程模塊，以及DDRII-667控制器，具有DAC，PCI-E, SATA, USB2.0 OTG和SDIO等外設接口。它支持MPEG-2，H.264, MPEG-4.2, VC-1, RM，F(xiàn)lash和MJEPG等多視頻格式的編解碼及轉(zhuǎn)碼。

Vivace

Vivace(芯慧同用)通過對自定義處理器、高集成化固件以及硅驗證IP的結(jié)合， 正努力創(chuàng)造出高性能芯片，滿足媒體處理器的高標準要求。芯慧同用半導體芯片可支持包括 H264/MPEG4 AVC, MPEG4 ASP, Windows Media 9, MPEG2及VC-1 在內(nèi)的多種視頻壓縮標準和包括AES, DES, 3-DES及DVB CSA在內(nèi)的多種解碼標準。其出品的VSP300芯片是下一代高清集成數(shù)字電視的理想設備。 高性能解決方案將高質(zhì)量視頻集成入平臺，支持無線接入高清晰流。VSP300支持多種數(shù)據(jù)標準和數(shù)字版權管理標準(DRM)，并擁有完整的應用程序庫。VSP300 運行Linux和 Windows CE 操作系統(tǒng)，具備完整的開發(fā)環(huán)境。

2.第三方設計公司：

隨著產(chǎn)業(yè)分工的進一步細化，和出于成本以及產(chǎn)品面市速度的多方面考慮，數(shù)字電視領域也活躍著一批第三方設計公司。比如深圳英諾(Innor)科技公司就是一家主要基于TI、Zoran、ST、Philips的芯片進行數(shù)字電視系統(tǒng)設計的第三方設計公司。而北京時代飛騰技術有限公司也是活躍在該領域的一家第三方設計公司，其前身是隸屬于TI的應用設計開發(fā)公司北京長信嘉實業(yè)有限公司，時代飛騰基于TI達芬奇平臺的解決方案已經(jīng)應用于創(chuàng)維集團的高清電視當中。而上海全景數(shù)字技術有限公司是另一家基于TI芯片開發(fā)高清電視解決方案的設計公司。

分銷商：

科通通信代理博通的機頂盒芯片。大聯(lián)大旗下的世平則代理NXP的硅調(diào)諧器，而艾睿和安富利代理ST的數(shù)字電視芯片。一些分銷商在代理元器件的同時，也會推出自己與元器件應用相關的解決方案，以促進元器件的銷售和擴大自己的產(chǎn)品線。比如世健系統(tǒng)就擁有基于Pixworks的數(shù)字電視方案。

3.OEM

創(chuàng)維、康佳、長虹、TCL等企業(yè)是其中的代表，他們出產(chǎn)了大量的數(shù)字電視機頂盒，也正積極地同機卡分離方案提供商合作推出數(shù)字電視一體機。國微半導體公司可以提供符合DTV-CI標準的CAM卡，同時開發(fā)符合中視科技規(guī)范的機卡分離的一體機模塊。

最后值得一提的是在數(shù)字電視領域涌現(xiàn)出了一批本土的芯片公司，他們有同洲電子、杭州國芯、奇碼科技、復旦微納、凌訊科技、海思半導體、北京海爾等。

展望未來廣播電視的數(shù)字化絕不僅僅是機頂盒置換這么簡單，從目前的發(fā)展情況來看，“雙向化，交互式和與互聯(lián)網(wǎng)的融合”成為市場和產(chǎn)品的主要趨勢。無論是機頂盒老牌廠家ST，還是從IT領域殺入的新軍ATI，或者是從中型設計公司進步到大公司的Zoran，他們的產(chǎn)品都伴隨著更高的圖像清晰度，更多的媒體接口，更好的交互功能和更完善的網(wǎng)絡通訊功能。在這些技術提供商和相關服務提供商的推動下，數(shù)字電視不僅能夠給消費者帶來更多更清晰的節(jié)目，而且能夠提供給消費者一個個性化的、互動的家庭多媒體信息平臺。而服務提供商也能夠通過這一覆蓋率最高的互動平臺，真實深刻地了解到不同消費群體的需求，提供最大可能的，滿足不同人群的商業(yè)機會。