專利名稱：一種dvi/hdmi/dp/vga信號的后級無抖校正系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種DVI/HDMI/DP/VGA信號的后級無抖校正系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著數(shù)字視頻技術(shù)的不斷發(fā)展，DVI (Digital Video Interface)視頻信號、HDMI (High Definition Multimedia Interface)視頻信號和 DP (Display Potr)視頻信號在實際應(yīng)用中所占據(jù)的比例也不斷加大。DVI/HDMI/DP信號屬于數(shù)字視頻信號，但由于其沒有類似復(fù)合視頻信號(CVBQ的行信號和場信號或者是像SDI信號的SAV(起始信號) 和EAV(結(jié)束信號)，所以無法像CVBS、SDI數(shù)字信號一樣通過數(shù)據(jù)分析手段瞬時檢測出信號的丟失或中斷，且DVI/HDMI/DP信號傳輸?shù)膱D像分辨率高，傳輸速率高達1.65(ibpS甚至 2. 25Gbps,使用傳統(tǒng)的視頻處理技術(shù)無法對其進行準確實時處理。因此在針對DVI/HDMI/ DP信號的處理一直比較棘手，其中DVI/HDMI/DP信號的無抖切換更是行業(yè)內(nèi)亟待解決的難題。實際使用環(huán)境中，在對DVI/HDMI/DP/VGA信號切換時會造成2-10秒的黑屏或藍屏，嚴重影響觀看效果，尤其在大屏幕、多屏幕等需要頻繁對信號進行切換的大規(guī)模監(jiān)視系統(tǒng)或電視會議中更使人難以忍受。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對以上問題的提出，而研制一種DVI/HDMI/DP/VGA信號的后級無抖校正系統(tǒng)。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下一種DVI/HDMI/DP/VGA信號的后級無抖校正系統(tǒng)，其特征在于包括如下步驟(1)校正系統(tǒng)通過信號采集單元對輸入的DVI/HDMI/DP信號或VGA信號進行采集， 所述信號采集單元對上述信號進行處理后并行輸出RGB信號、信號激勵時鐘CLK、有效數(shù)據(jù)選通信號DE、行信號H和場信號V給核心處理單元I ；(2)核心處理單元I根據(jù)采集到的信號激勵時鐘CLK、行信號H和場信號V對輸入信號的分辨率進行判斷，然后根據(jù)判斷出的分辨率格式利用板載晶振生成一個同頻率的行信號Hl和場信號VI，輸出到智能時鐘模擬單元；(3)智能時鐘模擬單元根據(jù)行信號Hl和場信號Vl進行鎖相并模擬生成一個輸入的DVI/HDMI/DP或VGA信號的標準激勵時鐘CLKPLL作為輸出激勵送回至核心處理單元I， 核心處理單元I再次根據(jù)CLKPLL生成行信號H2和場信號V2作為輸出行/場信號，同時對信號采集單元輸出的信號激勵時鐘CLK、行信號H和場信號V的頻率穩(wěn)定性，以及行信號H 和場信號V的占空比進行檢測，以判斷輸入的DVI/HDMI/DP信號或VGA信號是否正確；(4)數(shù)據(jù)正確時，核心處理單元I按照信號激勵時鐘CLK向外存儲單元寫入RGB信號，并將智能時鐘模擬單元輸出的標準激勵時鐘CLKPLL、核心處理單元I產(chǎn)生的行信號H2 和場信號V2通過外部通道直接傳送至核心處理單元II中，然后核心處理單元II按照標準激勵時鐘CLKPLL讀取核心處理單元I最后存入存儲區(qū)域的完整一幀RGB數(shù)據(jù)；若核心處理單元I檢測出信號丟失或出現(xiàn)錯誤則停止向外存儲單元寫入數(shù)據(jù)，此時核心處理單元II持續(xù)讀取前一幀正確完整的圖像所在的存儲空間的數(shù)據(jù)，直至核心處理單元I分析出輸入信號恢復(fù)正確并重新找到下一個有效幀時，再將新的圖像信號數(shù)據(jù)重新覆蓋寫入到外存儲單元，核心處理單元II讀取重新覆蓋寫入的新的圖像信號數(shù)據(jù)；(5)同時，核心處理單元II將外部通道接收到的標準激勵時鐘CLKPLL、核心處理單元I生成的行信號H2和場信號V2，以及核心處理單元II讀取的RGB數(shù)據(jù)發(fā)送到信號輸出單元中進行處理；信號輸出單元將RGB數(shù)據(jù)、標準激勵時鐘CLKPLL、行信號H2和場信號 V2還原成該分辨率制式的DVI/HDMI/DP信號后輸出，或?qū)GB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RGB模擬信號與標準激勵時鐘CLKPLL、行信號H2和場信號V2 —起組成VGA信號再輸出。本發(fā)明所述的核心處理單元I和核心處理單元II中采用了降頻、雙倍位寬存儲與讀取技術(shù)，使得整個系統(tǒng)可以處理超高清晰度達2560xl600@60HZ的分辨率格式。為了避免存儲單元在存取時對數(shù)據(jù)速度的局限，在核心處理單元I中通過分頻、內(nèi)部轉(zhuǎn)換、位寬增加一倍的方式降低了信號速度的一半；同理，在核心處理單元II通過逆向處理，將信號速度還原。這樣就解決了因存儲單元的存取速度達不到視頻流帶寬所造成的問題。所述外存儲單元分為兩個區(qū)域，每個區(qū)域存儲一幀的數(shù)據(jù)，在輸入信號不出現(xiàn)錯誤的時，核心處理單元I交替向這兩個區(qū)域?qū)懭霐?shù)據(jù)，核心處理單元II讀出最后一幀存入外存儲單元的完整RGB數(shù)據(jù)；然后核心處理單元II按照標準激勵時鐘CLKPLL讀取核心處理單元I最后存入存儲區(qū)域的完整一幀RGB數(shù)據(jù)；若核心處理單元I檢測出信號丟失或出現(xiàn)錯誤時，則核心處理單元II會持續(xù)讀取最后一幀正確完整的圖像所在的存儲空間的數(shù)據(jù)并輸出，直至核心處理單元I再次向外存儲單元寫入正確的整幀數(shù)據(jù)。本發(fā)明所述的核心處理單元I內(nèi)部寫有640x480到2560x1600的所有常見分辨率格式或預(yù)置的分辨率格式，能夠準確判斷出輸入信號的分辨率制式，并且根據(jù)相應(yīng)的分辨率制式自己產(chǎn)生一個與之相對應(yīng)的Hl脈沖和Vl脈沖信號用于生成激勵時鐘。在輸入信號出現(xiàn)錯誤或丟失的時候，核心處理單元I仍然持續(xù)輸出此行信號Hl和場信號VI，直至核心處理單元I識別出新的輸入信號的分辨率格式，則重新生成相對應(yīng)的Hl和Vl信號。在智能時鐘模擬單元模擬出信號的激勵時鐘后，核心處理單元I可根據(jù)模擬出的信號激勵時鐘和采集到的制式信號生成一個H2/V2信號。在核心處理單元II中也可以根據(jù)H2/V2信號對輸出畫面進行調(diào)整和修改，可根據(jù)需要在顯示畫面中加入字幕或其它的指示標識，使該系統(tǒng)的操作方式更簡單，操作過程更加直白明了。在本方法的基礎(chǔ)上，在設(shè)置多路DVI/HDMI/ DP或VGA輸入模塊，并在其后級集成切換模塊，則可以使本發(fā)明獨立完成切換功能，并且實現(xiàn)無抖切換效果。本發(fā)明的有益效果是可以對DVI/HDMI/DP數(shù)字視頻信號和VGA信號進行無抖切換處理，對DVI/HDMI/DP信號或VGA信號進行切換和轉(zhuǎn)換處理時，消除信號切換產(chǎn)生的黑屏或花屏等不良效果，使其播出更加流暢。在信號丟失時，也能夠讓終端顯示一個具有信息內(nèi)容的畫面，而不是毫無意義的黑屏或藍屏，同時消除了顯示終端識別以及恢復(fù)圖像的時間。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；圖2是應(yīng)用本發(fā)明所設(shè)計的實施例結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明核心處理單元I的工作流程圖4是本發(fā)明核心處理單元II的工作流程圖。
具體實施例方式如圖1至圖4所示，該DVI/HDMI/DP/VGA信號的后級無抖校正系統(tǒng)，包括如下步驟(1)校正系統(tǒng)通過信號采集單元對輸入的DVI/HDMI/DP信號或VGA信號進行采集， 所述信號采集單元對上述信號進行處理后并行輸出RGB信號、信號激勵時鐘CLK、有效數(shù)據(jù)選通信號DE、行信號H和場信號V給核心處理單元I ；(2)核心處理單元I根據(jù)采集到的信號激勵時鐘CLK、行信號H和場信號V對輸入信號的分辨率進行判斷(即判斷出分辨率)，然后根據(jù)判斷出的分辨率格式利用板載晶振生成一個同頻率的行信號Hl和場信號Vl (即此分辨率格式下的行信號和場信號)，輸出到智能時鐘模擬單元；(3)智能時鐘模擬單元根據(jù)行信號Hl和場信號Vl進行鎖相并模擬生成一個輸入的DVI/HDMI/DP或VGA信號的標準激勵時鐘CLKPLL作為輸出激勵送回至核心處理單元I， 核心處理單元I再次根據(jù)CLKPLL生成行信號H2和場信號V2作為標準行/場信號，同時對信號采集單元輸出的信號激勵時鐘CLK、行信號H和場信號V的頻率穩(wěn)定性，以及行信號H 和場信號V的占空比進行檢測，以判斷輸入的DVI/HDMI/DP信號或VGA信號是否正確；(4)數(shù)據(jù)正確時，核心處理單元I按照信號激勵時鐘CLK向外存儲單元寫入RGB信號，并將智能時鐘模擬單元輸出的標準激勵時鐘CLKPLL和核心處理單元I產(chǎn)生的行信號H2 和場信號V2通過外部通道直接傳送至核心處理單元II中，然后核心處理單元II按照標準激勵時鐘CLKPLL讀取核心處理單元I最后存入存儲區(qū)域的完整一幀RGB數(shù)據(jù)；若核心處理單元I檢測出信號丟失或出現(xiàn)錯誤則停止向外存儲單元寫入數(shù)據(jù)，此時核心處理單元II持續(xù)讀取前一幀正確完整的圖像所在的存儲空間的數(shù)據(jù)，直至核心處理單元I分析出輸入信號恢復(fù)正確并重新找到下一個有效幀時，再將新的圖像信號數(shù)據(jù)重新覆蓋寫入到外存儲單元，核心處理單元II讀取重新覆蓋寫入的新的圖像信號數(shù)據(jù)；(5)同時，核心處理單元II將外部通道接收到的標準激勵時鐘CLKPLL、核心處理單元I生成的行信號H2和場信號V2，以及核心處理單元II讀取的RGB數(shù)據(jù)發(fā)送到信號輸出單元中進行處理；信號輸出單元將RGB數(shù)據(jù)、標準激勵時鐘CLKPLL、行信號H2和場信號 V2還原成該分辨率制式的DVI/HDMI/DP信號后輸出，或?qū)GB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RGB模擬信號與標準激勵時鐘CLKPLL、行信號H2和場信號V2 —起組成VGA信號再輸出。核心處理單元I和核心處理單元II中采用了降頻、雙倍位寬存儲與讀取技術(shù)，使得整個系統(tǒng)可以處理超高清晰度達2560xl600@60HZ的分辨率格式。為了避免存儲單元在存取時對數(shù)據(jù)速度的局限，在核心處理單元I中通過分頻、內(nèi)部轉(zhuǎn)換、位寬增加一倍的方式降低了信號速度的一半；同理，在核心處理單元II通過逆向處理，將信號速度還原。這樣就解決了因存儲單元的存取速度達不到視頻流帶寬所造成的問題。其中外存儲單元分為兩個區(qū)域，每個區(qū)域存儲一幀的數(shù)據(jù)，在輸入信號不出現(xiàn)錯誤的時，核心處理單元I交替向這兩個區(qū)域?qū)懭霐?shù)據(jù)，核心處理單元II讀出最后一幀存入外存儲單元的完整RGB數(shù)據(jù)；然后核心處理單元II按照標準激勵時鐘CLKPLL讀取核心處理單元I最后存入存儲區(qū)域的完整一幀RGB數(shù)據(jù)；若核心處理單元I檢測出信號丟失或出現(xiàn)錯誤時，則核心處理單元II會持續(xù)讀取最后一幀正確完整的圖像所在的存儲空間的數(shù)據(jù)并輸出，直至核心處理單元I再次向外存儲單元寫入正確的整幀數(shù)據(jù)。核心處理單元I內(nèi)部寫有640x480到2560x1600的所有常見分辨率格式或預(yù)置的分辨率格式，能夠準確判斷出輸入信號的分辨率制式，并且根據(jù)相應(yīng)的分辨率制式自己產(chǎn)生一個與之相對應(yīng)的Hl脈沖和Vl脈沖信號用于生成激勵時鐘。在輸入信號出現(xiàn)錯誤或丟失的時候，核心處理單元I仍然持續(xù)輸出此行信號Hl和場信號VI，直至核心處理單元I識別出新的輸入信號的分辨率格式，則重新生成相對應(yīng)的Hl和Vl信號。在智能時鐘模擬單元模擬出信號的激勵時鐘后，核心處理單元I可根據(jù)模擬出的信號激勵時鐘和采集到的制式信號生成一個H2/V2信號。如圖2所示信號采集單元可由芯片SIL1161或者TDA19977、TDA19978、AD998x、 ADV7441等芯片構(gòu)成；智能時鐘模擬單元可由PLL602系列芯片構(gòu)成；外存儲單元可由 DDRIII, DDRII, SDRAM或AL460等芯片構(gòu)成；核心處理單元I和核心處理單元II的主芯片可由ALTERA公司的cyclonell/III或者XI1 inx公司的fesyl^ath-eFPGA系列芯片F(xiàn)PGAl和 FPGA2構(gòu)成；另外，還包括配合FPGAl和FPGA2進行工作的MCU，已完成分析出輸入的DVI/ HDMI/DP信號或VGA信號的分辨率格式，以便FPGAl根據(jù)該分辨率制造一個同頻率的行信號 Hl和場信號V1，F(xiàn)PGA2可根據(jù)信號的分辨率格式的相關(guān)參數(shù)判斷存儲區(qū)域中存儲空間的深度，MCU根據(jù)讀取到的分辨率格式的相關(guān)信息，分析出具體的分辨率格式是什么，并控制智能時鐘模擬芯片輸出該分辨率格式信號的標準激勵時鐘CLKPLL送至FPGA1，以及獲取核心處理單元I判定輸入信號的是否出現(xiàn)中斷和錯誤的結(jié)果給核心處理單元II (核心處理單元 II可通過核心處理單元I的判定結(jié)果選擇讀取外部存儲單元的存儲空間)，以實現(xiàn)前述的核心處理單元I和核心處理單元II的功能；當然也可以由兩個獨立的CPU來完成。本實施例采用FPGA和MCU配合結(jié)構(gòu)，其中MCU還用于分析出的分辨率格式對系統(tǒng)的前后級芯片進行初始化設(shè)置。其它外圍芯片如FLASH使用的是SST39VF1601芯片，信號輸出單元可由芯片為SIL162、SIL164、TDA998X, AD9889芯片構(gòu)成。其中MCU改變核心處理單元II上監(jiān)控部分的顯示效果，可通過RS232與PC互聯(lián)調(diào)試。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種DVI/HDMI/DP/VGA信號的后級無抖校正系統(tǒng)，其特征在于包括如下步驟(1)校正系統(tǒng)通過信號采集單元對輸入的DVI/HDMI/DP信號或VGA信號進行采集，所述信號采集單元對上述信號進行處理后并行輸出RGB信號、信號激勵時鐘CLK、有效數(shù)據(jù)選通信號DE、行信號H和場信號V給核心處理單元I ；(2)核心處理單元I根據(jù)采集到的信號激勵時鐘CLK、行信號H和場信號V對輸入信號的分辨率進行判斷，然后根據(jù)判斷出的分辨率格式利用板載晶振生成一個近似的行信號Hl 和場信號VI，輸出到智能時鐘模擬單元；(3)智能時鐘模擬單元根據(jù)行信號Hl和場信號Vl進行鎖相并模擬生成一個與輸入的 DVI/HDMI/DP或VGA信號近似的標準激勵時鐘CLKPLL作為輸出激勵送回至核心處理單元 I ；核心處理單元I再次根據(jù)CLKPLL生成行信號H2和場信號V2作為輸出行、場信號，同時對信號采集單元輸出的信號激勵時鐘CLK、行信號H和場信號V的頻率穩(wěn)定性，以及行信號 H和場信號V的占空比進行檢測，以判斷輸入的DVI/HDMI/DP信號或VGA信號是否正確；(4)數(shù)據(jù)正確時，核心處理單元I按照信號激勵時鐘CLK向外存儲單元寫入RGB信號， 并將智能時鐘模擬單元輸出的標準激勵時鐘CLKPLL、核心處理單元I產(chǎn)生的行信號H2和場信號V2通過外部通道直接傳送至核心處理單元II中，然后核心處理單元II按照標準激勵時鐘CLKPLL讀取核心處理單元I最后存入存儲區(qū)域的完整一幀RGB數(shù)據(jù)；若核心處理單元I檢測出信號丟失或出現(xiàn)錯誤則停止向外存儲單元寫入數(shù)據(jù)，此時核心處理單元II持續(xù)讀取前一幀正確完整的圖像所在的存儲空間的數(shù)據(jù)，直至核心處理單元I分析出輸入信號恢復(fù)正確并重新找到下一個有效幀時，再將新的圖像信號數(shù)據(jù)重新覆蓋寫入到外存儲單元，核心處理單元II讀取重新覆蓋寫入的新的圖像信號數(shù)據(jù)；(5)同時，核心處理單元II將外部通道接收到的標準激勵時鐘CLKPLL、核心處理單元 I生成的行信號H2和場信號V2，以及核心處理單元II讀取的RGB數(shù)據(jù)發(fā)送到信號輸出單元中進行處理；信號輸出單元將RGB數(shù)據(jù)、標準激勵時鐘CLKPLL、行信號H2和場信號V2還原成該分辨率制式的DVI/HDMI/DP信號后輸出，或?qū)GB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RGB模擬信號與標準激勵時鐘CLKPLL、行信號H2和場信號V2 —起組成VGA信號再輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種DVI/HDMI/DP/VGA信號的后級無抖校正系統(tǒng)，其特征在于本發(fā)明所述的核心處理單元I和核心處理單元II中采用了降頻、雙倍位寬存儲與讀取技術(shù)，使得整個系統(tǒng)可以處理超高清晰度達2560Χ1600@60ΗΖ的分辨率格式；為了避免存儲單元在存取時對數(shù)據(jù)速度的局限，在核心處理單元I中通過分頻、內(nèi)部轉(zhuǎn)換、位寬增加一倍的方式降低了信號速度的一半；同理，在核心處理單元II通過逆向處理，將信號速度還原； 這樣就解決了因存儲單元的存取速度達不到視頻流帶寬所造成的問題。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種DVI/HDMI/DP/VGA信號的后級無抖校正系統(tǒng)，其特征在于所述外存儲單元分為兩個區(qū)域，每個區(qū)域存儲一幀的數(shù)據(jù)，在輸入信號不出現(xiàn)錯誤的時， 核心處理單元I交替向這兩個區(qū)域?qū)懭霐?shù)據(jù)，核心處理單元II讀出最后一幀存入外存儲單元的完整RGB數(shù)據(jù)；然后核心處理單元II按照標準激勵時鐘CLKPLL讀取核心處理單元I 最后存入存儲區(qū)域的完整一幀RGB數(shù)據(jù)；若核心處理單元I檢測出信號丟失或出現(xiàn)錯誤時， 則核心處理單元II會持續(xù)讀取最后一幀正確完整的圖像所在的存儲空間的數(shù)據(jù)并輸出， 直至核心處理單元I再次向外存儲單元寫入正確的整幀數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種DVI/HDMI/DP/VGA信號的后級無抖校正系統(tǒng)，其特征在于核心處理單元I內(nèi)部寫有640X480到2560X1600的所有常見分辨率格式或預(yù)置的分辨率格式，能夠準確判斷出輸入信號的分辨率制式，并且根據(jù)相應(yīng)的分辨率制式自己產(chǎn)生一個與之相對應(yīng)的Hl脈沖和Vl脈沖信號用于生成激勵時鐘；在輸入信號出現(xiàn)錯誤或丟失的時候，核心處理單元I仍然持續(xù)輸出此行信號Hl和場信號VI，直至核心處理單元I識別出新的輸入信號的分辨率格式，則重新生成相對應(yīng)的Hl和Vl信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種DVI/HDMI/DP/VGA信號的后級無抖校正系統(tǒng)，由信號采集單元對輸入的DVI、HDMI、DP或VGA信號進行采集；核心處理單元I對采集的信號進行判斷，并由智能時鐘模擬單元生成一個標準激勵時鐘CLKPLL送回至核心處理單元I，核心處理單元I對采集到的信號進行是否正確的檢測；數(shù)據(jù)正確時RGB信號寫入外存儲單元，核心處理單元II讀取核心處理單元I最后存入存儲RGB數(shù)據(jù)；若不正確核心處理單元I停止向存儲數(shù)據(jù)，核心處理單元II持續(xù)讀取前一幀正確完整的數(shù)據(jù)；核心處理單元II將讀取的RGB數(shù)據(jù)發(fā)送到信號輸出單元中進行處理、輸出。該系統(tǒng)能消除信號切換產(chǎn)生的黑屏或花屏等不良效果，使播出更加流暢。
文檔編號H04N5/262GK102158655SQ20111002984
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者周春雷, 張壇 申請人:大連科迪視頻技術(shù)有限公司