Flachbildschirme: Sieben Wege zur Produkt-Differenzierung

Ein Bündel neuer Anforderungen und Möglichkeiten

Die Integration ist entscheidend für die Optimierung der Kosten. Heutige Prozessoren steuern I/O-Funktionen wie HDMI-Schnittstelle, A/D-Wandler für externe analoge Komponenten, LVDS-Schnittstellen, Bild-Nachbearbeitung und den Tuner. DisplayPort ermöglicht eine direkte Ansteuerung des Displays, so dass der Skalarprozessor und die Steuerplatine entfallen können. Die Auflösung des Displays wird dadurch besser und die Systemkosten sinken. Zudem wird die Systemleistung besser, weil überflüssige Verarbeitungsschritte bei Kompression und Bearbeitung der Teilbilder (Frames) entfallen.

Mit zunehmender Auflösung und Farbtiefe muss das System mit höheren System- und Pixel-Taktraten arbeiten. Höhere Frequenzen im System ziehen jedoch mehr elektromagnetische Störungen nach sich. Um die strengen Anforderungen für EMV-Kompatibilität (elektromagnetische Verträglichkeit) zu erfüllen, müssen sich die Maßnahmen zur Verbesserung der EMV auch auf die Schnittstellen erstrecken. Neue Normen lösen dieses Problem im Rahmen der Spezifikation, die eigentliche Herausforderung aber stellt sich auf der Systemebene. Ausgereifte PLL-Technik mit einer leistungsfähigen Spread-Spectrum-Generierung und De-Generierung ist hier erforderlich.

Insgesamt bewirken die höheren Verarbeitungsgeschwindigkeiten, Datenübertragungsraten und Auflösungen einen erheblichen Anstieg des Strombedarfs. Zudem können bei den flacheren Bildschirmen Lüfter nicht mehr verwendet werden. Dies aber bedeutet, dass zusätzliche Maßnahmen zur Reduzierung der Stromaufnahme beim Schaltungsentwurf und der Prozess-Geometrie erforderlich sind. DisplayPort überträgt mehr Daten pro Verbindung und reduziert so die Stromaufnahme der I/O-Bausteine. Allerdings erfordern diese eine komplexe PLL-Technik, deswegen kann die Stromaufnahme wieder ansteigen. Mit einem modernen Low-Power-PLL-Design unter Einsatz neuester Prozess-Technologien lässt sich die Stromaufnahme jedoch insgesamt reduzieren. Eine Steigerung der Bildfrequenz von 50 Hz auf 100 Hz verbessert die Qualität der Darstellung. Die dazu nötige Bildverarbeitung und muss am TV-Panel erfolgen, unmittelbar bevor das Bild auf den Schirm gelangt. Zur Erstellung neuer Teilbilder müssen die bestehenden interpoliert werden. Für diese Aufgabe gibt es keine gängigen Hilfsmittel. Bild 1 zeigt die Interpolation einer Bewegung bei einer Bildwiederholfrequenz von 100 Hz. Im Vergleich dazu zeigt Bild 2 die Nachteile einer Implementierung mit einer Bildwiederholfrequenz von 50 Hz.

Funkschnittstellen bieten dem Anwender mehr Bedienungskomfort. Besteht eine Funkverbindung zwischen der Set-Top-Box und dem Flachbild-Fernseher, dann muss der Benutzer keine teuren Kabel kaufen. Besteht eine Funkverbindung zwischen einem Notebook und einem Fernseher mit großem Bildschirm, dann lässt sich der Notebook-Bildinhalt problemlos gemeinsam mit anderen Personen betrachten. Allerdings ist hier eine Abwägung zwischen Qualität und Komfort erforderlich. Nur wenn die Qualität „gut genug“ ist, dann werden Funkverbindungen häufiger zum Einsatz kommen. Bislang werden vor allem die Wireless-HDMI-Implementierungen nachgefragt. Der Trend zu Funkschnittstellen ist zwangsläufig, und Unternehmen, die diese Technik entwickeln und hier Kompetenzen erwerben, können sich so eine führende Position am Markt aufbauen.

High-Definition-Technik betrifft nicht nur Video, sondern auch Audio. Daher müssen sowohl die Schnittstelle und der Flachbildschirm-Fernseher selbst für die Audio-Verarbeitung gerüstet sein. Neue Schnittstellen wie Display-Port und HDMI binden Audiosignale ein und bieten damit für die Multimedia-Wiedergabe mehr Möglichkeiten.

Ji Park und Bertan Tezcan/jw

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