[發明專利]一種超高清視頻圖像處理和傳送的系統及其方法

有效

• 申請號: 201310269006.4
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103347163B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 芮明昭
• 申請（專利權）人: 冠捷顯示科技（廈門）有限公司
• 主分類號: H04N7/01
• 分類號: H04N7/01;H04N5/445
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司35211
• 代理人: 戴雨君

技術領域

本發明涉及視頻圖像處理和傳送領域，尤其涉及一種超高清視頻圖像處理和傳送的系統及其方法。?

背景技術

目前，電視和顯示器都向著大尺寸和高畫質兩個方向發展，而大尺寸和高畫質必然要求更高的分辨率顯示，這樣就帶來了高分辨率技術的發展。然而，更高的分辨率顯示就要求提供更高分辨率的視頻圖像，而這些圖像需要傳送到液晶屏進行顯示就需要更大的帶寬和其他資源支持。

傳統的LVDS信號需要兩組才可以支持FHD60Hz輸出，四組支持FHD?120Hz輸出，如要支持4K2K（3840×2160的物理分辨率）LVDS信號輸出的話，需要提供4倍的帶寬；如要支持4K2K（3840×2160的物理分辨率）60Hz?LVDS信號輸出的話，需要做到8倍帶寬；如要支持4K2K（3840×2160的物理分辨率）120Hz?LVDS信號輸出的話，需要做到16倍帶寬。其中，FHD是指全高清，即Full?High?Definition，能達到1920*1080分辨率有效顯示；4K2K是一種高清顯示分辨率的簡稱，4K2K超高清則達到了3840×2160的物理分辨率，是普通FullHD（1920X1080）寬高的各兩倍，面積的四倍；8K4K是4K2K上面更高一級高清顯示分辨率，其達到?7680*4320分辨率有效顯示。

如果傳輸10bit大小的圖像，也就是1024灰度等級圖像的話，每組LVDS信號的傳輸線需要5對差分數據線和1對時鐘差分數據線，這樣每組LVDS信號的傳輸線就需要數據線6對，共12條。這樣FHD?60Hz?需要2組LVDS信號，數據線6對，共12條電線傳輸；FHD?120Hz?需要4組LVDS信號，數據線24對，共48條電線傳輸，此條件下同時可以傳輸4K2K?30Hz?信號；如果要傳送4K2K?60Hz信號，則需要8組LVDS信號，數據線48對，共96條電線傳輸，才可以支持如此大的數據帶寬，而這么多的數據線使用電線連接會帶來成本和操作難度的增加，而要傳輸更高分辨率等級的圖像，這種傳輸方法則無法達到傳輸要求。

另外，受制于處理能力限制和資源要求，現在很多芯片還不能達到直接支持4K2K超高清原生圖像的解碼和播放傳送等。同時，目前很多的接口只支持FHD傳輸介面，而無法直接支持4K2K這種高分辨率的信號。進一步，超高清圖像不僅僅是4K2K這一個等級，未來會向著8K4K等更高的分辨率等級發展，而這些就需要我們研究更新的視頻圖像處理方法以滿足要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種使用較少的帶寬，可傳送大量超高清視頻圖像數據的超高清視頻圖像處理和傳送的系統及其方法。

為實現上述目的，本發明采用以下的技術方案：一種超高清視頻圖像處理和傳送的系統，其包括輸入模塊、視頻處理單元和顯示單元，所述輸入模塊的輸入端連接超高清數字視頻圖像，輸入模塊的輸出端與視頻處理單元的輸入端連接，視頻處理單元的輸出端與顯示單元輸入端連接，顯示單元的輸出端連接有顯示屏；所述視頻處理單元內設有處理器及分別與處理器連接的分割器、信號轉換器和壓縮模塊，視頻處理單元還連接有第一存儲器；顯示單元內設有相互連接的控制器和時序控制模塊，顯示單元還連接有第二存儲器。

采用以上的系統，視頻處理單元與顯示單元的連接，可以是I2C，UART等接口形式，也可以是GPIO口連接，用以控制顯示單元的工作狀態和傳送時序信號。

所述輸入模塊為HDMI、DP、Diiva或Thunderbolt數字音視頻接口。

所述的超高清視頻圖像處理和傳送的方法，所述方法包括以下步驟：

1）輸入模塊的輸入端接收超高清數字視頻圖像，并將接收的超高清數字視頻圖像發送給視頻處理單元；

2）視頻處理單元接收超高清數字視頻圖像，調用其內的處理器將接收的超高清數字視頻圖像解碼為圖像幀，然后采用分割器對解碼的圖像幀信號進行分割并發送給信號轉換器，信號轉換器將各分割部分的圖像幀轉換為LVDS信號，然后再按分割順序將各分割部分的LVDS信號及對應的同步信號和切換信號異步發送給顯示單元；同時將解碼的圖像幀和各分割部分的圖像幀存儲到第一存儲器內進行緩存；?

3）所述顯示單元依次按照同步信號和切換信號進行接收各分割部分的LVDS信號，顯示單元的控制器根據接收順序對各分割部分的LVDS信號進行解碼成圖像幀信號，再對解碼的圖像幀信號進行合并及還原，并將還原后的完整超高清數字視頻圖像進行處理及轉換為時序控制信號，然后由時序控制模塊控制顯示屏進行播放顯示；同時，第二存儲器存儲各分割部分的LVDS信號解碼的圖像幀信號及控制器處理過程中的數據。