專利名稱：一種嵌入式led顯示屏高清視頻圖像控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED顯示屏的高清視頻圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種嵌入式LED顯示屏高清視頻圖像控制器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有LED顯示屏的視頻信號(hào)一般是直接由視頻信號(hào)輸出端連接LED數(shù)據(jù)分配器，然后再通過(guò)掃描板控制LED顯示屏進(jìn)行全彩視頻圖像的播放。對(duì)于高清晰視頻圖像，其播放效果較差，雖然一些LED顯示屏的主芯片上設(shè)置有視頻圖像調(diào)節(jié)模塊，可以對(duì)圖像進(jìn)行亮度、對(duì)比度、色度、飽和度調(diào)節(jié)，但其調(diào)節(jié)效果很難滿足高清視頻圖像的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述現(xiàn)有LED顯示屏的高清視頻圖像處理的技術(shù)問(wèn)題，提供一種嵌入式LED顯示屏高清視頻圖像控制器。 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是，一種嵌入式LED顯示屏高清視頻圖像控制器，所述控制器包括信號(hào)解碼電路、高精度視頻圖像縮放電路、FPGA控制芯片和編碼電路，所述信號(hào)解碼電路連接視頻信號(hào)輸出端，再依次連接高精度視頻圖像縮放電路、FPGA控制芯片和編碼電路并由編碼電路連接LED數(shù)據(jù)分配器，所述FPGA控制芯片通過(guò)I2C總線連接信號(hào)解碼電路和高精度視頻圖像縮放電路。 更好地，所述FPGA控制芯片包括MCU主控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、gamma校正模塊和通道轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述MCU主控模塊通過(guò)I2C總線連接信號(hào)解碼電路和高精度視頻圖像縮放電路，所述高精度視頻圖像縮放電路依次連接數(shù)據(jù)采集模塊、gamma校正模塊、通道轉(zhuǎn)換開關(guān)并由通道轉(zhuǎn)換開關(guān)接入編碼電路，所述數(shù)據(jù)采集模塊、gamma校正模塊和通道轉(zhuǎn)換開關(guān)分別與MCU主控模塊連接。 更好地，所述控制器設(shè)置有USB接口 ， USB接口連接PC機(jī)；所述數(shù)據(jù)采集模塊和gamma校正模塊之間還設(shè)置有顯示屏測(cè)試模塊；所述信號(hào)解碼電路為HDMI解碼電路；所述編碼電路為四路千兆網(wǎng)編碼電路。 本發(fā)明可以推廣應(yīng)用于LCD顯示屏的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，其有益效果是可使LED顯示屏的播放像素點(diǎn)數(shù)在1920*1280以內(nèi)任意設(shè)置，播放的高清視頻圖像使LED顯示屏的畫面色彩更加清晰和艷麗，控制器輸出色彩深度可達(dá)16bit，具有更好的圖像亮度、對(duì)比度、色度、飽和度調(diào)節(jié)功能，具有圖像濾波、增強(qiáng)、銳化、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償控制功能，具有Gamma校正功能。


圖l，實(shí)施例的控制器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
參看附圖l，一種嵌入式LED顯示屏高清視頻圖像控制器，包括HDMI信號(hào)解碼電
3路、高精度視頻圖像縮放電路、FPGA控制芯片和四路千兆網(wǎng)編碼電路，視頻輸入信號(hào)由二路HDMI接口輸入，輸入信號(hào)遵守HDMI 1.3協(xié)議，支持RGB 4:4:4或YCbCr 4:4:4 8bit、10bit、12bit顏色深度輸入，接口兼容DVI1.0協(xié)議?？刂破魍ㄟ^(guò)四路千兆網(wǎng)編碼電路進(jìn)行視頻信號(hào)輸出，支持RGB 4:4:4 16bit顏色深度，圖像像素?cái)?shù)可達(dá)到1080P，然后視頻輸出信號(hào)再通過(guò)LED數(shù)據(jù)分配器、掃描板控制LED顯示屏進(jìn)行全彩視頻圖像的播放。
所述HDMI信號(hào)解碼電路連接視頻信號(hào)輸出端，再依次連接高精度視頻圖像縮放電路、FPGA控制芯片和四路千兆網(wǎng)編碼電路，所述FPGA控制芯片通過(guò)I2C總線連接HDMI信號(hào)解碼電路和高精度視頻圖像縮放電路。所述FPGA控制芯片包括MCU主控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、gamma校正模塊和通道轉(zhuǎn)
換開關(guān)，所述MCU主控模塊通過(guò)I2C總線連接信號(hào)解碼電路和高精度視頻圖像縮放電路，所
述高精度視頻圖像縮放電路依次連接數(shù)據(jù)采集模塊、gamma校正模塊、通道轉(zhuǎn)換開關(guān)并由通
道轉(zhuǎn)換開關(guān)接入編碼電路，所述數(shù)據(jù)采集模塊、gamma校正模塊和通道轉(zhuǎn)換開關(guān)分別與MCU
主控模塊連接，數(shù)據(jù)采集模塊和gamma校正模塊之間設(shè)置有顯示屏測(cè)試模塊。 控制器設(shè)置有USB接口 ， USB接口連接PC機(jī)；所述控制器還配置有DDR接口 、定時(shí)
器電路、啟動(dòng)開關(guān)以及EPCS儲(chǔ)存器；控制器信號(hào)輸入端還連接有DVI檢測(cè)接口 。 本發(fā)明所述控制器的輸入端接高清視頻圖像播放器的輸出端(HDMI接口 )，通過(guò)
對(duì)輸入視頻圖像的高精度縮放處理、圖像處理后，由千兆網(wǎng)編碼電路發(fā)送給LED數(shù)據(jù)分配
器?？刂破鞯墓ぷ鲄?shù)、控制命令等通過(guò)PC機(jī)的人機(jī)對(duì)話界面輸入，PC機(jī)經(jīng)過(guò)RS232接口
傳送到控制器，進(jìn)行控制器的初始化及控制。 本發(fā)明所述HDMI解碼電路采用anx8770芯片組成HDMI解碼電路，anx8770具有2路HDMI輸入接口，支持HDMIl. 3、HDCP1. 2、兼容DVI1. 0，支持8bit、 10bit、 12bit色彩深度，支持高清視頻圖像傳輸，最高帶寬達(dá)到5. 8G。 所述高精度圖像縮放電路采用ABT2010芯片組成高精度圖像縮放電路，ABT2010具有兼容HDMI輸入接口，支持480P、720P、1080P等RGB4:4 ;4或YCbCr4:4:4輸入/出格式，具有高精度圖像縮放功能，具有亮度、對(duì)比度、色度、飽和度調(diào)節(jié)功能，具有圖像濾波、增強(qiáng)、銳化等控制功能，輸出30bitRGB4:4:4格式。所述FPGA控制芯片采用EP1C20F400芯片，采用SOPC設(shè)計(jì)技術(shù)，在FPGA芯片上嵌入MCU核及相關(guān)接口控制器(IP Core)組成控制器MCU主控模塊，通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊、gamma校正模塊和通道轉(zhuǎn)換開關(guān)完成30bitRGB4:4:4格式輸入信號(hào)的采集、存儲(chǔ)、圖像gamma校正、視覺(jué)函數(shù)校正、數(shù)據(jù)分配、傳輸及系統(tǒng)控制功能，輸出4路30bitRGB4:4:4格式的視頻圖像數(shù)據(jù)，輸入信號(hào)的采集、存儲(chǔ)、圖像gamma校正、視覺(jué)函數(shù)校正、數(shù)據(jù)分配、傳輸采用VHDL語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，由數(shù)據(jù)采集、gamma校正、數(shù)據(jù)分配、通道轉(zhuǎn)換開關(guān)等模塊組成。
所述千兆網(wǎng)編碼電路采用4個(gè)TLK3101芯片組成4路千兆網(wǎng)編碼電路，TLK3101具有8bit/10bit的編/解碼算法，具有16bit數(shù)據(jù)輸入接口 ，最高帶寬達(dá)到3. 125G。
所述USB接口電路采用CH375芯片組成USB接口電路，CH375是USB通用接口芯片，支持USB-HOST主機(jī)方式和USB-DEVICE/SLAVE設(shè)備方式，兼容USB2. 0協(xié)議，內(nèi)置控制傳輸?shù)膮f(xié)議處理器，CH375通過(guò)FPGA內(nèi)部的USB Interface和AVALONE BUS連接到MCU。
本發(fā)明具有Gamma校正、視覺(jué)函數(shù)校正、輸入信號(hào)切換功能；具有圖像亮度、對(duì)比度、色度、飽和度等控制功能。同時(shí)系統(tǒng)還具有信號(hào)濾波、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、圖像增強(qiáng)、圖像高精度縮放等調(diào)節(jié)功能。所述LED視頻控制器遵守可靠性、可維性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，采用模塊化設(shè)計(jì)，最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件?？刂破鬈浖糠志哂屑嫒菪?、可移植性，控制器硬件設(shè)計(jì)方面，安裝結(jié)構(gòu)、功能、接口等設(shè)計(jì)力爭(zhēng)做到通用化。
權(quán)利要求
一種嵌入式LED顯示屏高清視頻圖像控制器，其特征在于所述控制器包括信號(hào)解碼電路、高精度視頻圖像縮放電路、FPGA控制芯片和編碼電路，所述信號(hào)解碼電路連接視頻信號(hào)輸出端，再依次連接高精度視頻圖像縮放電路、FPGA控制芯片和編碼電路并由編碼電路連接LED數(shù)據(jù)分配器，所述FPGA控制芯片通過(guò)I2C總線連接信號(hào)解碼電路和高精度視頻圖像縮放電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式LED顯示屏高清視頻圖像控制器，其特征在于所述FPGA控制芯片包括MCU主控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、gamma校正模塊和通道轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述MCU主控模塊通過(guò)I2C總線連接信號(hào)解碼電路和高精度視頻圖像縮放電路，所述高精度視頻圖像縮放電路依次連接數(shù)據(jù)采集模塊、gamma校正模塊、通道轉(zhuǎn)換開關(guān)并由通道轉(zhuǎn)換開關(guān)接入編碼電路，所述數(shù)據(jù)采集模塊、gamma校正模塊和通道轉(zhuǎn)換開關(guān)分別與MCU主控模塊連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種嵌入式LED顯示屏高清視頻圖像控制器，其特征在于所述控制器設(shè)置有USB接口 ， USB接口連接PC機(jī)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種嵌入式LED顯示屏高清視頻圖像控制器，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集模塊和gamma校正模塊之間還設(shè)置有顯示屏測(cè)試模塊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種嵌入式LED顯示屏高清視頻圖像控制器，其特征在于所述信號(hào)解碼電路為HDMI解碼電路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種嵌入式LED顯示屏高清視頻圖像控制器，其特征在于所述編碼電路為四路千兆網(wǎng)編碼電路。
全文摘要
本發(fā)明為解決上述現(xiàn)有LED顯示屏的高清視頻圖像處理的技術(shù)問(wèn)題，提供一種嵌入式LED顯示屏高清視頻圖像控制器，所述控制器包括信號(hào)解碼電路、高精度視頻圖像縮放電路、FPGA控制芯片和編碼電路，所述信號(hào)解碼電路連接視頻信號(hào)輸出端，再依次連接高精度視頻圖像縮放電路、FPGA控制芯片和編碼電路并由編碼電路連接LED數(shù)據(jù)分配器，所述FPGA控制芯片通過(guò)I2C總線連接信號(hào)解碼電路和高精度視頻圖像縮放電路。其有益效果是像素調(diào)節(jié)范圍大，視頻播放高清、色彩清晰艷麗，具有更好的圖像亮度、對(duì)比度、色度、飽和度調(diào)節(jié)功能，具有圖像濾波、增強(qiáng)、銳化、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償控制功能，具有Gamma校正功能。
文檔編號(hào)H04N5/14GK101764981SQ20081024152
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者李春明 申請(qǐng)人:康佳集團(tuán)股份有限公司