PLM1000即在這一市場背景下適時(shí)出現(xiàn),，為普通CRT電視機(jī)提供高清晰度信號接口，使該電視機(jī)不需更新?lián)Q代,，即能收看高清節(jié)目,。這種以低成本增加功能的方法，非常符合國情,，適應(yīng)廣大低端用戶的需求,。
PLM1000芯片的主要特點(diǎn)
PLM1000系列高清晰度電視圖像處理芯片，是一款采用0.18微米CMOS工藝,、專為普通CRT電視機(jī)設(shè)計(jì)的模擬/數(shù)字混合處理芯片,。它采用10bit信號量化、獨(dú)創(chuàng)的輸入信號格式自動(dòng)檢測和高質(zhì)量的圖像處理方案。
PLM1000芯片將輸入的模擬電視信號數(shù)字化,，再進(jìn)行數(shù)字信號處理,，最后將數(shù)字信號還原為模擬電視信號后輸出至模擬電視。它支持大部分高清制式的視頻信號,，如480P,、576P、720P,、1080i,、1080P以及VGA信號，并支持4：3,、16：9以及可配置的縮放處理等功能;不帶外部存儲(chǔ)器,，所有操作都在片內(nèi)完成，節(jié)省了成本;支持亮度,、色度,、飽和度、色度空間轉(zhuǎn)換和RGB轉(zhuǎn)換等功能,。
芯片的主要特點(diǎn)如下：
1080P/1080i/720P/480P/ 576P/480i/576i分量輸入,，480i/576i分量輸出;
VGA 輸入;
模擬輸入和模擬輸出;
輸入信號場頻為50Hz 時(shí)，輸出信號為576i;輸入信號場頻為60Hz時(shí),，輸出信號為480i;
輸入信號是576i或480i時(shí),，輸入信號直接輸出;
輸入信號與Macrovision兼容;
輸入端和輸出端所用的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器和數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器均采用10bit轉(zhuǎn)換器，比傳統(tǒng)8bit轉(zhuǎn)換器所能提供的信噪比高12dB;
圖像增強(qiáng)功能;
圖像演示功能;
無外接存儲(chǔ)器節(jié)省系統(tǒng)成本;
提供外部通用二線串行總線控制接口,，軟件簡單;
輸出相當(dāng)于模擬CRT隔行掃描電視機(jī)在DVD信號輸入時(shí)的圖像質(zhì)量;
SDIP64或LQFP64封裝,，可直接安裝在電視機(jī)的主板上;
3.3V/1.8V電源供電。
基于PLM1000的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)
圖1是基于PLM1000芯片的應(yīng)用系統(tǒng)原理框圖,。
從EVD/DVD等播放器輸出的高清視頻圖像至PLM1000視頻輸入端,，經(jīng)PLM1000處理后輸出標(biāo)清分量圖像480i或576i至普通CRT電視機(jī)的分量輸入端，后續(xù)處理與普通CRT電視機(jī)的處理完全一樣,。
PLM1000內(nèi)部主要由視頻MUX模塊,、同步分離器、PLL和鉗位模塊,、3路10bit高速ADC,、Signal Processing模塊、3路10bit高速DAC和通用串行總線接口模塊組成,，下面將分別介紹這幾個(gè)模塊的工作原理,。
(1) 視頻MUX模塊
PLM1000支持兩路視頻同時(shí)輸入：Y/Pb/Pr或Y/Cb/Cr和R/G/B，經(jīng)視頻MUX模塊選擇一路視頻,，輸入至ADC,，亮度信號Y同時(shí)輸入至同步分離器模塊,。
(2) 同步分離器、PLL和Clamp模塊
輸入的亮度信號Y經(jīng)同步分離器模塊分離出后續(xù)處理模塊處理所需要的復(fù)合同步,、水平同步和垂直同步等信號,，并且根據(jù)分離出來的信號，按照不同格式的輸入信號同步信息不同,，來檢測輸入信號的格式,。檢測出來的格式會(huì)傳到寄存器控制模塊，該模塊根據(jù)檢測出的模式選擇向處理模塊配置相應(yīng)的寄存器值,。
內(nèi)部模擬鎖相環(huán)PLL可基于行同步頻率產(chǎn)生像素時(shí)鐘,，根據(jù)不同信號，提供不同的時(shí)鐘信號,，為了保留更多的圖像細(xì)節(jié),，使圖像經(jīng)過處理后仍然保留了絕大部分細(xì)節(jié)信息，采用了過采樣時(shí)鐘來對ADC的輸出進(jìn)行采樣,，以480P為例,，標(biāo)準(zhǔn)定義采樣率為27MHz，行有效點(diǎn)為858個(gè)點(diǎn),，按照過采樣,，我們采用75.6MHz采樣時(shí)鐘，行采樣點(diǎn)數(shù)達(dá)到2400個(gè)點(diǎn),，大大的增加了圖像的細(xì)節(jié)信息,。
視頻信號的傳輸一般采用交流耦合方式，為了恢復(fù)視頻信號中的直流成分,，同時(shí)消除低頻干擾如視頻信號中的疊加型干擾,，必須對輸入信號進(jìn)行鉗位。該鉗位電路接收Signal Processing模塊輸入的精確鉗位信息,，將輸入信號鉗位在固定的直流電平上,。
(3) 3路10bit高速ADC
3路高速ADC將輸入的高清模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，采用只有專業(yè)級視頻處理器才使用的10bit量化保證了采樣的細(xì)節(jié)和精度,，與傳統(tǒng)8bit ADC相比,，信噪比提高了12dB,。在后續(xù)信號處理以及最后的數(shù)模轉(zhuǎn)換中,，都采用了10bit處理。
(4) Signal Processing模塊
經(jīng)ADC量化后的3路各10bit數(shù)據(jù)進(jìn)入Signal Processing模塊,。該模塊的核心是一個(gè)高性能的視頻縮放模塊：將高清視頻信號按照不同的縮放比率生成標(biāo)清視頻信號,。它分為二部分組成：水平縮放單元和垂直縮放單元。連接水平和垂直縮放單元的是一個(gè)單口RAM,，與采用雙口RAM相比,，盡管增加了部分控制邏輯，但是由于單口RAM要比雙口RAM面積小得多，因此減少了芯片面積,。
傳統(tǒng)電視是用戶根據(jù)自己的喜好手動(dòng)調(diào)整圖象參數(shù),，但是如果節(jié)目內(nèi)容更改，比如播放對比度特別差的節(jié)目時(shí),，用戶還需要再次調(diào)整,。PLM1000包含自動(dòng)圖象增強(qiáng)功能，即根據(jù)視頻圖像內(nèi)容自動(dòng)修改圖像的低頻信號,，并增強(qiáng)圖像的高頻信號,，達(dá)到自動(dòng)調(diào)整圖像參數(shù)、增強(qiáng)圖像視覺效果的目的,。
該模塊同時(shí)完成色度空間轉(zhuǎn)換,、YUV轉(zhuǎn)RGB以及亮度、色度,、飽和度調(diào)節(jié)等功能,。
(5) 3路10bit高速DAC
高速DAC模塊功能將處理后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號輸入到模擬電視?？紤]到方便廠商做后續(xù)的模擬濾波處理,，并且消除頻域上的折射效應(yīng)，PLM1000的DAC時(shí)鐘為定義輸出時(shí)鐘的二倍,。
(6) 通用串行總線接口,。
該轉(zhuǎn)換芯片和外部的接口為一種通用的二線串行總線協(xié)議，通過它可以配置PLM1000需要改變的寄存器值,。
PLM1000軟件流程如圖2：
上電后,，電視機(jī)的CPU對PLM1000芯片執(zhí)行上電初始化，執(zhí)行必要的寄存器配置,。同時(shí)為避免上電初始化期間電視機(jī)顯示不確定信息,，此時(shí)PLM1000關(guān)閉視頻輸出。為節(jié)省功耗,，PLM1000支持待機(jī)省電模式(Power Down),。在這種模式下，PLM1000芯片及其外圍電路所耗電流不到2mA,。上電初始化完畢后,，CPU讀取PLM1000芯片內(nèi)部自動(dòng)格式檢測結(jié)果，并根據(jù)事先設(shè)定的規(guī)則判斷當(dāng)前輸入信號格式,。若連續(xù)N次檢測結(jié)果與當(dāng)前信號格式不同,，則設(shè)定當(dāng)前檢測結(jié)果為芯片新格式，CPU關(guān)閉PLM1000芯片視頻輸出,，并對芯片配置相應(yīng)的工作參數(shù)后開啟視頻輸出;若不同,，則維持原格式,，即PLM1000工作在原格式下。
PLM1000應(yīng)用說明
PLM1000作為一款高度集成化的高清電視圖像處理芯片,，只需外接少量的電路元件和3.3V/1.8V 的電源供電就可工作,。它采用的通用串行總線，可以直接與電視機(jī)的CPU連接,。電視機(jī)廠商只需要在現(xiàn)有程序上增加很少的程序就可以完成PLM1000芯片的配置,。
PLM1000有兩種封裝：SDIP64和LQFP64。
SDIP64封裝芯片可以直接安裝在電視機(jī)的主板上,，所以,，電視機(jī)廠家不必更改原有的單層電路板生產(chǎn)線，而只需增加少量的元器件成本,。
對于主板尺寸較緊張的21寸CRT電視,，特別是超短管，采用LQFP64(規(guī)格：12mmⅹ12mm)封裝,、并采用插板的形式,，則是較理想的選擇。這樣,，只需在原有的電視機(jī)板上設(shè)計(jì)一個(gè)包含分量視頻輸入/輸出,、電源和串行總線的接口，單獨(dú)生產(chǎn)一塊安裝有PLM1000 LQFP64封裝芯片的插板(已有廠家將此插板尺寸做到45mmⅹ65mm的規(guī)格),，而不用改變現(xiàn)有的硬件設(shè)計(jì)方案,。
總之，作為一款具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高清電視圖像處理芯片,，PLM1000讓高清圖像走進(jìn)尋常百姓家;同時(shí),，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(jī)的產(chǎn)業(yè)周期，帶動(dòng)了全行業(yè)的資源優(yōu)化配置,。