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可编程套件视频FPGA正掀起3D电视新潮流

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若没有现场可编程门阵列(FPGA)的助阵,商家在2010年元旦及圣诞节期间向消费者倾力推出3D电视(3DTV)的神话也会成空。FPGA正在3D电视中大显身手。各大OEM厂商都采用FPGA支持3D显示屏设计,而领先的相机和摄像机制造商则用FPGA来实现3D图像捕获功能。将3D电视推向市场面临着巨大的挑战,设备制造商不仅要快速应对不断发展变化的环境,而且也要对选择何种新兴技术把握不断变化的市场标准做出准确判断。显然,OEM厂商并不想坐等业界标准正式成型,否则,将错失市场良机。

迫在眉睫的上市压力要求厂商必须选择一款高度灵活的芯片,这样才能为视频处理及其他关键的数字显示功能提供完美的片上系统解决方案。和市场上其他提供可编程逻辑的厂商相比,赛灵思稳坐市场头把交椅,目前,赛灵思向顶级数字电视捕获和显示OEM厂商提供的FPGA产品量位居行业第一,推动了FPGA产品快速渗透至消费电子创新的前沿。不仅如此,赛灵思积极推进的无需眼镜3D显示技术发展,支持OEM厂商推出更高画质的显示屏,并且,还通过FPGA的系统集成降低了材料成本。

来自市场调研机构iSuppli的数据显示,预计2009~2014年间数字电视的出货量将以12%的幅度同比增长。*仅在2010年第三季度,赛灵思就为数字电视提供了约100万个FPGA器件。而去年,约有200万个显示设备中使用了赛灵思的FPGA产品。统计数据显示,赛灵思每年向消费电子产业提供超过3000个FPGA器件。拥有25年可编程逻辑领先地位的赛灵思,其FPGA器件已经遍布各大消费类产品,包括显示器、机顶盒、多功能打印机、数码相机和摄像机,以及手持电子设备等。赛灵思在FPGA领域的贡献远远不止于此,为了进一步加速FPGA的推广,赛灵思发布了目标设计平台战略,为系统开发商提供了各种便捷易用的目标设计平台,通过简单、智能和可行的环境缩短应用基础架构的设计时间,帮助客户集中精力进行产品创新,实现差异化设计。

事实上,赛灵思今年推出去年消费电子展上联手日本东京电子器件公司(Tokyo Electron Device)所发布的深受行业欢迎的Spartan-6 FPGA Consumer Video Kit消费视频套件新版本,为数字电视制造商提供了一款灵活的平台,加快视频算法开发,支持包括HDMI 1.4a、V-by-One HS、1.05 Gbps LVDS和DisplayPort 1.1a等在内的最新标准,帮助他们轻松应对日益缩短的上市时间所带来的挑战。该消费视频套件采用赛灵思业经验证的低成本Spartan-6 FPGA器件,其中包括3.125 Gbps GTP收发器和数字信号处理模块,设计人员可用其在开发阶段在芯片上进行仿真视频算法,然后转入量产阶段,而不必担心视频接口基础架构的编码问题。这套消费视频套件为设计人员提供了全面的设计环境,不仅可以测试、验证和实现3DTV支持功能,还实现了画质改善和LED区域调光功能,满足LCD、等离子(PDP)、PLED、EPD和MEMS等显示技术的要求。在不久的将来,支持画质改善的专业IP将帮助面向中低端市场的OEM厂商以更低的材料单成本推出更高画质的电视。就视频捕获而言,赛灵思器件实现了高性能、低成本、低功耗的组合,在帮助推出创新产品的道路上,赛灵思已遥遥领先。

台湾天瀚科技公司(Aiptek)率先采用赛灵思Spartan FPGA消费视频套件向市场推出尖端消费产品,在CES 2011上展示了其全球首款捕获高清2D和3D画面的袖珍型摄相机。这款i2 3D-HD 720摄相机能拍摄清晰的画质,支持720p HD视频,这是1000美元以下3D摄相机所能实现的最高清晰度。Aiptek设计人员还通过赛灵思目标设计平台为低成本创新提供了快速路径,并计划在其下一代摄相机产品上支持1080p的全高清标准。

过去,NTSC和PAL标准占据主导地位。OEM厂商可以使用定制的专用集成电路(ASIC)或现成的专用标准产品(ASSP)来设计摄相机和显示屏。随着数字电视标准的不断变化,传统ASIC和ASSP已经无法满足需求。开发一款专用的ASIC需要3000万到4000万美元的成本,历时12~18个月。如果OEM厂商还用ASIC来开发视频捕获、处理、显示和存储市场的产品,无法及时投入量产,则导致彻底错失市场机会,因而更无法赢得投资回报。一个明显的趋势则是,开发人员在等待标准的发展和成型的同时,消费数字电视捕获和显示技术领域的ASSP开发和投资会持续衰减。因此,消费产品OEM厂商正在积极响应并受益于赛灵思所谓的“可编程技术势在必行”这一发展趋势。

消费视频领域“可编程技术势在必行”的趋势

就赛灵思而言,可编程技术势在必行必须以可扩展的成本选项提供FPGA和灵活的平台,实现高清数字视频算法、高性能图像处理和高速连接功能的系统级集成。在不断发展变化的标准,以及市场环境下,日益缩短的产品生命周期的推动下,根据消费市场独特技术和设计方法需求量身定制的赛灵思目标设计平台应运而生。

赛灵思FPGA为3D电视等特定应用市场需求而量身定制的目标设计平台的发展提供了芯片基础。赛灵思推出了专用IP核、并形成了完善的生态系统,包括与第三方合作开发设计工具、开发板与套件以及参考设计等,为设计人员提供了在FPGA上构建完整系统或子系统需要的所有元素。这种平台化的设计方法使FPGA能更好地满足应用需求,确保开发人员更加快速便捷地在系统中部署赛灵思可编程平台。赛灵思在CES期间演示了Aiptek摄相机和其他客户创新技术,受到现场观众的广泛关注。

Spartan-6 FPGA消费视频套件2.0更新

Spartan-6 FPGA消费视频套件以Inrevium品牌推出并进行了更新升级,体现了赛灵思和日本东京电子器件公司致力于为设计人员持续改进“开箱即用”设计体验的努力。该套件提供了直接设计高性能数字视频系统所需的全部软/硬件、固件构建块和工具,其中包括符合RoHS标准的开发板、新兴和实际高速显示接口的软IP以及ISE设计套件嵌入式版本软件。可定制的目标参考设计采用DDR3存储器接口和Spartan-6 FPGA内嵌的功耗优化型串行收发器,提高了设计、调试效率,增强了DisplayPort、V-by-OneHS、HDMI、PCI Express和LVDS等高速视频接口的集成。如欲进一步了解赛灵思器件如何推进消费视频捕获和显示快速重大变革,欢迎访问以下网址:http://www.xilinx.com/cn/esp/consumer/。

* iSuppli:2010年上半年数字电视半导体市场跟踪:数字电视半导体必将迅猛发展

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