解決高清音頻 IC 設計難題

視頻流和圖像繪制技術的進步，極大地提高了高清 (HD) 運動圖像的質量。加上家庭娛樂中心逐漸流行，這些因素已成為追求“家庭影院”體驗以及便攜式電子設備發展的重要推動力。除了高清視頻之外，高清音頻(HD Audio)也隨之引入，為日益擴大的多媒體娛樂世界增加更豐富的音頻體驗。本文將對高清音頻市場的三大領域予以介紹，即

● 數字電視–DTV

● 機頂盒–STB

● 藍光DVD

根據最新報道，預計到2011年，DTV、機頂盒和藍光DVD的銷售量將分別達到1.87億、1.6億及1.16億臺。除此之外，A/V接收器、高清便攜式攝像機、IPTV及手機等其他市場領域也將大幅增長。

不過，在處理要求、音頻聲道、比特率和精度要求方面，標清和高清音頻規范之間存在著很大的差異。高清音頻系統的眾多新要求，不單影響著集成電路(IC)設計的各個方面，而且也給這些新設備實現高質音頻帶來了重大挑戰。

本文將介紹各種不同的高清媒體分發技術，探討IC 設計人員面臨的設計挑戰，并提出高效實現高清音頻的解決方案和設置方法。

圖1 7.1音箱系統的放置

高清音頻的應用機會
下面介紹高清音頻的三大主要應用機會。

1 數字電視(DTV)
數字電視(DTV)使用分立(數字)信號來實現運動圖像和聲音的發送與接收。從模擬電視到數字電視的轉換始于1990年代末期，而因為它提供了全方位的新商機，所以很快成為了電視廣播和消費電子行業備受矚目的技術。在早期采用DTV的國家中，荷蘭和芬蘭分別在2006年和2007年就完成了模數轉換；而美國從2009年6月12日起，國內所有的電視臺都將只使用數字模式來播送節目。另一方面，英國已開始向DTV的轉換，并預定在2012年全面實現DTV廣播。中國方面則計劃到2015年完成到DTV廣播的轉換。

從模擬向數字廣播或播放的轉換有一個重大挑戰，就是高清音頻應用所需的數據處理和數據流量。任何基于IC的高清音頻解決方案要獲得成功，都需要在開發和實現階段把這一點考慮在內。DTV的另一個挑戰是必須降低消費者的成本，因為向DTV 的轉換是強制性的，消費者必須按照法規決議更換新電視，因此他們會對價格非常敏感。

2 機頂盒(STB)
機頂盒(STB)是一種連接電視機和外部信號源，并把信號轉換為能夠在電視機屏幕上顯示的內容的設備。數字機頂盒可以幫助沒有內置數字調諧器的電視機接收數字電視廣播節目。在直接廣播衛星系統中，機頂盒是一個集成式接收器/解碼器。

在美國等市場，由于模擬廣播將于2009年終止，因此音頻質量成為機頂盒制造商關注的焦點，以確保音頻信號具有和視頻輸出相匹配的質量。

3 藍光光盤
藍光光盤(也稱作“藍光”或“BD”)是一種光盤存儲媒體。藍光這個名稱源于這種磁盤格式采用藍色激光(實際上是紫藍色的)來進行讀寫，主要用于高清視頻和數據存儲。由于藍光光盤的光束波長(405nm)遠遠短于標準DVD編碼所用的波長(650nm)，故它的數據存儲量相比也大得多。一個標準的雙層藍光光盤可以存儲多達50GB的數據，差不多比雙層DVD多6倍，比單層DVD更是高出10倍。