[發明專利]一種基于視頻幀的超高清視頻顯示系統及方法

在審

• 申請號: 201410236356.5
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104038719A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 薛永林;邱衛華;孫樂民
• 申請（專利權）人: 清華大學;四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: H04N7/01
• 分類號: H04N7/01;H04N7/015
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李迪

技術領域

本發明涉及一種超高清視頻顯示系統及方法，特別涉及一種基于視頻幀的超高清視頻顯示系統及方法，屬于通信技術領域。

背景技術

目前，數字電視已經走入尋常百姓家，目前已經普及的高清晰度電視(High?Definition?Television，簡稱HDTV)，主要有三種顯示格式，分別是：720P(1280×720，非交錯式，場頻為24、30或60)，1080i(1920×1080，交錯式，場頻60)，1080P(1920×1080，非交錯式，場頻為24或30)。HDTV在視頻標準上有H.264標準作為支撐，在硬件設備上，從采集、傳輸、存儲到顯示，都有成熟的產品進行保障。高清晰度電視的整個產業在技術層面上已經發展得相當成熟和完善了。另一種正在發展的數字電視標準為超高清晰度電視(Ultra?High?Definition?Television、簡稱UHDTV)，圖像格式分為UHDTV1(3840×2160)與UHDTV2(7680×4320)兩個檔次。

在市場上已經有相關的電視企業推出了4K分辨率的電視機，雖然現在大部分的電視機雖然在面板的顯示分辨率上能夠達到4K，但一般都無法處理4K分辨率的視頻源。一般而言，現今的4K電視機僅能夠對2K及以下分辨率的視頻源進行解碼，然后在顯示前，對低分辨率視頻進行插值處理，將低分辨率視頻，如標清(720*576)、半高清(1280×720)、全高清(1920×1080)通過幀內插值處理將其轉換為超高清(3840×2160)分辨率予以顯示。

相比全高清而言，超高清視頻的在數據率上有了爆發性的增長，達到了全高清的4倍之巨。以分辨率為3840×2160，幀率為30fps的視頻為例，8bit顏色顯示的屏幕，其解碼后用于顯示的數據率達到了5.92Gbps，再考慮行場消隱期間的時間開銷，顯示時的數據速率將更大。4K超高清視頻顯示時的高數據率對視頻數據的傳輸、處理、顯示都提出了很高的要求。

PCI-Express是一種總線和接口，由英特爾在2001年提出，屬于高速串行點對點雙通道高帶寬傳輸，支持端對端的可靠性傳輸，是目前可用的一種高速傳輸協議。PCI-Express的主要優勢在于數據傳輸速率高，目前PCI-Express2.0規范的單條總線頻率為5.0GHz，使用PCI?Express2.0x16接口能夠翻番達到10GB/s總線帶寬；PCI-Express3.0規范的單條總線頻率為8.0GHz，與2.0規范相比傳輸帶寬幾乎翻番。使用PCI-Express規范傳輸視頻數據，通過提升單組線路的傳輸速度進而減少物理線路連接數，同時保持數據傳輸的穩定性，減小誤碼率。

LVDS(Low-Voltage?Differential?Signaling，低電壓差分信號)接口的核心是采用極低的電壓擺幅高速差動傳輸數據，可以實現點對點或一點對多點的連接，具有低功耗、低誤碼率、低串擾和低輻射等特點。目前LVDS接口被廣泛運用在液晶顯示器驅動板上，作為數字信號的輸出用。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：解決超高清頻解碼數據在傳輸處理顯示時數據率高，實現超高清視頻的實時、連續播放。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于視頻幀的超高清視頻顯示系統及方法。

一方面，本發明提供一種基于視頻幀的超高清視頻顯示系統，包括：

數字信號處理單元和現場可編程門陣列單元；

所述數字信號處理單元、所述現場可編程門陣列單元和超高清顯示屏幕依序通信連接；

所述數字信號處理單元將視頻數據解碼后發送至所述現場可編程門陣列單元，所述現場可編程門陣列單元對解碼后的視頻數據進行時序控制處理后發送至所述超高清顯示屏幕顯示。

其中較優地，所述現場可編程門陣列單元包括：輸入緩沖隊列模塊、存儲控制器模塊、存儲模塊、輸出緩沖隊列模塊、亮度色度轉換模塊以及輸出模塊；

所述輸入緩沖隊列模塊、所述存儲控制器模塊、所述輸出緩沖隊列模塊、所述亮度色度轉換模塊、所述輸出模塊依序通信連接，所述存儲模塊與所述存儲控制器模塊雙向通信連接，