CN111010594B - 一种显示设备视频信号转换方法及转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种显示设备视频信号转换方法及转换装置，其是搭设RTD2660H芯片的外围电路和视频接口电路，并通过烧录在存储器内的.bin程序调用芯片的视频格式转换接口，实现对包括HDMI、VGA、DVI等多种不同视频数据格式的转换，并将转换后的低电压差分信号经过共模电感后输出至接口，最后于显示设备显示。与现有技术相比，本发明通过RTD2660H芯片及其模拟接口，实现多路差分信号端口监视，取代了现有技术下为每一信号端口配置FPGA芯片的技术方案，节省了硬件成本，简化了配置过程。

Description

一种显示设备视频信号转换方法及转换装置
技术领域
本发明属于显示设备视频显示技术领域，具体地说，涉及一种显示设备视频信号转换方法及转换装置。
背景技术
运输或者监控设备采用的多个显示设备，通常都处于常亮状态。例如，轨道交通列车的驾驶室内使用的多个显示器，通常在列车的整个过程中都保持工作状态。随着技术的不断革新，显示设备上呈现的内容不再仅仅是列车行驶各项数据的简单罗列，而是对包括车厢在内的多个列车组件或设备的运行状态进行实时监控。
由于需要视频显示的内容可能来自多个不同的信号源，因此通常分别对应不同的视频格式，继而，也相应地要求列车驾驶室所使用的显示设备可以对多种现有的视频格式提供支持。现有技术中，前述的这种视频数据格式的支持是通过视频格式的转换实现，即是将来自不同信号源的不同的视频数据格式转换为统一的视频数据格式，再进行处理和输出。
一种常见的视频数据格式转换手段是采用FPGA芯片方案对不同信号源发出的视频数据格式进行转换。例如，在授权公告号为CN105141876B的发明专利申请具体公开了一种基于FPGA芯片将低分辨率的视频信号转换为高分辨率的视频信号的方法，其针对每一对DVI端口设置单独的一片FPGA，完成对该对DVI端口接收的各个子帧的图像处理，即，每一片FPGA单独地对一对DVI端口接收的子帧进行色彩空间转换、色彩增强、帧率转换，像素格式转换，并且将像素格式转换部件输出的LVDS信号转换为V-BY-ONE信号且通过视频信号输出端口输出给显示面板。换句话说，对每一对DVI端口接收的子帧分别利用各自的FPGA来进行视频信号转换。显然，采用多个芯片的方法硬件成本较高，并且，输出的信号无法直接接入数字显示器或者数字系统进行处理，需要复杂的FPGA时序变成，从而软件转换处理成本高，实现难度大，适用性有限。
有鉴于此，应当对现有技术进行改进，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种显示设备视频信号转换方法及转换装置，实现高清视频格式的快速转换。
为解决以上技术问题，本发明采取的一种显示设备视频信号转换方法，所述转换方法包括：配置视频格式转换芯片的视频接口电路的步骤S1；对所述视频格式转换芯片进行烧录的步骤S2；将视频输入信号源的信号传输至视频格式转换芯片的步骤S3；所述视频格式转换芯片读取加密芯片和存储器中的数据，并进行视频格式转换的步骤S4；将所述视频格式转换芯片转换后的低电压差分信号去除共模干扰后输出的步骤S5。
优选地，所述视频格式转换芯片为RTD2660H芯片。
进一步优选的，在所述步骤S1中，在配置所述视频格式转换芯片的外围电路后，配置所述视频格式转换芯片的阻抗匹配及滤波电路和共模电感电路。
优选地，当所述步骤S2中，将存储器与所述视频格式转换芯片连接，其中，所述存储器中存储有能够调用所述视频格式转换芯片的视频格式转换接口的程序。
进一步优选地，所述加密芯片与所述视频格式转换芯片实现串行控制总线和数据总线连接。
更进一步优选地，所述加密芯片采用SN8P2501D芯片。
进一步优选地，所述存储器与所述视频格式转换芯片之间实现时钟信号和输出输入信号同步。
更进一步优选地，所述存储器为SST25VF040B串行闪存。
根据本发明的第二方面，本发明还相应地提供了一种显示设备视频信号转换装置，该转换装置与显示设备连接，所述装置包括：视频信号接收模块，用于接收视频信号数据，并对所述视频信号进行阻抗匹配和滤波；视频信号处理模块，用于对处理后的视频信号数据进行数据转换；存储器，用于存储能够调用所述视频信号处理模块的视频格式转换接口的程序，所述存储器配置有加密芯片；视频信号输出模块，用于对转换后的信号进行去除共模干扰，再将处理后的视频数据信号进行输出。
优选地，所述视频信号处理模块包括RTD2660H芯片，所述存储器为SST25VF040B串行闪存，所述存储器与所述视频格式转换芯片之间实现时钟信号和输出输入信号同步。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、将RTD2660H芯片集成到显示设备单板上，完成其外围电路和视频接口电路的搭建，通过加密芯片烧录，实现视频数据的转换；
2、通过RTD2660H芯片及其模拟接口，实现多路差分信号端口监视，取代了现有技术下为每一信号端口配置FPGA芯片的技术方案，节省了硬件成本，简化了配置过程；
3、RTD2660H芯片配置多个数据接口对应不同的数据格式，并根据输出视频信号，从对应的接口进行输出。提高了视频转换的适用性；
4、对于包括HDMI、DVI、VGA以及YPbPr等多个不同信号源的视频信号，通过不同接口输入，RTD2660H对视频数据流进行解析处理，并根据需要输出的不同类型的视频输出信号于显示设备输出，显著改善了视频信号转换效率；
5、核心板输入的视频信号源经过阻抗匹配及滤波电路处理后传输至RTD2660H芯片处理，有效保证了信号的传输功率，减少信号反射，提高了整体性能；
6、对处理后的输出的低电压差分信号经过共模电感，去除信号中的共模干扰，保证信号质量，继而优化显示设备的显示效果。
附图说明
图1为流程图，示出了本发明的一个实施例中所述的显示设备视频信号转换方法的流程；
图2为示意图，示出了本发明的该实施例中阻抗匹配及滤波电路的连接布置；
图3为示意图，示出了本发明的该实施例中共模电感电路连接器的连接布置；
图4为示意图，示出了本发明的该实施例中共模电感电路电感的连接布置；
图5为示意图，示出了本发明的一个实施例中所述的显示设备视频信号转换装置的结构。
其中：10、第一电阻；11、第一电容；20、第二电阻；21、第二电容；30、第三电阻；40、第四电阻；41、第四电容；100、视频信号转换装置100；101、视频信号接收模块；102、视频信号处理模块；103、存储器；105、视频信号输出模块；200、收视频信号源；300、显示设备。
具体实施方式
下面将参考附图来描述本发明所述的一种显示设备视频信号转换方法及转换装置的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。
需要说明的是，本发明实施例中所使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”、“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
图1为流程图，示出了本发明的一个实施例中所述的显示设备视频信号转换方法的流程。如图1所示，在本发明的该实施例中所述的显示设备视频信号转换方法包括：
S 1、配置视频格式转换芯片的视频接口电路；
S2、对所述视频格式转换芯片进行烧录；
S3、将视频输入信号源的信号传输至视频格式转换芯片；
S4、所述视频格式转换芯片读取加密芯片和存储器中的数据，并进行视频格式转换；
S5、将所述视频格式转换芯片转换后的低电压差分信号去除共模干扰后输出。
在该实施例中，视频格式转换芯片为RTD2660H芯片，配置其外围电路后，配置视频格式转换芯片的阻抗匹配及滤波电路。图2为示意图，示出了本发明的该实施例中阻抗匹配及滤波电路的连接布置。参看图2，在该实施例中，视频输入源为VGA信号，由核心板输入。VGA信号包含红绿蓝三个彩色分量模拟信号，设置RGB三条分量信号线，每一分量信号线上都串联有第一电阻10和第一电容11，第一电阻10的阻值为56欧姆，第一电容11的电容值为0.047UF，定义三条信号线分别为RIN、GIN、BIN，其中，红色分量信号线(RIN)与RTD2660H芯片的R0端连接，绿色分量信号线(GIN)与该芯片的G0输入端连接，蓝色分量信号线(BIN)与该芯片的B0输入端连接。再分别设置三个彩色分量模拟信号的地线(GND)，每一GND信号线上都串联有第二电阻20和第二电容21，第二电阻20的阻值为100欧姆，第二电容21的电容值为0.047UF，定义三条地线分别为GNDR、GNDG、GNDB，其中，红色信号地线(GNDR)与RTD2660H芯片的R0输出端连接，绿色信号地线(GNDG)与该芯片的G0输出端连接，蓝色信号地线(GNDB)与该芯片的B0输出端连接，并且，红色分量信号线(RIN)的通过第三电阻30与三个彩色分量模拟信号的地线连接，绿色分量信号线(GIN)通过第三电阻30与绿色信号地线(GNDG)连接，蓝色分量信号线(BIN)通过第三电阻30与蓝色信号地线(GNDB)连接，第三电阻30的阻值为75欧姆。绿色分量信号线(GIN)上还并连有同步信号线(SOG)，同步信号线上串联有第四电阻40和第四电容41，第四电阻40的阻值为470欧姆，第四电容41的电容值为1nF，同步信号线(SOG)与RTD2660H芯片的SOG输出端连接。
采用SN8P2501D芯片作为加密IC芯片，采用SST25VF040B串行闪存作为存储器。存储期内存储有能够调取RTD2660H芯片视频转换接口的程序。在步骤S2中，主板上电后，将.bin程序烧录至存储器中。存储器的SCK端作为时钟信号端与芯片连接，SI端作为主输出从输入端(MOSI)与芯片连接。加密芯片的SCL端作为I2C信号的串行控制总线与RTD2660H芯片的B-ADC1扩展端连接，SDA端作为I2C信号的串行数据总线与RTD2660H芯片的B-ADC2扩展端连接。
视频格式转换后输出低电压差分信号，将该信号经过共模电感电路传输至接口。图3为示意图，示出了本发明的该实施例中共模电感电路连接器的连接布置。图4为示意图，示出了本发明的该实施例中共模电感电路电感的连接布置。如图3和图4所示，共模电感电路包括1014WV-S-2X10P连接器，由于采用五通道的LVDS发送芯片，则输出的差分对信号包含一个通道的时钟信号和四个通道的串行数据信号，如图，连接器的输出信号中，时钟信号接口定义为LVDSCLK_N和LVDSCLK_P，四通道串行数据信号接口包括四组，分别定义为LVDSTX0_N和LVDSTX0_P，LVDSTX1_N和LVDSTX1_P，LVDSTX2_N和LVDSTX2_P以及LVDSTX3_N和LVDSTX3_P，其中每组接口对应连接一阻抗值为90OHM的电感，时钟信号接口LVDSCLK_N和LVDSCLK_P分别与RTD2660H上的TXOC输出端和TXOC输入端连接，每组串行数据信号接口又分别与RTD2660H上的扩展功能接口TXO0输入、输出端，TXO1输入、输出端、TXO2输入、输出端以及TXO3输入、输出端对应连接，这样，配置成了共模电感电路，则输出的低电压差分信号经过共模电感后传输至接口处，去除了差分信号中的共模干扰，保证信号的质量，从而优化了显示设备的显示效果。
在上述的实施例中，是以VGA视频信号源作为信号源举例说明，应当理解，以其他格式传输的信号源，只需要通过RTD2660H的对应接口进行处理，并相应修改.bin程序，而无需重新搭设芯片外围电路和视频接口电路，而对.bin程序的修改或者更新，可以下电后对存储器进行重新烧录实现。
相应的，本发明还提供了一种基于上述视频信号转换方法的转换装置。图4为示意图，示出了本发明的一个实施例中所述的显示设备视频信号转换装置的结构，图中的箭头方向示出了视频信号源的传输方向。如图4所示，在本发明的该实施例中所述的显示设备视频信号转换装置100接收视频信号源200发出的信号源，经过处理后输出至显示设备300显示。
具体的说，该装置包括视频信号接收模块101、视频信号处理模块102、存储器103、视频信号输出模块105。视频信号接收模块101接收视频信号源200发送的视频信号，并对视频信号进行阻抗匹配和滤波。处理后的视频信号传输至视频信号处理模块102，存储器103内存储有能够调用其数据转换接口的程序，并通过加密IC进行加密，视频信号处理模块通过加密IC调用存储器内103内的程序，实现数据格式转换，并将转换后的视频数据传输至视频信号输出模块105进行输出，并在显示设备300上进行显示。
在该实施例中，视频信号接收模块101中包括阻抗匹配及滤波电路，选用RTD2660H芯片作为视频信号处理模块102，当装置与电脑和主板连接后，主板上电，将包含有调用视频信号处理模块102的视频格式转换接口的.bin程序烧录至存储器，在该实施例中，采用经过SN8P2501D芯片进行IC加密的SST25VF040B串行闪存作为存储器103。视频信号输出模块105对输出后低电压差分信号经过共模电感传输至接口，去除低电压差分信号中的工模感染，以保证信号质量，继而优化显示设备300的显示效果。
由于以上技术方案的采用，本发明相较于现有技术具有如下有益技术效果：
1、将RTD2660H芯片集成到显示设备单板上，完成其外围电路和视频接口电路的搭建，通过加密芯片烧录，实现视频数据的转换；
2、通过RTD2660H芯片及其模拟接口，实现多路差分信号端口监视，取代了现有技术下为每一信号端口配置FPGA芯片的技术方案，节省了硬件成本，简化了配置过程；
3、RTD2660H芯片配置多个数据接口对应不同的数据格式，并根据输出视频信号，从对应的接口进行输出。提高了视频转换的适用性；
4、对于包括HDMI、DVI、VGA以及YPbPr等多个不同信号源的视频信号，通过不同接口输入，RTD2660H对视频数据流进行解析处理，并根据需要输出的不同类型的视频输出信号于显示设备输出，显著改善了视频信号转换效率；
5、核心板输入的视频信号源经过阻抗匹配及滤波电路处理后传输至RTD2660H芯片处理，有效保证了信号的传输功率，减少信号反射，提高了整体性能；
6、对处理后的输出的低电压差分信号经过共模电感，去除信号中的共模干扰，保证信号质量，继而优化显示设备的显示效果。
以上对本发明做了详尽的描述，实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种显示设备视频信号转换方法，其特征在于，所述转换方法包括：
配置视频格式转换芯片RTD2660H的视频接口电路的步骤S1，在配置所述视频格式转换芯片的外围电路后，配置所述视频格式转换芯片的阻抗匹配及滤波电路和共模电感电路；
对所述视频格式转换芯片进行烧录的步骤S2，将存储器与所述视频格式转换芯片连接，主板上电后，将.bin程序烧录所述存储器，其中，所述存储器中存储有能够调用所述视频格式转换芯片的视频格式转换接口的程序；
将视频输入信号源的信号传输至视频格式转换芯片的步骤S3；
所述视频格式转换芯片读取加密芯片和存储器中的数据，并进行视频格式转换的步骤S4；
将所述视频格式转换芯片转换后的低电压差分信号经过共模电感后传输至接收口，去除差分信号中的共模干扰后输出的步骤S5。
2.根据权利要求1所述的显示设备视频信号转换方法，其特征在于，所述加密芯片与所述视频格式转换芯片实现串行控制总线和数据总线连接。
3.根据权利要求2所述的显示设备视频信号转换方法，其特征在于，所述加密芯片采用SN8P2501D芯片。
4.根据权利要求1所述的显示设备视频信号转换方法，其特征在于，所述存储器与所述视频格式转换芯片之间实现时钟信号和输出输入信号同步。
5.根据权利要求4所述的显示设备视频信号转换方法，其特征在于，所述存储器为SST25VF040B串行闪存。
6.一种显示设备视频信号转换装置，所述转换装置与显示设备连接，其特征在于，所述装置包括：
视频信号接收模块，所述视频信号接收模块中包括阻抗匹配及滤波电路，用于接收视频信号数据，并对所述视频信号进行阻抗匹配和滤波；
视频信号处理模块，所述视频信号处理模块为RTD2660H芯片，用于对处理后的视频信号数据进行数据转换；
存储器，用于存储能够调用所述视频信号处理模块的视频格式转换接口的程序，且，所述存储器配置有加密芯片，当装置与电脑和主板连接后，主板上电，将包含有调用视频信号处理模块的视频格式转换接口.bin程序烧录至所述存储器，所述视频信号处理模块通过加密IC调用所述存储器内的程序，实现数据格式转换；
视频信号输出模块，用于对转换后的信号进行去除共模干扰，再将处理后的视频数据信号进行输出。
7.根据权利要求6所述的显示设备视频信号转换装置，其特征在于，所述视频信号处理模块包括RTD2660H芯片，所述存储器为SST25VF040B串行闪存，所述存储器与所述视频格式转换芯片之间实现时钟信号和输出输入信号同步。
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