隨著手機(jī)和其它超便攜式設(shè)備中的媒體播放技術(shù)的飛速發(fā)展，超小尺寸和低功耗設(shè)備中視頻的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。一個(gè)新興功能是能夠?qū)⑹謾C(jī)輸出的視頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)到傳統(tǒng)電視機(jī)上來(lái)觀看。將視頻信號(hào)發(fā)送到不同的應(yīng)用在很多方面是很有用的，可實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議、照片瀏覽、電影流、可視電話、聯(lián)網(wǎng)游戲以及其它連做夢(mèng)都還想不到的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)超便攜式視頻技術(shù)，半導(dǎo)體制造商正在開(kāi)發(fā)視頻編碼器和集成式視頻濾波器/驅(qū)動(dòng)器以直接驅(qū)動(dòng)75歐姆同軸電纜。編碼器功能在主控制器芯片后執(zhí)行，包括NTSC或PAL格式化，可以根據(jù)是否只使用復(fù)合視頻還是增加S視頻來(lái)確定是否整合集成式視頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。在DAC后再增加濾波器/驅(qū)動(dòng)器，用以重建信號(hào)并消除高頻偽信號(hào)，從而獲得更高品質(zhì)的圖像。此外，該技術(shù)還提供75歐姆同軸電纜驅(qū)動(dòng)器以直接驅(qū)動(dòng)連入電視機(jī)的電纜。

復(fù)合視頻輸出

移動(dòng)設(shè)備的電視輸出功能輸出的是復(fù)合視頻信號(hào)，這種信號(hào)是目前常用的視頻信號(hào)，幾乎任何一臺(tái)電視機(jī)都可以接收。另外，便攜式設(shè)備如手機(jī)或便攜式媒體播放器需要一種方式將數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成NTSC或PAL復(fù)合視頻信號(hào)。這樣在外部的電視機(jī)上就能收看到該信號(hào)。另外，需要對(duì)模擬信號(hào)放大并與特征阻抗為75歐姆的電纜進(jìn)行阻抗匹配。

復(fù)合視頻預(yù)計(jì)仍將作為常規(guī)信號(hào)而被保留，并在不遠(yuǎn)的將來(lái)仍作為顯示模擬視頻信號(hào)的一種方式。這種復(fù)合視頻信號(hào)內(nèi)部包含了在接收端恢復(fù)視頻所需的全部信息，包括行同步和場(chǎng)同步、亮度及色度信號(hào)。

由于標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合視頻連接器對(duì)于便攜設(shè)備而言非常龐大，有一種被稱(chēng)為迷你A/V連接器的改進(jìn)型連接器更適合用于便攜式視頻傳輸，同時(shí)它還能在同一根電纜上傳輸左、右聲道的音頻信號(hào)，因此更能節(jié)省空間。通常，連接器的一端是迷你A/V插頭，另一端則是較大的RCA復(fù)合視頻信號(hào)和左/右聲道插頭。

視頻編碼器

為了建立復(fù)合視頻信號(hào)，需要執(zhí)行一個(gè)稱(chēng)為編碼的處理過(guò)程。該過(guò)程要求將數(shù)字信號(hào)格式化并將其轉(zhuǎn)換成NTSC或PAL制式的模擬復(fù)合視頻信號(hào)。視頻編碼器可以被集成到一個(gè)較大的數(shù)字集成電路中，或者根據(jù)具體功能的劃分而作為一個(gè)獨(dú)立器件使用。

獨(dú)立視頻編碼器可以將主系統(tǒng)處理器(即基帶芯片)輸出的數(shù)字分量視頻(以8位平行CCIR-601/656或ANSI/SMPTE 125M格式)轉(zhuǎn)換成帶調(diào)制色彩副載波的標(biāo)準(zhǔn)模擬基帶電視復(fù)合視頻信號(hào)(NTSC或PAL標(biāo)準(zhǔn))。然后該信號(hào)再送入集成式DAC進(jìn)行處理，從器件輸出。

視頻重建濾波

在數(shù)字視頻編碼之后，信號(hào)通常通過(guò)一個(gè)DAC還原回模擬域。這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為重建。在這個(gè)過(guò)程中引入了會(huì)使畫(huà)面失真的高頻偽信號(hào)。重建濾波器就是用來(lái)濾除這些偽信號(hào)的。該濾波器的重建性能取決于是否能在不影響通帶內(nèi)有效信號(hào)的情況下，很好地濾除高頻偽信號(hào)。這些高頻偽信號(hào)造成畫(huà)面中細(xì)節(jié)成分(如高亮處或精細(xì)圖紋細(xì)節(jié))的幅度變化，從而影響視頻信號(hào)質(zhì)量，因?yàn)檫@些成分相對(duì)于采樣時(shí)鐘而運(yùn)動(dòng)。結(jié)果類(lèi)似于鋸齒問(wèn)題， 當(dāng)它們?cè)诋?huà)面中移動(dòng)時(shí)引起細(xì)節(jié)失真。

為了實(shí)現(xiàn)濾波功能，建議采用集成式視頻濾波器/驅(qū)動(dòng)器，如飛兆半導(dǎo)體公司的FMS6151。這種集成的有源濾波器件可以取代好幾個(gè)分立式元件。一般來(lái)說(shuō)，視頻多媒體設(shè)備中所使用的濾波器是低通有源濾波器。濾波器中的主要元件是運(yùn)算放大器、電容、電阻和電感。FMS6151是5階巴特沃思(Butterworth)濾波器，其總體性能非常好，如相位誤差低、穩(wěn)定性高、元件數(shù)目少以及高效的濾波特性，因此是消費(fèi)級(jí)視頻設(shè)備濾波的極好選擇。由于其可靠性高，參數(shù)規(guī)格有保證，因此這些集成的有源濾波器比分立的有源和無(wú)源濾波器具有更加穩(wěn)定一致的濾波性能。

由于電壓擺動(dòng)要求及對(duì)更高ESD(靜電放電)保護(hù)等級(jí)的需要，重建濾波器和電纜驅(qū)動(dòng)器通常都放在編碼器之外。

視頻濾波器/驅(qū)動(dòng)器

除了重建濾波器之外，還需要視頻驅(qū)動(dòng)器來(lái)放大視頻信號(hào)并驅(qū)動(dòng)75歐姆的同軸電纜。放大器需要有6dB的增益以適應(yīng)雙重終端負(fù)載。FMS6151集成視頻濾波器/驅(qū)動(dòng)器解決方案將重建濾波器和低阻抗視頻驅(qū)動(dòng)器整合在一起。該器件的工作電壓范圍從2.5V到5.5V。與典型的2階和3階無(wú)源解決方案相比，5階濾波器能提供更好的圖像質(zhì)量。

這種濾波器/驅(qū)動(dòng)器由一個(gè)直流耦合DAC輸出直接驅(qū)動(dòng)，但是在交流耦合輸入時(shí)也可以工作。該器件的輸入共模范圍以地為參考是1.2V_pp。其輸出能驅(qū)動(dòng)一個(gè)交流或直流耦合的單根75歐姆同軸電纜(150歐姆)負(fù)載。直流耦合輸出不需要昂貴的輸出耦合電容。如果輸出是交流耦合的，SAG校正電路可用來(lái)減小交流輸出耦合電容的容值和物理尺寸，同時(shí)仍能產(chǎn)生可接受的場(chǎng)傾斜。

SAG校正

傳統(tǒng)上，如果視頻應(yīng)用是交流耦合的，將需要非常大的輸出耦合電容(在220F和1000F之間)。SAG校正電路利用較小的輸出耦合電容就能提供卓越的性能，因此不需要大型耦合電容。通常的輸出電路(150歐姆負(fù)載時(shí)的電容是220F)在5Hz處創(chuàng)建單極點(diǎn)(-3dB)。減小該電容會(huì)引起過(guò)大的相移，導(dǎo)致視頻場(chǎng)傾斜，從而阻礙同步信號(hào)的正確恢復(fù)。

FMS6151中的SAG校正電路峰值很小，因此能提供可以顯著減少視頻場(chǎng)傾斜的相位響應(yīng)補(bǔ)償。這種補(bǔ)償能使設(shè)計(jì)人員減小體積很大的220F輸出耦合電容。SAG校正使用一個(gè)22F的電容，輸出耦合電容使用的是一個(gè)47F的電容，這兩者遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其它電路所需電容的體積和成本。

激活和關(guān)機(jī)

FMS6151具有關(guān)機(jī)功能，能停止輸出并將靜態(tài)電流減小到25nA以下，從而降低功耗并延長(zhǎng)電池壽命。該功能對(duì)于手機(jī)、手持游戲機(jī)和攝像機(jī)等需要濾波和驅(qū)動(dòng)能力的便攜式設(shè)備來(lái)說(shuō)尤為重要。另外，F(xiàn)MS6151還提供12kV的ESD保護(hù)功能。

可驅(qū)動(dòng)大屏幕的小體積驅(qū)動(dòng)器

要在便攜式設(shè)備上實(shí)現(xiàn)復(fù)合視頻電視輸出功能，需要進(jìn)行多方面的考慮。在器件功能的劃分、保持低功耗和高圖像質(zhì)量等方面都提出了諸多設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。利用視頻編碼器可以輕易實(shí)現(xiàn)從數(shù)字信號(hào)到NTSC和PAL模擬復(fù)合視頻的轉(zhuǎn)換任務(wù)。

采用Micropak封裝的FMS6151體積非常微小，因此非常適合元件密集的手機(jī)使用，并能為電視觀看提供高質(zhì)量的視頻。該器件具有強(qiáng)大的12kV ESD保護(hù)功能，可以確保移動(dòng)設(shè)備免受傷害。5階低通重建濾波器可以用來(lái)平滑輸出視頻信號(hào)，從而避免不必要的失真。該器件能放大、驅(qū)動(dòng)和匹配75歐姆同軸電纜的阻抗。選擇配置的直接直流耦合模式可以進(jìn)一步節(jié)省電路板空間。，由于同軸電纜驅(qū)動(dòng)器工作時(shí)輸出電流很低，在未用狀態(tài)下電流又低于25nA，因此該技術(shù)能顯著降低電池能耗。