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3D LED液晶电视设计方案

2011-7-11 18:05:22  1511 液晶电视
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                      电子产品世界 汪繁 李学伟 林凯
一、引言
  近年3D LED显示技术不断的深化发展,在电影《阿凡达》的引爆下,3D led电视越来越普及,成为当今客厅显示的主流。另外,蓝光DVD也逐步替代了传统的DVD ,蓝光DVD提供了更为清晰的高清片源,尤其是3D片源,蓝光DVD的接口由HDMI1.3 发展到了支持3D格式信源设计的HDMI1.4标准。本文着重介绍了一种实现能够播放3D片源,还可以将2D信号转成3D信号播出的液晶电视解决方案。
  二、硬件系统设计介绍
  图1是MST6E48+ECT223H+MST6M30QS的3D液晶电视方案的系统框图。
图1 3D LED液晶电视系统框图
  我们省略了该系统其它非3D通道的框图,重点描述3D处理的通道,通道主要包括:HDMI输入模块,主芯片MST6E48,2D转3D的处理芯片ECT223H,将60Hz 3D信号进行倍频处理转换成120Hz信号的MST6M30QS芯片等。
  三、主要通道模块的介绍
  3.1  MST6E48模块
  mstar公司(晨星半导体公司)的MST6E48是一颗功能强大的主芯片,集成了CPU内核、中频解码模块、模拟音视频解码模块、主流的流媒体解码模块(可支持多种流媒体格式解码)、Video De-interlace(视频信号的隔行转逐行处理)、Scaler处理模块、双10-bit LVDS接口、HDMI处理接口,功能强大高速ddr2接口等,该电视方案的主要控制都由MST6E48完成。
图2 MST6E48模块
  HDMI 1.4 输入HDMI1.4输入处理模块包括HDMI 的接口、主芯片MST6E48, HDMI1.4规范增加了3D格式,对于显示设备要求支持强制格式,MST6E48可以支持HDMI1.4 输入,当检测到输入信号为3D格式信号可以直接Bypass(旁路)输出到后端ECT223H模块进行处理。
  3.2  2D转3D模块
图32D转3D原理
  3.2.1 关键技术
  2D转3D也可以说是二维+深度信息:即在传统的二维图像旁边添加一个z轴图像。z轴图像采用8位灰度编码(256级),分辨率与左侧二维图像相同。图像中的像素与二维图像一一对应,它包含了对应二维像素的视差信息。其中0对应屏幕后部视差最大的物体,255对应最靠近观赏者的景物。
  提取景深以后再根据相应算法产生两幅内容不同的图像,模拟左右眼因视角差看到的不同图像,简单来说就是2维(2D)的图像根据灰度的差别进行抠像渲染,生成左右眼的两帧图像。
  3.2.2 3D处理模块ECT223H
  ECT223H可以支持2D转换3D、3D格式转换、3D信号转换2D信号等功能。
图4 ECT223H信号处理框图
  信号模块的功能:
  60Hz的信号先经过2D检测分析将不同运动速度的信号进行特定的同静态算法分析处理;2D转换3D模块将图像进行映射,将每一个点按照色深形成一个3D映射图后, 再从3D映射图中提取左、右眼的完整的帧信号;3D格式有多种格式( 例如上下格式、左右格式、行交错格式、像素交错格式等),3D 格式转换模块就是将不同的3D输入格式转换成其他3D格式以配合不同的终端显示要求。本方案介绍的是为3D快门式终端显示方案,则输出的3D格式为Side By Side格式(左右格式),左右格式就是将左右眼的信号压缩成半帧信号,左右顺序放在原来HDMI1.4的一个帧里。如图5所示,Side by side信号左右顺序牺牲了信号的水平分辨率,但兼容了原来的HDMI1.4传输标准。左右格式信号的片源也是目前主流网上提供测试的片源。
图5 Side By Side 3D格式(左右格式)
  3D转换2D模块, 这个模块就是将3D 信号简单地抽取帧作为2D信号播出, 利用芯片内部的行缓存模块来用于转换过程中信号缓存,格式化后的信号最高可以达到1920×1080P@50/60Hz。该模块最终输出的还是60Hz的LVDS信号。
  3.3 MST6M30QS倍频模块
  MST6M30QS是Mstar公司的一颗倍频芯片,除了倍频的功能外,也可以支持3D格式转换,可支持120Hz快门式3D或偏光式3D屏。
  该芯片的功能较强大,可以支持2路60Hz的LVDS输入;进行色域的拓展处理,将窄色域的信号进行色域的扩展,对原色域进行微调;对信号的亮度进行调整处理;动态帧侦测和控制是对动态帧的频率时延进行补偿增强处理;支持3D格式转换,可以根据不同的3D输入信号调整为其他格式3D信号输出至后端的显示屏以实现最终的3D效果。
  四、小结
  本文介绍的基于MST6E48+ECT223H+MST6M30QSRR的液晶电视方案,能实现3D电视的播放,标清、高清都可以流畅的支持,并且可以将部分2D的信号转化为3D信号放出,可以使普通的DVD片源实现3D的震撼视觉效果。
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2011-7-11 18:05:22   评论 分享淘帖
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