隨著數位化時代的來臨，視訊IC在豐富使用者經驗中的角色也愈加重要。然而，在不同的市場之中，視訊IC有著極為不同的應用，因而如何找到各市場適合的應用、產品與技術，更加考驗業者的設計功力。
在分析視訊IC的發展趨勢之前，必須先了解視訊產品不同的市場區隔方式。視訊IC的功能是由目標市場方向來決定的，而這項因素會直接影響IC的設計和最終的製造模式。故一般都將視訊市場劃分為消費性市場、專業/廣播市場和工業市場等三大區塊，並依此發展不同的視訊IC。
HDMI成消費性市場勝負關鍵
目前視訊市場中成長最快的消費性電子，包含了平面顯示器/電視機、DVD播放器和手機等產品。從歷史觀點來看，消費性市場是一個成本導向型市場，當產品本身面臨消費者的巨大價格壓力時，同樣壓力也會由原始設備製造商(OEM)迅速轉移到半導體供應廠商身上。為了滿足消費性市場的高要求，製造商必須將各種視訊功能整合在一塊晶片上，同時也須降低IC成本，使其具備市場競爭力。像是在驅動數位類比轉換器(DAC)輸出訊號時，以往通常會採用運算放大器和離散電路實現濾波、黑電平箝位和多工，現在不少半導體供應商已將上述功能整合在單一視訊IC中。
消費性市場對視訊IC整合度的要求愈來愈高，同時還須要增加一些進階功能，例如可編程切斷頻率濾波器、內部電荷幫浦及高畫質多媒體介面(HDMI)等，近期的技術中，尤以防止用戶非法複製數位視訊內容的高頻寬數位內容保護技術(HDCP)，大幅擴展HDMI的普及性。HDMI技術可支援用戶直接將視訊訊息從如DVD播放器等源頭數位視訊處理器(DVP)傳輸至如液晶電視等顯示器的數位視訊處理器中，從而獲得最佳的視訊影像和清晰度。
大部分新型消費性電子都必須在訊號源設備和顯示器上安裝單/雙HDMI介面，這種做法已成為一種新的發展趨勢。隨著HDMI技術成本不斷降低，愈來愈多視訊IC製造商在其新一代IC產品中整合HDMI功能，因此使HDMI介面成為消費性市場的主流介面。放眼未來，能夠整合各種功能以及和HDMI技術相容的視訊IC將會成為消費性電子最基本的要求。
降低抖動
立足專業廣播市場
隨著高畫質電視(HDTV)在廣播/專業視訊市場的開展，成為推動廣播電視業者將類比傳輸轉變為數位傳輸的最大驅力；在電影電視工程師協會(SMPTE)的努力之下，要求產品能夠支援新興視訊標準的聲浪也未曾稍歇，為廣播/專業視訊市場制定了終端設備製造商必須遵循的數位視訊傳輸效能規範和標準。為了要滿足上述規範的要求，視訊IC的效能、功耗、傳輸速率都是必須改善的目標，其中尤以抖動現象為首要方向。
隨著廣播電視公司逐漸由類比傳輸轉換為數位傳輸，類比視訊訊號至串列數位介面(SDI)轉換的應用，顯示了市場趨勢如何推動視訊IC的發展(圖1)。
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| 圖1 類比視訊訊號至串列數位介面轉換應用中的產品，由於具有低輸出抖動值的特性，能幫助設計人員滿足SMPTE規範的輸出抖動要求。 |
由於透過同步分離器和鎖相迴路(PLL)從類比視訊源分離出的數位傳輸時脈訊號，其抖動值不得超過SMPTE規定的最大抖動值(參考SMPTE 259M/334M/292M)，因此對定時/時脈訊號路徑抖動值的特定要求，迫使原始設備製造商在訊號路徑內使用多個濾波級或現場可程式化閘陣列(FPGA)，以減少抖動。
但這種方法不僅昂貴，同時設計濾波級還會延長產品上市時間。更因為訊號抖動值的降低將減輕外部抖動及減少電路的負擔，因此視訊IC製造商非常重視降低訊號抖動值。而為滿足抖動效能要求，視訊IC的發展趨勢是採用更先進的類比設計技術和專有的矽製程。
在視訊市場全數採用高畫質技術前的過渡時期，視訊IC必須同時支援高畫質和傳統視訊格式，若能同時支援NTSC、PAL、480i、480p、576i、576p、720p、1080i和1080p視訊格式，將因涵蓋從傳統標準畫質(SD)到未來高畫質的所有視訊格式，同時保持較低的輸出抖動值，而可望讓高效能視訊IC在廣播/專業市場普遍推展。
工業市場應用廣泛
一般來看，工業視訊市場涵蓋會議廳/室、機場、電腦培訓中心和多媒體機構使用的設備，如交換機、路由器、視訊延伸器和鍵盤、視訊、滑鼠(KVM)轉換器等。雖然HDMI和數位視訊介面(DVI)正在工業市場區塊中擴展，但是因為視訊的內容主要來自一般桌上型和筆記本電腦，而且成本和數位設備問題無法在短時間內解決，所以目前大多數系統仍然採用類比視訊格式。
不過，儘管上述的視訊源，都是採用具有最高視訊解析度的RGBHV視訊格式，因此隨著類比視訊系統視訊解析度的提升，系統頻寬要求隨之增加，例如支援UXGA(1600×1200)視訊源所需的最低系統頻寬約為215MHz，而早期支援XGA(1024×768)視訊源則僅需86MHz。與消費性市場不同的是，工業市場的視訊設備不會經常更換，一旦安裝完畢，視訊系統的平均使用壽命為七到十年。因此，對供應商來說，就必須面臨工業視訊設備設計不僅需要支援現有視訊格式，同時還要支援未來的視訊格式等大難題。
在採用多重串級的訊號路徑中，其有效頻寬由平方定律來確定。換而言之，串級數量越多，系統總頻寬越低。因此欲在串級應用中保持所需系統頻寬，單一串級的頻寬就必須更高。舉例來說，根據串級數量，支援215MHz系統頻寬可能需要高達500MHz頻寬的多重視訊IC。延續這樣的趨勢，因此目前視訊IC的主流發展趨勢即為開發最低功耗的最高頻寬終端。
然而，隨著不斷開發具有高頻寬的視訊IC，卻也同時意謂著功耗的增加。因此如何開發更高頻寬、更低功率的視訊IC，也一直是開發人員努力的目標。更不能忽略的重點，是由於各種視訊IC的用途或目標不盡相同，因此在評估視訊IC發展趨勢時，若將其視為單一類別，既不實際也不合理，唯有針對消費類、廣播/專業類或工業類等目標市場進行區分，才能依此決定視訊IC的整合程度、效能、速度和功率要求。
延伸距離成關鍵
而為了讓HDMI的表現不受距離衰減而影響收視戶觀感，近期已見到業者投資不少心力在適用於專業級視訊系統及消費性電子產品的電纜等化器，其特點是可以延長電纜長度，像是將DVI電纜及HDMI電纜延長至四十公尺以上，而低成本的第五類電纜(CAT5)則更可延長至二十公尺以上。
已問世的晶片，可將按照TMDS格式編碼的電纜訊號加以等化，針對的視訊產品市場包括DVI/HDMI開關、路由器和延伸器、高畫質的電漿及液晶電視機、液晶顯示器/數位光波處理(DLP)前端及後置投影機，以及醫療造影設備等。目前已問世的晶片由業者採用BiCMOS-8製程技術製造，因此總抖動只有0.13UI(Unit Interval)，是目前業界的最低紀錄。
部分業者推出的電纜等化器晶片，不但可在 0.25Gbit/s至1.65Gbit/s的速度範圍內作業，並可支援DVI v1.0及HDMI v1.2a等標準。
若採用相關晶片，並以1.65Gbit/s的資料傳輸率作業，符合美國電線標準(American Wring Gauge, AWG)的24 AWG DVI/HDMI電纜，便可加長至四十公尺以上；28 AWG DVI/HDMI電纜可加長至二十五公尺；而CAT5/5e/6電纜則可加長至二十公尺。該晶片若驅動超過三十公尺的24 AWG HDMI電纜，速度將高達2.25Gbit/s，且解析度又能符合1080p的高畫質電視標準要求，色深甚至可達十二位元。相關等化器可支援480i/p、720i/p及1080i/p等多種不同的數位電視解析度，也可支援由VGA至WQXGA等各種不同的電腦顯示器解析度。
(本文作者任職於美國國家半導體)