應(yīng)用在便攜設(shè)備視頻播放的高速OLED驅(qū)動(dòng)芯片

隨著科技的進(jìn)步，視頻播放應(yīng)用已廣泛進(jìn)入商業(yè)電子產(chǎn)品中(如移動(dòng)電話和MP3播放器)。移動(dòng)電話和MP3播放器是當(dāng)前最熱門、發(fā)展最快的兩種商業(yè)電子產(chǎn)品。手機(jī)市場(chǎng)在今后幾年內(nèi)可望持續(xù)增長(zhǎng)。

在這些便攜設(shè)備中，高品質(zhì)的顯示對(duì)觀看視頻十分重要。有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示技術(shù)包含多項(xiàng)不同的優(yōu)點(diǎn)(如超快的反應(yīng)時(shí)間)，被認(rèn)為是及時(shí)出現(xiàn)的顯示解決方案。為了在視頻播放中充分地運(yùn)用OLED本身存在的這些好處，需要一個(gè)具有高競(jìng)爭(zhēng)力的智能驅(qū)動(dòng)芯片。

彩屏手機(jī)的普及激發(fā)了大量以前手機(jī)上未曾出現(xiàn)的新功能，如錄制及重放錄像視頻、拍攝和顯示照片、玩游戲、瀏覽網(wǎng)頁(yè)、查看電子郵件還有閱讀電子書等。預(yù)計(jì)到2009年，可拍照手機(jī)的出貨量將達(dá)到9億部。而且隨著手機(jī)由2G向2.75G和3G的升級(jí)，視頻會(huì)議、多媒體、視頻點(diǎn)播以及DVB-H(針對(duì)數(shù)字移動(dòng)電視應(yīng)用的數(shù)字視頻廣播)等應(yīng)用正逐漸面世。因此對(duì)于手機(jī)視頻應(yīng)用的需求正迅速增長(zhǎng)。

另一方面，將音頻數(shù)據(jù)壓縮編碼成MP3格式改變了人們聽音樂(lè)的方式。自1998年第一個(gè)MP3播放器面世以后，人們就可以隨時(shí)隨地聆聽MP3格式的音樂(lè)。MP3播放器的出貨量可望從2004年的2，700萬(wàn)臺(tái)增長(zhǎng)到2009年的超過(guò)7，500萬(wàn)臺(tái)。除了解碼以外，每個(gè)MP3播放器還需要一塊顯示面板作為與用戶交流的界面。隨著顯示技術(shù)的發(fā)展，目前MP3播放器的顯示面板有單色、多色、灰階和全彩色等多個(gè)種類，而且分辨率各不相同。除了顯示歌曲編號(hào)和歌曲名稱，以前的OLED驅(qū)動(dòng)芯片已經(jīng)能利用MP3播放器中的商用OLED技術(shù)顯示靜態(tài)圖片?，F(xiàn)在，用戶甚至可以在收聽MP3播放器/PMP播放器的同時(shí)觀看音樂(lè)視頻。

視頻顯示的發(fā)展趨勢(shì)

從歌名到歌詞、來(lái)電號(hào)碼到來(lái)電者照片、靜止照片到實(shí)時(shí)視頻，如今人們希望MP3播放器和手機(jī)能顯示越來(lái)越多的內(nèi)容。PMP上的常用視頻數(shù)據(jù)格式(例如MPEG-4和H.263)，都需要高幀率(每秒25幀以上)來(lái)確保視頻播放的流暢。此外，使用具有高分辨率和真彩以及在陽(yáng)光下可看清的的顯示面板，對(duì)于移動(dòng)設(shè)備的視頻應(yīng)用也至關(guān)重要。作為MP3和PMP以及手機(jī)顯示屏解決方案的OLED的及時(shí)出現(xiàn)，克服了顯示技術(shù)上的這些挑戰(zhàn)。因?yàn)樗兄鵁o(wú)可爭(zhēng)辯的優(yōu)勢(shì)：響應(yīng)時(shí)間低于1毫秒、自發(fā)光、亮度高、可視角度幾乎達(dá)到180度、對(duì)比度好、視覺(jué)清晰度高而且耗電量低，非常適合便攜式電子設(shè)備。

視頻顯示驅(qū)動(dòng)芯片

芯片技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展使高數(shù)據(jù)傳輸率和真彩色得以實(shí)現(xiàn)。用于PMP的視頻OLED顯示屏已經(jīng)投放市場(chǎng)，而用于手機(jī)的視頻OLED顯示屏也將面世。為了更好地發(fā)揮PMP和手機(jī)視頻應(yīng)用中OLED顯示器的眾多內(nèi)在優(yōu)勢(shì)，一塊高性能的智能驅(qū)動(dòng)芯片十分必要。無(wú)論播放還是拍攝視頻，都需要在每一幀圖像之間進(jìn)行流暢的轉(zhuǎn)換。OLED以其高速響應(yīng)時(shí)間而聞名;然而，為了持續(xù)向OLED屏幕提供數(shù)據(jù)，微處理器(MCU)和OLED驅(qū)動(dòng)芯片之間必須有足夠高的數(shù)據(jù)傳輸率(見(jiàn)圖2)。首先，驅(qū)動(dòng)芯片必須具備一個(gè)高速響應(yīng)的MCU接口。其次，為了顯示真實(shí)的視頻或圖像，處理復(fù)雜色深的能力也是不可缺少的。

圖1：使用OLED芯片的終端產(chǎn)品

晶門科技的SSD1339芯片使移動(dòng)顯示終端應(yīng)用從靜態(tài)圖像顯示升級(jí)到動(dòng)態(tài)視頻顯示。SSD1339是一塊控制OLED屏幕的單芯片驅(qū)動(dòng)IC，最高支持132×132的面板分辨率，提供的262K真彩色能展現(xiàn)逼真的圖像。為了達(dá)到如此高的顏色和分辨率，MCU的數(shù)據(jù)傳輸帶寬被提升到18位，確保了視頻顯示的高速和流暢。

高速M(fèi)CU接口

SSD1339最多可支持9個(gè)不同的MCU總線接口，能提供高達(dá)18位的數(shù)據(jù)帶寬、超過(guò)180幀每秒的數(shù)據(jù)傳輸率和幀刷新率。這種特別的設(shè)計(jì)滿足了那些需要高速響應(yīng)的應(yīng)用，例如以更高的性能在PMP和手機(jī)上流暢顯示視頻，而成本保持不變。OLED顯示的響應(yīng)時(shí)間可以達(dá)到甚至低于1毫秒，而TFT  LCD則為10毫秒左右，而且OLED的視頻顯示質(zhì)量要遠(yuǎn)高于TFT  LCD。SSD1339除了有著超高速的MCU接口，其OLED驅(qū)動(dòng)的特殊設(shè)計(jì)還使其保持很低的耗電量。

此外，SSD1339直接從它內(nèi)置的132×132×18位SRAM顯示緩存中讀取數(shù)據(jù);每個(gè)像素占18位數(shù)據(jù);對(duì)應(yīng)于紅、綠、藍(lán)的每個(gè)子像素占6位數(shù)據(jù);最大色深為262K，并有256階的對(duì)比度控制。這種先進(jìn)的色彩管理使真彩色視頻顯示得以實(shí)現(xiàn)。

在262K色彩模式下，可以采用16位和18位MCU接口通信模式訪問(wèn)OLED驅(qū)動(dòng)芯片中的圖形顯存中的數(shù)據(jù)。不過(guò)，18位模式速度比16位模式要快一倍，其原因如下：

對(duì)于18位接口模式，通信僅包含一次18位數(shù)據(jù)傳輸，MCU將所有數(shù)據(jù)位一次性寫入OLED驅(qū)動(dòng)芯片中對(duì)應(yīng)的某個(gè)18位像素。圖3顯示了18位彩色數(shù)據(jù)寫入的次序，圖中的A、B和C分別代表紅、綠、藍(lán)三色(順序不計(jì))。

圖3：18位MCU接口模式下的262K色數(shù)據(jù)寫入次序

對(duì)于16位接口模式，數(shù)據(jù)通信要包含兩次16位傳輸，MCU分兩次傳送16位字，才能將一個(gè)18位像素?cái)?shù)據(jù)寫入OLED驅(qū)動(dòng)芯片。

如圖4所示，對(duì)于每個(gè)像素，18位模式只需一次數(shù)據(jù)傳輸，而16位模式則需要兩次。這說(shuō)明采用18位模式傳送每個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)所需的時(shí)間是16位模式的一半。132x132分辨率的顯示屏有大約17，000個(gè)像素，由于18位數(shù)據(jù)寬度可以獲得更快的比特率，采用18位模式時(shí)像素?cái)?shù)據(jù)傳送時(shí)間只要一半，因而與16位模式產(chǎn)生了明顯的區(qū)別。

圖4：16位MCU接口模式下的262K色數(shù)據(jù)寫入次序(X=任意)

本文小結(jié)

對(duì)于PMP和手機(jī)的內(nèi)置的視頻顯示功能，為了實(shí)現(xiàn)流暢的視頻播放及艷麗的色彩，快速的響應(yīng)時(shí)間是十分重要的。對(duì)于這種應(yīng)用，OLED顯示技術(shù)是很好的解決方案，因此設(shè)計(jì)緊湊的驅(qū)動(dòng)芯片非常重要。晶門科技的SSD1339除了可以被封裝在玻璃上(COG)，也可以被封裝在膠片上(COF)，從而增加了移動(dòng)應(yīng)用設(shè)計(jì)的靈活性。