高清LED显示控制模型设计分析
上传人:未知 上传时间: 2011-08-06 浏览次数: 74 |
在本设计中,由于接入2路HDMI输入,所以输入总带宽为一路的2倍,即7.6 Gbps,显然,7.6 Gbps的两倍要远大于9.9Gbps,因此DDRSDRAM必须扩展其位宽到60bit,从而增加其数据吞吐速率。
图4. 乒乓操作
系统输入端数据处理如图4所示,两路HDMI输入采用乒乓操作,共需要4块512x30bit的RAM。每块RAM对于DDR SDRAM为256x60bit。1次向DDR SDRAM中写入512个像素的数据,可以提高内存的使用效率。
HDMIPORT持续的向RAM中写入数据,每当写满一块RAM后,发送ACK信号给DDR CTRL模块,该模块根据接收到的ACK信号,自动将RAM中的数据分配给DDR SDRAM中的相应区域,如果两个端口都没写完,则将DDR SDRAM中的数据读出,分配给后端的HDMI发送口。从而实现实时视频处理的功能。
3.2 显示的层次结构
发送卡的系统模型如图5所示,采用FPGA作为系统的处理核心,配合SDRAM 166处理1024*768*60hz的视频信号,并加入千兆以太网模块,USB转SPI总线模块,在为大屏幕传输视频信号的同时,还可以接收上位PC机的矫正系数和控制信息,并将其发送给大屏幕,同时,全双工操作的千兆网模块,还可在发送视频信号的同时,接收来自大屏幕的反馈控制信息,方便用户进行实时控制。
图5. 发送卡系统模型
本系统中,发送卡处理能力限制为1024*768@60Hz,像素时钟为65Mhz,一颗166Mhz的SDRAM完全可以胜任视频处理的需要。如果色深为10bit模式发送卡接收的带宽为1.5Gbps,如果色深为12bit接收带宽变为1.7Gbps,通过2根带宽各为1G的千兆网传输完全可以胜任未来发展的需要。
发送卡的接收端与视频处理器的单路HDMI接收模块基本相同,而发送端的核心控制模块为数据产生模块。这里的数据帧不是一般意义的图像帧。根据IEEE 802.3标准规定的以太网数据帧结构包括前导码,数据帧开始标识码,目的和源MAC地址,数据长度/类型表示码,客户端数据,PAD码以及帧检查序列共8个部分。实际应用中我们可以将其改造,以适合实时的视频传输特点[4]。
4、总结
本文详细探讨了一种高分辨率高色彩深度的LED显示控制系统及其实现。该系统以较高的性能解决了高分辨率下LED大屏幕的显示控制问题。该系统不仅可以作为1块超大分辨率LED大屏幕应用,还可以拆分为各小块,不仅节约带宽,还为后续的升级做出了良好的拓展。
本系统的缺点是,发送卡被限制在了1024x768@60Hz,对于超过此分辨的屏幕,必须采用拼接的技术,无形之中增加了成本,从而会降低灵活性,建议改进此系统,增加发送卡的灵活性,以适应复杂多变的LED显示屏市场。
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