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
技術領域：
本發明涉及LED顯示屏的高清視頻圖像處理技術領域，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：
現有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數據分配器，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節模塊，可以對圖像進行亮度、對比度、色度、飽和度調節，但其調節效果很難滿足高清視頻圖像的需求。
發明內容
本發明為解決上述現有LED顯示屏的高清視頻圖像處理的技術問題，提供一種嵌入式LED顯示屏高清視頻圖像控制器。 本發明實現發明目的采用的技術方案是，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數據分配器，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、數據采集模塊、gamma校正模塊和通道轉換開關，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據采集模塊、gamma校正模塊、通道轉換開關并由通道轉換開關接入編碼電路，所述數據采集模塊、gamma校正模塊和通道轉換開關分別與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；所述數據采集模塊和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編碼電路。 本發明可以推廣應用于LCD顯示屏的相關技術領域，其有益效果是可使LED顯示屏的播放像素點數在1920*1280以內任意設置，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、飽和度調節功能，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，實施例的控制器結構示意圖。
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協議。控制器通過四路千兆網編碼電路進行視頻信號輸出，支持RGB 4:4:4 16bit顏色深度，圖像像素數可達到1080P，然后視頻輸出信號再通過LED數據分配器、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、數據采集模塊、gamma校正模塊和通道轉
換開關，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據采集模塊、gamma校正模塊、通道轉換開關并由通
道轉換開關接入編碼電路，所述數據采集模塊、gamma校正模塊和通道轉換開關分別與MCU
主控模塊連接，數據采集模塊和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，由千兆網編碼電路發送給LED數據分配
器。控制器的工作參數、控制命令等通過PC機的人機對話界面輸入，PC機經過RS232接口
傳送到控制器，進行控制器的初始化及控制。 本發明所述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、飽和度調節功能，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，在FPGA芯片上嵌入MCU核及相關接口控制器(IP Core)組成控制器MCU主控模塊，通過數據采集模塊、gamma校正模塊和通道轉換開關完成30bitRGB4:4:4格式輸入信號的采集、存儲、圖像gamma校正、視覺函數校正、數據分配、傳輸及系統控制功能，輸出4路30bitRGB4:4:4格式的視頻圖像數據，輸入信號的采集、存儲、圖像gamma校正、視覺函數校正、數據分配、傳輸采用VHDL語言進行程序設計，由數據采集、gamma校正、數據分配、通道轉換開關等模塊組成。
所述千兆網編碼電路采用4個TLK3101芯片組成4路千兆網編碼電路，TLK3101具有8bit/10bit的編/解碼算法，具有16bit數據輸入接口 ，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協議，內置控制傳輸的協議處理器，CH375通過FPGA內部的USB Interface和AVALONE BUS連接到MCU。
本發明具有Gamma校正、視覺函數校正、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。同時系統還具有信號濾波、運動補償、圖像增強、圖像高精度縮放等調節功能。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。控制器軟件部分具有兼容性、可移植性，控制器硬件設計方面，安裝結構、功能、接口等設計力爭做到通用化。
權利要求
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數據分配器，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. 根據權利要求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、數據采集模塊、gamma校正模塊和通道轉換開關，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據采集模塊、gamma校正模塊、通道轉換開關并由通道轉換開關接入編碼電路，所述數據采集模塊、gamma校正模塊和通道轉換開關分別與MCU主控模塊連接。
3. 根據權利要求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. 根據權利要求1或2所述的一種嵌入式LED顯示屏高清視頻圖像控制器，其特征在于所述數據采集模塊和gamma校正模塊之間還設置有顯示屏測試模塊。
5. 根據權利要求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. 根據權利要求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編碼電路。
全文摘要
本發明為解決上述現有LED顯示屏的高清視頻圖像處理的技術問題，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數據分配器，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節范圍大，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、飽和度調節功能，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 優先權日2008年12月23日
發明者李春明 申請人:康佳集團股份有限公司