CN102467892A - 显示控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示控制器，其特征在于：包括先入先出输入接口，核心处理单元和多个输出格式转换单元；所述先入先出输入接口与所述核心处理单元通信连接；所述核心处理单元包括总线结构的输出接口，所述输出接口是标准接口；所述多个输出格式转换单元分别与所述输出接口相连，所述多个输出格式转换单元用于将图像数据转换为不同的格式。本发明的显示控制器，其结构简单，成本低，有利于实现显示控制器的升级和维护，可以通过在核心处理单元增加或者删除数据处理模块实现功能的增删和升级。
Description
技术领域
本发明涉及消费多媒体领域，特别是涉及一种图像显示控制器。
背景技术
随着多媒体服务变得越来越多，已经引入了相关技术的多媒体设备，例如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、数字电话以及数字视盘播放器(DVDP)。因此，对于多媒体设备的处理器也发展起来了。
常见的消费多媒体系统级片上系统(System on Chip，简称SOC)都会提供液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)和电视机(television，简称TV)的接口。由于历史的原因，这两种设备接口类型比较多。电视机(TV)有复合视频广播信号(Composite Video Broadcast Signal，简称CVBS)/色差分量接口(YPbPr)/高清晰度多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，简称HDMI)接口，同时有480I/576I/480P/576P/720P/1080I/1080P等多种格式；液晶显示器(简称LCD)有低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signal，简称LVDS)，同步红绿蓝(Red，Green，Blue，简称RGB)，中央处理器(CPU)，移动产业处理器接口(Mobile industryprocessor interface，简称MIPI)，移动显示数字接口(Mobile Display DigitalInterface，简称MDDI)等，甚至需要行列扫描时序控制器(gate/source driver TimingController，简称TCON)来支持。现有技术中将各种接口及其相对应的数据处理单元简单的堆砌，导致片上系统变得复杂臃肿，且占用很大的面积；多个数据处理单元的有些功能模块是相同的，但是在升级或删除时仍然需要逐个数据处理单元进行，不利于系统升级和维护。
发明内容
目前嵌入式设备大多只有简单的显示输出接口，或者通过把各种接口的知识产权(Intellectual Property，简称IP)堆砌起来，以实现多接口输出。这样的做法可以短时间内奏效，但不利于将来显示功能的更新和接口的升级，也不利于成本的控制。本发明的目的在于提供一种显示控制器，其结构简单，成本低，有利于实现片上系统的升级和维护。上述目的通过下述技术方案实现：
一种显示控制器，包括先入先出输入接口，核心处理单元和多个输出格式转换单元；所述先入先出输入接口与所述核心处理单元通信连接；
所述核心处理单元包括总线结构的输出接口，所述输出接口是标准接口；
所述多个输出格式转换单元分别与所述输出接口相连，所述多个输出格式转换单元用于将图像数据转换为不同的输出格式。
上述目的还可以通过下述技术方案进一步完善。
所述输出接口是基于CEA-861-D时序定义的标准接口。
图像数据经先入先出输入接口进入所述核心处理单元，所述核心处理单元对图像数据进行处理后，所述输出接口将处理后的图像数据输出，根据需要经相应的输出格式转换单元进行输出格式转换。
所述核心处理单元还包括多个数据处理模块，每个数据处理模块都采用先入先出的结构。
本发明的显示控制器，其结构简单，成本低，有利于实现显示控制器的升级和维护，可以通过在核心处理单元增加或者删除数据处理模块实现功能的增删和升级。
附图说明
图1是本发明的显示控制器的结构示意图；
图2是本发明的一个实施例的显示控制器的核心处理单元数据通道的处理流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明的显示控制器进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的显示控制器，如图1所示，包括先入先出输入接口FIFO(first in firstout)，核心处理单元和多个输出格式转换单元；所述先入先出输入接口与所述核心处理单元通信连接；
所述核心处理单元包括总线结构的输出接口，所述输出接口是标准接口；
所述多个输出格式转换单元分别与所述输出接口相连，所述多个输出格式转换单元用于将图像数据转换为不同的输出格式；
输出格式转换单元与显示设备相连，将图像数据输出到显示设备上。
所述输出接口是基于CEA-861-D时序定义的标准接口，与业界普遍使用的标准接口兼容，即与本领域技术人员普遍使用的标准接口兼容。这样的标准接口的优点是业界通用，简单，无论是自主开发模块还是知识产权(Intellectual Property，简称IP)模块，都可以轻易完成对接，并使各种接口能够分享上面提到的各种技术带来的提升。
图像数据经先入先出输入接口进入所述核心处理单元，所述核心处理单元对图像数据进行处理后，所述输出接口将处理后的图像数据输出，根据需要经相应的输出格式转换单元进行输出格式转换；显示设备显示经格式转换后的图像数据。
所述核心处理单元包括行列扫描控制器；所述核心处理单元在所述行列扫描控制器的驱动下，完成显示帧扫描和帧率的控制。
所述核心处理单元还包括多个数据处理模块，每个数据处理模块都采用先入先出的结构。
所述多个数据处理模块包括锐化模块，用于对图像数据进行锐化处理。
所述多个数据处理模块还包括颜色增强模块，所述颜色增强模块通过内建的模型对颜色进行数字图像处理，提升图像视觉效果。
所述多个数据处理模块还包括伽玛校正模块，所述伽玛校正模块针对不同的显示设备类型或者接口，对出入数据进行校正。
所述多个数据处理模块还包括数字抖动/帧率控制模块，所述数字抖动/帧率控制模块根据显示设备的能力进行色彩深度变换。
所述多个数据处理模块还包括色彩空间模块，所述色彩空间模块用于实现色彩空间转换。
作为一种可实施的方式，以上各个数据处理模块可以选择使能或者旁路方式，这样可以实现多种显示技术效果的叠加。
作为一种可实施的方式，可以根据需要增加或者删除数据处理模块，实现功能的增删和升级。
优选的，多个输出格式转换单元包括RGB/CPU/TCON/LVDS/MDDI/CVBS/HDMI等模块，是针对目前常见显示屏、电视等显示设备的输入/输出接口而设计的电路模块。只要遵循核心处理单元的输出接口定义，就能轻松挂接到片上系统上，删除和升级都很方便。
一般的，片上系统的图像数据存放在内存中，通过通用或者专用的直接内存访问单元(direct memory access，简称DMA)，完成从内存到先入先出输入接口FIFO(firstin first out)的传输。核心处理单元在行列扫描控制器的驱动下，通过异步接口从先入先出输入接口FIFO上获取数据，并送到数据通道上。数据通道上每个数据处理模块都采用了先入先出的结构，也就是核心处理单元每放一个数据在数据通道上，留在数据通道上最早的数据就会弹出去，送到后面的接口电路上。
作为一种可实施的方式，多个数据处理模块按照下述顺序依次通信连接，
锐化模块→颜色增强模块→伽玛校正模块→数字抖动/帧率控制模块→色彩空间模块。核心处理单元数据通道的处理流程，如图2所示：
第一步：核心处理单元把一个图像数据送入锐化模块；经过图像数据的分析，锐化模块进行锐化处理(sharpness)；图像数据处理完成以后，会暂时保留在锐化模块内，直到核心处理单元把新的图像数据送进来，才会把处理好的图像数据送到颜色增强模块。
第二步：核心处理单元把经锐化处理后的图像数据送入颜色增强模块；所述颜色增强模块通过内建的模型对颜色进行数字图像处理，提升图像视觉效果。
第三步：核心处理单元把经颜色增强后的图像数据送入伽玛(Gamma)校正模块；伽玛校正模块可以针对不同的显示设备类型或者接口，可以配置出相应的曲线来对出入数据进行校正。
第四步：核心处理单元把经伽玛校正后的图像数据送入数字抖动/帧率控制模块；数字抖动/帧率控制模块根据显示设备的能力进行色彩深度变换。
第五步：核心处理单元把经数字抖动/帧率控制模块处理后的图像数据送入色彩空间模块；通过可配置的系数，可以实现红绿蓝(RGB)，明亮度色度(Luminance，Chrominance或Chroma，简称YUV)等多个空间转换，来满足接口对数据格式的要求。
最后应当说明的是，很显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。
Claims (10)
1.一种显示控制器，其特征在于：
包括先入先出输入接口，核心处理单元和多个输出格式转换单元；所述先入先出输入接口与所述核心处理单元通信连接；
所述核心处理单元包括总线结构的输出接口，所述输出接口是标准接口；
所述多个输出格式转换单元分别与所述输出接口相连，所述多个输出格式转换单元用于将图像数据转换为不同的输出格式。
2.根据权利要求1所述的显示控制器，其特征在于：
所述输出接口是基于CEA-861-D时序定义的标准接口。
3.根据权利要求1所述的显示控制器，其特征在于：
图像数据经先入先出输入接口进入所述核心处理单元，所述核心处理单元对图像数据进行处理后，所述输出接口将处理后的图像数据输出，根据需要经相应的输出格式转换单元进行输出格式转换。
4.根据权利要求1所述的显示控制器，其特征在于：
所述核心处理单元包括行列扫描控制器；所述核心处理单元在所述行列扫描控制器的驱动下，完成显示帧扫描和帧率的控制。
5.根据权利要求4所述的显示控制器，其特征在于：
所述核心处理单元还包括多个数据处理模块，每个数据处理模块都采用先入先出的结构。
6.根据权利要求5所述的显示控制器，其特征在于：
所述多个数据处理模块包括锐化模块，用于对图像数据进行锐化处理。
7.根据权利要求6所述的显示控制器，其特征在于：
所述多个数据处理模块还包括颜色增强模块，所述颜色增强模块通过内建的模型对颜色进行数字图像处理，提升图像视觉效果。
8.根据权利要求6所述的显示控制器，其特征在于：
所述多个数据处理模块还包括伽玛校正模块，所述伽玛校正模块针对不同的显示设备类型或者接口，对出入数据进行校正。
9.根据权利要求6所述的显示控制器，其特征在于：
所述多个数据处理模块还包括数字抖动/帧率控制模块，所述数字抖动/帧率控制模块根据显示设备的能力进行色彩深度变换。
10.根据权利要求6所述的显示控制器，其特征在于：
所述多个数据处理模块还包括色彩空间模块，所述色彩空间模块用于实现色彩空间转换。
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