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奥运会高科技亮点大揭密之一
 
作者:Albert Liu   来源:《电子系统设计》    点击数:416   更新时间:2008-7-15
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    北京奥运会组委会承诺要办一届前所未有的高科技奥运会,现在就让我们在奥运正式开幕之前检阅一下哪些高科技产品和技术将为本届奥运会增辉添彩。


第一大亮点是高清电视广播,这使全球电视观众有史以来第一次可以实时看到高清晰度的奥运比赛场景。第二大亮点是在中国的六个奥运城市以及广州、深圳将开通DVB-T/H和CMMB移动电视广播,届时这些城市的游客和居民不管是在公交车、地铁、私家车还是在城市的任何一个角落,只要拥有一部移动电视接收终端,就再也不会错过任何一个奥运精彩镜头。第三大亮点是各奥运场馆中的大屏幕LED显示系统,要知道控制大屏幕LED显示屏的色差问题是一个全球性的技术难题,下文我们将介绍全球部件供应商和中国科技人员是如何解决这一问题的。第四大亮点是网络化数字视频监控系统,它使得奥运安全保卫中心能够1天24小时随时监控到奥运场馆的每一个角落。


除此以外,电动汽车、RFID门票、3G通信、智能交通控制系统也将成为令本届奥运会熠熠生辉的高科技亮点。限于篇幅,本刊将在下一期为大家介绍是哪些供应商使得这些高科技产品得以在本届奥运会上为人们提供服务。


数字电视/移动电视


北京奥运会将是历史上第一次采用高清信号进行电视转播的奥运会,按计划北京奥运会28个项目的转播将全部使用高清电视信号。北京奥运会还是历史上第一个可以通过手机收看比赛的奥运会,届时将有37个城市开通CMMB标准的手机电视信号。


北京奥运期间,北京、青岛等六个奥运城市和广州、深圳就将开通国标(DMB-T/H)地面数字电视广播,目前可提供全融合的DMB-T/H解调芯片的供应商包括凌讯科技、上海高清、上海卓胜微电子和复旦微纳等。


凌讯科技今年3月就推出了第三代全融合DMB-T/H解调芯片LGS-8G52。凌讯科技市场总监王劲毅先生表示:“该芯片的最大特点是在一块芯片上实现单载波与多载波的完美融合,与前两代产品相比具有更强的抗多径干扰能力和更优异的低功耗性能。”


复旦微纳的中视三号是针对DMB-T/H单载波、多载波融合且加强信道估算的解调芯片,其载波电平接受灵敏度及各种抗干扰性能完全超越国家对接收机的检验标准,是一款性价比非常优越的国标信道解调芯片。


上海卓胜微电子的MXD1320也是一款全融合DMB-T/H信道解调芯片,并已获得创维、高斯贝尔、康佳等多家机顶盒厂家的采用。


至于信道解调芯片和前端调谐器与天线的搭配问题,凌讯科技的王劲毅先生表示,其国标地面数字电视解决方案中所应用的调谐器和天线都属于通用设备,不存在特殊的使用要求。在接收天线的选择方面更为灵活,只要对VHF和UHF频段信号能够提供良好支持的各种接收天线均可,没有特殊的使用要求。其他专家也都表示了类似的观点。


还有很多供应商也加入到了为北京奥运会提供高清数字电视服务的队伍当中。如Broadcom的高清机顶盒SoC解决方案BCM7403就已被同洲电子设计进为北京奥运会提供的高清机顶盒产品。Broadcom宽带通讯事业部资深行业战略发展经理韦裕京表示:“该款机顶盒可提供先进的高清晰度、支持1080p显示、高质量图片、PVR功能、交互式服务(如视频点播与计次收费)、以及全新的视频和音频体验。”








Broadcom公司韦裕京。
Broadcom公司韦裕京。


卓然的SupraTV产品也已被用于各种支持中国标准及国际标准的有线、卫星及地面数字电视机顶盒和数字电视一体机中,提供信号的解码和显示功能。SupraHD产品则可为平板电视提供全高清的分辨率。卓然HDTV产品总监Jun Kawaguchi表示:“卓然的产品已被各种类型的广播设备制造商选用,用于比普通的消费级产品要求更高的广播级产品。”


针对CRT高清电视的设计需求,晶宝利公司推出了HD电视图像处理芯片PLM1000,以低廉的成本满足了传统CRT电视机显示高清视频内容的需求。晶宝利的销售及市场总监徐冬梅表示:“PLM1000支持从480i到1080p各种高清格式和VGA输入,可接入多种高清源。”








卓然公司Jun Kawaguchi。
卓然公司Jun Kawaguchi。


今年奥运期间,移动电视将可通过以下两种方式收看,一种是在笔记本电脑上加插USB Dongle,另一种则是通过电视手机、PMP或其它移动电视接收终端。


泰合志恒总经理李群表示:“在奥运期间,将有37个城市实现CMMB移动电视信号覆盖,主要包括奥运城市、省会和计划单列市。”她还表示:“北京奥运会期间,将有不低于20家的国内著名厂商推出包括电视手机、PND、PMP和USB-dongle在内的不同形式CMMB接收终端产品。”


创意视讯和泰合志恒是业内较早推出CMMB标准信道解调芯片的供应商。创毅视讯CEO助理兼事业发展部总监孟斐表示:“创毅视讯的CMMB核心芯片IF101和业内同类产品相比,在灵敏度、功耗、成本等各项指标均处业界领先水平。”


在选择调谐器方面,李群强调:“由于CMMB的工作频率为U波段和S波段,选择匹配调谐器和天线时,需要注意其支持的频段。另外,调谐器的功耗、灵敏度、产品一致性、以及与天线匹配等,均会影响最终产品的性能。”


此外,展讯最近也发布了支持CMMB标准的解决方案,展讯的SC6600V芯片是业界首颗将CMMB信道解码和信源解码功能集于单芯片内,并在单芯片上同时支持AVS及H.264视频解码标准的解决方案。由于此前的CMMB解决方案都不具备信源解码功能,因此只适合用于拥有强大的应用处理器的智能手机,现在展讯的方案具备了信源解码功能,并且可以搭配自己的基带芯片应用,这对CMMB功能进入价格较低的功能手机以加快手机电视的普及速度大有裨益。


不过,目前其它方案大多还需要应用处理器的帮忙,如瑞萨的SH-Mobile系列处理器就可连接手机的基带LSI,执行专门的语音、视频或类似的多媒体应用处理功能。其中SH-MobileL3V集成了一个VPU4高性能视频处理IP,VPU4可支持H.264视频压缩标准。瑞萨半导体管理(中国)有限公司CEO山村雅宏表示:“瑞萨在SH-MobileL3V的基础上又推出了SH-MobileL3V2处理器,其可提供增强的画质和进一步改善的功能,并且体积更小巧、价格更便宜,可以完全满足地面数字广播的性能需求。”








瑞萨公司山村雅宏。
瑞萨公司山村雅宏。


LED大屏幕显示


大屏幕LED显示屏具有亮度高和响应速度快的显著优点,但它也带来了一个很大的技术挑战,即如何更好地控制屏幕上不同区域的色差。


大屏幕LED显示系统一般由显示单元、驱动单元、控制单元、数据传输通信单元、视频采集单元组成。在显示单元中,RGB LED管芯是核心器件,要实现高质量的LED电子显示系统必须选用高质量的LED管芯,对此应严格挑选波长及发光强度一致性好的LED。在驱动单元中应选用低功耗、长寿命、工作范围宽、驱动电流大的功率器件。控制和通信单元中,主要为逻辑和时序控制。在逻辑电路上,FPGA等现场可编程器件是较好的选择。


五棵松篮球馆采用了美国达科公司的大屏幕LED显示系统。而早在2006年,达科的ProStar®、VideoPlus显示屏系统就采用了TI的TLC5940作为LED驱动器。现在,TI又推出了一系列更新的恒流下沉式LED驱动器,其中16通道的TLC5942与TLC5945能够以单个IC支持单点矫正与灰阶控制功能,从而实现高质量视频。其中TLC5945更针对视频显示进行了优化,提供了极快的刷新率,支持无延迟的30MHz数据传输速率,能满足运动场内体育赛事转播等快速视频动作的要求。


FPGA在大屏幕LED显示系统中主要起到时序驱动和图像处理的作用。用于奥运会体育场馆的LED显示系统通常都是真彩和大屏幕的。一个大型的显示屏是由多个小的LED面板组成的。这些小面板每一个背后都有一个控制卡。这些控制卡从顶端的控制单元接收视频信号。FPGA的作用就是将接收到的图像根据具体的显示的需要进行缩放、然后分配给各个小的LED面板,驱动这些面板后的控制卡进而成像。


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