解決高清音頻 IC 設計難題

視頻流和圖像繪制技術(shù)的進(jìn)步，極大地提高了高清 (HD) 運動(dòng)圖像的質(zhì)量。加上家庭娛樂(lè )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(fā)展的重要推動(dòng)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(lè )世界增加更豐富的音頻體驗。本文將對高清音頻市場(chǎng)的三大領(lǐng)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(xiāo)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(chǎng)領(lǐng)域也將大幅增長(cháng)。

不過(guò)，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(zhù)很大的差異。高清音頻系統的眾多新要求，不單影響著(zhù)集成電路(IC)設計的各個(gè)方面，而且也給這些新設備實(shí)現高質(zhì)音頻帶來(lái)了重大挑戰。

本文將介紹各種不同的高清媒體分發(fā)技術(shù)，探討IC 設計人員面臨的設計挑戰，并提出高效實(shí)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(huì )
下面介紹高清音頻的三大主要應用機會(huì )。

1 數字電視(DTV)
數字電視(DTV)使用分立(數字)信號來(lái)實(shí)現運動(dòng)圖像和聲音的發(fā)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(yè)備受矚目的技術(shù)。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(lái)播送節目。另一方面，英國已開(kāi)始向DTV的轉換，并預定在2012年全面實(shí)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(gè)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(kāi)發(fā)和實(shí)現階段把這一點(diǎn)考慮在內。DTV的另一個(gè)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(huì )對價(jià)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(méi)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(gè)集成式接收器/解碼器。

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

3 藍光光盤(pán)
藍光光盤(pán)(也稱(chēng)作“藍光”或“BD”)是一種光盤(pán)存儲媒體。藍光這個(gè)名稱(chēng)源于這種磁盤(pán)格式采用藍色激光(實(shí)際上是紫藍色的)來(lái)進(jìn)行讀寫(xiě)，主要用于高清視頻和數據存儲。由于藍光光盤(pán)的光束波長(cháng)(405nm)遠遠短于標準DVD編碼所用的波長(cháng)(650nm)，故它的數據存儲量相比也大得多。一個(gè)標準的雙層藍光光盤(pán)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。