CN108063904B - 一种电视机双通道信号切换系统、方法及电视机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电视机双通道信号切换系统、方法及电视机，其中所述电视机双通道信号切换系统，包括信号输入模块、信号转换模块、信号存储模块和信号输出模块，所述信号转换模块分别与信号输入模块、信号存储模块和信号输出模块连接，用于将所述第一通道信号和第二通道信号转换为预设图像数据后输出至信号存储模块；所述信号存储模块用于存储所述预设图像数据；所述信号转换模块还用于根据接收到的切换指令读取信号存储模块中存储的预设图像数据，并输出相应的像素数据至信号输出模块，实现电视机的双通道切换功能的同时进一步地保证了电视机能够得到清晰、细腻的画质。

Description

一种电视机双通道信号切换系统、方法及电视机

技术领域

本发明涉及电视机技术领域，特别涉及一种电视机双通道信号切换系统、方法及电视机。

背景技术

8K超高清电视即像素数目达7680×4320的电视，相比全高清电视1920×1080的像素数目，其像素数目提高了16倍，因此其图像表现非常清晰、细腻。目前支持8K信号的标准接口有DP1.4和HDMI2.1，但是目前在市场上的应用并未普及，因此市面上销售的8K电视大多是4K输入的“伪8K电视”，它是将4K图像拉大到8K来显示的，严格来说并非真正的8K超高清电视。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种电视机双通道信号切换系统、方法及电视机，通过双通道信号切换系统将第一通道信号和第二通道信号进行转换，得到相应的像素数据用于电视机显示，实现电视机的双通道切换功能的同时进一步地保证了电视机能够得到清晰、细腻的画质。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种电视机双通道信号切换系统，包括信号输入模块、信号转换模块、信号存储模块和信号输出模块，所述信号输入模块与信号转换模块连接，用于接收第一通道信号和第二通道信号并发送至信号转换模块；所述信号转换模块还与信号存储模块和信号输出模块连接，用于将所述第一通道信号和第二通道信号转换为预设图像数据后输出至信号存储模块；所述信号存储模块用于存储所述预设图像数据；所述信号转换模块还用于根据接收到的切换指令读取信号存储模块中存储的预设图像数据，并输出相应的像素数据至信号输出模块；所述信号输出模块用于将所述像素数据输出至显示屏进行显示。

所述的电视机双通路信号切换系统中，所述信号接收模块包括第一接口单元和第二接口单元，所述第一接口单元与信号转换模块连接，用于接收第一通道信号并输出至信号转换模块，所述第二接口单元与信号转换模块连接，用于接收第二通道信号并输出至信号转换模块。

所述的电视机双通道信号切换系统中，所述信号转换模块包括第一解码器、第二解码器、变换单元和控制器，所述第一解码器与控制器连接，用于将第一通道信号解码转换成预设图像数据后输出至控制器；所述第二解码器通过变换单元连接所述控制器，用于将第二通道信号解码转换成中间图像数据并输出至变换单元；所述变换单元用于将接收到的中间图像数据转换成预设图像数据后输出至控制器；所述控制器用于将所述预设图像数据输出至信号存储模块，以及根据接收到的切换指令读取信号存储模块中存储的预设图像数据，并输出相应的像素数据至信号输出模块。

所述的电视机双通道信号切换系统中，所述信号转换模块还包括显示驱动单元，所述显示驱动单元与控制器连接，用于接收所述控制器模块读取的预设图像数据，并将所述预设图像数据转换成像素数据后输出至信号输出模块。

所述的电视机双通道信号切换系统中，所述信号存储模块包括第一存储区域、第二存储区域、第三存储区域和第四存储区域，其中所述第一存储区域和第二存储区域用于存储第一通道信号转换后生成的预设图像数据，所述第三存区域和第四存储区域用于存储第二通道信号转换后生成的预设图像数据。

所述的电视机双通道信号切换系统中，所述第一接口单元为DP1.4接口插座，所述第二接口单元为HDMI2.0接口插座。

一种电视机双通道信号切换方法，包括如下步骤：

由信号输入模块接收外部信号源输出的第一通道信号和第二通道信号并发送至信号转换模块；

信号转换模块将所述第一通道信号和第二通道信号转换为预设图像数据后并输出至信号存储模块保存；

信号转换模块根据接收到的切换指令读取信号存储模块中存储的预设图像数据，并输出相应的像素数据至信号输出模块；

由信号输出模块将所述像素数据输出至显示屏进行显示。

所述的电视机双通道信号切换方法中，所述信号转换模块将所述第一通道信号和第二通道信号转换为预设图像数据后并输出至信号存储模块保存的步骤包括：

由第一解码器将第一通道信号解码转换成预设图像数据后输出至控制器；

由第二解码器将第二通道信号转换成中间图像数据，并经变换单元将所述中间图像数据转换为预设图像数据后输出至控制器；

由控制器将接收的预设图像数据输出至信号存储模块保存。

所述的电视机双通道信号切换方法中，所述信号转换模块根据接收到的切换指令读取信号存储模块中存储的预设图像数据，并输出相应的像素数据至信号输出模块的步骤还包括：

由控制器根据接收到的切换指令读取信号存储模块中存储的预设图像数据并输出至显示驱动单元；

由显示驱动将所述预设图像数据转换成像素数据后输出至信号输模块。

一种电视机，其包括如上所述的电视机双通道信号切换系统。

相较于现有技术，本发明提供的一种电视机双通道信号切换系统、方法及电视机，其中所述双通道信号切换系统，包括信号输入模块、信号转换模块、信号存储模块和信号输出模块，所述信号转换模块分别与信号输入模块、信号存储模块和信号输出模块连接，用于将所述第一通道信号和第二通道信号转换为预设图像数据后输出至信号存储模块；所述信号存储模块用于存储所述预设图像数据；所述信号转换模块还用于根据接收到的切换指令读取信号存储模块中存储的预设图像数据，并输出相应的像素数据至信号输出模块，实现电视机的双通道切换功能的同时进一步地保证了电视机能够得到清晰、细腻的画质。

附图说明

图1为本发明提供的电视机的结构框图；

图2为本发明提供的电视机双通道信号切换系统的结构框图；

图3为本发明提供的电视机双通道信号切换系统中信号输入模块和信号转换模块的结构框图；

图4为本发明提供的电视机双通道信号切换系统中信号存储模块的结构框图；

图5为本发明提供的电视机双通道信号切换系统优选实施例中的切换原理示意图；

图6为本发明提供的电视机双通道信号切换系统第一较佳实施例中切换系数的变化趋势图；

图7为本发明提供的电视机双通道信号切换系统第二较佳实施例切换系数的变化趋势图；

图8为本发明提供的电视机双通道信号切换方法的流程图；

图9为本发明提供的电视机双通道信号切换方法中步骤S200的流程图；

图10为本发明提供的电视机双通道信号切换方法中步骤S300的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种电视机双通道信号切换系统、方法及电视机，通过双通道信号切换系统将第一通道信号和第二通道信号进行转换，得到相应的像素数据用于电视机显示，实现电视机的双通道切换功能的同时进一步地保证了电视机能够得到清晰、细腻的画质。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明提供的电视机包括显示屏100、电源板200、电视主板300、电视机双通道切换系统400、第一通道信号源接口500和普通信号源接口600，所述电视主板300与普通信号源接口600连接，用于将普通信号源的信号（例如蓝光DVD信号、HDMI信号以及USB信号等）转换成第二通道信号输出至电视机双通道信号切换系统400，所述电视机双通道切换系统400分别与第一通道信号源接口500、电视主板300和显示屏100连接，用于接收第一通道信号源接口500的第一通道信号和电视主板300的提供的第二通道信号，并根据切换指令将第一通道信号或第二通道信号转换为对应的像素数据输出至显示屏100；所述电源板200与电视主板300和显示屏100连接，用于为电视机的工作提供电能；所述显示屏100用于接收电视机双通道信号切换系统400的像素数据并显示。因此，所述电视机能够实现双通道信号切换功能的同时还能够显示清晰、细腻的画质，本实施例中，所述电视主板300为4K电视主板并包括主芯片，所述芯片的型号优选为MSD6A838或PTK2998。

具体地，请参阅图2，本发明提供电视机双通道信号切换系统400包括信号输入模块410、信号转换模块420、信号存储模块430和信号输出模块440，所述信号输入模块410与信号转换模块420连接，用于接收第一通道信号和第二通道信号并发送至信号转换模块420；所述信号转换模块420还与信号存储模块430和信号输出模块440连接，用于将所述第一通道信号和第二通道信号转换为预设图像数据后输出至信号存储模块300，所述信号存储模块300用于存储所述预设图像数据；所述信号转换模块420还用于根据接收到的切换指令读取信号存储模块430中存储的预设图像数据，并输出相应的像素数据至信号输出模块440；所述信号输出模块440用于将所述像素数据输出至显示屏100进行显示。

所述电视机双通道信号切换系统400设置在FPGA芯片上，所述FPGA芯片为特定功能的芯片，可重复使用。利用所述电视机双通道信号切换系统400能够根据用户的控制完成第一通道信号和第二通道信号的灵活切换，并且能够将第一通道信号和第二通道信号转换为统一的所需像素数据用于电视机显示，达到真正意义上提高电视机像素的效果，使得电视机的显示屏100显示清晰、细腻画质。

进一步地，请一并参阅图3，所述信号输入模块410包括第一接口单元411和第二接口单元412，所述第一接口单元411与信号转换模块420连接，用于接收第一通道信号源接口500的第一通道信号并输出至信号转换模块420，所述第二接口单元412与信号转换模块420连接，用于接收电视主板300的第二通道信号并输出至信号转换模块420，有效的实现信号的双通道接收功能。

具体地，所述信号转换模块420包括第一解码器421、第二解码器422、变换单元423和控制器424，所述第一解码器421与控制器424连接，用于将第一通道信号解码转换成预设图像数据后输出至控制器424；所述第二解码器422通过变换单元423连接所述控制器424，用于将第二通道信号解码转换成中间图像数据并输出至变换单元423；所述变换单元423用于将接收到的中间图像数据转换成预设图像数据后输出至控制器424；所述控制器424用于将所述预设图像数据输出至信号存储模块430，以及根据接收到的切换指令读取信号存储模块430中存储的预设图像数据，并输出相应的像素数据至信号输出模块440。

本实施例中，所述第一接口单元411为DP1.4接口插座，所述第二接口单元412为HDMI2.0接口插座；所述第一解码器421为DP1.4解码器，所述第二解码器422为HDMI2.0解码器，对于不同的信号源利用不同的信号接口和不同类型的解码器实现信号的双通道输入，避免了信号之间的干扰，同时满足了电视机FPGA芯片内部的双通道信号切换功能。

具体实施时，所述第一通道信号为8K信号，所述第二通道信号为HDMI信号，所述预设图像数据为非压缩的8K信号，所述中间图像数据为非压缩的4K图像数据；即通过DP1.4接口插座输入8K信号至第一解码器421，由所述第一解码器421将8K信号转换成非压缩的8K图像数据输出至控制器424的第一数据输入端口DI0端；通过HDMI2.0接口插座输入HDMI信号至第二解码器422，由所述第二解码器422将HDMI信号转换成非压缩的4K图像数据输出变换单元423，所述变换单元423将非压缩的4K图像数据转换成非压缩的8K图像数据输出至控制器424的第二数据输入端口DI1端，所述控制器424通过双向数据端口DQ端将两个通道的非压缩的8K图像数据输出至信号存储模块430，以帧为单位有序地保存在所述信号存储模块430中，并根据用户输入的命令，以帧为单位从信号存储模块430中读取8K图像数据进而通过数据输出端口DO端输出相应的像素数据至信号输出模块440；以此将4K信号转换成8K信号与原本的8K信号统一输出，达到真正意义上提高电视机像素的效果。

进一步地，所述信号转换模块420还包括显示驱动单元425，所述显示驱动单元425与控制器424连接，用于接收所述控制器424读取的预设图像数据，并将所述预设图像数据转换成像素数据后输出至信号输出模块440。

所述显示驱动单元425通过控制器424的数据输出端口DO端接收控制器424从信号存储模块430中读取的两个通道的非压缩的8K图像数据并将其转化成像素数据输出至信号输出模块440，通过显示驱动单元425进一步的将非压缩的8K图像数据转换成像素数据，满足电视机显示屏100的显示标准，得到清晰、细腻的画质。

具体实施时，请参阅图4，所述信号存储模块430包括第一存储区域11、第二存储区域12、第三存储区域13和第四存储区域14，每个区域用于保存1帧8K图像的数据量，其中所述第一存储区域11和第二存储区域12用于存储第一通道信号转换后生成的预设图像数据，所述第三存区域和第四存储区域14用于存储第二通道信号转换后生成的预设图像数据。

具体来说，所述第一存储区域11和第二存储区域12用于存储8K信号通道转换生成的非压缩的8K图像数据，为了避免读取数据和存储数据的冲突，第一存储区域11和第二存储区域12交替使用，即当某一帧写入第一存储区域11时，那么控制器424读取数据时则必须从第二存储区域12中读取一帧数据供显示屏显示，反之亦然；所述第三存储区域13和第四存储区域14用于存储4K信号转换后生成的非压缩的8K 图像数据，同样为了避免读取数据和存储数据的冲突，第三存储区域13和第四存储区域14交替使用，当某一帧写入第三存储区域13时，那么控制器424读取数据时则必须从第四存储区域1 4中读取一帧数据供显示屏显示，反之亦然；使得信号存储模块430的存储数据与控制器424读取数据有序进行。

具体的，本发明在实现双通道切换时提供两种切换方式，一种为无黑屏帧间切换，另一种为渐变式切换，即“淡入淡出”切换方式，当用户选择无黑屏帧间切换时，所述控制器424根据当前的切换指令控制读取信号的读取顺序实现，即若控制器424当前读取第一存储区域11或者第二存储区域12的图像数据时，切换后读取第三存储区域13或者第四存储区域14的图像数据即可实现第一通道无黑屏帧间切换到第二通道，即实现8K通道无黑屏帧切换到4K通道；反之，当前读取第三存储区域13或者第四存储区域14的图像数据时，切换后读取第一存储区域11或者第二存储区域12的图像数据即可实现第二通道无黑屏帧间切换到第一通道，即实现4K通道无黑屏帧切换到8K通道，所述信号存储模块根据实际双通道信号源的类别设置多个存储区域，实现多区域存储，有利于信号实现双通道切换。

进一步地，请参阅图5，本发明优选实施例中，当用户选择渐变式的“淡入淡出”切换方式时，即在预设的切换时间T内，一个通道逐渐增强，另一个通道逐渐减弱。第一存储区域11或第二存储区域12的图像数据乘以系数K，第三存储区域13或者第四存储区域14的图像数据乘以系数J，然后相加，再经限幅处理。限幅是处理数据溢出的，如果相加的和有数据溢出的，则取最大值，例如，对于8bit数据，相加的和如果超过255则取255，再如，对于10bit数据，相加的和如果超过1023则取1023。

更进一步地，请参阅图6和图7，两个系数K、J，取值范围0~1之间，一个逐渐增大到1，另一个逐渐减少到0，第一较佳实施例中，如果K逐渐增大到1，则是第二通道“淡入淡出”切到第一通道，反之，第二较佳实施例中，如果J逐渐增大到1，则是第一通道“淡入淡出”切到第二通道，进而实现“淡入淡出”的信号呈现方式。

本发明还相应提供一种电视机双通道信号切换方法，如图所示8，其包括如下步骤：

S100：由信号输入模块接收外部信号源输出的第一通道信号和第二通道信号并发送至信号转换模块；

S200：信号转换模块将所述第一通道信号和第二通道信号转换为预设图像数据后并输出至信号存储模块保存；

S300：信号转换模块根据接收到的切换指令读取信号存储模块中存储的预设图像数据，并输出相应的像素数据至信号输出模块；

S400：由信号输出模块将所述像素数据输出至显示屏100进行显示。

具体的，请参阅图9，所述步骤S200包括：

S210：由第一解码器将第一通道信号解码转换成预设图像数据后输出至控制器；

S220：由第二解码器将第二通道信号转换成中间图像数据，并经变换单元将所述中间图像数据转换为预设图像数据后输出至控制器；

S230：由控制器将接收的预设图像数据输出至信号存储模块保存。

具体的，请参阅图10，所述步骤S300包括：

S310：由控制器根据接收到的切换指令读取信号存储模块中存储的预设图像数据并输出至显示驱动单元；

S320：由显示驱动将所述预设图像数据转换成像素数据后输出至信号输模块。

综上所述，本发明提供的一种电视机双通道信号切换系统、方法及电视机，其中所述电视机双通道信号切换系统，包括信号输入模块、信号转换模块、信号存储模块和信号输出模块，所述信号转换模块分别与信号输入模块、信号存储模块和信号输出模块连接，用于将所述第一通道信号和第二通道信号转换为预设图像数据后输出至信号存储模块；所述信号存储模块用于存储所述预设图像数据；所述信号转换模块还用于根据接收到的切换指令读取信号存储模块中存储的预设图像数据，并输出相应的像素数据至信号输出模块，实现电视机的双通道切换功能的同时进一步地保证了电视机能够得到清晰、细腻的画质。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种电视机双通道信号切换系统，其特征在于，包括信号输入模块、信号转换模块、信号存储模块和信号输出模块，所述信号输入模块与信号转换模块连接，用于接收第一通道信号和第二通道信号并发送至信号转换模块；所述信号转换模块还与信号存储模块和信号输出模块连接，用于将所述第一通道信号和第二通道信号转换为预设图像数据后输出至信号存储模块；所述信号存储模块用于存储所述预设图像数据；所述信号转换模块还用于根据接收到的切换指令读取信号存储模块中存储的预设图像数据，并输出相应的像素数据至信号输出模块；所述信号输出模块用于将所述像素数据输出至显示屏进行显示；

所述信号存储模块包括第一存储区域、第二存储区域、第三存储区域和第四存储区域，其中所述第一存储区域和第二存储区域用于存储第一通道信号转换后生成的预设图像数据，所述第三存储区域和第四存储区域用于存储第二通道信号转换后生成的预设图像数据；

第一存储区域和第二存储区域交替使用；

第三存储区域和第四存储区域交替使用；

双通道切换方式包括无黑屏帧间切换和渐变式切换；

当选择无黑屏帧间切换时，所述信号转换模块根据当前的切换指令读取所述第一存储区域或者所述第二存储区域的图像数据时，切换后读取所述第三存储区域或者第四存储区域的图像数据；若当前读取所述第三存储区域或者所述第四存储区域的图像数据时，切换后读取所述第一存储区域或者所述第二存储区域的图像数据；

当选择渐变式切换时，在预设的切换时间内，所述第一存储区域或所述第二存储区域的图像数据乘以系数K，第三存储区域或者第四存储区域的图像数据乘以系数J，再相加后进行限幅处理，其中K、J均取值范围0～1之间，且一个逐渐增大到1，另一个逐渐减少到0。

2.根据权利要求1所述的电视机双通道信号切换系统，其特征在于，所述信号输入模块包括第一接口单元和第二接口单元，所述第一接口单元与信号转换模块连接，用于接收第一通道信号并输出至信号转换模块，所述第二接口单元与信号转换模块连接，用于接收第二通道信号并输出至信号转换模块。

3.根据权利要求1所述的电视机双通道信号切换系统，其特征在于，所述信号转换模块包括第一解码器、第二解码器、变换单元和控制器，所述第一解码器与控制器连接，用于将第一通道信号解码转换成预设图像数据后输出至控制器；所述第二解码器通过变换单元连接所述控制器，用于将第二通道信号解码转换成中间图像数据并输出至变换单元；所述变换单元用于将接收到的中间图像数据转换成预设图像数据后输出至控制器；所述控制器用于将所述预设图像数据输出至信号存储模块，以及根据接收到的切换指令读取信号存储模块中存储的预设图像数据，并输出相应的像素数据至信号输出模块。

4.根据权利要求3所述的电视机双通道信号切换系统，其特征在于，所述信号转换模块还包括显示驱动单元，所述显示驱动单元与控制器连接，用于接收所述控制器读取的预设图像数据，并将所述预设图像数据转换成像素数据后输出至信号输出模块。

5.根据权利要求2所述的电视机双通道信号切换系统，其特征在于，所述第一接口单元为DP1.4接口插座，所述第二接口单元为HDMI2.0接口插座。

6.一种电视机双通道信号切换方法，其特征在于，包括如下步骤：

由信号输入模块接收外部信号源输出的第一通道信号和第二通道信号并发送至信号转换模块；

信号转换模块将所述第一通道信号和第二通道信号转换为预设图像数据后并输出至信号存储模块保存；

信号转换模块根据接收到的切换指令读取信号存储模块中存储的预设图像数据，并输出相应的像素数据至信号输出模块；

由信号输出模块将所述像素数据输出至显示屏进行显示；

所述信号存储模块包括第一存储区域、第二存储区域、第三存储区域和第四存储区域，其中由所述第一存储区域和第二存储区域存储第一通道信号转换后生成的预设图像数据，由所述第三存储区域和第四存储区域存储第二通道信号转换后生成的预设图像数据；

第一存储区域和第二存储区域交替使用；

第三存储区域和第四存储区域交替使用；

双通道切换方式包括无黑屏帧间切换和渐变式切换；

当选择无黑屏帧间切换时，所述信号转换模块根据当前的切换指令读取所述第一存储区域或者所述第二存储区域的图像数据时，切换后读取所述第三存储区域或者第四存储区域的图像数据；若当前读取所述第三存储区域或者所述第四存储区域的图像数据时，切换后读取所述第一存储区域或者所述第二存储区域的图像数据；

当选择渐变式切换时，在预设的切换时间内，所述第一存储区域或所述第二存储区域的图像数据乘以系数K，第三存储区域或者第四存储区域的图像数据乘以系数J，再相加后进行限幅处理，其中K、J均取值范围0～1之间，且一个逐渐增大到1，另一个逐渐减少到0。

7.根据权利要求6所述的电视机双通道信号切换方法，其特征在于，所述信号转换模块将所述第一通道信号和第二通道信号转换为预设图像数据后并输出至信号存储模块保存的步骤包括：

由第一解码器将第一通道信号解码转换成预设图像数据后输出至控制器；

由第二解码器将第二通道信号转换成中间图像数据，并经变换单元将所述中间图像数据转换为预设图像数据后输出至控制器；

由控制器将接收的预设图像数据输出至信号存储模块保存。

8.根据权利要求6所述的电视机双通道信号切换方法，其特征在于，所述信号转换模块根据接收到的切换指令读取信号存储模块中存储的预设图像数据，并输出相应的像素数据至信号输出模块的步骤还包括：

由控制器根据接收到的切换指令读取信号存储模块中存储的预设图像数据并输出至显示驱动单元；

由显示驱动将所述预设图像数据转换成像素数据后输出至信号输出模块。

9.一种电视机，其特征在于，包括如权利要求1-5任意一项所述的电视机双通道信号切换系统。

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