集成式視頻濾波器" title="視頻濾波器">視頻濾波器在開始問世時價格非常昂貴,，是一種主要面向視頻廣播應(yīng)用,、性能極高的元件，后來才逐漸發(fā)展為適用于機頂盒" title="機頂盒">機頂盒等成本敏感的消費電子方案,。首款主流集成式視頻濾波器于1990年代初期面世,，首先用在定向廣播衛(wèi)星機頂盒（direct broadcast satellite set-top box）和有線機頂盒中。那么,，視頻濾波器的作用是什么,？其一，是可以作為視頻處理器輸出端上數(shù)模轉(zhuǎn)換器之后的重建濾波器;其二是在機頂盒和DVD設(shè)備中用作視頻處理器輸入端上的抗混疊濾波器（anti-aliasing filter）,。
以往,，視頻濾波器的選擇十分容易,，只需考慮輸出數(shù)量既可：一般復(fù)合視頻（CVBS）采用一個濾波器，S-video采用兩個濾波器,，DVD播放器采用三分量視頻輸出方案,，分別標(biāo)注為Y、Pb和 Pr,，這些已經(jīng)成為視頻設(shè)備背面的標(biāo)準(zhǔn)配置,。這樣一來，視頻設(shè)備用戶和設(shè)計人員必需考慮到的模擬輸出數(shù)目總和多達(dá)6個（即CVBS ,、S-video （Y,，C）、分量視頻（Y,，Pb,，Pr））。
不過,，隨著更高清晰度視頻的出現(xiàn),，并因成本不斷降低而為消費者所接受，形勢開始改觀,。480,、720和1080 （以及其它非美國標(biāo)準(zhǔn)視頻）這些數(shù)字的后面開始出現(xiàn)字母“i”或“p”，這種奇怪的數(shù)字/字母組合也成為視頻領(lǐng)域中不斷增加的術(shù)語之一,。那么它們代表什么意思呢？480i,、1080p等數(shù)字/字母組合是指視頻掃描的顯示行數(shù),，以及是采用隔行掃描（i）還是逐行掃描顯示（p）。隔行意味著各行交替掃描顯示,，逐行則是各行按序連續(xù)掃描顯示,。
隔行掃描是從舊有CRT屏幕設(shè)計承傳下來的技術(shù)，其目的是使玻璃面板上的熒光粉層（phosphors）發(fā)光,，讓頂部淡出,，同時底部替代，從而使熒光粉層在圖像完成之前不會消隱,。熒光粉發(fā)光時間必需很長,，這樣才能不影響下一幀圖像。逐行則是像素相繼發(fā)光,，這種掃描方式的空間分辨率更高,，視覺效果更好。顯然,，對于只想觀看視頻,，并無意成為視頻工程專家的消費者來說,，這一切太過復(fù)雜。因此,，為了便于理解,，同時便于銷售，需要創(chuàng)造一套簡短易懂的術(shù)語,。于是,，在術(shù)語“清晰度”下面就形成了多種數(shù)字/字母組合類別，主要用來描述圖像的細(xì)節(jié)表現(xiàn)能力：清晰度越高,，圖像質(zhì)量越好,，因為更多的行數(shù)意味著有更多的像素，使得圖像的色彩和細(xì)節(jié)層次更加鮮明逼真,。
關(guān)于信號的命名和清晰度類別的分類,，可以洋洋灑灑寫成一篇厚厚的專題論文，而且可能在很長時間內(nèi)都會成為視頻工程師的熱門討論話題,。鑒于討論實際視頻濾波器目的,，這里粗略劃分如下：480p以下是標(biāo)準(zhǔn)清晰度（SD），480p是增強清晰度（ED）,，720p 和 1080i 則為高清晰度（HD）,。為方便起見，這里只討論美國標(biāo)準(zhǔn),。此外,，在使用高清（HD）這個術(shù)語時，許多視頻設(shè)備供應(yīng)商開始有所寬松,。為了更加精確規(guī)范,，各視頻行業(yè)協(xié)會提出了HD ready、HD ready 1080p 和 Full HD等術(shù)語,，但此舉成敗參半,，甚至或許造成更多混亂。為此,，視頻濾波器制造商決定采用術(shù)語SD,、ED、HD和 1080p HD,，根據(jù)濾波器的截止頻率（對于低通濾波器,，則為通帶）對濾波器進(jìn)行分類：SD 濾波器截止頻率在8MHz左右，ED 在 20 MHz左右,，HD 在30MHz左右,，而1080p 截止頻率在 65 到70MHz之間。利用截止頻率來分類就非常直接明了,。
那么,，所有這些視頻清晰度和視頻濾波器的選擇又有什么關(guān)系呢,？理解這些新的清晰度標(biāo)準(zhǔn)實際上揭示出視頻濾波器的選擇必須考慮兩方面因素：設(shè)計人員必需同時考慮到通道數(shù)目和清晰度。另外,，有兩種方法可實現(xiàn)集成電路濾波：一種是采用濾波器IC組合,，另一種是使用能夠處理所有不同通道和清晰度的單個濾波器IC。那設(shè)計人員應(yīng)該如何抉擇呢,？方法之一是設(shè)法找到多種能夠滿足各項要求的濾波器,。例如，飛兆半導(dǎo)體公司就能夠提供滿足不同要求的廣泛的濾波器組合,。
開始選擇時,，可以參考一下本文的例圖，圖1中所示為飛兆半導(dǎo)體適用于不同通道/清晰度組合的濾波器,。圖中一個軸代表通道數(shù)量,，另一個軸代表清晰度類型，這可以幫助設(shè)計人員更容易地選出合適的濾波器,。濾波器選擇只是一個開始,，接下來還有其它問題需要處理。但這是一個很好的開端,。
只要通道數(shù)目和清晰度得以確定,，設(shè)計人員就應(yīng)該開始考慮產(chǎn)品選擇的其它關(guān)鍵因素，比如ESD保護(hù),、待機功耗要求,、電壓軌要求和封裝類型，尤其是在移動視頻應(yīng)用快速增長的趨勢下,，器件大小也至關(guān)重要,。
集成式視頻濾波器在開始問世時價格非常昂貴，是一種主要面向視頻廣播應(yīng)用,、性能極高的元件，后來才逐漸發(fā)展為適用于機頂盒等成本敏感的消費電子方案,。首款主流集成式視頻濾波器于1990年代初期面世,，首先用在定向廣播衛(wèi)星機頂盒（direct broadcast satellite set-top box）和有線機頂盒中。那么,，視頻濾波器的作用是什么,？其一，是可以作為視頻處理器輸出端上數(shù)模轉(zhuǎn)換器之后的重建濾波器;其二是在機頂盒和DVD設(shè)備中用作視頻處理器輸入端上的抗混疊濾波器（anti-aliasing filter）,。
以往,，視頻濾波器的選擇十分容易，只需考慮輸出數(shù)量既可：一般復(fù)合視頻（CVBS）采用一個濾波器,，S-video采用兩個濾波器,，DVD播放器采用三分量視頻輸出方案,，分別標(biāo)注為Y、Pb和 Pr,，這些已經(jīng)成為視頻設(shè)備背面的標(biāo)準(zhǔn)配置,。這樣一來，視頻設(shè)備用戶和設(shè)計人員必需考慮到的模擬輸出數(shù)目總和多達(dá)6個（即CVBS ,、S-video （Y,，C）、分量視頻（Y,，Pb,，Pr））。
不過,，隨著更高清晰度視頻的出現(xiàn),，并因成本不斷降低而為消費者所接受，形勢開始改觀,。480,、720和1080 （以及其它非美國標(biāo)準(zhǔn)視頻）這些數(shù)字的后面開始出現(xiàn)字母“i”或“p”，這種奇怪的數(shù)字/字母組合也成為視頻領(lǐng)域中不斷增加的術(shù)語之一,。那么它們代表什么意思呢,？480i、1080p等數(shù)字/字母組合是指視頻掃描的顯示行數(shù),，以及是采用隔行掃描（i）還是逐行掃描顯示（p）,。隔行意味著各行交替掃描顯示，逐行則是各行按序連續(xù)掃描顯示,。
隔行掃描是從舊有CRT屏幕設(shè)計承傳下來的技術(shù),，其目的是使玻璃面板上的熒光粉層（phosphors）發(fā)光，讓頂部淡出,，同時底部替代,，從而使熒光粉層在圖像完成之前不會消隱。熒光粉發(fā)光時間必需很長,，這樣才能不影響下一幀圖像,。逐行則是像素相繼發(fā)光，這種掃描方式的空間分辨率更高,，視覺效果更好,。顯然，對于只想觀看視頻,，并無意成為視頻工程專家的消費者來說,，這一切太過復(fù)雜。因此，為了便于理解,，同時便于銷售,，需要創(chuàng)造一套簡短易懂的術(shù)語。于是,，在術(shù)語“清晰度”下面就形成了多種數(shù)字/字母組合類別,，主要用來描述圖像的細(xì)節(jié)表現(xiàn)能力：清晰度越高，圖像質(zhì)量越好,，因為更多的行數(shù)意味著有更多的像素,，使得圖像的色彩和細(xì)節(jié)層次更加鮮明逼真。
關(guān)于信號的命名和清晰度類別的分類,，可以洋洋灑灑寫成一篇厚厚的專題論文,，而且可能在很長時間內(nèi)都會成為視頻工程師的熱門討論話題。鑒于討論實際視頻濾波器目的,，這里粗略劃分如下：480p以下是標(biāo)準(zhǔn)清晰度（SD）,，480p是增強清晰度（ED），720p 和 1080i 則為高清晰度（HD）,。為方便起見,，這里只討論美國標(biāo)準(zhǔn)。此外,，在使用高清（HD）這個術(shù)語時,，許多視頻設(shè)備供應(yīng)商開始有所寬松。為了更加精確規(guī)范,，各視頻行業(yè)協(xié)會提出了HD ready,、HD ready 1080p 和 Full HD等術(shù)語，但此舉成敗參半,，甚至或許造成更多混亂,。為此，視頻濾波器制造商決定采用術(shù)語SD,、ED,、HD和 1080p HD，根據(jù)濾波器的截止頻率（對于低通濾波器,，則為通帶）對濾波器進(jìn)行分類：SD 濾波器截止頻率在8MHz左右,，ED 在 20 MHz左右，HD 在30MHz左右,，而1080p 截止頻率在 65 到70MHz之間。利用截止頻率來分類就非常直接明了,。
那么,，所有這些視頻清晰度和視頻濾波器的選擇又有什么關(guān)系呢？理解這些新的清晰度標(biāo)準(zhǔn)實際上揭示出視頻濾波器的選擇必須考慮兩方面因素：設(shè)計人員必需同時考慮到通道數(shù)目和清晰度。另外,，有兩種方法可實現(xiàn)集成電路濾波：一種是采用濾波器IC組合,，另一種是使用能夠處理所有不同通道和清晰度的單個濾波器IC。那設(shè)計人員應(yīng)該如何抉擇呢,？方法之一是設(shè)法找到多種能夠滿足各項要求的濾波器,。例如，飛兆半導(dǎo)體公司就能夠提供滿足不同要求的廣泛的濾波器組合,。
開始選擇時,，可以參考一下本文的例圖，圖1中所示為飛兆半導(dǎo)體適用于不同通道/清晰度組合的濾波器,。圖中一個軸代表通道數(shù)量,，另一個軸代表清晰度類型，這可以幫助設(shè)計人員更容易地選出合適的濾波器,。濾波器選擇只是一個開始,，接下來還有其它問題需要處理。但這是一個很好的開端,。
只要通道數(shù)目和清晰度得以確定,，設(shè)計人員就應(yīng)該開始考慮產(chǎn)品選擇的其它關(guān)鍵因素，比如ESD保護(hù),、待機功耗要求,、電壓軌要求和封裝類型，尤其是在移動視頻應(yīng)用快速增長的趨勢下,，器件大小也至關(guān)重要,。
至于ESD，機頂盒制造商對于分立式濾波,，已經(jīng)有標(biāo)準(zhǔn)化BAV99保護(hù)二極管,。但另一方面，集成式視頻濾波器不僅可以省去大量的分立式濾波元件,，也可以降低二極管使用數(shù)量,。對特定產(chǎn)品，集成式濾波器能夠提供高達(dá)12KV的ESD保護(hù),。ESD保護(hù)確實是一個一個值得注意的問題,，為了避免昂貴的TV核心處理芯片受到損害，設(shè)計人員不應(yīng)該把毫無保護(hù)的視頻輸出產(chǎn)品推向市場,。
還有一個日益受到關(guān)注的問題,，就是降低待機功耗。待機功耗有時被稱為“功率吸血鬼” （vampire power）,，它已成為一個主要的環(huán)境問題,。例如，美國加州最近頒布了有關(guān)降低LCD TV待機功耗的法規(guī)，其要求這類產(chǎn)品必須符合“能源之星（Energy Star）”標(biāo)準(zhǔn),。飛兆半導(dǎo)體將提供帶有關(guān)斷模式的濾波器,，以更好地滿足能源之星的要求。
WLCSP 和 MicroPak MLP等針對移動產(chǎn)品的封裝,，現(xiàn)在也開始用于視頻濾波器,。對移動應(yīng)用產(chǎn)品而言，尺寸至關(guān)重要,，故而這些小型封裝特別有用,。事實上，它們的尺寸已經(jīng)小到足以輕松穿過鹽瓶蓋上的小篩眼,。
對于視頻濾波器,，設(shè)計人員應(yīng)該堅持謹(jǐn)慎認(rèn)真的設(shè)計原則。比如,，應(yīng)該確保連線盡量短,，并且靠近實際輸出端口，以減少電路板寄生效應(yīng),。這個概念在飛兆半導(dǎo)體的“應(yīng)用說明AV-6041：視頻濾波器/驅(qū)動器的PCB 版圖考慮事項”中有更詳細(xì)的解釋,。
只要了解到有哪些產(chǎn)品可用，以及哪些是重要考慮事項,，其實選擇適當(dāng)?shù)臑V波器已經(jīng)變得相當(dāng)容易,。飛兆半導(dǎo)體公司總是非常樂意為工程師提供其所需的各種協(xié)助。畢竟,，幫助客戶成功就意味著視頻濾波器供應(yīng)商自身的成功,，而且視頻工程師也喜愛探討視頻這個話題。在您規(guī)劃下一個設(shè)計時,，飛兆半導(dǎo)體公司非常樂意為您提供及時和詳盡的支持,。