高清電視圖像處理芯片的應(yīng)用方案分析

　　PLM1000是一款由晶寶利微電子有限公司開(kāi)發(fā)的專門為普通CRT電視機(jī)設(shè)計(jì)的模擬/數(shù)字混合處理芯片，該產(chǎn)品能將輸入的模擬電視信號(hào)數(shù)字化，再進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，最后將數(shù)字信號(hào)還原為模擬電視信號(hào)后輸出至模擬電視。其主要處理功能是將480p、576p、720p、1080i、1080p等高清模擬信號(hào)以及VGA信號(hào)轉(zhuǎn)換為480i或576i的標(biāo)清模擬信號(hào)，并支持亮度、色度、色飽和度調(diào)整，支持色度空間轉(zhuǎn)換等功能。

　　在晶寶利微電子有限公司以及聚?？萍脊镜呐浜贤茝V下，目前PLM1000已經(jīng)獲得CRT生產(chǎn)廠家的認(rèn)可，并投入大量使用。

　　PLM1000系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)原理

　　圖1為PLM1000系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)應(yīng)用示意圖。PLM1000將高清設(shè)備，電腦等輸出的模擬高清信號(hào)或VGA信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)清的YUV信號(hào)，輸入給普通的模擬CRT電視顯示。PLM1000系統(tǒng)板非常簡(jiǎn)單，主要包括PLM1000芯片、晶振和3.3V/1.8V電源。

　　                  圖一 PLM1000系統(tǒng)方案結(jié)構(gòu)示意圖

　　系統(tǒng)上電后，外部MCU對(duì)PLM1000芯片進(jìn)行上電初始化，執(zhí)行必要的寄存器配置。上電初始化完畢后，MCU讀取PLM1000芯片內(nèi)部自動(dòng)格式檢測(cè)結(jié)果，并根據(jù)事先設(shè)定的規(guī)則判斷當(dāng)前輸入信號(hào)格式，根據(jù)輸入信號(hào)格式寫入對(duì)應(yīng)寄存器配置，PLM1000輸出標(biāo)準(zhǔn)的480i或576i格式信號(hào)至普通模擬CRT電視的分量輸入端，后續(xù)處理與普通模擬CRT電視機(jī)的處理完全一樣。

　　在圖像正常顯示過(guò)程中，若連續(xù)N次檢測(cè)結(jié)果與當(dāng)前信號(hào)格式不同，則設(shè)定當(dāng)前檢測(cè)結(jié)果為芯片新格式，MCU關(guān)閉PLM1000芯片視頻輸出，并對(duì)芯片配置相應(yīng)的工作參數(shù)后開(kāi)啟視頻輸出；若相同，則維持原配置，即PLM1000工作在原格式下。

　　PLM1000應(yīng)用方案示例

　　PLM1000主要有兩種不同的應(yīng)用方案設(shè)計(jì)，以適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境和要求。

　　應(yīng)用方案1：如圖2所示，這個(gè)PLM1000方案板很簡(jiǎn)單，主要器件是PLM1000和3.3V/1.8V電源等，PLM1000由原CRT方案中的MCU通過(guò)I2C總線控制。這種應(yīng)用方案的成本比較低，功能比較強(qiáng)，如用戶可以切換PLM1000的兩個(gè)通道，選擇高清輸入還是電腦的VGA輸入，并在不同的信號(hào)源下可以顯示輸入信號(hào)格式等。

　　           圖2：基于PLM1000的應(yīng)用方案1系統(tǒng)框圖

　　這種應(yīng)用方案適用于一些大廠的大批量生產(chǎn)，批量生產(chǎn)成本低，系統(tǒng)融合性比較好，但是需要對(duì)原系統(tǒng)做比較多改動(dòng)，主要是原系統(tǒng)軟件方面需要增加對(duì)PLM1000的控制及用戶操作和用戶菜單的更改等，開(kāi)發(fā)難度較大，開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)。

　　同時(shí)PLM1000提供DIP和QFP64兩種封裝，如果使用DIP封裝可以將芯片布在原CRT底板上，能進(jìn)一步降低系統(tǒng)成本和售后維修成本。但大部分中小尺寸CRT電視底板尺寸較小，采用QFP64封裝的雙面板插板的方式更合適一些，插板接口只要留出YPbPr輸入、YCbCr輸出、I2C接口和電源就可以。

　　                 圖3：基于PLM1000的應(yīng)用方案2系統(tǒng)框圖

　　應(yīng)用方案2：如圖3所示，與方案1相比，這款PLM1000方案板多了一個(gè)獨(dú)立的MCU，PLM1000由這個(gè)獨(dú)立的MCU控制，MCU軟件會(huì)根據(jù)輸入的信號(hào)端口及格式自動(dòng)切換。此方案板連接線路簡(jiǎn)單，只需電源（+5V），而+1.8V,+3.3V電壓分別通過(guò)3.3V跟1.8V的LDO獲得，數(shù)據(jù)輸入輸出線（YUV）即可，也可把它看成一個(gè)外置設(shè)備，無(wú)需改動(dòng)電視機(jī)主板（包括硬件跟軟件）設(shè)計(jì)方案，可以把它固定在電視機(jī)內(nèi)，通過(guò)飛線方式連接即可，調(diào)試方法簡(jiǎn)單，迅速而且成本低廉。針對(duì)PLM1000的不同版本及不同封裝，聚海科技公司已經(jīng)制作出完善的相關(guān)配套產(chǎn)品，并可依據(jù)客戶的實(shí)際需求，調(diào)整線路板結(jié)構(gòu)大小，現(xiàn)有設(shè)計(jì)線路板尺寸可達(dá)到到45mmⅹ65mm的規(guī)格。

　　此應(yīng)用方案主要針對(duì)不方便更改TV主芯片程序的SKD套料生產(chǎn)廠，外購(gòu)普通SKD套料的電視機(jī)整機(jī)廠商等。采用此方案，CRT電視生產(chǎn)廠家無(wú)需修改CRT電視主板的軟硬件設(shè)計(jì)方案，因而使用靈活簡(jiǎn)便，只需要增加幾道工序就可以實(shí)現(xiàn)普通CRT電視接收高清信號(hào)的功能，增加CRT電視功能，以實(shí)現(xiàn)增大銷量及擴(kuò)大利潤(rùn)的目的。這種采用已有方案的方式，大大節(jié)省了一些公司前期的開(kāi)發(fā)時(shí)間和費(fèi)用，靈活應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化，深受客戶喜愛(ài)。

　　本文小結(jié)

　　作為一款具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高清電視圖像處理芯片，PLM1000使高清圖像走進(jìn)尋常百姓家；同時(shí)，這種低成本高清電視圖像處理解決方案也延長(zhǎng)了CRT電視機(jī)的產(chǎn)業(yè)周期，從而帶動(dòng)了全行業(yè)的資源優(yōu)化配置。