CN106603953A - 一种hdmi接口转化成mipi接口的视频显示方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示方法及系统，单路HDMI输入信号连接到HDMI接收芯片输入端，HDMI接收芯片输出端分别输出I2S音频数据和RGB视频数据，其中一路I2S音频数据连音频接收芯片输入端，音频接收芯片输出端输出音频模拟信号；其中一路RGB视频数据连接FPGA可编程逻辑器件信号输入端，DDR存储器、SRAM静态随机存储器与FPGA可编程逻辑器件之间进行视频逐帧双图像处理、双向数据交换与帧缓存，FPGA可编程逻辑器件输出端接MIPI桥接芯片输入端连接，MIPI桥接芯片输出端接单个OLED显示屏信号输入端，在OLED显示器上实现双图像左右同步显示，上述视频显示方法采用USB接口进行供电。

Description

一种HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示方法及系统
技术领域
本发明涉及数字图像处理领域，具体涉及一种HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示方法及系统。
背景技术
HDMI接口是一种数字化视频/音频接口技术，可同时传送无压缩的音频信号及视频信号，最高数据传输速度为4.5GB/s。HDMI广泛应用在机顶盒、DVD播放机、个人电脑、数字音响与数字电视等多媒体娱乐设备。MIPI接口目的是把手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、射频/基带接口等标准化，从而在降低手机设计复杂度和增加设计灵活性的基础上获得更低功耗、更高数据传输率和更小的PCB占有空间，并且专门对移动设备进行优化，因而更加适应手机和智能平板的连接。将高清多媒体数字化HDMI接口转换成适应于移动设备的MIPI接口，以及在OLED显示屏上图像视频，将极大地增强移动设备的娱乐性和实用性。
虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术是一种综合人机交互技术、多媒体技术、立体显示技术、传感器技术、仿真技术与计算机图形技术等多学科交叉综合发展起来的计算机领域热门前沿技术。虚拟现实技术主要包括实时虚拟三维视觉、交互技术和传感设备等。根据应用需求，利用获取的三维数据通过计算机图形技术生成实时动态的三维立体逼真图像来构建虚拟三维视觉。在VR系统中，双目立体视觉技术被广泛应用。它是基于视差原理并利用成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，来获取物体三维几何信息的方法。双目视差是指由于正常的瞳孔距离和注视角度不同造成的左右眼物象在一定程度上的水平差异，而具有视差的两幅图像经过人脑综合后就形成了立体图像。因此，实现虚拟现实三维视觉的关键就是获取具有视差的左右两幅图像，并分别输送到用户的左眼和右眼。用户的两只眼睛看到的不同图像是分别产生的，并显示在单个或者多个显示器上。当用户带上专属观看设备后，一只眼睛只能看到奇数帧图像，另一只眼睛只能看到偶数帧图像，奇、偶帧之间的差异形成“视差”，从而模拟出三维立体视觉。
发明内容
本发明的目的是设计一种HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示方法，将单路输入HDMI信号经过FPGA可编程逻辑器件视频逐帧双图像处理后得到单路输出双图像MIPI信号，并在单个OLED显示屏上实现双图像左右同步显示。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示方法，包括如下步骤：
将单路HDMI输入信号输入HDMI接收芯片，所述HDMI接收芯片分别输出RGB视频数据和I2S音频数据；
将所述RGB视频数据输入FPGA可编程逻辑器件，所述FPGA可编程逻辑器件与DDR存储器及SRAM静态随机存储器进行双向数据交换和视频逐帧双图像处理，将单帧图像1复制得到图像2，并通过DDR存储器进行双图像帧缓存；
通过FPGA可编程逻辑器件控制读信号从DDR存储器中读出双图像数据并输入MIPI桥接芯片，所述MIPI桥接芯片输出单路双图像MIPI视频数据流；
以及，将所述I2S音频数据输入音频接收芯片，所述音频接收芯片输出音频模拟信号。
优选的，所述DDR存储器进行双图像帧缓存时，图像1与图像2并排左右放置。
进一步的，还包括，将MIPI桥接芯片输出的单路双图像MIPI视频数据流输入OLED显示屏，所述OLED显示屏进行双图像左右同步显示。
优选的，所述OLED显示屏进行双图像左右同步显示时，图像1与图像2内容相同、尺寸一致且大小可调。
本发明还提供了一种HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示系统，包括HDMI接收芯片、FPGA可编程逻辑器件、DDR存储器、SRAM静态随机存储器、MIPI桥接芯片以及音频接收芯片；
所述HDMI接收芯片的输入端接收单路HDMI输入信号，输出端分别连接FPGA可编程逻辑器件的输入端和音频接收芯片的输入端，用于输出RGB视频数据和I2S音频数据；
所述FPGA可编程逻辑器件分别连接DDR存储器和SRAM静态随机存储器，用于对输入的RGB视频数据进行视频逐帧双图像处理，将单帧图像1复制得到图像2，并通过DDR存储器进行双图像帧缓存；
所述MIPI桥接芯片的输入端连接FPGA可编程逻辑器件的输出端，用于接收FPGA可编程逻辑器件从DDR存储器中读出的双图像数据，处理后通过输出端输出单路双图像MIPI视频数据流；
所述音频接收芯片用于接收所述I2S音频数据，处理后通过输出端输出音频模拟信号。
优选的，所述DDR存储器进行双图像帧缓存时，图像1与图像2并排左右放置。
进一步的，还包括OLED显示屏，所述OLED显示屏的输入端连接MIPI桥接芯片的输出端，用于对所述单路双图像MIPI视频数据流进行双图像左右同步显示。
优选的，所述OLED显示屏进行双图像左右同步显示时，图像1与图像2内容相同、尺寸一致且大小可调。
优选的，上述的视频显示系统采用USB接口进行供电。
本发明具有的有益的效果是：
本发明的HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示方法，能够将广泛应用的高清多媒体数字化HDMI信号经过FPGA视频逐帧双图像处理后，得到适应于移动终端的双图像MIPI信号，并在单个OLED显示屏上实现双图像左右同步显示。其具有如下优点：
第一、对于低帧数的视频源，比较典型的有通过无线摄像头回传设备接收的视频源，区别于传统双目立体视觉技术采用奇偶帧变换获得三维立体视觉，本发明所采用的双图像同步显示方法，能够减少和避免传统技术存在的视频画面卡顿不流畅的问题，保证基本的用户体验。
第二、本发明的视频显示系统简单易于搭建，采用单屏幕显示双图像的显示方案，能够减少硬件成本和系统复杂度。用户可以利用家庭中常见的数字电视、个人电脑等具有HDMI接口的多媒体设备，通过本发明的视频显示系统并结合特殊的观看设备，就能够体验到具有三维立体效果的画面和视频。
附图说明
图1 是本发明的视频显示方法的信号流程图。
图2是本发明的实施例中逐帧双图像处理示意图。
图3是本发明的实施例中OLED屏幕显示示意图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
下面通过本发明的具体实施例并结合附图，详细描述本发明的实施过程。
如图1所示为本发明的视频显示方法的信号流程图。分辨率为720*1280但不局限于此分辨率的HDMI输入信号通过HDMI接口与HDMI接收芯片输入端连接， HDMI接收芯片输出两路数据，分布为I2S音频数据和RGB视频数据。
其中一路I2S音频数据通过HDMI接收芯片输出端连接音频接收芯片输入端，音频接收芯片输出端输出音频模拟信号，音频接收芯片输出端连接3.5mm耳机接口，但不局限与此接口。
其中一路RGB视频数据通过HDMI接收芯片输出端连接FPGA可编程逻辑器件信号输入端，DDR存储器、SRAM静态随机存储器与FPGA可编程逻辑器件之间进行视频逐帧双图像处理和双向数据交换与帧缓存。逐帧双图像处理示意图如图2所示，FPGA与SRAM双向数据交换，将视频图像1复制得到图像2，图像1与图像2并排左右放置，并且在放置过程中对图像1和图像2像素重新无损排列。通过FPGA可编程逻辑器件控制写信号，SRAM双图像写入DDR存储器作为帧缓存，最终通过FPGA可编程逻辑器件控制读信号从DDR中读出双图像数据并输入到MIPI桥接芯片输入端。经过MIPI桥接芯片的信号处理输出1440*2560 MIPI视频数据流。MIPI桥接芯片输出端接单个OLED显示屏信号输入端，在OLED显示屏上实现双图像左右同步显示。
屏幕显示示意图如图3所示，OLED显示屏上同步显示双图像视频，图像1和图像2左右排列，使人的左眼看到视频左侧图像1右眼看到视频右侧图像2，图像1与图像2内容相同、尺寸一致且大小可调。
对于帧数稍大于24的低帧数视频源，比较典型的有通过无线摄像头回传设备接收的视频源，若采用传统双目立体视觉技术则每一个眼睛对应的视频帧数会减半，导致视频帧数小于24帧从而出现画面卡顿不流畅的现象。本发明所采用双图像同步显示方法，能够减少避免传统技术存在的视频画面卡顿不流畅问题，实现了基本的三维立体视觉体验。
本发明还提供了用于实现上述方法的视频显示系统，包括HDMI接收芯片、FPGA可编程逻辑器件、DDR存储器、SRAM静态随机存储器、MIPI桥接芯片以及音频接收芯片。其中，HDMI接收芯片的输入端接收单路HDMI输入信号，输出端分别连接FPGA可编程逻辑器件的输入端和音频接收芯片的输入端，用于输出RGB视频数据和I2S音频数据；FPGA可编程逻辑器件分别连接DDR存储器和SRAM静态随机存储器，用于对输入的RGB视频数据进行视频逐帧双图像处理，将单帧图像1复制得到图像2，并通过DDR存储器进行双图像帧缓存；MIPI桥接芯片的输入端连接FPGA可编程逻辑器件的输出端，用于接收FPGA可编程逻辑器件从DDR存储器中读出的双图像数据，处理后通过输出端输出单路双图像MIPI视频数据流；音频接收芯片用于接收I2S音频数据，处理后通过输出端输出音频模拟信号。
上述视频显示系统简单易于搭建，采用单屏幕显示双图像的显示方案，能够减少硬件成本和系统复杂度。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示方法，其特征在于，包括如下步骤：
将单路HDMI输入信号输入HDMI接收芯片，所述HDMI接收芯片分别输出RGB视频数据和I2S音频数据；
将所述RGB视频数据输入FPGA可编程逻辑器件，所述FPGA可编程逻辑器件与DDR存储器及SRAM静态随机存储器进行双向数据交换和视频逐帧双图像处理，将单帧图像1复制得到图像2，并通过DDR存储器进行双图像帧缓存；
通过FPGA可编程逻辑器件控制读信号从DDR存储器中读出双图像数据并输入MIPI桥接芯片，所述MIPI桥接芯片输出单路双图像MIPI视频数据流；
以及，将所述I2S音频数据输入音频接收芯片，所述音频接收芯片输出音频模拟信号。
2.如权利要求1所述的HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示方法，其特征在于：所述DDR存储器进行双图像帧缓存时，图像1与图像2并排左右放置。
3.如权利要求1或2所述的HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示方法，其特征在于：
还包括，将MIPI桥接芯片输出的单路双图像MIPI视频数据流输入OLED显示屏，所述OLED显示屏进行双图像左右同步显示。
4.如权利要求3所述的HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示方法，其特征在于：所述OLED显示屏进行双图像左右同步显示时，图像1与图像2内容相同、尺寸一致且大小可调。
5.一种HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示系统，其特征在于，包括HDMI接收芯片、FPGA可编程逻辑器件、DDR存储器、SRAM静态随机存储器、MIPI桥接芯片以及音频接收芯片；
所述HDMI接收芯片的输入端接收单路HDMI输入信号，输出端分别连接FPGA可编程逻辑器件的输入端和音频接收芯片的输入端，用于输出RGB视频数据和I2S音频数据；
所述FPGA可编程逻辑器件分别连接DDR存储器和SRAM静态随机存储器，用于对输入的RGB视频数据进行视频逐帧双图像处理，将单帧图像1复制得到图像2，并通过DDR存储器进行双图像帧缓存；
所述MIPI桥接芯片的输入端连接FPGA可编程逻辑器件的输出端，用于接收FPGA可编程逻辑器件从DDR存储器中读出的双图像数据，处理后通过输出端输出单路双图像MIPI视频数据流；
所述音频接收芯片用于接收所述I2S音频数据，处理后通过输出端输出音频模拟信号。
6.如权利要求5所述的HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示系统，其特征在于：所述DDR存储器进行双图像帧缓存时，图像1与图像2并排左右放置。
7.如权利要求5或6所述的HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示系统，其特征在于：
还包括OLED显示屏，所述OLED显示屏的输入端连接MIPI桥接芯片的输出端，用于对所述单路双图像MIPI视频数据流进行双图像左右同步显示。
8.如权利要求7所述的HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示系统，其特征在于：所述OLED显示屏进行双图像左右同步显示时，图像1与图像2内容相同、尺寸一致且大小可调。
9.如权利要求5或6或8所述的HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示系统，其特征在于：该视频显示系统采用USB接口进行供电。
10.如权利要求7所述的HDMI接口转化成MIPI接口的视频显示系统，其特征在于：该视频显示系统采用USB接口进行供电。
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