基于高清電視圖像處理芯片的應用方案

PLM1000是一款由晶寶利微電子有限公司開發的專門為普通CRT電視機設計的模擬/數字混合處理芯片，該產品能將輸入的模擬電視信號數字化，再進行數字信號處理，最后將數字信號還原為模擬電視信號后輸出至模擬電視。其主要處理功能是將480p、576p、720p、1080i、1080p等高清模擬信號以及VGA信號轉換為480i或576i的標清模擬信號，并支持亮度、色度、色飽和度調整，支持色度空間轉換等功能。

在晶寶利微電子有限公司以及聚海科技公司的配合推廣下，目前PLM1000已經獲得CRT生產廠家的認可，并投入大量使用。

1 PLM1000系統方案設計原理

圖1為PLM1000系統方案設計應用示意圖。PLM1000將高清設備，電腦等輸出的模擬高清信號或VGA信號轉換為標清的YUV信號，輸入給普通的模擬CRT電視顯示。PLM1000系統板非常簡單，主要包括PLM1000芯片、晶振和3.3V/1.8V電源。

系統上電后，外部MCU對PLM1000芯片進行上電初始化，執行必要的寄存器配置。上電初始化完畢后，MCU讀取PLM1000芯片內部自動格式檢測結果，并根據事先設定的規則判斷當前輸入信號格式，根據輸入信號格式寫入對應寄存器配置，PLM1000輸出標準的480i或576i格式信號至普通模擬CRT電視的分量輸入端，后續處理與普通模擬CRT電視機的處理完全一樣。

在圖像正常顯示過程中，若連續N次檢測結果與當前信號格式不同，則設定當前檢測結果為芯片新格式，MCU關閉PLM1000芯片視頻輸出，并對芯片配置相應的工作參數后開啟視頻輸出；若相同，則維持原配置，即PLM1000工作在原格式下。

2 PLM1000應用方案示例

PLM1000主要有兩種不同的應用方案設計，以適應不同的應用環境和要求。

應用方案1：如圖2所示，這個PLM1000方案板很簡單，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I2C總線控制。這種應用方案的成本比較低，功能比較強，如用戶可以切換PLM1000的兩個通道，選擇高清輸入還是電腦的VGA輸入，并在不同的信號源下可以顯示輸入信號格式等。

圖2：基于PLM1000的應用方案1系統框圖

這種應用方案適用于一些大廠的大批量生產，批量生產成本低，系統融合性比較好，但是需要對原系統做比較多改動，主要是原系統軟件方面需要增加對PLM1000的控制及用戶操作和用戶菜單的更改等，開發難度較大，開發周期較長。

同時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，能進一步降低系統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的應用方案2系統框圖

應用方案2：如圖3所示，與方案1相比，這款PLM1000方案板多了一個獨立的MCU，PLM1000由這個獨立的MCU控制，MCU軟件會根據輸入的信號端口及格式自動切換。此方案板連接線路簡單，只需電源（+5V），而+1.8V,+3.3V電壓分別通過3.3V跟1.8V的LDO獲得，數據輸入輸出線（YUV）即可，也可把它看成一個外置設備，無需改動電視機主板（包括硬件跟軟件）設計方案，可以把它固定在電視機內，通過飛線方式連接即可，調試方法簡單，迅速而且成本低廉。針對PLM1000的不同版本及不同封裝，聚海科技公司已經制作出完善的相關配套產品，并可依據客戶的實際需求，調整線路板結構大小，現有設計線路板尺寸可達到到45mm65mm的規格。

此應用方案主要針對不方便更改TV主芯片程序的SKD套料生產廠，外購普通SKD套料的電視機整機廠商等。采用此方案，CRT電視生產廠家無需修改CRT電視主板的軟硬件設計方案，因而使用靈活簡便，只需要增加幾道工序就可以實現普通CRT電視接收高清信號的功能，增加CRT電視功能，以實現增大銷量及擴大利潤的目的。這種采用已有方案的方式，大大節省了一些公司前期的開發時間和費用，靈活應對市場變化，深受客戶喜愛。

3 本文小結

作為一款具備完全自主知識產權的高清電視圖像處理芯片，PLM1000使高清圖像走進尋常百姓家；同時，這種低成本高清電視圖像處理解決方案也延長了CRT電視機的產業周期，從而帶動了全行業的資源優化配置。