Xilinx低成本顯示器解決方案
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根據iSuppli公司2005年第四季度的報告，從2004年到2009年，全球LCD和PDP電視的發貨量將從2000萬臺增長到將近9000萬臺。由于具備了多種技術和尺寸，它們正大量取代陰極射線管電視，盡管它們的價格比相同觀賞面積的陰極射線管電視要高。
現在，消費者希望這些平板電視能有一些新的特性，使它們有別于那些擁有較高分辨率、更佳彩色重現和最小數字運動假影的產品型號。這些特性決定了它們的價位將高于特定屏幕尺寸的最低入市價。
一些公司標榜其圖像增強技術優越，為此收取溢價。那么您該如何在不投入大量資金和資源的情況下，為您公司的品牌產品開發和測試制造商提供的增值特性呢？賽靈思及其合作伙伴開發了可讓顯示器開發者加快其產品上市時間的全套產品。這包括Spartan-3E顯示器解決方案板以及一些高級的視頻/圖像處理IP核，可幫助您加速設計具有豐富特性的平板顯示器。
Spartan-3E顯示器解決方案板包含了我們銷售最好的針對消費應用的FPGASpartan-3E器件，以及內存和豐富的連接性支持，以實現到顯示板和視頻/調諧器板的連接。
為什么要在顯示器應用中使用FPGA
人們一直迫切希望數字顯示器產品能集成更多功能，服務更多需求，支持更多標準，同時還要以比以往更快的速度推向市場。ASIC廠商可以生產定制化芯片，來滿足所有顯示器客戶所需要的特性，但開發越來越復雜的視頻/圖像處理器需要花費超過一年的時間，同時越來越精細的制造工藝還會帶來較高的NRE費用。
雖然許多半導體廠商，如Pixelworks、Genesis、Trident、飛利浦、ST和其它一些廠商都提供ASSP解決方案，但這些解決方案卻不允許顯示器制造商生產其各自品牌產品需要的增值特性。因此，可編程解決方案能夠補充ASIC解決方案在整個系統上更頻繁的逐漸改進，并幫助ASSP解決方案實現產品差異化。差異化的形式可以是圖像增強技術、外圍I/F、存儲I/F、連接性或甚至是諸如GPIO擴展等的簡單設計。
因此，得益于其可編程性和靈活性，賽靈思FPGA是實現這些功能的理想平臺。此外，由于它們具有并行處理操作能力和專門針對消費顯示器市場設計的集成特性，因而在很多數字視頻應用領域格外有用。這些特性的例子包括同時針對視頻板和顯示板的多接口標準、DSP功能性、數字時鐘管理器、電壓電平轉換和高I/O封裝選項等。
除了所有這些特性，Spartan-3EFPGA由于采用了更先進的工藝技術和更大的晶圓尺寸，同時仍保持高晶圓成品率，因而具有較低的價格。互連特性一直是可再編程邏輯的傳統優勢，今天，由于標準和接口技術不斷變化，互連特性在顯示器解決方案中正變得越來越必要。
Spartan-3E顯示器解決方案板
賽靈思現在推出一種可以支持對平板顯示器、背投顯示器和數字投影儀的前沿顯示器技術進行高效設計和驗證的開發平臺，它的用途能夠加快這些設計的上市速度。使用這一平臺，您可以創建和修改復雜算法，以增強顯示器圖像質量和色彩設置。
Spartan-3E顯示器解決方案板集成了一個采用484腳BGA封裝的Spartan-3E160萬門XC3S1600EFPGA，一個關聯配置PROM，以及一個可選擇用于對FPGA進行編程的串行外圍接口。另外，板上還包含四個512Mb16DDRSDRAM存儲器，特別適合支持幀緩沖功能。
除此之外，該板還配有一些選件板，如GPIO、USB、CameraLink和DVI選件板。這些選件板可以讓您輕松連接標準的顯示板或視頻板，并驗證連接性解決方案和視頻/圖像處理算法。圖1顯示了Spartan-3E顯示器解決方案板。
作為顯示器設計者，您可以使用該板開發出更佳圖像質量、多種存儲器接口和各種外形規格，實現靈活、低成本、高性能的解決方案。您還可以在單個XC3S1600ESpartan-3E器件上整合關鍵的顯示器特性，如集成微控制器、嵌入式MicroBlaze32位RISC處理器、LVDS、RSDS和mini-LVDS等接口、并行數字信號處理、片上存儲器、以及高速外部存儲器存取等。
參考設計與IP
與Spartan-3E顯示器解決方案板相配合，賽靈思還提供了相關參考設計，以增強 圖像質量。這些顯示器解決方案參考設計包括精確伽馬校正、圖像抖動引擎、色溫校正和假輪廓減少。通過這些設計，您可以迅速開發一個可推向市場的基礎平臺，然后再開發諸如銳度增強、動態伽馬校正或噪聲抑制等其它特性。
賽靈思還擁有第三方開發者提供的其它顯示器解決方案。例如，DigitalDesignCorporation(www.digidescorp.com)提供了經過完全測試的高級軟核，包括OpenGL、符號疊加和縮放/抽取等。表1顯示了賽靈思及其合作伙伴提供的各種顯示板與視頻板應用參考設計。
顯示板 | 視頻板 |
7:1 LVDS Rx | 自適應動態伽馬校正 |
時序控制器 (TCON) | 運動假影估計與補償 |
多 I/O 標準 C LVDS, RSDS, | 喜愛的色彩變換 (FCT) |
精確伽馬校正 | 亮度與對比度調節 |
圖像抖動 | 色度與飽和度調節 |
色溫調節 | 銳度增強 |
動態假輪廓減少 | 運動適應性瞬時噪聲抑制 |
表 1 C 數字顯示板與視頻板參考設計
結論
平板顯示器的圖像質量高度依賴于主觀感受，圖像增強算法規范仍在不斷發展。作為這一發展的結果，賽靈思FPGA和參考設計可讓您更快更容易地修改圖像增強算法。
由于賽靈思Spartan系列已被廣泛應用于DVD播放器、等離子體顯示器和HDTV等大批量消費應用中，因而能確保您的消費應用可得到高度可靠和穩定的元件供應。賽靈思將繼續增加新的面向市場的特性，緊跟新的標準和顯示器IP核的發展，并進一步降低價格。
作者：SteveProkosch，賽靈思公司消費電子垂直市場經理sprokosch@xilinx.com
JosephineSy，賽靈思公司消費電子垂直市場高級經理josephine.sy@xilinx.com
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