CN115866234A - 一种基于微显示芯片的视频信号3d显示处理装置 - Google Patents

一种基于微显示芯片的视频信号3d显示处理装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置，包括：视频分路单元，用于将输入的视频信号分为相同的两路视频信号，视频分路单元的输出分别连接到两个视频信号处理单元；所述的视频信号处理单元包括：视频输入接口，用于接收视频信号；奇偶标识寄存器，用于设置奇偶标识；所述的奇偶选择单元，与奇偶标识寄存器连接；视频场同步信号检测触发单元，用于检测视频场同步信号Vs上升沿变化；信号选择输出单元，连接到输入视频信号，以及所述奇偶选择单元的输出，用于输出最终选择的奇数帧或偶数帧信号。两个视频信号处理单元分别输出处理后的第一视频信号和第二视频信号，并分别传输到第一显示单元和第二显示单元。

Description

一种基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置
技术领域
本发明涉及图像微显示技术领域，尤其是一种基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置。
背景技术
现有立体显示技术包括立体影片，液晶快门，偏振镜片等，立体影片通过把影像分成A、B两种颜色，两种颜色互补。用户佩戴的眼镜左右镜片分别对应A颜色和B颜色的滤片，通过左右眼叠合得到3D效果。这种方式的缺点是容易丢失色彩细节；液晶快门系统通过把左眼的图像发送到左眼，同时眼镜会遮挡右眼图像；然后眼镜遮挡左眼，把右眼的图像发送到右眼。这个过程以设定好的频率进行，通过人的视觉处理感知到3D影像。但是这种设备要求控制电路复杂，眼镜硬件成本高，而且需要做到影像显示和眼镜开关时钟同步。例如，已有技术通过在眼镜上设置三个模拟开关，用于根据其输出信号对3D眼镜的左镜片和右镜片进行打开/关闭控制；还设置有同步通信模块，用于接收从3D显示设备发射的同步信号；微控制器，用于根据所述同步信号控制三个模拟开关的打开和闭合，使得三个模拟开关输出的信号的占空比均为50%，且以第二个模拟开关输出的信号时序为基准时序，第一个模拟开关输出的信号时序相对于基准时序提前或者延迟π/2，第三个模拟开关输出的信号时序相对于基准时序延迟或者提前π/2；这种设备的信号电路复杂，对时序的精度要求较高；另外，偏振3D系统通过把偏振影像分别通过偏振眼镜投入到人的左右眼形成立体影像，但是，这种设备对显示器件有一定的要求，而且对片源有一定的要求，需要提前处理为立体影像。
发明内容
本发明提出一种基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置，可以配置在微显示芯片内部，通过寄存器设置过滤奇数帧或者偶数帧的视频信号，可以选择显示奇数帧或者偶数帧的视频信号，能实时处理片源视频图像，实现立体显示效果。
本发明的技术方案为：一种基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置，包括：
视频分路单元，用于将输入的视频信号分为相同的两路视频信号，视频分路单元的输出分别连接到两个视频信号处理单元；所述的视频信号处理单元包括：
视频输入接口，用于接收视频信号；
奇偶标识寄存器，用于设置奇偶标识；
所述的奇偶选择单元，与奇偶标识寄存器连接；
视频场同步信号检测触发单元，用于检测视频场同步信号Vs上升沿变化；信号选择输出单元，连接到输入视频信号，以及所述奇偶选择单元的输出，用于输出最终选择的奇数帧或偶数帧信号。
两个视频信号处理单元分别输出处理后的第一视频信号和第二视频信号，并分别传输到第一显示单元和第二显示单元。
进一步的，所述的视频分路单元包括第一视频输出端、第二视频输出端，分别输出相同的第一视频信号和第二视频信号。
进一步的，所述的奇偶标识寄存器中设置的奇偶标识为0或1，将该奇偶标识寄存器的输出连接到奇偶选择单元，对视频场信号进行选择。
进一步的，所述的奇偶选择单元包括D触发器、非门、以及选择电路；D触发器的输出端Q分两路，一路直接连接到选择电路的一个输入端，另一路通过非门连接到选择电路的又一个输入端；选择电路的输入端连接到视频场同步信号检测触发单元的输出端。
进一步的，信号选择输出单元包括同或门以及与门、以及寄存器设置值存储单元；同或门一端连接到输入视频信号，另一端连接到奇偶选择单元的输出，当奇偶标志寄存器值与用户设置的奇偶标识设定值相同时，将视频信号输出，否则输出0。
进一步的，视频场同步信号检测触发单元，包括一个D触发器、非门以及一个与门；D触发器的输出端Q经过一个非门连接到所述与门的一个输入端，所述与门的另一个输入端连接到Vs信号。
进一步的，视频场同步信号检测触发单元的输出连接到奇偶选择单元，当检测到Vs上升沿变化时，翻转上述奇偶选择单元的值。
进一步的，还包括复位信号端，用于对奇偶选择单元的D触发器进行复位。
进一步的，寄存器设置值存储单元，用于用户设置一奇偶标识设定值，用于与奇偶选择单元的输出值对比；
进一步的，还包括延迟电路，与输入的视频信号相连，输出延迟后的视频信号到信号选择输出单元的与门的一个输入端；与门的另一个输入端连接到同或门的输出端。
进一步的，还包括像素时钟信号，分别连接到延迟电路、视频场同步信号检测触发单元、奇偶选择单元。
附图说明
图1为本发明的基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置的电路示意图；
图2为本发明中的奇数、偶数帧选择信号时序图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
根据本发明的实施例，提供一种基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置，用于自动处理输入的视频信号，产生3D显示数据，参见图1-2，所述的装置包括：
视频分路单元，用于将输入的视频信号分为相同的两路视频信号，第一视频信号和第二视频信号，所述的视频分路单元包括第一视频输出端、第二视频输出端，分别输出所述的第一视频信号和第二视频信号；所述的第一视频信号和第二视频信号分别传输到第一显示单元和第二显示单元；
视频分路单元的输出分别连接到两个视频信号处理单元；
根据一个实施例，所述的视频分路单元的第一视频输出端、第二视频输出端分别连接到第一视频信号处理单元、第二视频信号处理单元；所述的第一视频信号处理单元、第二视频信号处理单元采用相同的电路或芯片，但是两者参数设置不同；
具体的，所述的视频信号处理单元包括：
视频输入接口，用于接收视频信号；所述的视频输入接口可以接收从其他电路和设备传输的视频画面的视频信号，例如电视广播信号，或者是电子设备的显示信号，或者是电脑等办公设备显示器的视频显示数据信号。
在本发明的实施例中，所述的视频信号包括形式上位行列的像素数据，例如为逐行扫描的视频信号，且每一帧画面代表了一帧完整的图像，即假设输入多帧连续的视频帧，则任何一帧都对应一帧画面，而不是由相邻两帧组合为一个完整画面；因此，所述的视频数据为CCD或COMS传感器采集的帧数据等；在本实施例中，定义信号如下：
Vs:场同步信号，表示一帧的开启。
Hs:行同步信号，表示一行的开启。
DE：数据有效信号。这个信号有效时，表示RGB数据是有效的数据，是显示的数据。
Data:RGB视频数据。
奇偶标识寄存器，用于设置奇偶标识，所述的奇偶标识可以为0或1，将该奇偶标识寄存器的输出连接到奇偶选择单元，对视频场信号进行选择；默认情况下，0代表选择偶数场，1代表选择奇数场；
视频场同步信号检测触发单元，包括一个D触发器、非门以及一个与门；D触发器的输出端Q经过一个非门连接到所述与门的一个输入端，所述与门的另一个输入端连接到Vs信号，用于检测视频场同步信号Vs上升沿变化；
视频场同步信号检测触发单元的输出连接到奇偶选择单元，当检测到Vs上升沿变化时，翻转上述奇偶选择单元的值；
所述的奇偶选择单元包括D触发器、非门、以及选择电路；D触发器的输出端Q分两路，一路直接连接到选择电路的一个输入端，另一路通过非门连接到选择电路的又一个输入端；选择电路的输入端连接到视频场同步信号检测触发单元的输出端；
复位信号端，用于对奇偶选择单元的D触发器进行复位；
寄存器设置值存储单元，用于用户设置一奇偶标识设定值，用于与奇偶选择单元的输出值对比；
参见图1-2，场同步信号Vs用每一个脉冲表示新的一帧开始。因此，每次Vs脉冲后，表示从奇数帧变成偶数帧或偶数帧变成奇数帧。因此上述奇偶选择单元中的D触发器输出值Q，Q为1或0，当Vs脉冲后，D触发器翻转，也就是如果当前帧此寄存器为1，下一帧（Vs脉冲到来后）此寄存器变成0，这样实现寄存器的值代表奇数帧还是偶数帧。
信号选择输出单元，连接到输入视频信号，包括同或门以及与门、以及寄存器设置值存储单元；当奇偶标志寄存器值与用户设置的奇偶标识设定值相同时，将视频信号Vs/Hs/DE/Data输出，否则输出0。
根据本发明的一个实施例，参见图1，为视频信号处理单元的原理图，最上面还包括一个延迟电路，即两个串联的D触发器D1、D2，连接HS/DE/DATA/VS，用于对信号进行延迟；进一步的，所述的触发器D1、D2数量为多个，每个对应1 bit位信号，从而对应于多bits位宽。或者，可以通过多bits位的延迟器件代替；其延迟的时间与触发VS上升沿、确定奇偶帧的第二路延迟匹配。
继续参见图2，视频场同步信号检测触发单元，包括第三D触发器D3、第一非门以及一个第一与门G1；Vs信号连接到第三D触发器D3，该第三D触发器是每当像素时钟来一次，将输出Q更新成输入D（VS）的值。也就是说输出Q是上一拍Vs的值。因此当Vs变成高电平时，输出Q还是低电平，因此输出Q经过反相变成高电平，与VS高电平经过与门G1输出高电平，作为视频场同步信号检测触发单元的输出。
奇偶选择单元包括第四D触发器D4、非门、以及选择电路S1，以及一个复位端子；
视频场同步信号检测触发单元输出的高电平控制下方奇偶选择单元的选择电路S1。当选择电路S1的控制端是高电平，选择电路S1输出第四D 触发器D4的Q的反相到输入端D，当选择电路控制端是低电平时，选择电路选择第四D 触发器D4的Q到输入端D。所述的选择电路S1可以是多路选择器；
因此，第四D触发器D4，当选择电路S1控制端是高电平时（Vs上升沿），输入D是第四D触发器输出Q经过非门之后的反相，因此输出Q就会取反。当选择电路S1控制端是低电平时，输入D是第四D触发器输出Q，则输出Q就不会取反。因此在Vs上升沿时，输出Q会取反。因此相当于每一帧Q取反一次。
寄存器设置值存储单元中存储有设置的寄存器值，为0或1，代表偶、奇，或奇、偶；
信号选择输出单元，包括同或门G2、与门G3、以及寄存器设置值存储单元；
同或门G2输出是为：当两个输入相同时，输出为高电平，当两个输入不同时，输出低电平。因此一端是寄存器值，与奇偶帧的Q相同时，同或门输出高电平，否则输出低电平。
还包括与门G3，所述的与门G3为一组与门，包括多个单个与门，每个单个与门对应1个bit为信号，与触发器D1、D2的每个位对应，一端连接Vs/Hs/DE/Data信号，另一端连接同或门输出。当同或门输出为高电平时，与门G3输出为Vs/Hs/DE/Data。当同或门输出是0时，与门输出为0。
以上电路可以制作在芯片上，例如，微显示芯片，对于输入的视频信号，通过信号分路单元，分为相同的两路，两路视频信号分别接入一个微显示芯片，对于两个微显示芯片，其中一个奇偶寄存器设置为0，代表选择偶数帧，另一个设置为1，代表选择奇数帧，然后将两个微显示芯片的输出信号分别作为左右眼图像信号进行显示，进一步的，还可以接到两个显示单元（或显示器），作为左右眼画面，偶数帧的视频信号中是左眼画面，奇数帧的视频信号中是右眼画面，从而，通过左右眼分别观察左右显示单元，实现了3D立体显示效果。
其中，两个微显示芯片可以共用一个复位信号，一组视频信号接口，以及Vs/Hs/DE/Data。将两个芯片上述4中的寄存器设置值设置成不同。即两个微显示屏一个显示奇数帧数据，一个显示偶数帧数据从而可以实现3D显示效果。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，且应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置，其特征在于，包括：
视频分路单元，用于将输入的视频信号分为相同的两路视频信号，视频分路单元的输出分别连接到两个视频信号处理单元；所述的视频信号处理单元包括：
视频输入接口，用于接收视频信号；
奇偶标识寄存器，用于设置奇偶标识；
奇偶选择单元，与奇偶标识寄存器连接；
视频场同步信号检测触发单元，用于检测视频场同步信号Vs上升沿变化；
信号选择输出单元，连接到输入的视频信号以及所述奇偶选择单元的输出，用于输出最终选择的奇数帧或偶数帧信号；
两个视频信号处理单元分别输出处理后的第一视频信号和第二视频信号，并分别传输到第一显示单元和第二显示单元。
2.根据权利要求1所述的一种基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置，其特征在于，包括：
所述的视频分路单元包括第一视频输出端、第二视频输出端，分别输出相同的第一视频信号和第二视频信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置，其特征在于，
所述的奇偶标识寄存器中设置的奇偶标识为0或1，将该奇偶标识寄存器的输出连接到奇偶选择单元，对视频场信号进行选择。
4.根据权利要求1所述的一种基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置，其特征在于：
所述的奇偶选择单元包括D触发器、非门、以及选择电路；D触发器的输出端Q分两路，一路直接连接到选择电路的一个输入端，另一路通过非门连接到选择电路的又一个输入端；选择电路的输入端连接到视频场同步信号检测触发单元的输出端。
5.根据权利要求1所述的一种基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置，其特征在于：
信号选择输出单元包括同或门以及与门、以及寄存器设置值存储单元；同或门一端连接到输入视频信号，另一端连接到奇偶选择单元的输出，当奇偶标志寄存器值与用户设置的奇偶标识设定值相同时，将视频信号输出，否则输出0。
6.根据权利要求1所述的一种基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置，其特征在于：
视频场同步信号检测触发单元，包括一个D触发器、非门以及一个与门；D触发器的输出端Q经过一个非门连接到所述与门的一个输入端，所述与门的另一个输入端连接到视频场同步信号Vs。
7.根据权利要求1所述的一种基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置，其特征在于：
视频场同步信号检测触发单元的输出连接到奇偶选择单元，当检测到视频场同步信号Vs上升沿变化时，翻转上述奇偶选择单元的值。
8.根据权利要求1所述的一种基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置，其特征在于：
还包括复位信号端，用于对奇偶选择单元的D触发器进行复位。
9.根据权利要求1所述的一种基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置，其特征在于：
寄存器设置值存储单元，用于用户设置一奇偶标识设定值，用于与奇偶选择单元的输出值对比。
10.根据权利要求5所述的一种基于微显示芯片的视频信号3D显示处理装置，其特征在于：
还包括延迟电路，与输入的视频信号相连，输出延迟后的视频信号到信号选择输出单元的与门的一个输入端，该与门的另一个输入端连接到同或门的输出端。
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