搜索
更多>> 热门搜索:
当前位置:

OFweek显示网

其它

正文

双通道多画面多布局的全高清大屏幕光学电视机

导读: 摘要:支持标准的超过80英寸的大屏幕平板电视在一些商用场合有着广泛的需求。在这个屏幕尺度上,相比其他技术,采用LCOS技术的光学投影电视机有着极高的性价比。本文介绍一种采用PW328芯片附加PW3300芯片和昂纳明达的LCOS光机构成的的1080P 高清大屏幕光学电视机处理方案。

    摘要:支持标准的超过80英寸的大屏幕平板电视在一些商用场合有着广泛的需求。在这个屏幕尺度上,相比其他技术,采用LCOS技术的光学投影电视机有着极高的性价比。本文介绍一种采用PW328芯片附加PW3300芯片和昂纳明达的LCOS光机构成的的1080P 高清大屏幕光学电视机处理方案。

 

      关键词: ;;;去隔行;缩放

 

      随着技术的不断发展,以及人们生活水平的提高,消费者对视听显示设备的显示分辨率的要求也随之提高,以前的标清电视已无法满足高端消费者的需求。在一些酒店大堂、酒吧、歌舞厅、社区影院等等商用场合,消费者更是要求视听显示设备能够提供80英寸以上的大屏幕显示且支持1080P高清显示输出,且最好同时支持显示,在满足性能指标的情况下整机设备尽量体积小、重量轻。

 

      目前能够支持大屏幕显示的技术主要有液晶、等离子、投影三种技术。在屏幕尺寸在80至110英寸左右这个尺度上面,液晶电视的单台售价大概在 100万至120万元之间,等离子电视的单台售价大概在70万至90万元之间。投影电视单台售价大概在10万至40万元之间(见表1)。由此可见,在高分辨率大尺寸的场合,投影技术有极高的性价比。下面主要介绍投影技术。

 

      投影电视又具体包含LCOS、3LCDDLP三种技术。LCOS为反射式投影,技术较公开,国际国内多家公司都拥有此项技术,不易形成技术垄断,但是成品率低。3LCD技术为透射式投影,技术主要集中在EPSON和SONY手中。DLP为反射式投影,技术由TI公司独家提供。三大投影技术优劣势比较详见表2。

 

      LCOS解决方案

 

      依笔者来看,综合考虑成本、技术先进性、技术壁垒等因数,LCOS技术比较适合国内企业。下面介绍一种采用一块PW328图像处理主芯片附加一块PW3300视频解码辅芯片构成的应用LCOS技术的大屏幕的硅晶光学电视解决方案。

 

      PixelWorks公司的PW328芯片,在单芯片上面集成了一个Intel 80186的CPU内核,外围再集成了电视技术所需要的模数转换(ADC)、视频解码(Video Decoding)、缩放(Scaling)、去隔行(Deinterlacing)、视频增强(Video Enhancement)等所有的功能模块。PW3300芯片也是在单芯片上面集成了模数转换(ADC)、视频解码(Video Decoder)等功能模块。本方案就是采用一块PW328作主通道附加一块PW3300作子通道形成物理硬件系统,光学引擎采用使用LCOS技术的昂纳明达光机。

 

      本方案提供多路输入接口:其中三路AV输入、两路S端子输入、一路AV输出、两路分量(YPbPr/YCbCr)输入、一路USB接口输入、一路PC输入、一路HDMI输入;支持多种信号格式,如480I、480P、576I、576P、720P、1080I、1080P及VGA、SVGA、 XGA等信号格式、USB接口输入支持MPEG1(VCD,SVCD,.Data format)、MPEG2/MPEG4(.ASF 320X240 Simple Profile)MP3、JPEG/Motion JPEG(.AVI 320X240 Pixels,15f/sec);能够通过RS-232接口实现本地软件升级和更新,方便售后服务。

 

      信号传输流程

 

      结合硬件原理框图(图1、图2和图3),下面具体说明各个信号的信号流程:

 

 

图1 电源板电路框图

 

 

图2 模拟信号板块电路框图

 

 

图3 数字信号电路框图

 

      TV

 

      模拟电视射频信号经过一个分配器分为两路完全相同的射频信号。

 

      一路射频信号经过一体化调谐器1解调输出复合视频和音频中频(使其固定走主通道),复合视频信号送到TA8851CN多路选择器的输入口E1,音频中频信号送到MSP3450G 的声音Sound IF1,经过MSP3450G选通到SC1_out输出,再返送回TA8851CN的输入口E1。整组E1输入口的音视频信号经过TA8851CN选通到 out1输出口输出,其中Y/C信号送入到PW328 的Analog MUX inport1,其中V信号送入整机系统的AV out口中的复合视频信号做监视用,其中音频信号一分为二,一路送到MSP3450G的Scart1输入口,经MSP3450G选通到DACM输出口输出,经LM358D运放后驱动扬声器发声,另一路送入整机系统的AV out口中的声音信号做监视用。

 

      另一路射频信号经过一体化调谐器2解调输出复合视频和音频(使其固定走副通道),复合视频信号和音频信号都送到TA8851CN多路选择器的输入口E2。整组音视频经过TA8851CN选通到Out2输出口输出,其中Y/C信号送入到PW3300 的Analog MUX inport3,其中音频信号经过功放TDA7052B后送到耳机插孔。

 

      AV

 

      AV1/S1的音视频都送到TA8851CN多路选择器的输入口S1等待选通。

 

      AV2/S2的音视频都送到TA8851CN多路选择器的输入口S3等待选通。

 

      AV3的音视频都送到TA8851CN多路选择器的输入口S2等待选通。

 

      以上信号如走主通道,则整组音视频信号经过TA8851CN选通到out1输出口输出,其中Y/C信号送入到PW328 的Analog MUX inport1,其中V信号送入整机系统的AV out口中的复合视频信号做监视用,其中音频信号一分为二,一路送到MSP3450G的Scart1输入口,经MSP3450G选通到DACM输出口输出,经LM358D运放后驱动扬声器发声,另一路送入整机系统的AV out口中的声音信号做监视用。

 

      以上信号如走副通道,则整组音视频经过TA8851CN选通到out2输出口输出,其中Y/C信号送入到PW3300 的Analog MUX inport3,其中音频信号经过功放TDA7052B后送到耳机插孔。

 

      USB输入

 

      USB板上面自带了一颗ESS公司的ES6425F芯片,负责读取U盘上面的内容并完成解码,然后将其中的图像内容按576P格式编码输出分量信号,声音内容按音频格式编码后输出音频信号。USB板输出的分量信号固定只走主通道,直接送到PW328的Analog MUX inport2模拟输入口等待选通。USB板输出的音频送到TA8851CN多路选择器的输入口E4,经过TA8851CN选通到Out1输出口输出,然后送到MSP3450G的Scart1输入口,经MSP3450G选通到DACM输出口输出,经LM358D运放后驱动扬声器发声。

 

      HD1/HD2

 

      HD1输入的分量信号,如走主通道则送到PW328的Analog MUX inport0模拟输入口等待选通,如走副通道送到PW3300的Analog MUX inport2模拟输入口等待选通。

 

      HD1输入的音频信号送到MSP3450G的Scart2输入口。音频信号如走主通道,则经MSP3450G选通到DACM输出口输出,经 LM358D运放后驱动扬声器发声。音频信号如走副通道,则经过MSP3450G选通到SC1_Out输出,返送回TA8851CN的输入口E1,经过 TA8851CN选通到Out2输出口输出,其中音频信号经过功放TDA7052B后送到耳机插孔。

 

      HD2输入的分量信号,如走主通道则送到PW328的AFE MUX inport1模拟输入口等待选通,如走副通道则送到PW3300的Analog MUX inport4模拟输入口等待选通。

 

      HD2输入的音频信号送到MSP3450G的Scart3输入口。音频信号如走主通道,则经MSP3450G选通到DACM输出口输出,经 LM358D运放后驱动扬声器发声。音频信号如走副通道,则经过MSP3450G选通到SC1_out输出,返送回TA8851CN的输入口E1,经过 TA8851CN选通到Out2输出口输出,其中音频信号经过功放TDA7052B后送到耳机插孔。

 

      PC

 

      PC输入的模拟RGB信号,主通道送入PW328 的AFE MUX inport2模拟输入口等待选通,副通道送到PW3300的AFE MUX inport1模拟输入口等待选通,音频信号与HD1的音频信号共用一个端口,分别走主副通道的流程也与上述HD1一样。

 

      HDMI

 

      HDMI输入的信号固定只走主通道。

 

      HDMI输入的数据包信号,经SiI9011解码生成的数字RGB信号,直接送到PW328 的Input Port 0数字口等待选通,数字音频信号经SiI9011解码出I2S送到CS4334进行DAC转换为两路模拟立体声音频信号,然后再送到MSP3450G的 Scart4输入口,经MSP3450G选通到DACM输出口输出,经LM358D运放后驱动扬声器发声。

 

      现在,除HDMI以外的所有各种模拟信号,均已送到相应的模拟输入口等待选通。软件控制芯片前端选通目前需要的信号通过。如果当前输入信号源是 TV/AV,则信号需要先经过ADC进行模数转换,然后再经过Video Decoder进行视频解码,最后生成数字RGB信号。如果当前输入信号源是HD1/HD2/PC信号,则信号经过ADC进行模数转换后不需要再经 Video Decoder进行视频解码就直接生成了数字RGB信号。以上生成的数字RGB信号,如果是走主通道,则从PW328的模拟前端AFE输出然后送入 PW328的Input Port1数字输入口,如果是走副通道,则从PW3300的输出口输出,然后也送到PW328 的Input Port 0数字口等待选通,在此与前面所描述的HDMI信号源解码生成的数字RGB信号会合,共用一个输入口。

 

      用软件算法实现

 

      软件通过一定的算法虚拟出屏幕上面的多个窗口,并且为每个窗口分别进行去隔行化(Deinterlace)、缩放(Scale)、视频增强 (Video Enhance)、色空间转换(Color Space Convert)等等处理,再合理安排窗口的数目和各个窗口的大小以及在屏幕上面的位置,以实现的窗口组合,然后将各个窗口以及OSD信息叠加在一起,通过PW328的Display Port(显示口)输出24位的TTL电平的1080P@60Hz的数字RGB信号,再经过SiI164芯片处理后送往DVI接口输出,继续送往采用 LCOS技术的昂纳明达的光机,最后在屏幕上面显示输出,最终实现的1080P@60Hz的高清大屏幕光学电视的全部功能。

 

 

图4 详细布局图

 

      整机提供的画面布局有单画面、画中画、分屏双画面、5画面画外画、12画面画外画共五种画面布局,详细布局见附图(单画面无需详细说明故省略),其中明黄色表示主通道画面,其余颜色的表示是副通道的画面,其中画中画布局时小画面在屏幕上的大小、位置、透明度均可以通过用户菜单调节。

 

      受到物理硬件上只有两路通道的限制,在进行显示的时候,副通道的多个窗口在任意时刻都只有一个窗口是活动的,其余的副通道窗口的图像是静止的。所有副通道的窗口每隔一段时间(例如2秒)轮流激活,最终实现多窗口多布局循环播放的显示效果。

 

      整个系统的软件框架如图5所示。

 

 

图5 软件系统层次

 

      该方案的软件平台基本可以分为四层:杂项层(Utility Layer)、应用层(Application Layer)、硬件抽象层(HAL-Hardware Abstraction Layer)、驱动层(Driver Layer)。其中应用层为上层,硬件抽象层为中层,驱动层为底层。应用层包括窗口管理、用户界面管理、电视节目管理等模块,硬件抽象层包括图像控制、 OSD显示控制、高频头搜台控制、用具输入控制等模块,驱动层包括高频头、图像解码器、模数转换、存储器、逐行化器件、图像处理器间等的驱动程序。杂项层包括主循环、数学运算、信号量的处理、中断服务程序、消息传递、定时器、计数器、事件处理、总线协议、串口调试协议、内存块读写、模式表维护、屏参配置、 CRC校验、全局变量、数据存储结构的定义等等基本的功能模块。

 

      整个软件系统层次清晰,模块采用结构化设计。为保证整个软件的逻辑性,每一层的模块均向自己的上层模块提供服务,直至应用层。每一层模块都将自己需要实现的功能提交给自己的下一层,直至物理硬件层。整个软件系统只能由上层逐层往下调用,不允许跨层次调用。杂项层因为提供各式各样的基本功能模块,各个层次的软件模块都有可能调用杂项层,杂项层也有可能存取各个层次的软件模块的一些变量等等。所以杂项层可以与其他三层相互调用。

 

      各层次模块之间具体的相互调用关系见图6。

 

 

图6 软件系统调用关系

责任编辑:
免责声明: 本文仅代表作者个人观点,与 OFweek显示网 无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实, 对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅 作参考,并请自行核实相关内容。

我来说两句

(共0条评论,0人参与)

请输入评论

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

  • 光电工程
  • 显示屏
  • 制程工程
  • 猎头职位
更多
文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码: