Xilinx低成本顯示器解決方案
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根據(jù)iSuppli公司2005年第四季度的報告，從2004年到2009年，全球LCD和PDP電視的發(fā)貨量將從2000萬臺增長到將近9000萬臺。由于具備了多種技術(shù)和尺寸，它們正大量取代陰極射線管電視，盡管它們的價格比相同觀賞面積的陰極射線管電視要高。
現(xiàn)在，消費者希望這些平板電視能有一些新的特性，使它們有別于那些擁有較高分辨率、更佳彩色重現(xiàn)和最小數(shù)字運動假影的產(chǎn)品型號。這些特性決定了它們的價位將高于特定屏幕尺寸的最低入市價。
一些公司標榜其圖像增強技術(shù)優(yōu)越，為此收取溢價。那么您該如何在不投入大量資金和資源的情況下，為您公司的品牌產(chǎn)品開發(fā)和測試制造商提供的增值特性呢？賽靈思及其合作伙伴開發(fā)了可讓顯示器開發(fā)者加快其產(chǎn)品上市時間的全套產(chǎn)品。這包括Spartan-3E顯示器解決方案板以及一些高級的視頻/圖像處理IP核，可幫助您加速設(shè)計具有豐富特性的平板顯示器。
Spartan-3E顯示器解決方案板包含了我們銷售最好的針對消費應(yīng)用的FPGASpartan-3E器件，以及內(nèi)存和豐富的連接性支持，以實現(xiàn)到顯示板和視頻/調(diào)諧器板的連接。
為什么要在顯示器應(yīng)用中使用FPGA
人們一直迫切希望數(shù)字顯示器產(chǎn)品能集成更多功能，服務(wù)更多需求，支持更多標準，同時還要以比以往更快的速度推向市場。ASIC廠商可以生產(chǎn)定制化芯片，來滿足所有顯示器客戶所需要的特性，但開發(fā)越來越復雜的視頻/圖像處理器需要花費超過一年的時間，同時越來越精細的制造工藝還會帶來較高的NRE費用。
雖然許多半導體廠商，如Pixelworks、Genesis、Trident、飛利浦、ST和其它一些廠商都提供ASSP解決方案，但這些解決方案卻不允許顯示器制造商生產(chǎn)其各自品牌產(chǎn)品需要的增值特性。因此，可編程解決方案能夠補充ASIC解決方案在整個系統(tǒng)上更頻繁的逐漸改進，并幫助ASSP解決方案實現(xiàn)產(chǎn)品差異化。差異化的形式可以是圖像增強技術(shù)、外圍I/F、存儲I/F、連接性或甚至是諸如GPIO擴展等的簡單設(shè)計。
因此，得益于其可編程性和靈活性，賽靈思FPGA是實現(xiàn)這些功能的理想平臺。此外，由于它們具有并行處理操作能力和專門針對消費顯示器市場設(shè)計的集成特性，因而在很多數(shù)字視頻應(yīng)用領(lǐng)域格外有用。這些特性的例子包括同時針對視頻板和顯示板的多接口標準、DSP功能性、數(shù)字時鐘管理器、電壓電平轉(zhuǎn)換和高I/O封裝選項等。
除了所有這些特性，Spartan-3EFPGA由于采用了更先進的工藝技術(shù)和更大的晶圓尺寸，同時仍保持高晶圓成品率，因而具有較低的價格?；ミB特性一直是可再編程邏輯的傳統(tǒng)優(yōu)勢，今天，由于標準和接口技術(shù)不斷變化，互連特性在顯示器解決方案中正變得越來越必要。
Spartan-3E顯示器解決方案板
賽靈思現(xiàn)在推出一種可以支持對平板顯示器、背投顯示器和數(shù)字投影儀的前沿顯示器技術(shù)進行高效設(shè)計和驗證的開發(fā)平臺，它的用途能夠加快這些設(shè)計的上市速度。使用這一平臺，您可以創(chuàng)建和修改復雜算法，以增強顯示器圖像質(zhì)量和色彩設(shè)置。
Spartan-3E顯示器解決方案板集成了一個采用484腳BGA封裝的Spartan-3E160萬門XC3S1600EFPGA，一個關(guān)聯(lián)配置PROM，以及一個可選擇用于對FPGA進行編程的串行外圍接口。另外，板上還包含四個512Mb16DDRSDRAM存儲器，特別適合支持幀緩沖功能。
除此之外，該板還配有一些選件板，如GPIO、USB、CameraLink和DVI選件板。這些選件板可以讓您輕松連接標準的顯示板或視頻板，并驗證連接性解決方案和視頻/圖像處理算法。圖1顯示了Spartan-3E顯示器解決方案板。
作為顯示器設(shè)計者，您可以使用該板開發(fā)出更佳圖像質(zhì)量、多種存儲器接口和各種外形規(guī)格，實現(xiàn)靈活、低成本、高性能的解決方案。您還可以在單個XC3S1600ESpartan-3E器件上整合關(guān)鍵的顯示器特性，如集成微控制器、嵌入式MicroBlaze32位RISC處理器、LVDS、RSDS和mini-LVDS等接口、并行數(shù)字信號處理、片上存儲器、以及高速外部存儲器存取等。
參考設(shè)計與IP
與Spartan-3E顯示器解決方案板相配合，賽靈思還提供了相關(guān)參考設(shè)計，以增強 圖像質(zhì)量。這些顯示器解決方案參考設(shè)計包括精確伽馬校正、圖像抖動引擎、色溫校正和假輪廓減少。通過這些設(shè)計，您可以迅速開發(fā)一個可推向市場的基礎(chǔ)平臺，然后再開發(fā)諸如銳度增強、動態(tài)伽馬校正或噪聲抑制等其它特性。
賽靈思還擁有第三方開發(fā)者提供的其它顯示器解決方案。例如，DigitalDesignCorporation(www.digidescorp.com)提供了經(jīng)過完全測試的高級軟核，包括OpenGL、符號疊加和縮放/抽取等。表1顯示了賽靈思及其合作伙伴提供的各種顯示板與視頻板應(yīng)用參考設(shè)計。
顯示板 | 視頻板 |
7:1 LVDS Rx | 自適應(yīng)動態(tài)伽馬校正 |
時序控制器 (TCON) | 運動假影估計與補償 |
多 I/O 標準 C LVDS, RSDS, | 喜愛的色彩變換 (FCT) |
精確伽馬校正 | 亮度與對比度調(diào)節(jié) |
圖像抖動 | 色度與飽和度調(diào)節(jié) |
色溫調(diào)節(jié) | 銳度增強 |
動態(tài)假輪廓減少 | 運動適應(yīng)性瞬時噪聲抑制 |
表 1 C 數(shù)字顯示板與視頻板參考設(shè)計
結(jié)論
平板顯示器的圖像質(zhì)量高度依賴于主觀感受，圖像增強算法規(guī)范仍在不斷發(fā)展。作為這一發(fā)展的結(jié)果，賽靈思FPGA和參考設(shè)計可讓您更快更容易地修改圖像增強算法。
由于賽靈思Spartan系列已被廣泛應(yīng)用于DVD播放器、等離子體顯示器和HDTV等大批量消費應(yīng)用中，因而能確保您的消費應(yīng)用可得到高度可靠和穩(wěn)定的元件供應(yīng)。賽靈思將繼續(xù)增加新的面向市場的特性，緊跟新的標準和顯示器IP核的發(fā)展，并進一步降低價格。
作者：SteveProkosch，賽靈思公司消費電子垂直市場經(jīng)理sprokosch@xilinx.com
JosephineSy，賽靈思公司消費電子垂直市場高級經(jīng)理josephine.sy@xilinx.com
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