數(shù)字電視廠商及解決方案全景大掃描

標(biāo)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(shí)現(xiàn)的時(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)DMB-TH和有線網(wǎng)絡(luò)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(jī)頂盒、一體化數(shù)字電視接收機(jī)。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(biāo)準(zhǔn)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(lǐng)域，主CPU、傳輸碼流(TS)解復(fù)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(jìn)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(jìn)單芯片，而芯片工藝可達(dá)到90納米，甚至65納米技術(shù)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(jìn)更多的功能接口，諸如USB、SMART Card、1394/iLINK、SATA、網(wǎng)絡(luò)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(jī)里(數(shù)字電視一體機(jī))，也可以分別位于數(shù)字電視機(jī)頂盒和電視機(jī)中。

圖1是數(shù)字電視一體機(jī)的原理框圖，我們以此為脈絡(luò)為您介紹數(shù)字電視各個(gè)領(lǐng)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(gè)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(gè)不同的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)需要不同規(guī)格的調(diào)諧器。該領(lǐng)域的主要廠家有Microtune、Anadigics、ALPS、Xceive、Freescale、RF Magic。而ST主攻機(jī)頂盒領(lǐng)域調(diào)諧器，Broadcom主攻衛(wèi)星電視領(lǐng)域調(diào)諧器。

2.解調(diào)器，這是技術(shù)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(gè)模塊，但單獨(dú)的解調(diào)器還是主流。這個(gè)領(lǐng)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(fèi)類電子業(yè)務(wù)分部才獲得此項(xiàng)技術(shù)的。英特爾是此領(lǐng)域公認(rèn)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(jī)電視DVB-H，DiBcom技術(shù)經(jīng)驗(yàn)豐富，在高速演算、頻道的判斷架構(gòu)，及抗多卜勒效應(yīng)(Doppler compensation)等方面擁有多項(xiàng)專利技術(shù)。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(shí)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(jìn)去。數(shù)字電視用的MPEG-2解碼和DVD機(jī)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(yùn)算速率更高，緩存更大。DVD機(jī)目前多是單片設(shè)計(jì)，而數(shù)字電視的MPEG-2解碼基本上都是單獨(dú)出現(xiàn)的。

意法半導(dǎo)體在MPEG解碼領(lǐng)域是最強(qiáng)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(shù)門檻不高，關(guān)鍵是成本控制問題，而成本控制關(guān)鍵的是集成度，意法半導(dǎo)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(dú)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(dú)立的MPEG-2解碼IC主要針對機(jī)頂盒市場，此領(lǐng)域廠家有意法半導(dǎo)體、美國的ATI和卓然、日本的富士通、中國臺灣的其樂達(dá)、凌陽和中國大陸的海爾。

4.顯示處理芯片IC。該領(lǐng)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(dǎo)體、Micronas、東芝、NXP、ATI、晨星和聯(lián)發(fā)科等。

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

圖2反映了整個(gè)數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)的構(gòu)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(yīng)商，也伴隨著有為這些芯片公司提供服務(wù)的軟件廠商，如Esmertec。而這些芯片供應(yīng)商有可能單獨(dú)將芯片提供給數(shù)字電視機(jī)頂盒或者一體機(jī)的OEM廠商，也更有可能將來自軟件公司的服務(wù)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(shí)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(shè)計(jì)公司，然后再由他們附加價(jià)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(jī)頂盒或者一體機(jī)享受由內(nèi)容供應(yīng)商和服務(wù)供應(yīng)商提供的豐富多彩的數(shù)字電視節(jié)目。在每一個(gè)領(lǐng)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(dǎo)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(shè)功能IC和音/視頻開關(guān)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行處理;對于特殊加密的MPEG碼流，首先輸入到CI卡回路進(jìn)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(jìn)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(gòu)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(guān)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(yáng)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(shù)的主要倡導(dǎo)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(gè)并行電視頻道的視頻基本流(elementary stream)傳輸，頻道切換時(shí)間少于1.5秒。

NXP

飛利浦在模擬電視時(shí)代就是電視領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)導(dǎo)廠商之一。脫胎于飛利浦芯片部門的NXP在數(shù)字電視領(lǐng)域有很深的技術(shù)積淀，具有寬廣的產(chǎn)品線，針對高中低端市場都有相應(yīng)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(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的畫面。針對DVB-T市場有TV505D參考設(shè)計(jì)，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(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字電視機(jī)頂盒芯片，同時(shí)也可以提供數(shù)字電視一體機(jī)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(gè)300MHz的CPU，雙高清解碼器、雙音頻解碼、支持多標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)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(biāo)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(dá)5GB/S，支持世界范圍內(nèi)的模擬視頻和音頻信號(NTSC、PAL)，進(jìn)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(jìn)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(diǎn)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(jià)比高的解決方案。其主要針對采用ATSC/DVB標(biāo)準(zhǔn)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(lǐng)先的數(shù)字電視處理SOC芯片供應(yīng)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(gè)高度整合的，高速USB2.0的方便便捷的電視圖像捕獲設(shè)備，給基于PC機(jī)或筆記本電腦看電視提供一個(gè)低成本的解決方案。TV-Master這個(gè)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(gè)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(dǎo)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(xiàng)名為DNX(Digital Natural Expression)的核心電視技術(shù)，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(shù)包括運(yùn)動自適應(yīng)去隔行算法、像素增強(qiáng)、豐富的色彩處理、視頻圖像增強(qiáng)、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(lǐng)域內(nèi)成長性很強(qiáng)的一家公司，其專長在于可以通過全面的平臺參考設(shè)計(jì)、完善的軟件以及專業(yè)支持團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)字機(jī)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(jī)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(shè)計(jì)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(shè)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(yàn)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(biāo)準(zhǔn)要求。芯慧同用半導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)和包括AES, DES, 3-DES及DVB CSA在內(nèi)的多種解碼標(biāo)準(zhǔn)。其出品的VSP300芯片是下一代高清集成數(shù)字電視的理想設(shè)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(biāo)準(zhǔn)和數(shù)字版權(quán)管理標(biāo)準(zhǔn)(DRM)，并擁有完整的應(yīng)用程序庫。VSP300 運(yùn)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(shè)計(jì)公司：

隨著產(chǎn)業(yè)分工的進(jìn)一步細(xì)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(lǐng)域也活躍著一批第三方設(shè)計(jì)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(jìn)行數(shù)字電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第三方設(shè)計(jì)公司。而北京時(shí)代飛騰技術(shù)有限公司也是活躍在該領(lǐng)域的一家第三方設(shè)計(jì)公司，其前身是隸屬于TI的應(yīng)用設(shè)計(jì)開發(fā)公司北京長信嘉實(shí)業(yè)有限公司，時(shí)代飛騰基于TI達(dá)芬奇平臺的解決方案已經(jīng)應(yīng)用于創(chuàng)維集團(tuán)的高清電視當(dāng)中。而上海全景數(shù)字技術(shù)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(shè)計(jì)公司。

分銷商：

科通通信代理博通的機(jī)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(shí)，也會推出自己與元器件應(yīng)用相關(guān)的解決方案，以促進(jìn)元器件的銷售和擴(kuò)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(jī)頂盒，也正積極地同機(jī)卡分離方案提供商合作推出數(shù)字電視一體機(jī)。國微半導(dǎo)體公司可以提供符合DTV-CI標(biāo)準(zhǔn)的CAM卡，同時(shí)開發(fā)符合中視科技規(guī)范的機(jī)卡分離的一體機(jī)模塊。

最后值得一提的是在數(shù)字電視領(lǐng)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(fù)旦微納、凌訊科技、海思半導(dǎo)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(jī)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(jī)頂盒老牌廠家ST，還是從IT領(lǐng)域殺入的新軍ATI，或者是從中型設(shè)計(jì)公司進(jìn)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(luò)通訊功能。在這些技術(shù)提供商和相關(guān)服務(wù)提供商的推動下，數(shù)字電視不僅能夠給消費(fèi)者帶來更多更清晰的節(jié)目，而且能夠提供給消費(fèi)者一個(gè)個(gè)性化的、互動的家庭多媒體信息平臺。而服務(wù)提供商也能夠通過這一覆蓋率最高的互動平臺，真實(shí)深刻地了解到不同消費(fèi)群體的需求，提供最大可能的，滿足不同人群的商業(yè)機(jī)會。