Недорогой графический процессор для цифрового ТВ

Американская компания TeraLogic предложила уникальный по соотношению цена – производительность процессор обработки графики и видеосигналов, предназначенный для цифровых ТВ-приставок и приемников. Удовлетворяющий всем требованиям MHEG-5 (HTML-подобный стандарт языка, разработанный MHEG и адаптированный DTG для программирования пользовательского графического интерфейса в цифровом ТВ) процессор TL750 стоимостью 10 долл. позволяет, по словам Джонатана Кассела, главного аналитика DTG, достичь такого качества воспроизведения графики и видео, которого на сегодня невозможно получить с помощью декодеров MPEG2 и графических ИМС для систем цифрового ТВ. Сочетание его предельно низкой цены с высокими качественными показателями даст возможность значительно расширить аудиторию интерактивного ТВ и информационных услуг.

В небольшом объеме корпуса новой ИМС заключено даже по современным понятиям достаточно много возможностей. В ней интегрированы аппаратный 2D-графический ускоритель, видео- и графический постпроцессоры, схемы текстурного выделения фона и курсора, блок совмещения графики и видео, цифровые входные и выходные каскады видеосигнала, аудиопроцессор, высокопроизводительный контроллер памяти с поддержкой единой архитектуры памяти, непосредственный интерфейс с контроллерами Coldfire, 68000, StrongARM, SHx и LSI Logic 64008. Среди особенностей ИМС при работе с графикой следует отметить поддержку 1-, 4-, 8-, 16- и 32-бит графики, 129-уровневых операций над элементами растра (альфа-канал), операций сжатия (dithering) и расширения цветовой палитры, булевой ускоритель BTBLT.

Блоки видео- и графической постпроцессорной обработки включают фликкер- и флаттер-фильтры (устранения мерцания и дрожания изображения), процессор текста с мультистрочным фильтром. Имеется возможность проводить горизонтальное и вертикальное масштабирование видеоизображения в произвольном месте экрана, синтез альфа-канала при наложении изображения, независимое масштабирование и позиционирование графических планов, формирование глобальных и локальных (попиксельных) цветовых переходов (blending) с использованием альфа-канала.

При работе в стандарте PAL обеспечивается графическое разрешение до 800ґ600, в NTSC — 640ґ480 и глубина цвета в обоих режимах до 32 бит/пиксел. Обработка графического изображения, фона и курсора проводится на 4-х независимых планах. TL750 поддерживает работу как с EDO-, так и с SDRAM-типами оперативной памяти, а для ускорения обмена с памятью содержит внутрикристальный cash (2 кбайт).

По утверждению представителей компании, богатые графические возможности ИМС позволят производителям ТВ-оборудования создавать исключительно привлекательный пользовательский интерфейс. А конечная продукция, созданная на базе нового процессора с предельно низкой ценой, не останется без внимания даже самой рациональной категории покупателей.

Как по своим графическим возможностям (аппаратный ускоритель графики и т.п.), так и по качеству обработки видеосигнала TL750 значительно превосходит все существующие на сегодняшний день решения для систем цифрового телевидения стандартного разрешения. Одним из наиболее широко известных и активно рекламируемых альтернатив ему является модуль OSD (On Screen Display), предназначенный для работы совместно с декодерами MPEG2 и модифицированными графическими ИМС для персональных компьютеров. Но, по словам разработчиков TL750, устройства на базе OSD способны воспроизводить лишь медленно изменяющиеся графические изображения невысокого качества и не вполне подходят для применения в системах цифрового ТВ, требующих достаточно динамичной графики. Помимо того, что конфигурация MPEG2+OSD не обладает аппаратным ускорителем, имеющимся в TL750, она не обеспечивает выполнение целого ряда функций пост-процессорной видеообработки, имеющихся в TL750: фликкер-фильтрацию, сжатие цветовой палитры (dithering), формирование цветовых переходов (alpha-blending),— и создает при этом значительную нагрузку на управляющий процессор и память. Последнее обстоятельство может привести к тому, что устройство на основе ODS окажется даже более дорогим, чем на TL750, за счет увеличения расходов на более мощный процессор и дополнительную память.

По ряду причин применение TL750 также более эффективно, чем модифицированных графических контроллеров для персональных компьютеров. Такие ИМС, как правило, не рассчитаны на работу с ТВ-видеотрактом, имеющим малую полосу пропускания. С функцией лишь одноразрядного сглаживания (alpha-blending) против 8-разрядного в TL750 и простейшими фликкер- и ВЧ-фильтрами (практически не требующиеся при работе с компьютерными мониторами ввиду их высоких разрешающей способности и частоты регенерации), такие ИМС плохо подходят для отображения текста на экране обычного телевизора.

Кроме этого, при работе с подобными графическими контроллерами нужны дополнительные меры по организации интерфейса с недорогими RISC-управляющими процессорами, обычно применяемыми в бытовой электронике, а также добавления процессора обработки аудиосигнала, что отрицательно сказывается на общей стоимости конечных изделий.

Среди компаний, уже приступивших к разработкам с использованием нового процессора TL750, можно отметить: Toshiba Consumer Products-UK, Vestel Electronics, Symbionics, Network Computer, PlanetWeb, Digital Semiconductor, Toshiba Electronics Europe.

По словам Василиса Сеферидиса, генерального менеджера по коммерческим разработкам Consumer Product Group фирмы Toshiba, TL750 — ключевой компонент приставки для приема цифрового ТВ, начало производства которой намечено в Великобритании на конец текущего года. Высокая производительность при обработке графики и видео позволит создать превосходное изделие для сети цифрового телевизионного вещания BDB.

TL750 поддерживает множество как международных стандартов в области цифрового ТВ, так и спецификации ряда провайдеров интерактивных информационных служб, включая BDB/DMUX-Group, Canal+, BskyB, DVB (передача данных), DSS, MHEG5 и CableLabs Open Initiative.

В целях снижения стоимости разработки и сокращения ее цикла фирма TeraLogic поставляет инструментальную платформу Puma, позволяющую проводить разработку и тестирование программного обеспечения в реальной системе. Процессор TL750 производится в 208-выводном корпусе PQFP и рассчитан на напряжение питания 3,3 В; допускается работа с 5-В периферией. Образцы ИМС можно заказать в британском представительстве TeraLogic — Silicon Highway. Цена на TL750 при оптовых поставках составляет около 10 долл.

Журнал CIE, июнь 1998 г.
Перевод А. Щербакова