datasheet

画中画技术在车载娱乐系统中的应用(图)

2008-07-17来源: 今日电子 关键字:子画面  画中画  寄存器设置  输出驱动  图2  YCBCR  可编程控制  电阻网络  

  随着汽车产业的发展,汽车信息系统的复杂性和信息密度在日益上升,显示器不再仅仅是基本的集中仪表显示,而是要满足越来越详细和多样化的车内信息显示需求。汽车显示系统已经从传统的纯音频,如MP3、CD演变成了集成GPS导航、影音娱乐的综合显示系统。显示的内容通常包括:GPS地图信息、DVD播放、数字广播电视和倒车画面等。对于如此多的显示信息,通常需要配备多个显示器,或者用一个视频开关在不同信号间进行切换,这些方法无疑需要增加成本,增大操作的复杂性,并且在同一时段只能获得一种显示信息。

  画中画(PIP,picture in picture)技术产生于20世纪80年代,主要应用于电视中,用户可同时观看多个节目。画中画的子画面位置可调、可以放大、缩小或者静止显示;主子画面的内容也可以交换,利用这些功能,人们在观看某一频道电视节目时,能在屏幕的一角监视其他频道节目或者室内外安全;并可利用子画面功能欣赏某些分解动作。

  本文提出的利用画中画技术实现在特殊的车载环境中的多画面同时显示,可以较好的解决这些问题。

  设计方案

  本设计采用TECHWELL公司的TW8811,系统框图如图1所示。

  

  图1 系统框图

  对于车载娱乐系统的信号源,一般地,DVD播放器输出信号为CVBS或S-VIDEO,摄像头为CVBS或CCIR656,TV为CVBS,GPS为Digital RGB。多路复合信号经过滤波、A/D转换及解码后,进入主画面及子画面处理。通过视频开关适时控制主画面及子画面信号的切换,子画面经过一定比例抽样,存入存储器,再以一定速度读出,实现缩放显示。如同在主画面的某个位置开了一个窗口,将子画面嵌入窗口内。视频开关脉冲与主画面的行场同步信号有严格的对应关系。

  图2为主、子画面均为8阶灰阶图的画中画显示原理。在场扫描过程中,在第A~B行间建立场窗口;行扫描过程中,第C~D列间建立行窗口,并在此区间插入子画面信号。从图2中可看出,子画面的行场同步与主画面的行场同步时序一致,但信号数据只在C~D列间送入,并且是一个经过了压缩的完整灰阶波形。子画面的缩放大小由抽样频率及读写速度控制,抽样频率越低,读取速度如果也快,那么压缩比例越大。子画面的位置以主画面的行场同步为基准,由时序严格控制。当主画面开始扫描,经过ΔTV的时间扫到第A行,再经过ΔTH扫到第C列。

  

  图2 画中画原理

  此时,输出信号源切换为子画面信号,开始从存储器中读出子画面数据,作为TFT屏的显示数据。经过THW,读到第D列后,显示数据源重新切换到主画面。如此往复,直到第B行的第D列,子画面显示信号全部扫描完毕。插入窗口可以在主画面的任何位置,但一般都放于四个角上。

  本方案有如下特点:采用TW8811控制器,解码包含3D梳妆滤波器,提高了动态显示效果。通过画中画技术,可控制多信号源同时显示,并可灵活调整主子画面的大小和位置,满足了人们对汽车中多样化显示信息的需求,增加了娱乐性。可支持到1280×1024的分辨率;屏的接口支持TTL接口、TCONLESS接口、LVDS接口和拟屏接口,足以满足目前车载娱乐系统的要求。屏的Gamma电压可编程控制,取代传统的电阻网络串,更精确方便。

  硬件电路设计

  1 DC/DC、Gamma缓冲

  

  通常,汽车环境中的电压在6~36V范围内,本系统需要的电压有:+5V、+3.3V、+1.8V、+8.4V及LCD BIAS。 先用DC/DC BUCK电路将输入稳定到+5V。可选用TI的TFT专用电源IC TPS65140主输出驱动LCD,同时利用电荷泵产生TFT屏所需的VGH、VGL、VCOM、Gamma等电平。值得一提的是,TPS65140的电源上电顺序与TFT所需时序严格一致,即先上主电源,然后是VGL,最后是VGH。该IC还具备欠压保护、断路保护、错误侦测等功能。主电源电路如图3所示。

  

  图3 主电源电路

  为了降低输出电压纹波,选取22μF、低ESR的陶瓷电容。

  本设计可采用TI的BUF68120作为屏的Gamma缓冲。该器件可通过内部寄存器设置14路Gamma及Vcom值,并可在线实时修改。

  2 图像处理电路

  图像处理是本系统的核心。TW8811可支持的信号源有CVBS、S-VIDEO、YCBCR、24位Digital RGB和Analog RGB。

  经A/D转换后,通过3D comb filter对复合信号分离成Y、C分量,C包含U、V成分,两者相位相差90°,再经过色度解调,最终将复合信号解码为4:2:2的YUV信号。而对于数字RGB信号,直接通过色度空间转换为YUV信号,进入PIP处理单元。当PIP功能开启后,对子画面YUV信号流以一定频率取样,存入外部存储器,再通过寄存器控制重新读入数据。内部时序严格控制取样及读取的频率和时间点。最终处理后的数据和时序一起输出驱动TFT屏显示。TW8811内部框图如图4所示。

  

  图4 TW8811内部框图

  为了保证有较好的显示效果,需要对信号输入端作滤波处理,如图5所示。在输入端加一个Π型滤波网络,衰减3dB的截止频率为10MHz,而CVBS信号的频率带宽为0~6MHz,该滤波网络可以有效的滤除高频杂波。

  

  图5 CVBS输入端滤波电路

  3 MCU及SDRAM控制电路

  MCU是本系统的控制中心,主要用于初始化TW8811、侦测红外中断或按键扫描,并执行相应操作。SDRAM主要用于PIP数据的缓存和OSD画面的存储等。

  软件设计

  软件也是系统的核心,软件程序流程如图6所示。主程序主要完成MCU的初始化设置,并通过I2C口对TW8811的寄存器进行初始化配置,实现正常显示。主程序如下:

  void main(void){

  InitCPU(); //mcu初始化

  System_init(); // tw8811初始化

  while(1) {

  main_loop(); //pip按键侦测循环

  PowerOff();

  WaitPowerOn();

  }}

  

  图6 程序流程图

  在main_loop()中,MCU的中断口侦测到PIP功能开启指令后,通过更改TW8811寄存器选择输入子画面的信号通道。并开启子画面窗口,即选择子画面数据为输出显示数据源。

  以子画面水平和垂直均压缩1/2为例,设置子画面大小的过程为:以原频率的1/2的速度对4:2:2的子画面YUV数据进行隔行取样,缓存入外部SDRAM。在行场同步时序的控制下,再以原频率从SDRAM中读出,作为显示数据。

  设置子画面位置的过程为:通过寄存器设置子画面在主画面中的行起始、行结束、场起始、场结束的值。并可通过修改这四个参数来调整子画面的位置。

  

  实验结果

  根据车载娱乐系统的发展趋势,针对其多信号源的特点,设计了一种利用PIP功能实现多画面同时显示的方案。图7、图8为本方案的显示效果,屏的分辨率为800×480,接口为18位Digital RGB。实验结果表明,用户能够方便的控制两种信号的画中画显示,同时还可实现POP(Picture on picture)的显示。通过osd菜单可调整子画面的位置及大小,并可将主画面及子画面互换,达到良好的显示效果,非常适用于车载娱乐系统。

  

关键字:子画面  画中画  寄存器设置  输出驱动  图2  YCBCR  可编程控制  电阻网络  

编辑:孙树宾 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2008/0717/article_368.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:CAN-bus应用方案
下一篇:基于MPC555的开放式汽车电子控制平台(图)

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

医疗电子 索尼将推出最多可将四幅医疗影像合成为一个画面的设备

    索尼将于2012年9月17日开始销售最多可将四幅医疗影像合成一个画面,并能够经由网络发送合成影像的“影像多路复用器VMI-40MD”,该产品主要用于手术室内影像的实时共享以及远程医疗支援等用途,预计市场价格为110万日元(约8.8万元人民币)。该设备曾在2012年4月举行的“2012国际医用图像综合展(ITEM 2012)”上曾参考展示过 。   医疗现场存在实时共享拍摄手术部位的手术视野影像以及生命体征数据等多种临床信息,从而帮助手术或者用于教育用途。但目前要实现这些信息共享必须连接多台设备,使用信号转换器及复杂的布线。   而此次的设备只需使用一台机器即可管理多种临床信息,无需做
发表于 2012-07-10

LG电子发布新款不闪式3D电视:画面更立体

  据悉,LG电子将于近日发布Cinema不闪式3D电视LM6700。由于屏幕和芯片都是LG血统,所以这是一款屏幕和芯片完全匹配的不闪式3D电视,能够提供给消费者最佳的视觉效果,同时更加宽广的视角让3D观看更舒适。   3D画面更立体   LG即将推出的Cinema不闪式3D电视主力产品LM6700采用了完全可以媲美电影院银幕的无边硬屏,兼具设计美观性和视觉的延展性。   3D电视的视觉效果不仅取决于屏幕同时也取决于内部芯片和电路设计,LM6700实现了内部芯片和电路设计以及屏幕显示技术的最佳配合,其特别研发的芯片技术与超窄无边硬屏拥有最佳匹配度,使你在家就能享受到最佳的3D影院效果。   要保证3D电视的画面效果
发表于 2012-03-02
LG电子发布新款不闪式3D电视:画面更立体

韩国造出全彩色量子点显示屏 画面大大优于液晶

  由于量子点(Quantum Dots)发光波长范围极窄,颜色非常纯粹,还可实现精细调节,所以量子点显示器画面比液晶画面更加清新明亮。据英国《自然》杂志网站、美国物理学家组织网等媒体2月22日(北京时间)报道,韩国多家研究院最近联合造出了第一个“大屏幕”全彩色量子点显示器,为开发下一代电视机、手机、数字相机和便携式游戏机等带来全新视野。相关研究发表在最近出版的《自然·光子学》上。   量子点是一些肉眼无法看到的、极其微小的半导体纳米晶体,由锌、镉、硒和硫原子组合而成,晶体中的颗粒直径不足10纳米。它有一个与众不同的特性:当受到电或光刺激时就会发光,产生亮光和纯色,发出的光线颜色由量子点的组成材料和大小、形状所决定。   过去
发表于 2011-02-23

画中画技术在车载娱乐系统中的应用(图)

主电源,然后是VGL,最后是VGH。该IC还具备欠压保护、断路保护、错误侦测等功能。主电源电路如图3所示。      图3 主电源电路   为了降低输出电压纹波,选取22μF、低ESR的陶瓷电容。   本设计可采用TI的BUF68120作为屏的Gamma缓冲。该器件可通过内部寄存器设置14路Gamma及Vcom值,并可在线实时修改。   2 图像处理电路   图像处理是本系统的核心。TW8811可支持的信号源有CVBS、S-VIDEO、YCBCR、24位Digital RGB和Analog RGB。   经A/D转换后,通过3D comb filter对复合信号分离成Y、C分量,C包含U、V成分,两者相位
发表于 2008-07-17

Moto Z2 Force获安卓8.0更新:新增画中画

    Moto Z2 Force的国行版名叫moto z 2018,其搭载的是ZUI系统,因此安卓8.0版本适配要比国际版稍晚一会,请耐心等待。  8月22日,谷歌带来了安卓8.0系统正式版。如今不少手机已经升级了这一系统,没有升级的机型厂商也在陆续跟进。  赶在2018年来临之前,摩托罗拉为旗下的模块化旗舰Moto Z2 Force推送了安卓8.0正式版。  据外媒Phone Arena报道,?部分用户反馈Moto Z2 Force收到了安卓8.0正式版推送。新版系统增加了安卓8.0的新功能,比如画中画。  画中画功能类似于安卓7.0的原生分屏,虽然这两个功能在一些第三方安卓定制系统中
发表于 2017-12-04
Moto Z2 Force获安卓8.0更新:新增画中画

谷歌地图测试问答功能与“画中画”导航显示功能

  新浪科技讯 北京时间8月10日早间消息,虽然仍在测试阶段,但最新版谷歌地图的一些新功能却非常值得关注,其中的“问答”板块可以让用户针对餐馆和名胜古迹展开问答互动。  谷歌表示,用户可以借此“获得所有者和其他人的建议”,包括当地Local Guides平台或其他地方的专家。在9.59.0版谷歌地图应用中搜索本地企业时,就会看到这项功能,它位于地址和照片之间,与亚马逊产品评论上的问答板块类似。  谷歌还可以充分利用Local Guides平台。这项功能不必漫无目的地浏览其他人发表的评论,而是可以提出有针对性的问题。当然,由于上线不久,所以目前的参与和回复还不多。  另外一项有趣的功能则是“画中画”。如果你运行的是Android
发表于 2017-08-10
谷歌地图测试问答功能与“画中画”导航显示功能

小广播

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved