CN204156966U - 一种模块化电视及其驱动控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化电视及其驱动控制电路，模块化电视的驱动控制电路包括中央处理器、HDMI信号接收器、显示处理模块、音频处理模块、背光控制模块和外设管理模块；HDMI信号接收器接收HDMI信号后分解为视频数据和音频数据，视频数据经显示处理模块处理一路输出给背光控制模块，另一路输出。外设管理模块接收外设输入的信号输入到中央处理器，通过UART接口与智能卡模块连接通信实现I/O控制。驱动控制电路进行显示视频相关时序控制、声音效果控制、背光逻辑控制及电视周边需要使用的外设的驱动控制，模块化的设计能够进行独立开发，满足模块化电视架构下屏端驱动模块的需求，方便了电视的升级，降低了升级的成本。

Description

一种模块化电视及其驱动控制电路

技术领域

本涉及电视机，尤其涉及一种模块化电视及其驱动控制电路。

背景技术

随着大规模集成电路的发展，电视机也从单片机加分立器件的结构发展到大规模集成IC的结构，集成度也越来越高。随着2核、4核、8核的CPU集成多个GPU 的电视处理芯片不断推出 ，电视机的处理IC功能越来越强，目前基本是一个处理IC 能够管理电视机的相应应用及周边设备的驱动。电视处理IC 构建的电路结构位于电视主板上，负责驱动、调度、管理电视机周边的所有设备外设。然而，对于电视机外设而言，不同外设升级换代的需要不同，有些外设升级换代较快，有些外设甚至在电视机的生命周期内不会进行升级换代，整体而言是比较缓慢的。

将电视进行模块化划分后，原来对电视信号处理一分为二，分为与屏数据处理不相关的智能卡模块和与屏数据处理密切相关的屏端驱动模块，智能卡模块主要对输入电视的信号进行主要的数据处理，而屏端驱动模块主要负责显示信号的处理。由于智能卡模块与屏端驱动模块在数据处理上的功能分离，使得两模块之间的数据处理变得十分重要，尤其是屏端驱动模块对显示数据的处理没有现成处理方案，屏端驱动模块需要根据模块电视的架构变化来与智能卡模块进行通信及相应的数据处理，实现智能卡模块与屏端驱动模块间的功能独立。

因此，现有技术还有待改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本为解决现有技术的缺陷和不足，提出一种能够处理智能卡模块输入信号，实现对视频数据、音频数据进行处理并与智能卡模块进行通信的驱动控制电路及相应的模块化电视，以适应模块化电视功能划分下的数据处理。

本提供一种模块化电视的驱动控制电路，解决技术方案如下：

所述模块化电视包括智能卡模块和屏端驱动模块，所述驱动控制电路设置在屏端驱动模块中，该驱动控制电路包括中央处理器、HDMI信号接收器、显示处理模块、音频处理模块、背光控制模块和外设管理模块；所述HDMI信号接收器与所述智能卡模块通过HDMI接口连接，接收来自所述智能卡模块的HDMI信号后分解为视频数据和音频数据分别发送给显示处理模块和音频处理模块进行处理，经过显示处理模块处理后的视频信号一路输出给与其连接的背光控制模块，另一路通过LVDS或VB1接口输出；经过音频处理模块进行音频处理后的音频数据通过IIS接口输出；所述外设管理模块与所述中央处理器连接，接收外设输入的信号输入到中央处理器；所述中央处理器通过UART接口与所述智能卡模块连接通信实现I/O控制。

作为一种改进方案，所述显示处理模块包括伽马校正模块、颜色校正模块、白平衡校正模块、亮度调节模块、对比度调节和色饱和度调节模块；所述视频数据经过伽马校正模块、颜色校正模块、白平衡校正模块、亮度调节模块、对比度调节和色饱和度调节模块进行显示处理输出视频信号到背光控制模块。

所述驱动控制电路还包括3D背光控制模块，该3D背光控制模块与所述HDMI信号接收器、中央处理器连接，所述HDMI信号接收器输出视频行信号、场信号和时钟信号给所述3D背光控制模块，由中央处理器使能控制3D背光控制模块输出3D背光逻辑信号。

所述音频处理模块进行音频处理包括将音频数据客制化为虚拟低音。

所述显示处理模块还包括TCON功能模块，该TCON功能模块与背光控制模块连接，接收背光控制模块输出的视频行信号、场信号和时钟信号进行处理后输出显示时序信号到屏幕的源极驱动端。

所述外设管理模块驱动的电视外设包括通过蓝牙、WIFI连接的设备及遥控器。

该驱动控制电路还包括Flash存储单元，该Flash存储单元与所述HDMI信号接收器的视频数据输出端、中央处理器连接，该Flash存储单元存储设置参数，由中央处理器使能控制将Flash存储中存储的设置参数对HDMI信号接收器输出的视频数据进行设置。 

本还提供一种模块化电视，包括上述的驱动控制电路。

本采取将现有技术电视处理IC及其周边处理电路与屏端驱动周边电路分立开来，通过标准的数据接口进行连接通讯及音视频数据传输，电视处理IC及周边处理电路独立为智能卡模块，接收处理输入电视的音视频信号及进行电视应用的处理，屏端驱动模块仅处理视频数据和音频数据，进行数据能力要求不高的处理功能，设置于屏端驱动模块上的驱动控制电路进行显示视频相关时序控制、声音效果控制、背光逻辑控制及电视周边需要使用的外设的驱动控制，实现屏端驱动模块的主要处理功能，模块化的设计能够进行独立开发，能够满足模块化电视架构下屏端驱动模块的需求，方便了电视的升级，降低了升级的成本。

附图说明

图1是本一种模块化电视的驱动控制电路的功能原理框图。

图2是本一种模块化电视的驱动控制电路优选实施例一的电路架构原理图。

图3是本一种模块化电视的驱动控制电路优选实施例二的电路架构原理图。

具体实施方式

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

本模块化电视的驱动控制电路是完成对屏端驱动模块的数据处理以及屏端驱动模块与智能卡模块交互通信的作用。模块电视包括智能卡模块和屏端驱动模块，作为设置于屏端驱动模块中的一个驱动控制电路，其通过HDMI接口来接收智能卡模块传输过来的信号进行视频、音频信号的分离和处理，然后将视频信号通过LVDS、Mini LVDS或VB1接口输出，音频信号则通过IIS接口输出，另外，还设置中央处理器接收外设输入的数据，并通过UART接口与智能卡模块进行数据通信，完成对外设的识别、驱动升级等功能，以及根据用户设置的参数对视频数据进行调整。图1示出了本模块化电视的驱动控制电路的功能原理框图，如图1所示，该驱动控制电路10包括中央处理器101、HDMI信号接收器（HDMI RX）102、显示处理模块103、音频处理模块104、背光控制模块105和外设管理模块106。HDMI信号接收器102与智能卡模块90通过HDMI接口连接，接收来自智能卡模块90的HDMI信号后分解为视频数据和音频数据分别发送给显示处理模块103和音频处理模块104进行相应的信号处理，经过显示处理模块103处理后的视频信号一路输出给与其连接的背光控制模块105去实现屏幕的背光逻辑控制，另一路通过LVDS或VB1接口输出到外部的TCON功能板80后由TCON功能板80结合背光控制模块105输出的视频行信号、场信号、时钟信号（VS、HS、DCLK）通过Mini LVDS接口输出信号给显示屏端实现显示。作为另外一种设计方案，也可以不采用输出到TCON功能板80后输出到显示屏的设计，此时，显示处理模块103输出一路视频信号进行over driver（过激驱动）、mapping（映射）、timing control（时序控制）等TCON功能处理后通过Mini LVDS接口输出到显示屏的源极驱动端来驱动显示屏显示。对于音频数据，经过音频处理模块104进行音频处理后的音频数据通过IIS接口输出，输出到外部的扬声器来实现声音的输出。外设管理模块106与中央处理器101连接，外设管理模块106用于将接收到的外设输入信号输入到中央处理器101进行处理，外设输入信号需要与智能卡模块90进行通信时，中央处理器101通过UART接口与智能卡模块90连接通信实现对外设的I/O控制。具体而言，外设管理模块106通过蓝牙、WIFI或其他已知通信形式连接外部设备，还接收遥控器的信号进行处理，其接受红外信号IR及模数转换器SAR ADC输入的信号。本驱动控制电路实现模块化电视中智能卡模块与屏端模块之间的桥接通信连接，对智能卡模块90发送的HDMI信号进行处理，与智能卡模块90之间进行通信，发送屏端上设置的外设的控制信号，同时，接收智能卡模块反馈过来的信号实现对屏端的控制。

其中，显示处理模块包括伽马校正模块、颜色校正模块、白平衡校正模块、亮度调节模块、对比度调节和色饱和度调节模块。视频数据经过伽马校正模块、颜色校正模块、白平衡校正模块、亮度调节模块、对比度调节和色饱和度调节模块进行显示信号的处理。上述各显示处理调节模块属于现有技术范畴，此处不赘述。

为了实现3D显示信号的处理，驱动控制电路还包括3D背光控制模块，该3D背光控制模块与HDMI信号接收器、中央处理器连接，HDMI信号接收器输出视频行信号、场信号和时钟信号给所述3D背光控制模块，由中央处理器使能控制3D背光控制模块输出3D背光逻辑信号来实现显示屏上3D信号的输出显示。

音频处理模块进行音频处理包括将音频数据客制化为虚拟低音。

该驱动控制电路还包括Flash存储单元，该Flash存储单元与HDMI信号接收器的视频数据输出端、中央处理器连接，该Flash存储单元存储设置参数，由中央处理器使能控制将Flash存储中存储的设置参数对HDMI信号接收器输出的视频数据进行设置。

以下根据上述驱动控制电路的工作原理结合其优选实施例方案来说明本模块化电视的驱动控制电路的工作过程。

图2示出了本一种模块化电视的驱动控制电路优选实施例一的电路架构原理。本优选实施例一采取了显示信号输出到外部TCON功能板的方案。如图2所示并结合图1来看，HDMI信号接收器（HDMI RX）102接收到HDMI信号后，将HDMI信号分离为音频信号和视频信号，音频信号输入到音频处理模块104进行信号处理后通过IIS接口输出到扬声器（图未示出）；视频信号输入到显示处理模块103进行处理，显示处理模块103包括脉冲整理模块1031、动态对比度调节模块1032、颜色校正模块1033、对比度调节和色饱和度调节模块1034、YUV->RGB转换模块1035、白平衡调节模块1036、伽马校正模块1037、LVDS信号发射器1038和VB1信号发射器1039。显示处理模块103处理视频信号过程如下：视频信号YUV分离为Y分量和UV分量两路，Y分量首先输入到脉冲整理模块1031进行脉冲波形整理，经过脉冲波形整理后输入到动态对比度调节模块1032处理；UV分量则输入到颜色校正模块1033进行颜色校正处理后与经过动态对比度调节的Y分量混合输入到对比度调节和色饱和度调节模块1034进行处理，输出YUV信号到YUV->RGB转换模块1035转换为RGB信号，转换为RGB信号的视频信号输入到白平衡调节模块1036进行处理后输入到伽马校正模块1037进行伽马校正，最后经过伽马校正的RGB视频信号输出到LVDS信号发射器（LVDS TX）1038或VB1信号发射器（VB1 TX）1039，RGB视频信号同时还输入到背光控制模块105，LVDS信号发射器1038或VB1信号发射器1039输出LVDS信号或VB1信号到外部的TCON功能板80，TCON功能板80结合背光控制模块105输出的视频行信号、场信号和时钟信号（VS、HS、DCLK）进行时序信号处理后以Mini LVDS接口输出到显示屏。

驱动控制电路10还包括中央处理器101、IR接收器1061、模数转换器1062、Flash存储单元107和3D背光控制模块1030。

其中，Flash存储单元107与HDMI信号接收器102的视频数据输出端、中央处理器101连接，该Flash存储单元107存储设置参数，用户需要对视频数据进行方案调整时，将生成控制方案存储到该Flash存储单元107中，由中央处理器101使能控制将Flash存储单元107中存储的设置参数对HDMI信号接收器102输出的视频数据进行预设置。

3D背光控制模块1030接收来自HDMI信号接收器102输出的视频行信号、场信号和时钟信号，由中央处理器101使能控制3D背光控制模块1030输出3D背光逻辑信号、3D同步信号和3D眼镜驱动信号来实现显示屏上3D信号的输出显示和3D眼镜的输出显示。

IR接收器1061、模数转换器（SAR ADC）1062与中央处理器101连接，IR接收器1061接收来自外设的红外信号IR signal，模数转换器1062则接收外设输入的键盘KEY信息输入到中央处理器101处理，中央处理器101将需要与智能卡模块90进行通信的外设信号通过UART接口完成通信。

图3示出了本一种模块化电视的驱动控制电路优选实施例二的电路架构原理。本优选实施例二为不包含外部TCON功能板的方案。如图3所示并结合图1来看，HDMI信号接收器（HDMI RX）102接收到HDMI信号后，将HDMI信号分离为音频信号和视频信号，音频信号输入到音频处理模块104进行信号处理后通过IIS接口输出到扬声器（图未示出）；视频信号输入到显示处理模块103进行处理，显示处理模块103包括脉冲整理模块1031、动态对比度调节模块1032、颜色校正模块1033、对比度调节和色饱和度调节模块1034、YUV->RGB转换模块1035、白平衡调节模块1036、伽马校正模块1037和Mini LVDS信号发射器1050。显示处理模块103处理视频信号过程如下：视频信号YUV分离为Y分量和UV分量两路，Y分量首先输入到脉冲整理模块1031进行波形整理，经过脉冲整理后输入到动态对比度调节模块1032处理；UV分量则输入到颜色校正模块1033进行处理后与经过动态对比度调节的Y分量混合输入到对比度调节和色饱和度调节模块1034进行处理，输出YUV信号到YUV->RGB转换模块1035转换为RGB信号，转换为RGB信号的视频信号输入到白平衡调节模块1036进行处理后输入到伽马校正模块1037进行伽马校正，最后经过伽马校正的RGB视频信号输出到Mini LVDS信号发射器（Mini LVDS TX）1050，同时还输入到背光控制模块105，Mini LVDS信号发射器1050对RGB视频信号进行over driver（过激驱动）、mapping（映射）、timing control（时序控制）等TCON功能处理后，结合背光控制模块105输出的视频行信号、场信号和时钟信号（VS、HS、DCLK）通过Mini LVDS接口输出到显示屏的源极驱动端来驱动显示屏显示。对RGB视频信号进行over driver（过激驱动）、mapping（映射）、timing control（时序控制）等TCON功能处理过程属于现有技术，此处不赘述。本优选实施例二与上述优选实施例一在显示处理部分的区别在于，优选实施例一采用连接外部TCON功能板来实现显示时序信号到显示屏的输出，因此，采用LVDS TX1038或VB1 TX1039来输出LVDS或VB1信号到外部TCON功能板，而优选实施例二没有采用外部连接TCON功能板来实现显示时序信号的处理，取消了LVDS TX1038或VB1 TX1039，因此，在显示处理部分采用Mini LVDS TX 来对视频信号进行显示时序信号的处理后直接输出Mini LVDS信号到显示屏。

驱动控制电路还包括中央处理器101、IR接收器1061、模数转换器1062、Flash存储单元107和3D背光控制模块1030。

其中，Flash存储单元107与HDMI信号接收器102的视频数据输出端、中央处理器101连接，该Flash存储单元107存储设置参数，用户需要对视频数据进行方案调整时，将生成控制方案存储到该Flash存储单元107中，由中央处理器101使能控制将Flash存储单元107中存储的设置参数对HDMI信号接收器102输出的视频数据进行预设置。

3D背光控制模块1030接收来自HDMI信号接收器102输出的视频行信号、场信号和时钟信号，由中央处理器101使能控制3D背光控制模块1030输出3D背光逻辑信号、3D同步信号和3D眼镜驱动信号来实现显示屏上3D信号的输出显示和3D眼镜的输出显示。

IR接收器1061、模数转换器（SAR ADC）1062与中央处理器101连接，IR接收器1061接收来自外设的红外信号IR signal，模数转换器1062则接收外设输入的键盘KEY信息输入到中央处理器101处理，中央处理器101将需要与智能卡模块90进行通信的外设信号通过UART接口完成通信。

应当理解的是，以上所述仅为本的较佳实施例而已，并不足以限制本的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种模块化电视的驱动控制电路，所述模块化电视包括智能卡模块和屏端驱动模块，其特征在于，所述驱动控制电路设置在屏端驱动模块中，该驱动控制电路包括中央处理器、HDMI信号接收器、显示处理模块、音频处理模块、背光控制模块和外设管理模块；所述HDMI信号接收器与所述智能卡模块通过HDMI接口连接，接收来自所述智能卡模块的HDMI信号后分解为视频数据和音频数据分别发送给显示处理模块和音频处理模块进行处理，经过显示处理模块处理后的视频信号一路输出给与其连接的背光控制模块，另一路通过LVDS或VB1接口输出；经过音频处理模块进行音频处理后的音频数据通过IIS接口输出；所述外设管理模块与所述中央处理器连接，接收外设输入的信号输入到中央处理器；所述中央处理器通过UART接口与所述智能卡模块连接通信实现I/O控制。

2.根据权利要求1所述的模块化电视的驱动控制电路，其特征在于，所述显示处理模块包括伽马校正模块、颜色校正模块、白平衡校正模块、亮度调节模块、对比度调节和色饱和度调节模块；所述视频数据经过伽马校正模块、颜色校正模块、白平衡校正模块、亮度调节模块、对比度调节和色饱和度调节模块进行显示处理输出视频信号到背光控制模块。

3.根据权利要求2所述的模块化电视的驱动控制电路，其特征在于，所述驱动控制电路还包括3D背光控制模块，该3D背光控制模块与所述HDMI信号接收器、中央处理器连接，所述HDMI信号接收器输出视频行信号、场信号和时钟信号给所述3D背光控制模块，由中央处理器使能控制3D背光控制模块输出3D背光逻辑信号。

4.根据权利要求1所述的模块化电视的驱动控制电路，其特征在于，所述音频处理模块进行音频处理包括将音频数据客制化为虚拟低音。

5.根据权利要求2所述的模块化电视的驱动控制电路，其特征在于，所述显示处理模块还包括TCON功能模块，该TCON功能模块与背光控制模块连接，接收背光控制模块输出的视频行信号、场信号和时钟信号进行处理后输出显示时序信号到屏幕的源极驱动端。

6.根据权利要求1所述的模块化电视的驱动控制电路，其特征在于，所述外设管理模块驱动的电视外设包括通过蓝牙、WIFI连接的设备及遥控器。

7.根据权利要求1至5任一项所述的模块化电视的驱动控制电路，其特征在于，该驱动控制电路还包括Flash存储单元，该Flash存储单元与所述HDMI信号接收器的视频数据输出端、中央处理器连接，该Flash存储单元存储设置参数，由中央处理器使能控制将Flash存储中存储的设置参数对HDMI信号接收器输出的视频数据进行设置。

8.一种模块化电视，其特征在于，包括权利要求7所述的模块化电视的驱动控制电路。