專利名稱：一種lcd控制器及其顯示控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于芯片設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，涉及數(shù)字集成電路SoC芯片中的IXD控制器，為ー種支持裸眼立體可視、多層顯示、自動修復(fù)等功能的LCD控制器及其顯示控制方法。
背景技術(shù)：
隨著圖像顯示技術(shù)在SoC芯片中的集成，片上IXD控制器成了 SoC中不可或缺的部分，并在過去十年內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，各種豐富的多媒體應(yīng)用不斷集成到各種移動終端中，用戶希望能夠盡可能的享受更絢麗逼真的視覺效果。在這一背景下，裸眼立體可視、多層顯示、高清顯示等技術(shù)應(yīng)運而生?，F(xiàn)有的IXD控制器顯示立體圖像需要先通過處理器將圖像進(jìn)行運算處理后再顯示；而現(xiàn)有的LCD控制器僅具備單圖層功能，要實現(xiàn)多層顯示，需要用處理器將多層圖像進(jìn)行運算疊加后顯示；以上兩種技術(shù)方案會占用很大的處理器系統(tǒng)資源，不論是使用外部處理器還是在IXD控制器中設(shè)置ー個處理器，都會占用大量資源，不適合日益復(fù)雜的SoC芯片系統(tǒng)。另外，在當(dāng)前的SoC芯片系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)帶寬越來越成為系統(tǒng)瓶頸，LCD播放高清視頻對數(shù)據(jù)帶寬要求很高，在播放高清視頻時很容易發(fā)生帶寬不足，導(dǎo)致LCD出現(xiàn)裂屏、花屏等問題。因此，上述現(xiàn)有技術(shù)還存在缺陷，有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是現(xiàn)有IXD控制器對應(yīng)裸眼立體可視、多層顯示、高清顯示等顯示要求需要占用大量處理器系統(tǒng)資源，不適合日益復(fù)雜的SoC芯片系統(tǒng)，容易發(fā)生帶寬不足，導(dǎo)致LCD出現(xiàn)裂屏、花屏等問題；且目前還都只能単獨實現(xiàn)裸眼立體可視、多層顯示的功能，不能滿足3D顯示的需求。本發(fā)明的技術(shù)方案為ー種IXD控制器，IXD控制器通過AXI接ロ與顯示存儲器DDR連接，通過AHB接ロ與外部處理器連接，通過RGB接ロ與外部IXD屏幕連接，所述外部IXD屏幕為3D顯示屏；IXD控制器包括SLAVE從機模塊、DMA通道模塊、FIFO緩存器、數(shù)據(jù)格式變換模塊、3D處理模塊、OVERLY多層疊加模塊、DISP FIFO顯示緩存模塊和時序模塊，DMA通道模塊包括至少3個DMA通道，外部處理器通過AHB接ロ輸出連接至SLAVE從機模塊，SLAVE從機模塊分別輸出連接至DMA通道、FIFO緩存器、數(shù)據(jù)格式變換模塊、3D處理模塊、OVERLY多層疊加模塊和時序模塊，顯示存儲器DDR通過AXI總線輸出依次連接DMA通道模塊FIFO緩存器、數(shù)據(jù)格式變換模塊、3D處理模塊、OVERLY多層疊加模塊和DISP FIFO顯示緩存模塊，時序模塊產(chǎn)生LCD屏幕時序信息，時序模塊與DISP FIFO顯示緩存模塊的輸出連接到外部IXD屏幕。所述外部LCD屏幕為采用視差屏障技術(shù)或柱狀透鏡技術(shù)的裸眼3D屏幕。對于3D片源進(jìn)行裸眼顯示，外部處理器通過AHB總線配置IXD控制器工作方式寄存器，使能LCD控制器后，DMA通道通過AXI總線從顯示存儲器DDR中讀取顯示數(shù)據(jù)到FIFO緩存器，經(jīng)過數(shù)據(jù)格式變換模塊將視頻數(shù)據(jù)或不同格式的RGB數(shù)據(jù)統(tǒng)一成24bpp RGB數(shù)據(jù)格式，經(jīng)過3D處理模塊將圖像交織處理成裸眼3D模式，處理完成后送到OVERLAY多層疊加模塊，進(jìn)行C0L0R_KEY色鍵處理，ALPHA_BLENDING透明處理，MIX混合疊加處理操作后，將最終顯示的數(shù)據(jù)送到DISP FIFO顯示緩存模塊，時序模塊產(chǎn)生IXD屏所需的時序信號，同DISPFIFO顯示緩存模塊輸出的像素數(shù)據(jù)信號一起送到IXD屏幕接ロ，S卩RGB接ロ，外部IXD屏幕根據(jù)時序信號和像素數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，實現(xiàn)裸眼3D顯示。
通過圖像交織對3D片源進(jìn)行裸眼顯示，IXD控制器從顯示存儲器DDR中先讀取左眼幀圖像內(nèi)容，再讀取顯示存儲器DDR中右眼幀圖像內(nèi)容，然后按先后順序?qū)ψ笥已蹘瑘D像內(nèi)容依次送至3D處理模塊處理，3D處理模塊包括4個硬件子単元寫控制單元、讀控制単元、左眼幀緩沖器和右眼幀緩沖器，寫控制單元作為3D處理模塊的數(shù)據(jù)輸入接ロ，連接到數(shù)據(jù)格式變換模塊，寫控制單元的輸出連接到左眼幀緩沖器和右眼幀緩沖器，左眼幀緩沖器和右眼幀緩沖器的輸出連接到讀控制単元，讀控制単元作為3D處理模塊的輸出接ロ，連接到OVERLAY多層疊加模塊；寫控制單元將數(shù)據(jù)格式變換模塊輸出的原始數(shù)據(jù)依次按左右?guī)湃胱笱蹘彌_器和右眼幀緩沖器，先寫一行左眼幀圖像到左眼幀緩沖器，再寫一行右眼幀圖像到右眼幀緩沖器，依次循環(huán)；左眼幀緩沖器和右眼幀緩沖器分別存放一行的左眼數(shù)據(jù)和右眼數(shù)據(jù)；讀控制單元依次從左眼幀緩沖器和右眼幀緩沖器中讀取像素并交織連續(xù)起來送到OVERLAY多層疊加模塊，先讀ー個左眼幀緩沖器的像素數(shù)據(jù)，再讀ー個右眼幀緩沖器的像素數(shù)據(jù)，依次循環(huán)。對圖像進(jìn)行疊加顯示，第一層作為背景層、第二層作為視頻層、第三層作為菜單層、第四層作為硬件鼠標(biāo)層，在顯示存儲器DDR設(shè)置好4層圖像所需數(shù)據(jù)，LCD控制器內(nèi)的DMA通道通過AXI總線從顯示存儲器DDR中讀取數(shù)據(jù)，經(jīng)3D處理模塊處理輸出后由OVERLY多層疊加模塊進(jìn)行疊加，輸出成一幅合成圖像，送到DISP FIFO顯示緩存中輸出顯示OVERLY多層疊加模塊由通用乘法器實現(xiàn)，先將第一層圖像與第二層圖像混合疊加后合成一幅圖像，再與第三層圖像混合疊加成一幅圖像，最后與第四層圖像混合疊加成最終要顯示的圖像，每兩層之間的疊加方法相同，取第一層圖像的像素數(shù)據(jù)乘以系數(shù)a，第二層圖像的像素乘以系數(shù)b，其中a與b之和為1，a與b的值由外部處理器通過配置SLAVE從機模塊得到，最后將兩個相乘的結(jié)果相加得到最終的疊加像素。IXD控制器根據(jù)DISP FIFO顯示緩存中的顯示數(shù)據(jù)數(shù)目判斷當(dāng)前是否帶寬不足，當(dāng)顯示數(shù)據(jù)數(shù)目小于設(shè)定值時，判斷當(dāng)前帶寬不足，啟動自動修復(fù)功能，即LCD控制器停止輸出顯示數(shù)據(jù)，并且將像素時鐘信號置為無效狀態(tài)，此時LCD屏停止移位刷新像素，直至LCD控制器根據(jù)當(dāng)前DISP FIFO顯示緩存中的數(shù)目大于設(shè)定值，從而判斷帶寬足夠時，再重新輸出顯示數(shù)據(jù)，并且將像素時鐘信號恢復(fù)正常，此時LCD屏將繼續(xù)正常移位刷新像素。本發(fā)明提供ー種支持裸眼立體可視、多層顯示、自動修復(fù)等功能的IXD控制器。本發(fā)明在一個控制器中實現(xiàn)了這些功能，集成這些功能主要問題有1)、對于裸眼立體可視和多層顯示，雖然現(xiàn)有技術(shù)能夠獨立實現(xiàn)這兩個功能，但都需要處理器來計算處理圖像數(shù)據(jù)；2)、對于畫面的自動修復(fù)，現(xiàn)有技術(shù)還沒有相關(guān)的解決手段。本發(fā)明的LCD控制器沒有額外增加處理器的情況下，將三種功能集中在一個控制器中實現(xiàn)，外部處理器不涉及具體圖像數(shù)據(jù)的處理，只負(fù)責(zé)配置控制器的運行命令，本發(fā)明IXD控制器同時支持裸眼立體可視、多層顯示功能，不是簡單的功能疊加，通過對電路的不斷仿真調(diào)試，實現(xiàn)集成，且電路結(jié)構(gòu)簡潔，沒有增設(shè)額外的處理器結(jié)構(gòu)，不再由外部處理器進(jìn)行運算處理，由LCD控制器硬件專門處理，既提高了運算速度、又減小了處理器負(fù)載。自動修復(fù)功能通過監(jiān)測FIFO緩沖器空滿狀態(tài)來實時的控制輸出的像素時鐘，從而做到自動修復(fù)，LCD控制器在播放高清視頻，如IOSOp高清視頻時，如果出現(xiàn)短暫的帶寬不足情況，LCD控制器可以暫時停止輸出圖像數(shù)據(jù)，直到帶寬足夠、圖像數(shù)據(jù)充足時再重新輸出，由于帶寬不足是偶然且短暫情況，因此，該方法能在不影響觀看效果的基礎(chǔ)上解決帶寬短暫不夠?qū)е碌牧哑?、花屏問題。本發(fā)明的有益效果為a.設(shè)置的3D處理模塊通過左右眼圖像交織實現(xiàn)裸眼立體可視功能，滿足當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢和用戶需求；b.通過OVERLY多層疊加模塊實現(xiàn)多層顯示，OVERLY多層疊加模塊由通用乘法器實現(xiàn)，不占用處理器資源，降低了處理器負(fù)載，提高了處理速度；c.通過監(jiān)測FIFO緩沖器空滿狀態(tài)來實時的控制輸出的像素時鐘，從而做到自動修復(fù)，雖然理論上圖像會在修復(fù)期間暫停，但是由于暫停的時間很短，而人眼根本分辨不出來那么短暫的時間，因此對于人的觀看體驗來說是不會有影響的，解決了高清視頻播放時的帶寬不足問題，提高了系統(tǒng)可靠性。


圖I為本發(fā)明與外部連接關(guān)系圖。圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明裸眼立體顯示功能實現(xiàn)示意圖。圖4為本發(fā)明多層顯示實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖。圖5為本發(fā)明自動修復(fù)功能實現(xiàn)示意圖。圖6為本發(fā)明中，3D片源原始數(shù)據(jù)在外部顯示存儲器DDR中的存放組織方式，以及左右眼交織的3D數(shù)據(jù)格式。圖7為本發(fā)明3D處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明所述IXD控制器包括以下接ロ DAMBA AHB接ロ 外部處理器通過AHB接ロ連接到LCD控制器；2)AMBA AXI接ロ IXD控制器通過AXI接ロ連接到外部顯示存儲器DDR中。3) IXD屏幕RGB接ロ IXD控制器將圖像數(shù)據(jù)處理后合成一幅最終顯示的圖像，通過RGB接ロ輸出到外部IXD屏幕上顯示。所述外部IXD屏幕為采用視差屏障技術(shù)或柱狀透鏡技術(shù)的裸眼3D屏幕，如VSTARTECHNOLOGY LIMITED公司的H6OWVHTM12JDMC型號3D屏，這種3D屏幕，無需佩帶專用眼鏡即可裸眼直接看出立體效果。本發(fā)明與外部的連接關(guān)系如圖I所示，IXD控制器通過AXI接ロ與顯示存儲器DDR連接，從DDR中讀取顯示數(shù)據(jù)；通過AHB接ロ與外部處理器連接，外部處理器配置IXD控制器，決定IXD控制器的エ作方式；通過RGB接ロ與外部IXD屏幕連接。
本發(fā)明內(nèi)部連接關(guān)系如圖2所示，外部處理器通過AHB接ロ配置好IXD控制器SLAVE從機模塊后，從機模塊連接到其他各個模塊，提供配置控制信息；DMA通道模塊通過AXI總線連接到顯示存儲器DDR，讀取數(shù)據(jù)后，連接到FIFO緩沖器中，F(xiàn)IFO緩沖器連接到數(shù)據(jù)格式變換模塊，數(shù)據(jù)格式變換模塊連接到3D處理模塊，3D處理模塊連接到OVERLAY多層疊加模塊，OVERLAY多層疊加模塊連接到DISP_FIF0顯示緩存模塊，時序模塊產(chǎn)生IXD屏幕時序信息，結(jié)合DISP_FIFO顯示緩存模塊 ，一起連接到外部IXD屏幕。要使本發(fā)明所述IXD控制器正常工作，根據(jù)顯示需要，遵循如下配置流程I)配置IXD屏幕屬性寄存器；2)配置顯示存儲器DDR，裸眼立體顯示時需配置相應(yīng)圖層為立體格式，配置各層圖像格式，如第一層為24bpp RGB格式，第二層為YUV420格式，第三層為YUV16bpp RGB格式，第四層硬件鼠標(biāo)層為Ibpp格式。配置圖層之間的處理方式，如覆蓋顯示、透明顯示等。3)配置自動修復(fù)寄存器，即DISP FIFO顯示緩存模塊，要使自動修復(fù)功能有效，用戶需要配置相應(yīng)寄存器。4)使能IXD控制器，IXD控制器按照用戶配置信息自動通過內(nèi)置DMA通道模塊從顯示存儲器DDR中讀取圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后輸出顯示。本發(fā)明的技術(shù)方案如下如附圖2所示，處理器通過AHB總線配置IXD控制器工作方式寄存器，使能IXD控制器后，內(nèi)置DMA通道模塊通過AXI總線從顯示存儲器DDR中讀取顯示數(shù)據(jù)到FIFO緩存器，經(jīng)過數(shù)據(jù)格式變換模塊將視頻數(shù)據(jù)或不同格式的RGB數(shù)據(jù)統(tǒng)一成24bpp RGB數(shù)據(jù)格式，如果片源是裸眼3D片源，則經(jīng)過裸眼3D處理模塊將圖像交織處理成裸眼3D模式，處理完成后送到OVERLAY多層疊加模塊，進(jìn)行C0L0R_KEY色鍵處理，ALPHA_BLENDING透明處理，MIX混合疊加處理操作，這些處理操作為現(xiàn)有技術(shù)，不再詳述。OVERLAY多層疊加模塊的輸出數(shù)據(jù)送到DISP FIFO顯示緩存模塊，時序模塊產(chǎn)生IXD屏所需的時序信號，同DISP FIFO顯示緩存模塊輸出的像素數(shù)據(jù)信號一起送到LCD屏接ロ，同吋，時序模塊還負(fù)責(zé)完成自動修復(fù)功能，當(dāng)系統(tǒng)帶寬不足時可以暫停LCD像素時鐘信號直到帶寬足夠時繼續(xù)正常顯示。附圖2為IXD控制器的架構(gòu)圖，主要有以下部分組成 SLAVE從機模塊外部處理器通過AHB總線配置LCD控制器的SLAVE從機，SLAVE從機輸出控制信號給其他各個模塊。DMA通道模塊合理安排四層圖像FIFO通過總線讀取數(shù)據(jù)的次序；產(chǎn)生讀數(shù)據(jù)地址；通過AXI總線接ロ從DDR中讀取顯示數(shù)據(jù)。FIFO緩存器模塊用來緩沖不同速率的數(shù)據(jù)傳輸。緩存DMA從總線讀取到LCD控制器的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)格式變換模塊根據(jù)不同圖像格式,將其統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成24bpp RGB格式圖像數(shù)據(jù)。3D處理模塊對裸眼3D原始數(shù)據(jù)進(jìn)行交織處理，將左右眼兩幀圖像交織合并成一幅圖像。OVERLAY多層疊加模塊將不同圖層的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行透明、color key組合處理，最后形成一層顯示圖像送到顯示FIFO。
DISP FIFO顯存緩存模塊緩存IXD控制器已經(jīng)處理完成供IXD屏幕顯示的最終顯示數(shù)據(jù)。時序模塊根據(jù)不同的LCD屏幕時序需求產(chǎn)生相應(yīng)的LCD同步信號，結(jié)合顯示數(shù)據(jù)信號一起送到IXD屏幕顯示。下面分別描述本發(fā)明所述的裸眼立體可視、多層顯示、自動修復(fù)實現(xiàn)過程I.裸眼立體可視本發(fā)明所涉及的IXD控制器支持裸眼立體可視功能。裸眼立體可視功能指用戶無需佩戴立體眼鏡即可通過觀看IXD屏幕感受到立體畫面效果，這需要滿足以下條件a. 3D片源；b. 3D片源處理設(shè)備；c.支持裸眼立體可視的LCD屏幕，其中，3D片源處理設(shè)備即為本發(fā)明中的LCD控制器。實現(xiàn)方法傳統(tǒng)片源中的一幀圖像在3D片源中分為兩幀圖像，分別為左右眼看到的圖像，IXD控制器需要將顯示存儲器DDR中的兩幀左右眼圖像交織處理為ー幀完整的圖像。具體做法為IXD控制器從顯示存儲器DDR中先讀取左眼幀圖像內(nèi)容，再讀取顯示存儲器DDR中右眼幀圖像內(nèi)容，然后按先后順序把左右眼幀圖像內(nèi)容依次輸出到后面的處理模塊，即OVERLAY多層疊加模塊。圖3顯示了交織前后圖像的差別。處理過程IXD控制器中的DMA通道模塊從外部顯示存儲器DDR中通過AXI接ロ將3D原始數(shù)據(jù)讀入3D處理模塊中，見附圖I與附圖2。3D原始數(shù)據(jù)在外部顯示存儲器DDR中的存放組織方式如圖6所示白色表示左眼看到的圖像幀，黒色表示右眼看到的圖像幀，在存儲器中，一幅原始3D圖像先放一行左眼幀圖像數(shù)據(jù)，再連續(xù)放一行右眼幀圖像數(shù)據(jù)，再連續(xù)放一行左眼幀圖像數(shù)據(jù)，再連續(xù)放一行右眼幀圖像數(shù)據(jù)，按此規(guī)律將ー幀原始3D圖像存放到存儲器中。播放3D圖像需要的數(shù)據(jù)組織方式，如圖6右邊合成幀所示，第一個像素是左眼幀的像素，緊接著第二個像素是右眼幀的像素，如此循環(huán)存放，最終顯示在屏幕上的是左右眼像素交織的圖像。3D處理模塊所作的工作是將外部顯示存儲器DDR中存放的3D原始數(shù)據(jù)，如圖6左邊所示，處理轉(zhuǎn)化成能在屏幕上顯示的左右眼交織的3D數(shù)據(jù)格式，如圖6右邊所示。硬件實現(xiàn)如圖7所示，3D處理模塊主要有4個硬件子單元組成寫控制單元、讀控制単元、左眼幀緩沖器、右眼幀緩沖器。寫控制單元負(fù)責(zé)將讀入的原始數(shù)據(jù)依次按左右?guī)湃胱笱蹘彌_器和右眼幀緩沖器，先寫一行左眼幀圖像到左眼幀緩沖器，再寫一行右眼幀圖像到右眼幀緩沖器，依次循環(huán)。左眼幀緩沖器和右眼幀緩沖器分別存放一行的左眼數(shù)據(jù)和右眼數(shù)據(jù)；讀控制單元負(fù)責(zé)依次從左眼幀緩沖器和右眼幀緩沖器中讀取像素并交織連續(xù)起來送到屏幕顯示，先讀ー個左眼幀緩沖器的像素數(shù)據(jù)，再讀ー個右眼幀緩沖器的像素數(shù)據(jù)，依次循環(huán)。如圖6所示。連接關(guān)系 如圖2和圖7所示寫控制單元作為3D處理模塊的數(shù)據(jù)輸入接ロ，連接到數(shù)據(jù)格式變換模塊，連接到左眼幀緩沖器和右眼幀緩沖器，左右眼幀緩沖器連接到讀控制単元，讀控制單元作為3D處理模塊的輸出接ロ，連接到OVERLAY多層疊加模塊。 2.多層顯示本發(fā)明所涉及的LCD控制器支持4層圖像疊加顯示，其中，第一層作為背景層、第ニ層作為視頻層、第三層作為菜單層、第四層作為硬件鼠標(biāo)層，用戶只需在顯示緩沖區(qū)放置好4層圖像所需數(shù)據(jù)，配置好IXD控制器后，IXD控制器內(nèi)置DMA通道便可以通過AXI總線從顯示存儲器DDR中讀取數(shù)據(jù)并經(jīng)過OVERLY多層疊加處理后輸出成一幅合成圖像，送到DISP FIFO顯示緩存中輸出顯示?，F(xiàn)有技術(shù)中沒有単獨的硬件處理多層顯示等功能，只能用處理器來做這些操作，而本發(fā)明設(shè)計了專門的硬件3D處理模塊和OVERLAY多層疊加模塊來實現(xiàn)多層疊加操作，無需處理器來參與，因此不占用處理器系統(tǒng)資源，這樣，在本發(fā)明中，做多層顯示處理的同時，外部處理器可以同時做其他事情，提高了處理器效率。原來只能單層顯示的IXD控制器只有ー個DMA通道，一次只讀取一幅圖像，而本發(fā)明的IXD控制器設(shè)置了至少4個DMA通道，對應(yīng)4層圖像，第一個對應(yīng)背景層、第二個對應(yīng)視頻層、第三個對應(yīng)菜單層、第四個對應(yīng)鼠標(biāo)層，采用AXI總線接ロ，可以同時讀取4副圖像，在讀取4副圖像的同時對4副圖像進(jìn)行多層疊加操作，從原來的ー個DMA通道到4個DMA通道的改進(jìn)，本發(fā)明解決了讀取速度問題，即在一定時間內(nèi)從讀取一幅圖像到讀取4副圖像。實現(xiàn)方法如圖4所示，OVERLAY多層疊加模塊負(fù)責(zé)將各層圖像混合疊加處理后輸出。先將第一層圖像與第二層圖像混合疊加后合成一幅圖像，再與第三層圖像混合疊加成一幅圖像，最后與第四層圖像混合疊加成最終要顯示的圖像。每兩層之間的疊加方法相同，取第一層圖像的像素數(shù)據(jù)乘以系數(shù)a，第二層圖像的像素乘以系數(shù)b，其中a與b之和為1，a與b的值由外部處理器通過配置SLAVE從機模塊得到，最后將兩個相乘的結(jié)果相加得到最終的疊加像素。硬件實現(xiàn)附圖4所示的混合疊加模塊由通用乘法器實現(xiàn)。3.自動修復(fù)本發(fā)明所涉及的LCD控制器支持自動修復(fù)功能，該功能應(yīng)用于LCD播放高清視頻吋，由于帶寬不足引起的花屏、裂屏等現(xiàn)象。實現(xiàn)方法IXD控制器根據(jù)DISP FIFO顯示緩存模塊中的顯示數(shù)據(jù)數(shù)目判斷當(dāng)前是否帶寬不足，當(dāng)顯示數(shù)據(jù)數(shù)目小于設(shè)定的值時，判斷當(dāng)前帶寬不足，此時容易發(fā)生花屏、裂屏等現(xiàn)象，需要啟用自動修復(fù)功能，LCD控制器停止DISP FIFO顯示緩存模塊輸出顯示數(shù)據(jù)，并控制時序模塊，將時鐘信號置為無效狀態(tài)，此時LCD屏幕停止移位刷新像素。當(dāng)LCD控制器根據(jù)當(dāng)前DISP FIFO顯示緩存中的數(shù)目大于設(shè)定值而判斷帶寬足夠時，再重新輸出顯示數(shù)據(jù)，并且將像素時鐘信號恢復(fù)正常，此時LCD屏將繼續(xù)正常移位刷新像素。暫停使得LCD屏幕的數(shù)據(jù)通道可以釋放積壓的數(shù)據(jù)，在此過程中，暫停的時間很短，而人眼根本分辨不出來那么短暫的時間，因此對于人的觀看體驗來說是不會有影響的。圖5簡要描述了自動修復(fù)的整個過程。如圖所示Clock時鐘是硬件的工作參考時鐘，Pixle_Clock是輸出的像素時鐘，Hori_syn是輸出的行同步信號、Data_Enable信號是輸出的數(shù)據(jù)使能信號，F(xiàn)IFO_Read信號是內(nèi)部FIFO讀信號， AlmoSt_Empty信號是內(nèi)部FIFO 將空信號；其中 Pixle_Clock、Hori_syn、Data_Enable、FIFO_Read 信號出自時序模塊，Almost_Empty信號出自DISP FIFO顯示緩存模塊,如圖所示，當(dāng)Almost_Empty將空信號脈沖有效時(高電平)，Pixle_Clock輸出像素信號會保持高電平，停止輸出正常像素時鐘信號，同吋，F(xiàn)IF0_Read信號變?yōu)榈碗娖綗o效狀態(tài)，直到AlmoSt_Empty信號變?yōu)榈碗娖綗o效狀態(tài)時，Pixle_Clock繼續(xù)正常輸出時鐘信號，F(xiàn)IF0_Read讀信號繼續(xù)正常輸出讀信號高電平。
權(quán)利要求
1.一種IXD控制器，其特征是IXD控制器通過AXI接口與顯示存儲器DDR連接，通過AHB接口與外部處理器連接，通過RGB接口與外部IXD屏幕連接，所述外部IXD屏幕為3D顯示屏；IXD控制器包括SLAVE從機模塊、DMA通道模塊、FIFO緩存器、數(shù)據(jù)格式變換模塊、3D處理模塊、OVERLY多層疊加模塊、DISP FIFO顯示緩存模塊和時序模塊，DMA通道模塊包括至少4個DMA通道，外部處理器通過AHB接口輸出連接至SLAVE從機模塊，SLAVE從機模塊分別輸出連接至DMA通道、FIFO緩存器、數(shù)據(jù)格式變換模塊、3D處理模塊、OVERLY多層疊加 模塊和時序模塊，顯示存儲器DDR通過AXI總線輸出依次連接DMA通道模塊FIFO緩存器、數(shù)據(jù)格式變換模塊、3D處理模塊、OVERLY多層疊加模塊和DISP FIFO顯示緩存模塊，時序模塊產(chǎn)生LCD屏幕時序信息，時序模塊與DISP FIFO顯示緩存模塊的輸出連接到外部LCD屏眷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種LCD控制器，其特征是所述外部LCD屏幕為采用視差屏障技術(shù)或柱狀透鏡技術(shù)的裸眼3D屏幕。
3.權(quán)利要求I或2所述的一種LCD控制器的顯示控制方法，其特征是對于3D片源進(jìn)行裸眼顯示，外部處理器通過AHB總線配置IXD控制器工作方式寄存器，使能IXD控制器后，DMA通道通過AXI總線從顯示存儲器DDR中讀取顯示數(shù)據(jù)到FIFO緩存器，經(jīng)過數(shù)據(jù)格式變換模塊將視頻數(shù)據(jù)或不同格式的RGB數(shù)據(jù)統(tǒng)一成24bpp RGB數(shù)據(jù)格式，經(jīng)過3D處理模塊將圖像交織處理成裸眼3D模式，處理完成后送到OVERLAY多層疊加模塊，進(jìn)行C0L0R_KEY色鍵處理，ALPHA_BLENDING透明處理，MIX混合疊加處理操作后，將最終顯示的數(shù)據(jù)送到DISPFIFO顯示緩存模塊，時序模塊產(chǎn)生IXD屏所需的時序信號，同DISP FIFO顯示緩存模塊輸出的像素數(shù)據(jù)信號一起送到IXD屏幕接口，S卩RGB接口，外部IXD屏幕根據(jù)時序信號和像素數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，實現(xiàn)裸眼3D顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種IXD控制器的顯示控制方法，其特征是通過圖像交織對3D片源進(jìn)行裸眼顯示，IXD控制器從顯示存儲器DDR中先讀取左眼幀圖像內(nèi)容，再讀取顯示存儲器DDR中右眼幀圖像內(nèi)容，然后按先后順序?qū)ψ笥已蹘瑘D像內(nèi)容依次送至3D處理模塊處理，3D處理模塊包括4個硬件子單元寫控制單元、讀控制單元、左眼幀緩沖器和右眼幀緩沖器，寫控制單元作為3D處理模塊的數(shù)據(jù)輸入接口，連接到數(shù)據(jù)格式變換模塊，寫控制單元的輸出連接到左眼幀緩沖器和右眼幀緩沖器，左眼幀緩沖器和右眼幀緩沖器的輸出連接到讀控制單元，讀控制單元作為3D處理模塊的輸出接口，連接到OVERLAY多層疊加模塊；寫控制單元將數(shù)據(jù)格式變換模塊輸出的原始數(shù)據(jù)依次按左右?guī)湃胱笱蹘彌_器和右眼幀緩沖器，先寫一行左眼幀圖像到左眼幀緩沖器，再寫一行右眼幀圖像到右眼幀緩沖器，依次循環(huán)；左眼幀緩沖器和右眼幀緩沖器分別存放一行的左眼數(shù)據(jù)和右眼數(shù)據(jù)；讀控制單元依次從左眼幀緩沖器和右眼幀緩沖器中讀取像素并交織連續(xù)起來送到OVERLAY多層疊加模塊，先讀一個左眼幀緩沖器的像素數(shù)據(jù)，再讀一個右眼幀緩沖器的像素數(shù)據(jù)，依次循環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種LCD控制器的顯示控制方法，其特征是對圖像進(jìn)行疊加顯示，第一層作為背景層、第二層作為視頻層、第三層作為菜單層、第四層作為硬件鼠標(biāo)層，在顯示存儲器DDR設(shè)置好4層圖像所需數(shù)據(jù)，IXD控制器內(nèi)的DMA通道通過AXI總線從顯示存儲器DDR中讀取數(shù)據(jù)，經(jīng)3D處理模塊處理輸出后由OVERLY多層疊加模塊進(jìn)行疊力口，輸出成一幅合成圖像，送到DISP FIFO顯示緩存中輸出顯示=OVERLY多層疊加模塊由通用乘法器實現(xiàn)，先將第一層圖像與第二層圖像混合疊加后合成一幅圖像，再與第三層圖像混合疊加成一幅圖像，最后與第四層圖像混合疊加成最終要顯示的圖像，每兩層之間的疊加方法相同，取第一層圖像的像素數(shù)據(jù)乘以系數(shù)a，第二層圖像的像素乘以系數(shù)b，其中a與b之和為1，a與b的值由外部處理器通過配置SLAVE從機模塊得到，最后將兩個相乘的結(jié)果相加得到最終的疊加像素。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種LCD控制器的顯示控制方法，其特征是LCD控制器根據(jù)DISP FIFO顯示緩存中的顯示數(shù)據(jù)數(shù)目判斷當(dāng)前是否帶寬不足，當(dāng)顯示數(shù)據(jù)數(shù)目小于設(shè)定值時，判斷當(dāng)前帶寬不足，啟動自動修復(fù)功能，即=LCD控制器停止輸出顯示數(shù)據(jù)，并且將像素時鐘信號置為無效狀態(tài)，此時LCD屏停止移位刷新像素，直至LCD控制器根據(jù)當(dāng)前DISP FIFO顯示緩存中的數(shù)目大于設(shè)定值，從而判斷帶寬足夠時，再重新輸出顯示數(shù)據(jù)，并且將像素時鐘信號恢復(fù)正常，此時LCD屏將繼續(xù)正常移位刷新像素。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種LCD控制器的顯示控制方法，其特征是LCD控制器根據(jù)DISP FIFO顯示緩存中的顯示數(shù)據(jù)數(shù)目判斷當(dāng)前是否帶寬不足，當(dāng)顯示數(shù)據(jù)數(shù)目小于設(shè)定值時，判斷當(dāng)前帶寬不足，啟動自動修復(fù)功能，即=LCD控制器停止輸出顯示數(shù)據(jù)，并且將像素時鐘信號置為無效狀態(tài)，此時IXD屏停止移位刷新像素，直至IXD控制器根據(jù)當(dāng)前DISPFIFO顯示緩存中的數(shù)目大于設(shè)定值，從而判斷帶寬足夠時，再重新輸出顯示數(shù)據(jù)，并且將像素時鐘信號恢復(fù)正常，此時LCD屏將繼續(xù)正常移位刷新像素。
全文摘要
一種LCD控制器及其顯示控制方法，LCD控制器包括SLAVE從機模塊、DMA通道模塊、FIFO緩存器、數(shù)據(jù)格式變換模塊、3D處理模塊、OVERLY多層疊加模塊、DISP FIFO顯示緩存模塊和時序模塊，支持裸眼立體可視、多層顯示、自動修復(fù)等功能，多層顯示功能由LCD控制器完成，不再由處理器進(jìn)行運算處理，既提高了運算速度、又減小了處理器負(fù)載。自動修復(fù)功能指LCD控制器在播放高清視頻時，如果出現(xiàn)短暫的帶寬不足情況，LCD控制器可以暫時停止輸出圖像數(shù)據(jù)，直到帶寬足夠、圖像數(shù)據(jù)充足時再重新輸出，由于帶寬不足是偶然且短暫情況，因此，該方法能在不影響觀看效果的基礎(chǔ)上解決帶寬短暫不夠?qū)е碌牧哑?、花屏問題。
文檔編號G09G3/36GK102622979SQ20121006445
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者任玉潔, 劉新寧, 盧玉超, 孫亞芳, 時龍興, 楊軍, 王鎮(zhèn) 申請人:東南大學(xué)