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)領域：
本發(fā)明涉及LED顯示屏的高清視頻圖像處理技術(shù)領域，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顯示屏的視頻信號一般是直接由視頻信號輸出端連接LED數(shù)據(jù)分配器，然后再通過掃描板控制LED顯示屏進行全彩視頻圖像的播放。對于高清晰視頻圖像，其播放效果較差，雖然一些LED顯示屏的主芯片上設置有視頻圖像調(diào)節(jié)模塊，可以對圖像進行亮度、對比度、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，所述信號解碼電路連接視頻信號輸出端，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I2C總線連接信號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I2C總線連接信號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，所述控制器設置有USB接口 ， USB接口連接PC機；所述數(shù)據(jù)采集模塊和gamma校正模塊之間還設置有顯示屏測試模塊；所述信號解碼電路為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)明可以推廣應用于LCD顯示屏的相關(guān)技術(shù)領域，其有益效果是可使LED顯示屏的播放像素點數(shù)在1920*1280以內(nèi)任意設置，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16bit，具有更好的圖像亮度、對比度、色度、飽和度調(diào)節(jié)功能，具有圖像濾波、增強、銳化、運動補償控制功能，具有Gamma校正功能。


圖l，實施例的控制器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
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，視頻輸入信號由二路HDMI接口輸入，輸入信號遵守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^四路千兆網(wǎng)編碼電路進行視頻信號輸出，支持RGB 4:4:4 16bit顏色深度，圖像像素數(shù)可達到1080P，然后視頻輸出信號再通過LED數(shù)據(jù)分配器、掃描板控制LED顯示屏進行全彩視頻圖像的播放。
所述HDMI信號解碼電路連接視頻信號輸出端，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I2C總線連接HDMI信號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I2C總線連接信號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校正模塊之間設置有顯示屏測試模塊。 控制器設置有USB接口 ， USB接口連接PC機；所述控制器還配置有DDR接口 、定時
器電路、啟動開關(guān)以及EPCS儲存器；控制器信號輸入端還連接有DVI檢測接口 。 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
對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。控制器的工作參數(shù)、控制命令等通過PC機的人機對話界面輸入，PC機經(jīng)過RS232接口
傳送到控制器，進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、對比度、色度、飽和度調(diào)節(jié)功能，具有圖像濾波、增強、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設計技術(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格式輸入信號的采集、存儲、圖像gamma校正、視覺函數(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)，輸入信號的采集、存儲、圖像gamma校正、視覺函數(shù)校正、數(shù)據(jù)分配、傳輸采用VHDL語言進行程序設計，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主機方式和USB-DEVICE/SLAVE設備方式，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、視覺函數(shù)校正、輸入信號切換功能；具有圖像亮度、對比度、色度、飽和度等控制功能。同時系統(tǒng)還具有信號濾波、運動補償、圖像增強、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、可維性設計準則，采用模塊化設計，最大限度地采用標準件、通用件?？刂破鬈浖糠志哂屑嫒菪?、可移植性，控制器硬件設計方面，安裝結(jié)構(gòu)、功能、接口等設計力爭做到通用化。
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，所述信號解碼電路連接視頻信號輸出端，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I2C總線連接信號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I2C總線連接信號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置有USB接口 ， USB接口連接PC機。
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校正模塊之間還設置有顯示屏測試模塊。
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，所述信號解碼電路連接視頻信號輸出端，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I2C總線連接信號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、對比度、色度、飽和度調(diào)節(jié)功能，具有圖像濾波、增強、銳化、運動補償控制功能，具有Gamma校正功能。
文檔編號H04N5/14GK101764981SQ20081024152
公開日2010年6月30日 申請日期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 申請人:康佳集團股份有限公司