CN103165086A - 信息娱乐系统中视频信号传输装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种信息娱乐系统中视频信号传输装置及方法，其视频信号传输装置包括：将输入车辆信息娱乐系统的视频信号格式，从ITU656转换成4chLVDS(低压差分信号,LowVoltageDifferentialSignaling)形态的转换部，以及为输出显示被转换的视频信号而对信号路径进行控制的多路复用(Mux)开关部。

Description

信息娱乐系统中视频信号传输装置及方法

技术领域

本发明涉及一种信息娱乐系统中视频信号传输装置及方法，具体说是用于传输车辆信息娱乐系统内部视频信号的装置及方法。

背景技术

传统技术如图1所示，对系统级芯片(Soc)或者图形芯片中的多种形态视频输出信号(①、②)，在FPGA进行格式转换之后，以D.RGB模式，通过LVDS传输，或者在图形芯片将D.RGB输出与LVDS芯片直接连接的方式进行传输。

但利用传统技术，输入外部模拟视频而使用解码器时，必须保持D.RGB输出形态，因此在传输D.RGB数据时，因24MHz 点时钟(Dot Clock)而容易造成2nd、4th order干扰，就是因48MHz、96MHz(FM频段内)干扰而需要再配置一个清除干扰用部件。此外，为连接摄像头等系统启动之前需输出的图像，还需配置一个芯片组(③)而进一步增加其材料成本。

而且，D.RGB是RGB的色彩信号，使用基于三原色光红R、绿G、蓝B进行加色的三原色光RGB模式的电视机或者视频系统，将红、绿、蓝色经信号处理传输之后，由电视接收机或者显示器基于此信号显示图像。

RGB模式是应用将红、绿、蓝混合成所需颜色的加色方式，在播放彩色图像时显示多种颜色。

发明内容

技术问题

为解决上述问题，本发明提供一种信息娱乐系统中视频信号传输装置及方法，从车辆信息娱乐系统结构上，就系统内部视频传输方法论上来说，利用FPGA简化系统结构的同时，提高对干扰的耐性，减少干扰的流出率和节省系统材料成本。

另外，通过信息娱乐系统中视频信号传输装置及方法，使FPGA内格式转换设计与视频点时钟(Dot Clock)有机地连接在一起，以进一步确保系统的稳定性。

技术方案

为达到所述目的，本发明首先提供一种信息娱乐系统中视频信号传输装置，包含有将输入到车辆信息娱乐系统的视频信号格式，从ITU 656转换成4ch LVDS(低压差分信号,Low Voltage Differential Signaling)形态的转换部，以及为输出显示被转换的视频信号而对信号路径进行控制的多路复用(Mux)开关部。

本发明提供的信息娱乐系统中视频信号传输方法包括：将输入到车辆信息娱乐系统中的视频信号格式，从ITU 656转换成4ch LVDS(低压差分信号,Low Voltage Differential Signaling)形态的步骤，以及对信号路径进行控制，以输出显示被转换视频信号的步骤。

有益效果

根据本发明，将传统的视频信号传输格式即D.RGB改成LVDS传输格式，可以大幅减少FM 频段、TMPS 频段、RKE信号频段内的干扰，从整体上改善车辆干扰环境。

尤其是所用部件数量减少，既简化自动插入工作量，又可减轻重量。

附图说明

图1是传统技术的说明图；

图2是对本发明一个实施例的信息娱乐系统中视频信号传输装置的方框说明图；

图3是对本发明一个实施例的信息娱乐系统中视频信号传输装置流程说明图。

附图标记说明

100 : 转换部                         200 : 多路复用(Mux)开关部。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，本说明书中使用的术语，仅用于实施例，对本发明不具备限制作用。本说明书中单数句子中，没有特别提示的前提下，还包括复数句子。说明书中使用的“包括(comprises)”或者“包括的(comprising)”不排除所涉及的构件、步骤、动作及/或元件以外的一个以上的其它构件、步骤、动作及/或元件的存在或添加。

下面参考图2，对本发明一个实施例的信息娱乐系统中视频信号传输装置进行说明。图2是根据本发明实施例用于说明信息娱乐系统中视频信号传输装置的方框图。

如图2所示，本发明信息娱乐系统中视频信号传输装置是，传输应用X86架构(Intel ATOM CPU系列)的车辆信息娱乐系统的视频信号时，利用FPGA(Field Programmable gate array，现场可编程门阵列)而简化信息娱乐系统，提高对干扰的耐性，减少干扰的流出量，减少信息娱乐系统材料成本的一种装置，包括转换部(656toLVDS, 100)和多路复用(Mux)开关部(LVDS MUX, 200)。

首先，转换部100对输入的模拟视频信号格式进行转换。例如，转换部100将从DMB或视频解码器接收到模拟视频信号的格式，从ITU 656转换成4ch LVDS模式。

ITU 656是对未经压缩的PAL或者NTSC标准画质电视节目进行流处理的简化数字视频协议，可支持隔行扫描的视频数据，对各场段分别进行流操作，可以用于向TV-out用DAC芯片发送视频帧，或者用于输出视频捕获专用ADC。

下面对ITU656数据类型进行说明。一个Stream是随着以27Mhz动作的像素时钟信号，同时并列传输8bit。一个流内的视频像素数据的水平扫描线分为SAV(Start of Active Video)码和EAV(End of Active Video)码。而且SAV码包括视频场段或指画面内扫面线位置的状态位(bit)。对SVA状态位进行跟踪，可以掌握所有帧内的扫面线信息，使接收机与新流同步。

下面对色域(Color space)进行说明，扫面线内的各个像素是用YUV形式进行编码。首先传输4字节长度的SAV码，然后传输Y(亮度)信号的初始8位，然后传输Cb(色差U)信号的8位，然后传输Y信号的下一个8位，然后传输Cr(色差V)信号的8位。若想恢复完整的Y、Cb、Cr像素值，必须进行色度辅助取样。

多路复用(Mux)开关部200是将转换的模拟视频信号，与从CPU或者图形芯片接收的视频信号控制输出。例如，多路复用(Mux)开关部200是从转换部100接收已转换的视频信号之后，先选择一个信号路径之后，再输出从转换部100接收的信号。

另一方面，信息娱乐系统内的所有视频信号的传输格式，不采用传统的引发干扰因素较多的D.RGB，而是采用用于互联性(inter connectivity)信息体系即LVDS信号。

但，使用此信号体系时，为限制材料成本增多，应把材料成本控制在传统信息娱乐系统成本相同或者更低的水平。

LVDS为低压差分信号传输体系，可以提高对干扰的耐性，减低流出量，可以使系统进一步稳定。

LVDS(低压差分信号,Low Voltage Differential Signaling)是使用低廉的双绞线铜电缆，用于可高速动作的差分信号系统，发送器传输两个相互不同的电压，由接收器对两个相互不同的电压进行比较，对两电线之间的电压差信息进行编码之后再使用。

发送器消耗较低电流(一般是3.5毫安),消耗电流是随电线数或传输的逻辑级别不同而不同，电流是通过接收器末端的100~120欧姆电阻(满足电缆的特殊电阻)而被消耗，并跟随其它电线向反方向返回，而且根据欧姆定律，电阻之间的电压大约为350毫伏，并由接收器感知该电压的极性而判断出该逻辑级别，其信号形态则称为电流环。

LVDS是信号振幅小，两个双绞线电磁上的结合优秀，电磁性杂音小，电流消耗也少。

LVDS的普通模式电压较低，约达1.25V(双绞线电压的平均)，广泛适用于2.5V以下的低电压集成块，因350mV的低差分电压，使LVDS电力消耗小于其它系统。

例如，LVDS负载电阻在静态下消耗1.2mW的电力，但RS-422信号的负载电阻消耗90mW电力。没有负载电阻，则所有电线的负载不是清除，就要由所有数据位承载。但使用高速频率和负载电阻，则一个位(bit)只经过电线(用光束传输的期间)的一部分，因此电力效率更好。就是说，LVDS可以实现低电力和高速传输。

另外，嵌入式系统是在操作系统启动之前显示前后摄像头图像时，没有单独使用一个信号处理芯片组，而是采用③形态的基本芯片组，另外芯片组是由微机单独控制。

就上述内容，本发明的信息娱乐系统是，应用可直接输出初始视频信号的解码器默认值(自动重置之后端口1立即输出)，然后为利用③的芯片组，启动信息娱乐系统之后2秒至2.5秒之内，形成可输出视频的逻辑。

例如，0.98秒之内可构成FPGA逻辑，以完成内部配置(Configuration)。

然后为视频信号的点时钟(Dot Clock)，将从CPU为显示Log而输出的Clock传送到转换部100和多路复用(Mux)开关部200。

由此最大限度地减少开始启动时视频从③的芯片组输出之后，通过转换模式，转换成通过CPU或者图形芯片组输出的视频时(转换视频信号时)的视频信号干扰。

如前所述，传输视频信号时，将传统的信号传输格式即D.RGB改成LVDS而大幅减少FM频段、TPMS频段、RKE信号频段内的干扰，并进一步改善车辆的整体干扰环境，尤其是因所用部件数量减少而既简化插件工作，又可减轻系统重量。

以上利用图2，对本发明实施例的信息娱乐系统中视频信号传输装置进行了描述，下面再利用图3，说明本发明实施例的信息娱乐系统中视频信号的传输方法。图3是本发明的信息娱乐系统中视频信号传输方法上的流程图。

如图3所示，本发明的信息娱乐系统内的视频信号传输方法是，应用x86系统的特点即BIOS启动之后，从ROM读取完成FPGA的内部逻辑的构成。完成FPGA的内部逻辑构成之后，为了检查信息娱乐系统启动之前有无显示视频请求，先检测车辆的信号有无后退(Reverse)信号输入。若有后退信号，则视为有显示视频请求，通过转换部100，将输入的倒车视频，通过信号切换转换器即多路复用(Mux)开关部200用LVDS信号路径输出。然后将通过LVDS信号路径输入的视频显示在驾驶座上的显示器即LCD(画面)上。

具体说就是，信息娱乐系统接入电源之后S300，先设置S310BIOS，设置完成后，利用存在ROM中的FPGA的内部逻辑结构信息实施FPGA配置S320。

然后信息娱乐系统启动之前，为判断有无需显示的视频，先检测有无后退(Reverse)信号S330。

检测结果发现Reverse信号，则判断为需显示的视频，使转换部100和CPU之间的点时钟(Dot Clock)相匹配起来S340。

多路复用(Mux)开关部200是为用于输出从转换部100接收的信号，选择信号路径S350

然后通过所选路径传输信号S360。

用传输的信号显示信息娱乐系统启动之前显示从后视摄像头向LCD输入的视频S370。

但，检测步骤S330结果没有倒车信号，则判断为没有需显示的视频，并显示LOGO图像S380。

信息娱乐系统启动之后，显示初始或者以前模式S390。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种信息娱乐系统中视频信号传输装置，其特征在于，包含有将从车辆信息娱乐系统接收的视频信号格式从ITU656转换成4ch LVDS模式的转换部； 以及控制信号路径，以输出显示被转换视频信号的多路复用开关部。

2.根据权利要求1所述的信息娱乐系统中视频信号传输装置，其特征在于，所述多路复用开关部是为输出从CPU或者图形芯片内部接收的视频信号，选择所需路径，但从所述转换部输入被转换视频信号之后，再选择所述信号路径，用于输出从所述转换部接收的所述视频信号。

3.根据权利要求1所述的信息娱乐系统中视频信号传输装置，其特征在于，所述转换部是在接入电源之后，所述车辆信息娱乐系统启动之前，接收所述车辆的倒车信号，则判断有需要输出的视频信号，并为输出所述视频信号而接收点时钟。

4.一种信息娱乐系统中视频信号传输方法，其特征在于，其方法包括：输入车辆信息娱乐系统的视频信号格式，从ITU 656转换成4ch LVDS模式的步骤; 以及为输出显示已转换视频信号而控制信号路径的步骤。

5.根据权利要求4所述的信息娱乐系统中视频信号传输方法，其特征在于，所述控制步骤包括：为从CPU或者图形芯片内部接收的视频信号输出，选择该信号路径的步骤；以及转换视频信号输入之后，为被转换后输入的所述视频信号输出而选择所述信号路径的步骤。

6.根据权利要求4所述的信息娱乐系统中视频信号传输方法，其特征在于，所述转换步骤包括：电源接入之后，所述车辆的信息娱乐系统启动之前，接收车辆的倒车信号，则判断有视频信号需要输出的步骤；及，为输出所述视频信号而接收点时钟的步骤。

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