CN105812703A - Hdmi视频信号转换成lvds视频信号的装置及方法 - Google Patents

Hdmi视频信号转换成lvds视频信号的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的装置及方法，该方法包括：1)接收HDMI视频信号并解析所述HDMI视频信号得到HDMI数据通道物理层编码信息和HDMI数据通道数量信息；2)根据所述HDMI数据通道物理层编码信息将所述HDMI视频信号进行物理层解码处理得到HDMI图像数据包；3)根据所述HDMI数据通道数量信息将所述HDMI图像数据包转换成RGB信号；4)根据LVDS配置命令将所述RGB信号分割成多链路RGB信号；5)将所述多链路RGB信号转换成多链路LVDS视频信号。本发明能够支持所有规格、标准的HDMI视频信号输入，能够支持多种链路传输方式的LVDS视频信号输出，且输出的LVDS视频信号的电性参数不受输入的HDMI视频信号的影响。

Description

HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的装置及方法
技术领域
本发明涉及图像信号处理技术领域，具体地指一种HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的装置及方法。
背景技术
HDMI接口(高清晰度多媒体接口)是一种能支持4k分辨率(3840×2160)的新型图像显示接口。HDMI接口不仅传输率高，最高数据传输速度为4.5GB/s，而且可靠稳定，HDMI可搭配宽带数字内容保护，以防止具有著作权的影音内容遭到未经授权的复制。
但是目前市场上主流的显示模组由于生产、技术、价格、消费者接受程度等各种原因仍然停留在LVDS信号(Low-VoltageDifferentialSignaling低电压差分信号)的接口标准上，因为LVDS信号标准已经很成熟、画面显示效果也比较好、工作稳定，而且通过采用单link(链路)、双link、四link、八link等多link传输方式同样能显示各种全高清、4k超高清等各种分辨率的图像。而带有接收HDMI信号的新型显示模组售价高昂、品种和生产商较少、显示效果和稳定性都欠佳。
为此，需要一种设备能将输入的各种HDMI视频信号转换成能传输不同特性的LVDS视频信号来用于在LVDS显示模组上显示图像。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明公开一种HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的装置及方法，本发明能够支持所有规格、标准的HDMI视频信号输入，能够输出多种链路传输方式的LVDS视频信号，且输出的LVDS视频信号的电性参数不受输入HDMI视频信号的影响。
实现本发明目的所采用的技术方案是：一种HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的装置，包括设置于一颗可编程逻辑器件中的控制模块、HDMI辅助信号解析模块、HDMI数据信号解析模块、图像数据包解析模块、RGB信号转换模块、LVDS传输链路分割模块和LVDS视频信号转换模块；其中，
HDMI辅助信号解析模块用于接收HDMI视频信号，并解析所述HDMI视频信号得到HDMI数据通道物理层编码信息；
HDMI数据信号解析模块用于接收所述HDMI视频信号，并解析所述HDMI视频信号得到HDMI数据通道数量信息；
图像数据包解析模块用于根据所述HDMI数据通道物理层编码信息将所述HDMI视频信号解析成HDMI图像数据包；
RGB信号转换模块用于根据所述HDMI数据通道数量信息将所述HDMI图像数据包转换成RGB信号；
LVDS传输链路分割模块用于将所述RGB信号分割成多链路RGB信号；
LVDS视频信号转换模块用于将所述多链路RGB信号转换成多链路LVDS视频信号；
控制模块用于实现所述可编程逻辑器件中所有功能模块的控制指令的传送和下发。
优选的，上述方案中，所述LVDS视频信号转换模块根据所述控制模块下发的链路数、传输编码方式、色阶bit位、传输驱动能力和预加重等配置参数对输出的述多链路LVDS视频信号进行配置。
此外，本发明还提供一种HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的方法，包括以下步骤：
步骤1：接收HDMI视频信号并解析所述HDMI视频信号得到HDMI数据通道物理层编码信息和HDMI数据通道数量信息；
步骤2：根据所述HDMI数据通道物理层编码信息将所述HDMI视频信号进行物理层解码处理得到HDMI图像数据包；
步骤3：根据所述HDMI数据通道数量信息将所述HDMI图像数据包转换成RGB信号；
步骤4：根据LVDS配置命令将所述RGB信号分割成多链路RGB信号；
步骤5：将所述多链路RGB信号转换成多链路LVDS视频信号。
上述方案中，步骤1还进一步包括以下步骤：解析所述HDMI视频信号得到HDMI数据传输速率，根据所述HDMI数据传输速率恢复出HDMI数据通道的接收时钟，并根据所述接收时钟输出校正后的HDMI视频信号。
本发明具有以下优点：
(1)本发明能够将输入的HDMI视频信号转换成多种链路传输模式的LVDS视频信号。
(2)本发明能够支持所有规格、标准的HDMI视频信号的输入，能够自动识别HDMI视频信号的数据通道数、数据传输速率。
(3)本发明所输出的LVDS视频信号的相关控制参数(如LVDSlink数、VESAJEIDA传输编码方式、LVDS色阶bit位、传输驱动能力、预加重等)均可由上层软件设置，和输入的HDMI视频信号无关，输出LVDS视频信号的电性参数不受输入HDMI视频信号的影响。
附图说明
图1为本发明HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的装置结构框图。
图2为本发明HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本实施例的可编程逻辑器件选用FPGA。
如图1所示，本发明公开的一种HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的装置包括设置在一颗FPGA芯片中的控制模块(1)、HDMI辅助信号解析模块(2)、HDMI数据信号解析模块(3)、图像数据包解析模块(4)、RGB信号转换模块(5)、LVDS传输链路分割模块(6)和LVDS视频信号转换模块(7)、传输序列同步模块(8)和热插拔检测模块(9)，其中，热插拔检测模块(9)与外部HDMI视频信号源连接，LVDS视频信号转换模块(7)与待测LVDS模组连接，控制模块(1)与上位机连接。
上述实施例中，HDMI数据信号解析模块(3)包括HDMI数据通道端接匹配模块、数据通道数量检测模块和传输速率检测模块；图像数据包解析模块(4)包括数据通道时钟恢复模块、物理层传输解码模块和数据传输解扰模块；RGB信号转换模块(5)包括图像数据解模块、图像包头解析模块、RGB图像数据包解码模块、RGB图像时序产生模块、RGB图像数据缓存模块、RGB图像产生模块；LVDS传输链路分割模块(6)包括RGB信号缓存模块、LVDS数据链路分割模块和LVDS图像传输编码模块；LVDS视频信号转换模块(7)包括LVDS图像传输串化模块和LVDS视频信号输出模块；传输序列同步模块(8)包括图像传输同步序列检测模块和图像接收同步模块。
下面结合图2对上述实施例的信号转换过程作进一步说明。
上述实施例中，上位机在本发明装置上电后将LVDS传输配置参数和LVDS时序配置参数下发给控制模块(1)。
上述实施例中，热插拔检测模块(9)用于接收外部HDMI视频信号源发送的HDM视频信号，并检测输入HDMI视频信号的连接状态实时反馈给控制模块(1)，当输入HDMI视频信号的连接状正常，控制模块(1)会启动其他功能模块进行相应的信号转换操作，否则会停止其他功能模块的信号转换操作，从而避免了外部杂波信号传入本发明装置导致对输出LVDS视频信号的干扰。
上述实施例中，当热插拔检测模块(9)接收到HDMI视频信号后，随后将HDMI视频信号分别发送到HDMI辅助信号解析模块(2)和HDMI数据信号解析模块(3)中。HDMI辅助信号解析模块(2)对接收到的HDMI视频信号进行端接匹配，从HDMI视频信号中的auxiliary数据(辅助信息数据)中得到HDMI数据通道物理层编码信息、HDMI数据通道加扰解扰序列等传输状态信息后送入控制模块(1)中。HDMI数据信号解析模块(3)中的HDMI数据通道端接匹配模块对接收到的HDMI视频信号进行端接匹配、均衡操作，从而接收到最佳的HDMI视频信号后分别送入数据通道数量检测模块、传输速率检测模块和数据通道时钟恢复模块中，数据通道数量检测模块对送入信号的数据通道数量进行检测，并将检测结果送入控制模块(1)，同时传输速率检测模块对送入信号的数据传输速率进行检测，并将检测结果送入控制模块(1)。由于不同的数据传输速率对应不同的HDMI视频信号标准，因此本发明装置可以自动识别不同HDMI标准的HDMI视频信号。
上述实施例中，数据通道时钟恢复模块接收到HDMI数据通道端接匹配模块发出的HDMI图像数据信号后，控制模块(1)向数据通道时钟恢复模块下发传输速率检测模块反馈的数据传输速率，数据通道时钟恢复模块根据数据传输速率恢复出HDMI各数据通道的接收时钟，HDMI各数据通道根据其接收时钟恢复出HDMI各数据通道中的传输数据(从而克服了数据在传输过程中的失真)并向物理层传输解码模块输出校正后的HDMI视频信号。物理层传输解码模块接收到校正后的HDMI视频信号后，根据控制模块(1)下发的HDMI数据通道物理层编码信息对校正后的HDMI视频信号进行物理层解码操作，输出HDMI图像数据包给数据传输解扰模块。数据传输解扰模块根据控制模块(1)下发的HDMI数据通道加扰解扰序列对接收到的HDMI图像数据包进行解扰处理，得到解扰后的HDMI图像数据包并送入图像传输同步序列检测模块。
上述实施例中，图像传输同步序列检测模块对接收到的HDMI图像数据包的传输序列进行检测，并与控制模块(1)下发的传输序列进行比较，当HDMI图像数据包的传输序列符合控制模块(1)下发的传输序列时，图像接收同步模块会对HDMI图像数据包进行同步处理，并将同步处理后的HDMI图像数据包送入图像数据解模块。图像数据解模块对接收到的HDMI图像数据包进行解包操作，得到包头信息和包中的图像数据，并将其分别送入图像包头解析模块、RGB图像数据包解码模块。图像包头解析模块对数据包头进行解析得到数据包头的解码信息以及命令字送入控制模块(1)，控制模块(1)根据这些命令字、解码信息和HDMI数据通道数量控制RGB图像数据包解码模块完成HDMI数据解码操作，从而得到RGB图像数据，再将其送入RGB图像数据缓存模块进行缓存，同时，控制模块(1)向RGB图像时序产生模块下发LVDS时序参数，RGB图像时序产生模块根据LVDS时序参数产生相应的RGB时序信号(VSync、HSync、DE)并送入RGB图像产生模块。RGB图像产生模块在RGB时序信号控制下，将RGB图像数据缓存模块缓存的图像数据取出，从而输出成标准的RGB图像信号，并送入RGB信号缓存模块进行缓存。
上述实施例中，LVDS数据链路分割模块根据控制模块(1)下发的LVDS链路数读取RGB信号缓存模块的RGB图像信号进行链路分割处理，同时将RGB时序信号同步的分割到各个数据链路上。LVDS图像传输编码模块根据控制模块(1)下发的LVDS传输编码方式(如VESA、JEIDA)、色阶bit(6bit、8bit、10bit、12bit)，对所述多链路RGB信号进行编码，输出多链路LVDS编码数据。
上述实施例中，LVDS图像传输串化模块根据控制模块(1)下发的LVDS传输参数(如LVDS时钟传输bit模式、LVDS传输串化因子等)将多链路LVDS编码数据进行串化处理，输出多链路LVDS视频信号；LVDS视频信号输出模块根据控制模块(1)下发的LVDS传输参数(如LVDS驱动强度、LVDS预加重、LVDS输出阻抗、LVDS输出延时等)对多链路LVDS视频信号进行调整，向待测LVDS模组输出调整后的多链路LVDS视频信号。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的装置，其特征在于，包括设置于一颗可编程逻辑器件中的控制模块(1)、HDMI辅助信号解析模块(2)、HDMI数据信号解析模块(3)、图像数据包解析模块(4)、RGB信号转换模块(5)、LVDS传输链路分割模块(6)和LVDS视频信号转换模块(7)；其中，
所述HDMI辅助信号解析模块(2)用于接收HDMI视频信号，并解析所述HDMI视频信号得到HDMI数据通道物理层编码信息；
所述HDMI数据信号解析模块(3)用于接收所述HDMI视频信号，并解析所述HDMI视频信号得到HDMI数据通道数量信息；
所述图像数据包解析模块(4)用于根据所述HDMI数据通道物理层编码信息将所述HDMI视频信号解析成HDMI图像数据包；
所述RGB信号转换模块(5)用于根据所述HDMI数据通道数量信息将所述HDMI图像数据包转换成RGB信号；
所述LVDS传输链路分割模块(6)用于将所述RGB信号分割成多链路RGB信号；
所述LVDS视频信号转换模块(7)用于将所述多链路RGB信号转换成多链路LVDS视频信号；
所述控制模块(1)用于实现所述可编程逻辑器件中所有功能模块的控制指令的传送和下发。
2.根据权利要求1所述的HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的装置，其特征在于，所述HDMI数据信号解析模块(3)包括HDMI数据通道端接匹配模块、数据通道数量检测模块；其中，
所述HDMI数据通道端接匹配模块用于对所述HDMI视频信号进行端接匹配；
所述数据通道数量检测模块用于检测匹配后的HDMI视频信号得到所述HDMI数据通道数量信息。
3.根据权利要求2所述的HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的装置，其特征在于，所述HDMI数据信号解析模块(3)还包括传输速率检测模块，所述图像数据包解析模块(4)包括数据通道时钟恢复模块和物理层传输解码模块；其中，
所述传输速率检测模块用于检测匹配后的HDMI视频信号得到HDMI数据传输速率；
所述数据通道时钟恢复模块接收匹配后的HDMI视频信号并根据所述HDMI数据传输速率恢复出HDMI数据通道的接收时钟，输出校正后的HDMI视频信号；
所述物理层传输解码模块用于根据所述HDMI数据通道物理层编码信息对所述校正后的HDMI视频信号进行物理层解码，输出所述HDMI图像数据包。
4.根据权利要求1所述的HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的装置，其特征在于，所述HDMI辅助信号解析模块(2)还用于对所述HDMI视频信号进行数据解析得到HDMI数据通道加扰解扰序列；所述图像数据包解析模块(4)还包括数据传输解扰模块；其中，
所述数据传输解扰模块用于根据所述HDMI数据通道加扰解扰序列对所述HDMI图像数据包进行解扰处理，得到解扰后的HDMI图像数据包。
5.根据权利要求1所述的HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的装置，其特征在于，所述LVDS传输链路分割模块(6)包括RGB信号缓存模块、LVDS数据链路分割模块和LVDS图像传输编码模块；其中，
所述RGB信号缓存模块用于缓存所述RGB信号；
所述LVDS数据链路分割模块用于将所述RGB信号分割成多链路RGB信号；
所述LVDS图像传输编码模块用于对所述多链路RGB信号进行编码，输出多链路LVDS编码数据。
6.根据权利要求5所述的HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的装置，其特征在于，所述LVDS视频信号转换模块(7)包括LVDS图像传输串化模块和LVDS视频信号输出模块；其中，
所述LVDS图像传输串化模块用于对所述多链路LVDS编码数据进行串化处理，输出多链路LVDS视频信号；
所述LVDS视频信号输出模块用于对所述多链路LVDS信号进行传输质量调整，输出调整后的多链路LVDS视频信号。
7.根据权利要求1所述的HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的装置，其特征在于，还包括设置于所述可编程逻辑器件中的传输序列同步模块(8)，所述传输序列同步模块(8)用于检测所述HDMI图像数据包的传输序列，并对所述HDMI图像数据包的传输序列进行同步处理。
8.根据权利要求1所述的HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的装置，其特征在于，还包括设置于所述可编程逻辑器件中的热插拔检测模块(9)，所述热插拔检测模块(9)用于输入所述HDMI视频信号，并向所述控制模块(1)实时反馈所述HDMI视频信号的输入状态。
9.一种HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：接收HDMI视频信号并解析所述HDMI视频信号得到HDMI数据通道物理层编码信息和HDMI数据通道数量信息；
步骤2：根据所述HDMI数据通道物理层编码信息将所述HDMI视频信号进行物理层解码处理得到HDMI图像数据包；
步骤3：根据所述HDMI数据通道数量信息将所述HDMI图像数据包转换成RGB信号；
步骤4：根据LVDS配置命令将所述RGB信号分割成多链路RGB信号；
步骤5：将所述多链路RGB信号转换成多链路LVDS视频信号。
10.根据权利要求9所述的HDMI视频信号转换成LVDS视频信号的方法，其特征在于，所述步骤1还包括以下步骤：解析所述HDMI视频信号得到HDMI数据传输速率，根据所述HDMI数据传输速率恢复出HDMI数据通道的接收时钟，并根据所述接收时钟输出校正后的HDMI视频信号。
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