数字电视厂商及解决方案全景大扫描

标签：CPU  TS  MPEG解码

目前世界上大多数的国家和地区都制定了数字电视实现的时间表，数字电视的普及趋势不可逆转。世界上主要的数字电视标准包括以美国为代表的ATSC、以欧洲为代表的DVB-T、日本的ISDB-T、去年8月公布的中国地面数字电视传播标准DMB-TH和有线网络数字电视DVB-C以及卫星数字电视DVB-S。

从不同的角度切入，数字电视可做以下分类：1.按信号传输方式分类：可分为地面无线传输(地面数字电视)、卫星传输(卫星数字电视)、有线传输(有线数字电视)三类。2.按产品类型分类：可分为数字电视显示器、数字电视机顶盒、一体化数字电视接收机。3.按清晰度分类：可分为低清晰度数字电视(图像水平清晰度大于250线)、标准清晰度数字电视(图像水平清晰度大于500线)、高清晰度数字电视(图像水平清晰度大于800线，即HDTV)。

目前在数字电视领域，主CPU、传输码流(TS)解复用、MPEG解码、模拟彩色解调、视频信号处理、图像显示处理等功能均可集成进一块芯片中，甚至数字电视信号解调解码、模拟电视信号解调、HDMI接收、模拟分量视频信号(YPrPb)/RGB接收、音频信号解码也可以一并集成进单芯片，而芯片工艺可达到90纳米，甚至65纳米技术水平。除了基本数字电视功能以外，高清数字电视还将集成进更多的功能接口，诸如USB、SMART Card、1394/iLINK、SATA、网络接口以及H.264/VC1解码功能。

每台数字电视里大约有5-7颗主要芯片。主要的芯片包括数字信号调谐、数字信号解调、MPEG解码、后段图像处理和内存。这些芯片可以全部位于数字电视机里(数字电视一体机)，也可以分别位于数字电视机顶盒和电视机中。

图1是数字电视一体机的原理框图，我们以此为脉络为您介绍数字电视各个领域内的主要厂商。

1.调谐器: 调谐器并非是一颗IC，而是一个模块，通常是铁盒(CAN)封装，俗称高频头，而2004年底业界开发出了硅调谐器，取代铁盒封装，是目前调谐器产品的主流。各个不同的数字电视标准需要不同规格的调谐器。该领域的主要厂家有Microtune、Anadigics、ALPS、Xceive、Freescale、RF Magic。而ST主攻机顶盒领域调谐器，Broadcom主攻卫星电视领域调谐器。

2.解调器，这是技术含量最高的部分，门槛较高。现在也有厂家将调谐器和解调芯片封装成一个模块，但单独的解调器还是主流。这个领域主要的厂家包括Intel、DiBcom、Frontier Silicon、NXP 、Dibcom、Siano、Samsung。

英特尔是在2005年10月收购加拿大Zarlink公司的英国无线前端消费类电子业务分部才获得此项技术的。英特尔是此领域公认的龙头厂家。

DiBcom是一家法国厂家，擅长移动DVB-T信号的解调，也就是手机电视DVB-H，DiBcom技术经验丰富，在高速演算、频道的判断架构，及抗多卜勒效应(Doppler compensation)等方面拥有多项专利技术。其产品大多使用于汽车环境，对于高速行驶中讯号接收能力极佳。不仅具有低功耗的优势，即使车速超过每小时100英哩，仍能稳定接收讯号。

3.数字电视的MPEG解码。目前主要是MPEG-2解码，MPEG-4和H.264解码很快也会被添加进去。数字电视用的MPEG-2解码和DVD机里的MPEG-2解码相差不大，不过数字电视的性能更优秀一些，运算速率更高，缓存更大。DVD机目前多是单片设计，而数字电视的MPEG-2解码基本上都是单独出现的。

意法半导体在MPEG解码领域是最强的厂家，1995年就推出全球第一片MPEG-2解码芯片。MPEG解码芯片的技术门槛不高，关键是成本控制问题，而成本控制关键的是集成度，意法半导体在这方面最成功，已经推出65纳米的MPEG-2解码样片。

单独的MPEG-2厂家很少，目前的发展趋势是MPEG-2解码集成到电视控制IC中。独立的MPEG-2解码IC主要针对机顶盒市场，此领域厂家有意法半导体、美国的ATI和卓然、日本的富士通、中国台湾的其乐达、凌阳和中国大陆的海尔。

4.显示处理芯片IC。该领域几乎所有的日本厂家都自己完成芯片的开发。而为除日本厂家外的其他厂家提供此芯片的公司主要有Gnesis、Pixelworks、Trident、意法半导体、Micronas、东芝、NXP、ATI、晨星和联发科等。

5.电源管理芯片。该领域的的半导体厂家有飞兆、Intersil、NXP、安森美、TI、昂宝等。

图2反映了整个数字电视产业的构成情况。产业链中有ST、TI、NXP这样的提供数字电视芯片的芯片供应商，也伴随着有为这些芯片公司提供服务的软件厂商，如Esmertec。而这些芯片供应商有可能单独将芯片提供给数字电视机顶盒或者一体机的OEM厂商，也更有可能将来自软件公司的服务和自身的芯片一起做成解决方案提供给OEM厂商。

芯片厂商同时也会将自己的产品用以上两种形式提供给分销商或者大量的第三方设计公司，然后再由他们附加价值后提供给OEM厂商，最终终端用户通过由OEM厂商出品的数字电视机顶盒或者一体机享受由内容供应商和服务供应商提供的丰富多彩的数字电视节目。在每一个领域内都活跃着一些各具特色的公司，接下来我们将为您一一介绍。

1.芯片提供商主要

ST

意法半导体(ST)的高清数字电视解决方案包括数字电视接收嵌入式解决方案及单芯片解决方案。产品线涵盖了数字解调器、视频信号处理器、调谐器、外设功能IC和音/视频开关等。

在数字电视接收嵌入式解决方案中，数字一体化调谐器包括数字射频频率调谐和信道解码两部分，从接收到的数字电视射频信号解调输出标准的MPEG传输码流信号。未特殊加密的MPEG码流直接输入到ST数字电视信号解码芯片中进行处理;对于特殊加密的MPEG码流，首先输入到CI卡回路进行解密，再将码流直接输入ST数字电视信号解码系统芯片进行处理。经ST数字电视信号解码系统芯片的MPEG解码和信号编码，AD变换输出模拟YPRPB和立体声音频信号，到已有的模拟电视系统显示数字电视图像，从而构成完整的液晶高清数字电视。

ST数字电视单片系统芯片及附带的FLASH/DDR SDRAM存储器，外围的数模一体化调谐器、模拟开关芯片、HDMI/YPrPb/VGA输入处理芯片、液晶屏、伴音处理芯片、音频放大电路、扬声器、CI卡电路，以及键盘/遥控接收，共同组成液晶高清数字电视接收系统。

TI

作为DLP技术的主要倡导者，TI的产品线主要以视频解码器为主。TI除了常规的数字电视芯片还拥有名为Hollywood的单芯片的移动数字电视解决方案。Hollywood包含两款芯片：DTV1000与DTV1001芯片。DTV1000支持DVB-H，工作频率范围为470-750MHz(UHF)以及1.670-1.675GHz(L-band);而DTV1001支持ISDB-T“one-segment”，工作频率范围为470-770MHz。二者最小占位面积均不到1cm2，相比调谐器、解调器及外部存储器三者分离的解决方案可节省更多占板面积。DTV100X可支持多个并行电视频道的视频基本流(elementary stream)传输，频道切换时间少于1.5秒。

NXP

飞利浦在模拟电视时代就是电视领域内的领导厂商之一。脱胎于飞利浦芯片部门的NXP在数字电视领域有很深的技术积淀，具有宽广的产品线，针对高中低端市场都有相应的解决方案。 其单芯片方案TV210D令50-60Hz CRT电视也能具备接收数字信号的能力，该芯片还提供动态画面管理功能，能实现优秀的画面。针对DVB-T市场有TV505D参考设计，针对ATSC市场有基于其NEXPERIA处理器的中端集成型解决方案TV810和主流集成型液晶电视解决方案TV520。

ATI

ATI可以提供各个标准的数字电视机顶盒芯片，同时也可以提供数字电视一体机芯片，也生产数字电视调谐器。ATI推出了Xilleon系列的数字电视芯片。其中Xilleon226是ATI第三代的数字电视芯片，其包含一个300MHz的CPU，双高清解码器、双音频解码、支持多标准的CA，支持USB/EIDE/Serial/IR/PCI接口。Xilleon 210VC配备ATSC、QAM以及NTSC信号等解码功能，有条件接收(CA)，多路分配器，扫描线转换，IP转换，以及显示菜单用的2维和3维图形处理功能。Xilleon 210H是一款DVB高清数字电视芯片、Xilleon 210D是一款DVB标清数字电视芯片。Xilleon 240S/H是理想的低成本ATSC数字电视芯片，依然支持NTSC制式的模拟信号输入，具有高清或标清的MPEG-2解码功能。而较高端的Xilleon具有最快处理速度的500M-600Mhz CPU，存储带宽高达5GB/S，支持世界范围内的模拟视频和音频信号(NTSC、PAL)，进一步支持USB2.0接口和SD卡及记忆棒。ATI还可提供数字电视的前端解调器，包括THEATER 313/310和NXT2003/2004。

MTK

联发科先后推出符合美规、欧规的数字电视芯片，主要提供HDMI、MPEG解码器与图象处理芯片，搭配其它芯片厂的De-Modulator与Tuner出货;另外，联发科将推出更高整合度的数字电视单芯片，进一步将MPEG2 Decoder与De-Modulator与TV Controller整合，最后只剩Tuner外挂。 联发科最大的特点在于，它不仅能提供数字电视芯片还能够提供Turn key的解决方案，该模式受到了众多OEM厂商的欢迎。

Genesis

Genesis的PūrVIEW HD系列DTV控制器提供了灵活、性价比高的解决方案。其主要针对采用ATSC/DVB标准的国家和地区，提供MPEG-2解码，支持杜比环绕(AC3)、MP3等其它音频，输出分辨率可以支持WUXGA/1080P。

Trident

Trident是业界领先的数字电视处理SOC芯片供应商。近期Trident推出了第五代数字视频处理SOC芯片-SVP EX以及用于HDTV系统的HiDTV芯片。其最新推出的TV-Master是一个高度整合的，高速USB2.0的方便便捷的电视图像捕获设备，给基于PC机或笔记本电脑看电视提供一个低成本的解决方案。TV-Master这个单颗的IC整合了两通道16Bit音频ADC，两通道10Bit、2D梳状滤波器的高性能的视频解码器(video decoders)以及一个内嵌的MCU。

Pixelworks

Pixelworks是一家为数字电视厂家提供系统级芯片和软件的半导体公司。其在SOC芯片上集成了微处理器、存储器和图像处理器，通过优化和处理视频信号，获得高质量的显示效果。其拥有一项名为DNX(Digital Natural Expression)的核心电视技术，可以典型的提高视频图像的质量，获得清晰、自然和高清的图像。该技术包括运动自适应去隔行算法、像素增强、丰富的色彩处理、视频图像增强、数字降噪、精密缩放数字偏转控制等。其媒体处理芯片系列包括PWM2000、PWM2020和PWM2030。

卓然

卓然数字电视领域内成长性很强的一家公司，其专长在于可以通过全面的平台参考设计、完善的软件以及专业支持团队，实现对数字机顶盒产品持续不断的创新。其SupraTV处理器用于众多制造商的数字机顶盒产品，而SupraHD处理器被用于很多知名品牌的数字电视产品。

希图视鼎

希图视鼎是位于中国北京的一家音视频编解码芯片设计公司。其推出的CC1100 SoC集成了350MHz RISC处理器，256位的向量处理器，Motion Estimation引擎和Entropy引擎可编程模块，以及DDRII-667控制器，具有DAC，PCI-E, SATA, USB2.0 OTG和SDIO等外设接口。它支持MPEG-2，H.264, MPEG-4.2, VC-1, RM，Flash和MJEPG等多视频格式的编解码及转码。

Vivace

Vivace(芯慧同用)通过对自定义处理器、高集成化固件以及硅验证IP的结合， 正努力创造出高性能芯片，满足媒体处理器的高标准要求。芯慧同用半导体芯片可支持包括 H264/MPEG4 AVC, MPEG4 ASP, Windows Media 9, MPEG2及VC-1 在内的多种视频压缩标准和包括AES, DES, 3-DES及DVB CSA在内的多种解码标准。其出品的VSP300芯片是下一代高清集成数字电视的理想设备。 高性能解决方案将高质量视频集成入平台，支持无线接入高清晰流。VSP300支持多种数据标准和数字版权管理标准(DRM)，并拥有完整的应用程序库。VSP300 运行Linux和 Windows CE 操作系统，具备完整的开发环境。

2.第三方设计公司：

随着产业分工的进一步细化，和出于成本以及产品面市速度的多方面考虑，数字电视领域也活跃着一批第三方设计公司。比如深圳英诺(Innor)科技公司就是一家主要基于TI、Zoran、ST、Philips的芯片进行数字电视系统设计的第三方设计公司。而北京时代飞腾技术有限公司也是活跃在该领域的一家第三方设计公司，其前身是隶属于TI的应用设计开发公司北京长信嘉实业有限公司，时代飞腾基于TI达芬奇平台的解决方案已经应用于创维集团的高清电视当中。而上海全景数字技术有限公司是另一家基于TI芯片开发高清电视解决方案的设计公司。

分销商：

科通通信代理博通的机顶盒芯片。大联大旗下的世平则代理NXP的硅调谐器，而艾睿和安富利代理ST的数字电视芯片。一些分销商在代理元器件的同时，也会推出自己与元器件应用相关的解决方案，以促进元器件的销售和扩大自己的产品线。比如世健系统就拥有基于Pixworks的数字电视方案。

3.OEM

创维、康佳、长虹、TCL等企业是其中的代表，他们出产了大量的数字电视机顶盒，也正积极地同机卡分离方案提供商合作推出数字电视一体机。国微半导体公司可以提供符合DTV-CI标准的CAM卡，同时开发符合中视科技规范的机卡分离的一体机模块。

最后值得一提的是在数字电视领域涌现出了一批本土的芯片公司，他们有同洲电子、杭州国芯、奇码科技、复旦微纳、凌讯科技、海思半导体、北京海尔等。

展望未来广播电视的数字化绝不仅仅是机顶盒置换这么简单，从目前的发展情况来看，“双向化，交互式和与互联网的融合”成为市场和产品的主要趋势。无论是机顶盒老牌厂家ST，还是从IT领域杀入的新军ATI，或者是从中型设计公司进步到大公司的Zoran，他们的产品都伴随着更高的图像清晰度，更多的媒体接口，更好的交互功能和更完善的网络通讯功能。在这些技术提供商和相关服务提供商的推动下，数字电视不仅能够给消费者带来更多更清晰的节目，而且能够提供给消费者一个个性化的、互动的家庭多媒体信息平台。而服务提供商也能够通过这一覆盖率最高的互动平台，真实深刻地了解到不同消费群体的需求，提供最大可能的，满足不同人群的商业机会。