笔记本/上网本的超薄型音视频接口解决方案

上网本延续去年的引领风潮，已成为最新的发展概念。新的笔记本电脑及上网本都朝着体积轻薄的方向发展，其面板的背光也趋势逐渐改成LED光源，以大大减小笔记本电脑的厚度。在主机的部分，将光驱移出成为外接设备也进一步减小了笔记本电脑的厚度及重量。为进一步减小主机厚度，制造商面临的困难是如何解决D-sub和网络接口(消费者最经常使用的两个接口)的占位空间及厚度。本文探讨解决这些问题的最佳方案。
 做为高速音视频接口技术领导者，联阳半导体( ITE Technology)提供完整的接口芯片解决方案，包括最受瞩目的两种最新接口规格DisplayPort及HDMI解决方案

 针对轻薄型笔记本电脑的厚度需求，DisplayPort及HDMI都具有薄型接口方案，都提供比原来CRT/VGA更高分辨率，因此DisplayPort及HDMI接口是取代原来D-sub的最佳选择。联阳半导体的DisplayPort及HDMI的全系列芯片，都已通过两个组织官方的测试及认证。该公司拥有丰富的经验来帮助客户利用这两种技术实现轻薄型笔记本电脑。

 那么，如何将DisplayPort及HDMI技术整合到笔记本电脑及上网本中呢？如图1所示，一般笔记本电脑的主机中都有CPU及图像处理器，或者两者合二为一。原来的D-sub接口便是将图像处理器输出的模拟信号源 ( CRT/VGA )直接输出到笔记本电脑外。为解决D-sub接口的厚度问题，可以用一颗HDMI发送芯片( iT6610 )或一颗DisplayPort发送芯片( iT6503 )置于图像处理器外，以DVO的数字接口与发送芯片相连，将音视频信号输入发送芯片，由发送芯片处理此DVO信号，并加入来自音源的信号，转为HDMI或 DisplayPort输出。

 
图1：笔记本电脑/上网本的主机架构。

 在此设计中，必须注意空间需求及接口的配合。在空间需求方面，iT6610采用9x9mm QFN 64引脚的小封装，可以置放进主板设计中。此外，iT6610还支持RGB888 Dual Edge的接口模式，此一模式可以让DVO的连接数量省下一半，仅需12条DVO线，能就达到业界普遍需求的1080p(1920x1200)。与此同时，音频信号也通过I2S或SPDIF，利用同一条HDMI或DisplayPort线输出至电视。这样，除了可省接口的数量外，也使得消费者不需去处理复杂的多条外接音视频接线，完全可以用HDMI或DisplayPort的一条线缆取代。

 iT6503 是一个2-lane的DisplayPort发射器。在DisplayPort的规格中，最多可提供4-lane的选择，用以提供更大的解悉度 ( resolution )及更多的色深　(　color depth　)。然而针对笔记本及上网本的需求，2-lane应足以提供够用的需求。　iT6503仅含2-lane的DisplayPort 发射器，可以达到广泛被使用的Full HD ( 1920 X 1080@60Hz )的影片播放，或是UXGA ( 1600 X 1200@ 60Hz )的VESA 规格。iT6503提供一个刚好适合的DisplayPort发射端解决方案，可以帮助客户，以相对较低的成本，就能拥有一个DisplayPort的输出。相对于传统仅有D-sub的笔记本，有DisplayPort／HDMI输出的笔记本，是比较高阶的，在产品差异化下，消费者会愿意以一定价差来赚买这种高阶的产品。

 部份的上网本或笔记本，会采用内建双模输出 ( Dual Mode ) 的绘图卡。此种绘图卡的高速影像输出，会是AC-Coupled的讯号，在做HDMI的输出时，会遇到两个技术上的问题待克服，第一个是AC- Coupled转成DC-Coupled的转换，因为HDMI的讯号是DC-Coupled的，另一个则是主板上的长布线造成的讯号质量衰减。针对此两问题，我们提供一个技术方案，HDMI Retimer，可以同时克服两个问题。 如图2，CAT6351就是一个HDMI Retimer，采用很小的QFN 40pin，可以接收来自绘图上的AC-Coupled或DC-Coupled的讯号，再重新送出去 ( Re-transmit )HDMI接口。CAT6351以此Re-transmit的方式，可以将经过主板上长线布局的讯号增强，这样消费者若以笔记本的HDMI接口直接接 HDMI 电视时，就不需担忧过长的HDMI线材，会造成画质不稳定或是不兼容的问题。

 
图2：HDMI Retimer解决方案。

 由于HDMI或DisplayPort可以取代传统D-sub的音视频接线，有部分笔记本电脑或上网本制造商将倾向移除占空间的D-sub接口，而是采用 DisplayPort或HDMI。这样的方案会让消费者面临一个问题，即如何将只有HDMI/DisplayPort接口的笔记本电脑，与家中现有的显示器或投影仪相连，以便播放来自笔记本电脑的音视频。

 为满足这一需求，可以用一个转接的概念来实现。如图3所示，iT6512是一个单芯片的转换器，可以将来自笔记本电脑的DisplayPort信号，转换为音频和视频信号分离的信号，视频信号经由D-sub接口输出至显示器或投影仪，而音频信号也可直接输出。iT6512仅集成了两路DisplayPort接收器，就足以支持1080p(1920x1080) 的分辨率，并达到节省空间和耗电的目标。

 
图3：DP2VGA单芯片解决方案应用框图。

 联阳半导体从事高速接口技术的应用开发已有数年，能为客户提供完整的解决方案及丰富的经验。对于笔记本电脑及上网本的轻薄体积需求，该公司提供如图1、图2 和图3的接口解决方案。我们针对这个市场提供iT6610( HDMI TX )， iT6503( DisplayPort TX )、CAT6351 ( HDMI Retimer )及iT6512 ( DP2VGA )。这四个新的芯片及更多设计方案，组成了笔记本电脑/上网本的超薄型音视频接口解决方案。