フラット・パネル・ディスプレイ（LCD、プラズマ・ディスプレイ・パネル、プラズマ・ロープロファイル、およびシリコン上の液晶）および ビデオ・プロジェクタは、さまざまなソースからのデジタル・ビデオ・ストリームを受信、デコード、および表示します。フラット・パネル TV の価格が下がるにつれて、それらは一般的な家電製品になりつつあります。このページでは、LCD テクノロジと LCD デザイン向けアルテラ・ソリューションについて紹介します。
LCD HDTV の中心は、画像処理およびタイミング・コントロール・ブロックです（図 1 に示します）。画像処理ブロックには、一般にスキャン・レート・コンバータ、フレーム・レート・コンバータ、カラー・デコーダ、モーション検出、スケーラ、デインタレースなどの機能が含まれています。
図 1. 標準的な LCD TV インタフェースのブロック図
HDTV の LCD ディスプレイのカラー応答時間は、従来のディスプレイに比べて遅く、またカラーの内容に左右されます。このため、何らかの表示アーチファクトを除去する必要性をさらに考慮する場合、画像処理アルゴリズムの開発が迫られます。FPGA のデザインの柔軟性は、アルゴリズムを再プログラムする必要がなく、デバイス内で再設計できるという大きな利点をもたらします。
データが処理されると、ビデオ・ボードは最大 400 Mbps で動作する LVDS バスまたは RSDS （Reduced Swing Differential Signaling）バスを介して LCD のカラム・ドライバおよびロウ・ドライバにインタフェースします。
アルテラおよびパートナが提供する IP および開発キット
アルテラは、ディスプレイ・アプリケーション向けに IP（Intellectual Property）コアの幅広いポートフォリオを提供しています。この IP コアには、エンベデッド・プロセッサ、ビデオおよび画像処理機能、標準インタフェース、およびペリフェラルが含まれています。この幅広い IP コアのポートフォリオに独自のロジックを追加して、ユニークなソリューションをタイムリに開発することができます。これらの IP コアは、アルテラから直接、またはサードパーティ IP パートナから入手できます。全ての IP コアは徹底的にテストされ、アルテラ製品向けに最適化されています。 アルテラが提供するビデオ・ディスプレイに関連する IP の一部には、以下の機能が搭載されています。
アルテラおよびアルテラのパートナは、フラット・パネル・ディスプレイのデザイン・プロセスを高速化するための開発キットも提供しています。アルテラの FPGA をベースにするこれらのキットにより、ディスプレイの設計者や ASSP ベンダは、ASIC の長期にわたる開発サイクルに縛られることなく、市場の要求の進化に伴って製品に次世代画像強化機能を追加することができます。
- Microtronix 社の ビデオ・ディスプレイ設計者向け HD ビデオ開発ボード
- アルテラの Cyclone® II ビデオ開発キット
- アルテラの オーディオ・ビデオ開発キット、Stratix® II GX エディション
ディスプレイおよびプロジェクタの低コスト・プログラマブル・ソリューション
アルテラの低コスト Cyclone III および MAX® II デバイスは、最もコスト効果の高い A/V 処理用プログラマブル・ソリューションを提供し、デジタル・ビデオ・アプリケーションに最適なデバイスです。Cyclone シリーズ FPGA および MAX シリーズ CPLD はさらに、OSD やタイミング表示など、利用可能な ASSP を補完するシステム機能も備えています。
Cyclone III FPGA は、TSMC の 65 nm、ロー・パワー（LP）プロセス・テクノロジにて製造されています。消費電力を最小化するためのシリコンの最適化およびソフトウェア機能が追加されています。Cyclone III ファミリは、5K – 120K のロジック・エレメント (LE) と最大 534 本のユーザ I/O ピンを備えた 8 種類のデバイスで構成されています。Cyclone III デバイスは、最大 4 M ビットのエンベデッド・メモリ、288 個のエンベデッド 18x18 マルチプライヤ、専用の外部メモリ・インタフェース回路、 PLL (Phase-Locked Loop)を提供し、ハイエンド・ビデオおよび画像処理ファンクションに最適です。追加機能として、フラット・パネル・ディスプレイで使用される LVDS および RSDS インタフェースをサポートする高速差動 I/O 機能を提供します。
アルテラの MAX デバイス・ファミリは、業界で最も成功し、広く使用されている CPLD ソリューションです。 アルテラの最新 CPLD、MAX II デバイスは、低コストかつ低消費電力のアプリケーション用に設計されています。MAX II デバイスは不揮発性および低コストを特長としており、アドレス・デコーディング、システム・タイミング、およびシステム・バグ修正などのディスプレイ機能に最適です。
アルテラの Stratix II デバイスは、ASIC に対応した低コスト、低リスクのコスト削減手段を備えた業界で唯一の高性能 FPGA です。Stratix II デバイスは、1.2V、90-nm SRAM プロセス・テクノロジをベースに構築されており、180,000 個のロジック・エレメント（LE）、9M ビットの RAM、および 384 個の 18X18 乗算器を搭載しています。家電メーカは、高性能の Stratix II ファミリを利用して初期デザインと迅速なプロトタイプ作成を行い、アルテラの HardCopy®ASIC フローを使用して、ASIC に素早く移行することができます。HardCopy および HardCopy II デバイスは、業界で最低リスク、最速の「Time-to-Market」ソリューションです。
Cyclone FPGA におけるインタフェース･サポート
- AN 348: Interfacing DDR SDRAM with Cyclone Devices (PDF)
- High-Speed Differential Signaling in Cyclone Devices (PDF)
事例紹介
- CES 2007 に出展された Cyclone II FPGA で動作する Let It Wave 社のアップコンバージョン・テクノロジ （PDF） をご後連ください
- TI 社の DLP TV 製品向けに選択された HardCopy
