筆記本/上網(wǎng)本的超薄型音視頻接口解決方案

上網(wǎng)本延續(xù)去年的引領(lǐng)風(fēng)潮，已成為最新的發(fā)展概念。新的筆記本電腦及上網(wǎng)本都朝著體積輕薄的方向發(fā)展，其面板的背光也趨勢(shì)逐漸改成LED光源，以大大減小筆記本電腦的厚度。在主機(jī)的部分，將光驅(qū)移出成為外接設(shè)備也進(jìn)一步減小了筆記本電腦的厚度及重量。為進(jìn)一步減小主機(jī)厚度，制造商面臨的困難是如何解決D-sub和網(wǎng)絡(luò)接口(消費(fèi)者最經(jīng)常使用的兩個(gè)接口)的占位空間及厚度。本文探討解決這些問題的最佳方案。
 做為高速音視頻接口技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，聯(lián)陽半導(dǎo)體( ITE Technology)提供完整的接口芯片解決方案，包括最受矚目的兩種最新接口規(guī)格DisplayPort及HDMI解決方案

 針對(duì)輕薄型筆記本電腦的厚度需求，DisplayPort及HDMI都具有薄型接口方案，都提供比原來CRT/VGA更高分辨率，因此DisplayPort及HDMI接口是取代原來D-sub的最佳選擇。聯(lián)陽半導(dǎo)體的DisplayPort及HDMI的全系列芯片，都已通過兩個(gè)組織官方的測(cè)試及認(rèn)證。該公司擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)來幫助客戶利用這兩種技術(shù)實(shí)現(xiàn)輕薄型筆記本電腦。

 那么，如何將DisplayPort及HDMI技術(shù)整合到筆記本電腦及上網(wǎng)本中呢？如圖1所示，一般筆記本電腦的主機(jī)中都有CPU及圖像處理器，或者兩者合二為一。原來的D-sub接口便是將圖像處理器輸出的模擬信號(hào)源 ( CRT/VGA )直接輸出到筆記本電腦外。為解決D-sub接口的厚度問題，可以用一顆HDMI發(fā)送芯片( iT6610 )或一顆DisplayPort發(fā)送芯片( iT6503 )置于圖像處理器外，以DVO的數(shù)字接口與發(fā)送芯片相連，將音視頻信號(hào)輸入發(fā)送芯片，由發(fā)送芯片處理此DVO信號(hào)，并加入來自音源的信號(hào)，轉(zhuǎn)為HDMI或 DisplayPort輸出。

 
圖1：筆記本電腦/上網(wǎng)本的主機(jī)架構(gòu)。

 在此設(shè)計(jì)中，必須注意空間需求及接口的配合。在空間需求方面，iT6610采用9x9mm QFN 64引腳的小封裝，可以置放進(jìn)主板設(shè)計(jì)中。此外，iT6610還支持RGB888 Dual Edge的接口模式，此一模式可以讓DVO的連接數(shù)量省下一半，僅需12條DVO線，能就達(dá)到業(yè)界普遍需求的1080p(1920x1200)。與此同時(shí)，音頻信號(hào)也通過I2S或SPDIF，利用同一條HDMI或DisplayPort線輸出至電視。這樣，除了可省接口的數(shù)量外，也使得消費(fèi)者不需去處理復(fù)雜的多條外接音視頻接線，完全可以用HDMI或DisplayPort的一條線纜取代。

 iT6503 是一個(gè)2-lane的DisplayPort發(fā)射器。在DisplayPort的規(guī)格中，最多可提供4-lane的選擇，用以提供更大的解悉度 ( resolution )及更多的色深　(　color depth　)。然而針對(duì)筆記本及上網(wǎng)本的需求，2-lane應(yīng)足以提供夠用的需求。　iT6503僅含2-lane的DisplayPort 發(fā)射器，可以達(dá)到廣泛被使用的Full HD ( 1920 X 1080@60Hz )的影片播放，或是UXGA ( 1600 X 1200@ 60Hz )的VESA 規(guī)格。iT6503提供一個(gè)剛好適合的DisplayPort發(fā)射端解決方案，可以幫助客戶，以相對(duì)較低的成本，就能擁有一個(gè)DisplayPort的輸出。相對(duì)于傳統(tǒng)僅有D-sub的筆記本，有DisplayPort／HDMI輸出的筆記本，是比較高階的，在產(chǎn)品差異化下，消費(fèi)者會(huì)愿意以一定價(jià)差來賺買這種高階的產(chǎn)品。

 部份的上網(wǎng)本或筆記本，會(huì)采用內(nèi)建雙模輸出 ( Dual Mode ) 的繪圖卡。此種繪圖卡的高速影像輸出，會(huì)是AC-Coupled的訊號(hào)，在做HDMI的輸出時(shí)，會(huì)遇到兩個(gè)技術(shù)上的問題待克服，第一個(gè)是AC- Coupled轉(zhuǎn)成DC-Coupled的轉(zhuǎn)換，因?yàn)镠DMI的訊號(hào)是DC-Coupled的，另一個(gè)則是主板上的長(zhǎng)布線造成的訊號(hào)質(zhì)量衰減。針對(duì)此兩問題，我們提供一個(gè)技術(shù)方案，HDMI Retimer，可以同時(shí)克服兩個(gè)問題。 如圖2，CAT6351就是一個(gè)HDMI Retimer，采用很小的QFN 40pin，可以接收來自繪圖上的AC-Coupled或DC-Coupled的訊號(hào)，再重新送出去 ( Re-transmit )HDMI接口。CAT6351以此Re-transmit的方式，可以將經(jīng)過主板上長(zhǎng)線布局的訊號(hào)增強(qiáng)，這樣消費(fèi)者若以筆記本的HDMI接口直接接 HDMI 電視時(shí)，就不需擔(dān)憂過長(zhǎng)的HDMI線材，會(huì)造成畫質(zhì)不穩(wěn)定或是不兼容的問題。

 
圖2：HDMI Retimer解決方案。

 由于HDMI或DisplayPort可以取代傳統(tǒng)D-sub的音視頻接線，有部分筆記本電腦或上網(wǎng)本制造商將傾向移除占空間的D-sub接口，而是采用 DisplayPort或HDMI。這樣的方案會(huì)讓消費(fèi)者面臨一個(gè)問題，即如何將只有HDMI/DisplayPort接口的筆記本電腦，與家中現(xiàn)有的顯示器或投影儀相連，以便播放來自筆記本電腦的音視頻。

 為滿足這一需求，可以用一個(gè)轉(zhuǎn)接的概念來實(shí)現(xiàn)。如圖3所示，iT6512是一個(gè)單芯片的轉(zhuǎn)換器，可以將來自筆記本電腦的DisplayPort信號(hào)，轉(zhuǎn)換為音頻和視頻信號(hào)分離的信號(hào)，視頻信號(hào)經(jīng)由D-sub接口輸出至顯示器或投影儀，而音頻信號(hào)也可直接輸出。iT6512僅集成了兩路DisplayPort接收器，就足以支持1080p(1920x1080) 的分辨率，并達(dá)到節(jié)省空間和耗電的目標(biāo)。

 
圖3：DP2VGA單芯片解決方案應(yīng)用框圖。

 聯(lián)陽半導(dǎo)體從事高速接口技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)已有數(shù)年，能為客戶提供完整的解決方案及豐富的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于筆記本電腦及上網(wǎng)本的輕薄體積需求，該公司提供如圖1、圖2 和圖3的接口解決方案。我們針對(duì)這個(gè)市場(chǎng)提供iT6610( HDMI TX )， iT6503( DisplayPort TX )、CAT6351 ( HDMI Retimer )及iT6512 ( DP2VGA )。這四個(gè)新的芯片及更多設(shè)計(jì)方案，組成了筆記本電腦/上網(wǎng)本的超薄型音視頻接口解決方案。