用于高清數(shù)字傳輸?shù)慕垭p目立體顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】用于高清數(shù)字傳輸?shù)慕垭p目立體顯示系統(tǒng)，屬立體圖像/視頻顯示【技術(shù)領(lǐng)域】。系統(tǒng)包括：手持圖像傳輸電路部件（a）；置于手持圖像傳輸電路部件（a）下方的第一顯示器驅(qū)動電路部件（b）、及第二顯示器驅(qū)動電路部件（c）；一端與第一HDMI接口（3）連接、另一端與PC機上的HDMI接口連接的第一連接線（1），一端與第二HDMI接口（4）連接、另一端與PC機的HDMI接口連接的第二連接線（2）；置于圖像傳輸電路板左右兩側(cè)的用于將手持圖像傳輸電路部件（a）與第一顯示器驅(qū)動電路部件（b）連接的板對板連接器（7）、與第二顯示器驅(qū)動電路部件（c）連接的板對板連接器（8）。具有結(jié)構(gòu)緊湊、功耗低、電磁性能好的優(yōu)點，能廣泛應(yīng)用于近眼雙目立體顯示系統(tǒng)。
【專利說明】用于高清數(shù)字傳輸?shù)慕垭p目立體顯示系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實用新型屬立體圖像/視頻顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及用于高清數(shù)字傳輸?shù)慕垭p目立體顯示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】:
[0002]立體視頻顯示技術(shù)及產(chǎn)品已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，包括軍事上的模擬訓(xùn)練、顯微技術(shù)、醫(yī)療視頻顯示、CAD/CMD顯示及個人媒體播放器等[I]。其工作原理是:人眼視網(wǎng)膜所成的圖像從嚴(yán)格意義上來說是二維圖像，但人的大腦卻具有從中提取深度信息的能力。由于人的兩眼水平平均距離為65mm左右，每只眼睛對于外部世界就具有不同的視點，對于同一個場景，將得到稍微不同的畫面[2-3]。只要這種差異(視網(wǎng)膜視差)不超過一定的范圍，大腦就可以將兩幅不同的圖像融合為一幅，從而產(chǎn)生深度知覺。立體顯示技術(shù)就是將兩幅具有視差信息的圖像分別送入左右眼，讓觀看者可以獲得自然的深度感覺。立體顯示技術(shù)包括成熟的3D眼鏡、頭盔式顯示器、不需要任何輔助設(shè)備的自由立體顯示、以及研究中的全息顯示和體三維顯示[4]。自由的、不需要佩戴任何輔助裝置的顯示技術(shù)是立體顯示技術(shù)的前沿發(fā)展方向，但就目前和未來一段時間立體顯示領(lǐng)域的發(fā)展水平和市場需求來看，主流應(yīng)用技術(shù)仍將是基于二維視差圖像的立體顯示技術(shù)。
[0003]高清多媒體接口(HighDefinition Multimedia Interface, HDMI)是一種數(shù)字化視頻/音頻接口技術(shù)，是適合高清視頻傳輸?shù)膶Ｓ眯蛿?shù)字化接口，其可同時傳送音頻和視頻信號，最高數(shù)據(jù)傳輸速度為5Gbps[5-6]。HDMI能夠提供最佳的視頻質(zhì)量，同時無需在信號傳送前進行數(shù)/模、模/數(shù)轉(zhuǎn)換，消除了分量視頻中發(fā)現(xiàn)的柔和度和拖尾現(xiàn)象，諸如文本這類微小、高對比度的細(xì)節(jié)將這種差別發(fā)揮到極致[7-8]。它不僅可以滿足1080P的分辨率，還能支持DVD Audio等數(shù)字音頻格式，支持八聲道96kHz或立體聲192kHz數(shù)碼音頻傳送，可以傳送無壓縮的音頻信號及視頻信號[9]。HDMI接口已廣泛應(yīng)用于機頂盒、DVD播放機、個人電腦、電視游樂器、綜合擴大機、數(shù)字音響和高清電視[10]。主流的立體顯示技術(shù)都是采用“分像”的方式提供給左右眼兩幅具有位差的圖像來實現(xiàn)“雙目視差”(即二維視差圖像)，從而使觀察者感覺到物體的深度，所以完美的分離出高分辨率、高對比度的圖像是現(xiàn)行的立體顯示設(shè)計主要的挑戰(zhàn)。隨著“個人多媒體娛樂終端時代”的來臨，人們在立體視頻觀看過程中對自身視覺清晰度及舒適度的要求也越來越高，因此HDMI高清數(shù)字立體顯示技術(shù)就成為一項具有深遠意義的研究。
[0004]國外的高清3D顯示研究狀況在技術(shù)水平上，發(fā)展較為迅速，2011年初美國CES展上全球企業(yè)展示的各種三維顯示設(shè)備，無一不向我們證實了立體顯示技術(shù)，已經(jīng)開始了走向商業(yè)化的全面啟動[11]。隨著立體技術(shù)的發(fā)展，立體顯示器的核心部件從小型CRT發(fā)展到小型IXD，到目前主動式矩陣液晶顯示器(AMIXD)、硅基液晶顯示(LCoS)、0LED、硅基OLED(OLEDos) [12]。其中OLED顯示器的省電、超薄、刷新率高、寬視角、高對比度、高亮度等性能，可設(shè)計出更清晰、輕便、舒適的近眼3D顯示系統(tǒng)。
[0005]我國對立體視頻技術(shù)的研究也有20年的歷史，2004年四川大學(xué)研制出裸眼三維自由立體顯示器，也有關(guān)于體三維顯示的研究，國內(nèi)的彩電巨頭長虹就已經(jīng)在3D電視領(lǐng)域率先完成系統(tǒng)布局[13] ;2006年由北京大學(xué)高文院士帶領(lǐng)的團隊在國家工信部的支持下建立起了擁有自主產(chǎn)權(quán)的AVS立體視頻編碼和傳輸標(biāo)準(zhǔn)，這意味著中國在3D研究領(lǐng)域已經(jīng)步入了世界先進的行列。還有四川大學(xué)的王瓊?cè)A教授的3D光柵成像研究；蘇顯渝教授的動態(tài)三位面型測量技術(shù)；北京理工大學(xué)王涌天、劉越教授團隊的3D虛擬現(xiàn)實技術(shù)研究等，都已經(jīng)達到了較為成熟的階段[14]。但我國關(guān)于高清數(shù)字的3D顯示相關(guān)研究較少，大部分為低分辨率實現(xiàn)，而且都是通過單視頻源作為信號的輸入，沒有涉及到雙路視頻信號的分眼采集，以及相應(yīng)的左右眼區(qū)分式的3D顯示。相關(guān)理論技術(shù)問題上僅有一些簡單的討論，沒有實驗研究數(shù)據(jù)，特別是針對HDMI高清顯示的3D顯示技術(shù)的研究涉及較少對于我國這樣一個生產(chǎn)和消費顯示設(shè)備大國極不相稱，對于我國的3D顯示產(chǎn)業(yè)，也是極為不利的。
[0006]在國際專利方面，美國專利US20090502434和CN20102531398U分別介紹了 HDMI傳輸3D信號的制式轉(zhuǎn)換和3D眼鏡與HDMI信號如何源同步，并未有實際電路設(shè)計。
[0007]在國內(nèi)專利方面，中國專利201110087504.8和201110087533.4分別介紹了采用一種有源3D眼鏡的設(shè)計和一種便攜式3D播放終端，但并未涉及高清立體顯示；
[0008]經(jīng)文獻檢索，未見與本發(fā)明相同的公開報道。
[0009]參考文獻:
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0024]本實用新型的目的在于提供一種用于高清數(shù)字傳輸?shù)慕垭p目立體顯示系統(tǒng)。
[0025]本實用新型的高清數(shù)字傳輸?shù)慕垭p目立體顯示系統(tǒng)包括:手持圖像傳輸電路部件(a);置于手持圖像傳輸電路部件(a)下方的第一顯示器驅(qū)動電路部件(b)、及第二顯示器驅(qū)動電路部件(c );一端與第一 HDMI接口( 3 )連接、另一端與PC機上的HDMI接口連接的第一連接線(I )，一端與第二 HDMI接口(4)連接、另一端與PC機的HDMI接口連接的第二連接線(2);置于圖像傳輸電路板左右兩側(cè)的用于將手持圖像傳輸電路部件(a)與第一顯示器驅(qū)動電路部件(b)連接的為1.27mm的20針的板對板連接器(7)、與第二顯示器驅(qū)動電路部件(c)連接的為1.27mm的20針的板對板連接器(8)。其中:
[0026]所述的手持圖像傳輸電路部件(a)包括:尺寸為50X50mm、其右側(cè)設(shè)有DC電源輸入接口，左側(cè)設(shè)有外部燒寫接口和IIC調(diào)試接口的圖像傳輸電路板，分別與圖像傳輸電路板頂部的兩個平行的HDMI母口連接的第一 HDMI接口(3)和第二 HDMI接口(4)，置于圖像傳輸電路板上的系統(tǒng)DC-DC轉(zhuǎn)換芯片(5)、及電路系統(tǒng)控制主芯片(6);圖像傳輸電路板底部置有三個按鍵模塊和DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊，按鍵模塊控制顯示器的亮度、對比度調(diào)整，輪流顯示內(nèi)部測試圖案切換，DC-DC模塊將輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為1.8V、3.3V為各個模塊提供電源支持。
[0027]所述的尺寸為30X30mm的第一顯示器驅(qū)動電路部件(b)和第二顯示器驅(qū)動電路部件(C)分別為左右眼輸入立體視頻源，第一顯示器驅(qū)動電路部件(b)和第二顯示器驅(qū)動電路部件(c)分別包括:置于驅(qū)動板正面的一片0.5英寸高清第一顯示器(9)或第二顯示器(10)，顯示器尺寸為22mmX 17mm，裝配時顯示器接口與驅(qū)動板卡槽連接；驅(qū)動板背面連接有一塊ADV7611解碼芯片(11)或ADV7611解碼芯片(12)，ADV7611解碼芯片(11)或ADV7611解碼芯片(12)分別與20針板對板連接器(7)或連接器(8)連接，連接器將從圖像傳輸電路板上輸入的HDMI差分信號、行、場同步信號、IIC信號及電源傳輸至ADV7611中。
[0028]用于高清數(shù)字傳輸?shù)慕垭p目立體顯示系統(tǒng)，通過HDMI接口連接到PC機，由外部DC提供5V直流電源，主芯片(6)采用PIC16F1825控制芯片，通過IIC串行總線實現(xiàn)對OLED顯示器、ADV7611中寄存器參數(shù)的設(shè)置，使OLED顯示器在視頻格式、刷新率、分辨率、及時鐘方面與PC機相匹配。
[0029]手持圖像傳輸電路部件(a)的圖像傳輸電路板中選用的兩個DC-DC模塊工作時將5V電壓轉(zhuǎn)換成3.3V和1.8V，分別作為MCU、ADV7611和24LC02的電源，系統(tǒng)選用具有使能控制端的DC-DC模塊，長時間不操作MCU能方便的切斷OLED的電源。
[0030]第一顯示器驅(qū)動電路部件(b)和第二顯示器驅(qū)動電路部件(C)面板設(shè)有MODE、UP、DOWN三個功能按鍵，其中MODE為循環(huán)切換亮度、對比度、顯示圖案的模式選擇鍵；UP和DOWN為不同模式時對具體參數(shù)進行調(diào)整的上、下調(diào)整鍵。
[0031 ] 本實用新型采用市購的材料和產(chǎn)品按常規(guī)方法制備。
[0032]本實用新型的有益效果在于:
[0033]1、提供了用于高清數(shù)字傳輸?shù)慕垭p目立體顯示系統(tǒng)整套硬件實施方案，器件、接口通用，便于移植；[0034]2、通過計算機仿真實驗和人因工程學(xué)理論，采用了最佳的雙路視頻采集方案，滿足了人眼視覺舒適度和逼真3D顯示的效果；
[0035]3、采用的新型全高清(1280X1024)、主動式0.5英寸OLED顯示芯片作為顯示器，實現(xiàn)了全高清立體顯示的和傳輸；
[0036]4、選取的解碼芯片ADV7611支持3D模式及熱插拔功能，提高了電路系統(tǒng)對災(zāi)難的及時恢復(fù)能力、擴展性和靈活性；
[0037]5、系統(tǒng)總體由一塊手持版(50X50mm)和兩塊顯示驅(qū)動板(30X30mm)組成,重量輕、體積小，大大提高了系統(tǒng)的便攜性和移動性；
[0038]6、電路設(shè)計中的串行存儲器24LC02，用于存儲OLED的EDID信息，當(dāng)系統(tǒng)連接外部PC機HDMI接口時，PC機會根據(jù)這些信息進行最優(yōu)化配置，自動將PC機視頻信息與OLED顯示模塊匹配，提高了系統(tǒng)的集成度；
[0039]7、系統(tǒng)中設(shè)計的MODE、UP、DOWN三個功能按鍵，能夠針對顯示器的亮度、對比度調(diào)整，輪流顯示內(nèi)部測試圖案切換，提高了系統(tǒng)的成熟性和集成度。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0040]圖1.為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖2.為本實用新型圖像傳輸電路板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖3.為本實用新型顯示驅(qū)動部分電路板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖4為本實用新型主要芯片的電路原理圖。其中:
[0044]圖4-a為HDMI解碼芯片ADV7611原理圖及外圍電路；
[0045]圖4-b為主控芯片MCU原理圖設(shè)計及外圍電路；
[0046]圖4_c為OLED顯不器原理圖。
【具體實施方式】:
[0047]下面結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)說明。
[0048]本實用新型的高清數(shù)字傳輸?shù)慕垭p目立體顯示系統(tǒng)包括:手持圖像傳輸電路部件a ;置于手持圖像傳輸電路部件a下方的第一顯示器驅(qū)動電路部件b、及第二顯示器驅(qū)動電路部件c ;一端與第一 HDMI接口 3連接、另一端與PC機上的HDMI接口連接的第一連接線1，一端與第二 HDMI接口 4連接、另一端與PC機的HDMI接口連接的第二連接線2 ;置于圖像傳輸電路板左右兩側(cè)的用于將手持圖像傳輸電路部件a與第一顯示器驅(qū)動電路部件b連接的為1.27mm的20針的板對板連接器7、與第二顯示器驅(qū)動電路部件c連接的為1.27mm的20針的板對板連接器8。其中:
[0049]所述的手持圖像傳輸電路部件a包括:尺寸為50 X 50mm、其右側(cè)設(shè)有DC電源輸入接口，左側(cè)設(shè)有外部燒寫接口和IIC調(diào)試接口的圖像傳輸電路板，分別與圖像傳輸電路板頂部的兩個平行的HDMI母口連接的第一 HDMI接口 3和第二 HDMI接口 4，置于圖像傳輸電路板上的系統(tǒng)DC-DC轉(zhuǎn)換芯片5、及電路系統(tǒng)控制主芯片6 ;圖像傳輸電路板底部置有三個按鍵模塊和DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊，按鍵模塊控制顯示器的亮度、對比度調(diào)整，輪流顯示內(nèi)部測試圖案切換，DC-DC模塊將輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為1.8V、3.3V為各個模塊提供電源支持。
[0050]所述的尺寸為30X30mm的第一顯示器驅(qū)動電路部件b和第二顯示器驅(qū)動電路部件C分別為左右眼輸入立體視頻源，第一顯示器驅(qū)動電路部件b或第二顯示器驅(qū)動電路部件C分別包括:置于驅(qū)動板正面的一片0.5英寸高清第一顯示器9或第二顯示器10，顯示器尺寸為22mmX 17mm，裝配時顯示器接口與驅(qū)動板卡槽連接；驅(qū)動板背面連接有一塊ADV7611解碼芯片(11)或ADV7611解碼芯片12，ADV7611解碼芯片11或ADV7611解碼芯片12分別與20針板對板連接器7或連接器8連接，連接器將從圖像傳輸電路板上輸入的HDMI差分信號、行、場同步信號、IIC信號及電源傳輸至ADV7611中。
[0051 ] 用于高清數(shù)字傳輸?shù)慕垭p目立體顯示系統(tǒng)，通過HDMI接口連接到PC機，由外部DC提供5V直流電源，主芯片6采用PIC16F1825控制芯片，通過IIC串行總線實現(xiàn)對OLED顯示器、ADV7611中寄存器參數(shù)的設(shè)置，使OLED顯示器在視頻格式、刷新率、分辨率、及時鐘方面與PC機相匹配。
[0052]手持圖像傳輸電路部件a的圖像傳輸電路板中選用的兩個DC-DC模塊工作時將5V電壓轉(zhuǎn)換成3.3V和1.8V，分別作為MCU、ADV7611和24LC02的電源，系統(tǒng)選用具有使能控制端的DC-DC模塊，長時間不操作MCU能方便的切斷OLED的電源。
[0053]第一顯示器驅(qū)動電路部件(b)和第二顯示器驅(qū)動電路部件(C)面板均設(shè)有MODE、UP、DOWN三個功能按鍵，其中MODE為循環(huán)切換亮度、對比度、顯示圖案的模式選擇鍵；UP和DOWN為不同模式時對具體參數(shù)進行調(diào)整的上、下調(diào)整鍵。
[0054]本實用新型采用市購的材料和產(chǎn)品按常規(guī)方法制備。
[0055]系統(tǒng)工作過程為:外部DC提供5V直流電源，DC-DC模塊正常工作將5V電壓轉(zhuǎn)換成3.3V和1.8V，分別作為MCU、ADV7611和24LC02的電源；PC機播放的左右格式視頻源通過HDMI接入系統(tǒng)，主芯片MCU通過IIC串行總線實現(xiàn)對OLED顯示器、ADV7611中寄存器參數(shù)的設(shè)置，使OLED顯示器在視頻格式、刷新率、分辨率、時鐘等方面與PC機相匹配，調(diào)節(jié)顯示器及人眼的適當(dāng)位置，即可實現(xiàn)左、右眼雙路HDMI視頻信號在OLED的立體顯示，正常顯示后通過面板設(shè)有的功能按鍵，根據(jù)個人需要對亮度、對比度、顯示圖案等參數(shù)進行調(diào)整。
[0056]實際應(yīng)用表明:本用于高清數(shù)字的近眼立體顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、功耗低、電磁性能好，且提供了高清顯示的設(shè)計方案，在增強立體視覺清晰度及舒適度的同時，有效的降低了設(shè)備的成本和重量，為設(shè)計出更清晰、輕便、舒適的近眼立體顯示系統(tǒng)提供了較好的方案。
【權(quán)利要求】
1.一種用于高清數(shù)字傳輸?shù)慕垭p目立體顯示系統(tǒng)，其特征在于該立體顯示系統(tǒng)包括:手持圖像傳輸電路部件(a);置于手持圖像傳輸電路部件(a)下方的第一顯示器驅(qū)動電路部件(b)、及第二顯示器驅(qū)動電路部件(c);一端與第一 HDMI接口(3)連接、另一端與PC機上的HDMI接口連接的第一連接線(I)，一端與第二 HDMI接口( 4 )連接、另一端與PC機的HDMI接口連接的第二連接線(2);置于圖像傳輸電路板左右兩側(cè)的用于將手持圖像傳輸電路部件(a)與第一顯示器驅(qū)動電路部件(b)連接的為1.27_的20針的板對板連接器(7)、與第二顯示器驅(qū)動電路部件(c)連接的為1.27mm的20針的板對板連接器(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高清數(shù)字傳輸?shù)慕垭p目立體顯示系統(tǒng)，其特征在于所述的手持圖像傳輸電路部件(a)包括:尺寸為50 X 50mm、其右側(cè)設(shè)有DC電源輸入接口，左側(cè)設(shè)有外部燒寫接口和IIC調(diào)試接口的圖像傳輸電路板，分別與圖像傳輸電路板頂部的兩個平行的HDMI母口連接的第一 HDMI接口(3)和第二 HDMI接口(4)，置于圖像傳輸電路板上的系統(tǒng)DC-DC轉(zhuǎn)換芯片(5)、及電路系統(tǒng)控制主芯片(6);圖像傳輸電路板底部置有三個按鍵模塊和DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊，按鍵模塊控制顯示器的亮度、對比度調(diào)整，輪流顯示內(nèi)部測試圖案切換，DC-DC模塊將輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為1.8V、3.3V為各個模塊提供電源支持。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高清數(shù)字傳輸?shù)慕垭p目立體顯示系統(tǒng)，其特征在于所述的尺寸為30X30mm的第一顯示器驅(qū)動電路部件(b)和第二顯示器驅(qū)動電路部件(c)分別為左右眼輸入立體視頻源，第一顯示器驅(qū)動電路部件(b)和第二顯示器驅(qū)動電路部件(c)分別包括:置于驅(qū)動板正面的一片0.5英寸高清第一顯示器(9)或第二顯示器(10)，顯示器尺寸為22mmX 17mm，裝配時顯示器接口與驅(qū)動板卡槽連接；驅(qū)動板背面連接有一塊ADV7611解碼芯片(11)或ADV7611解碼芯片(12)，ADV7611解碼芯片(11)或ADV7611解碼芯片(12 )分別與20針板對板連接器(7 )或連接器(8 )連接，連接器將從圖像傳輸電路板上輸入的HDMI差分信號、行、場同步信號、IIC信號及電源傳輸至ADV7611中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于高清數(shù)字傳輸?shù)慕垭p目立體顯示系統(tǒng)，其特征在于:通過HDMI接口連接到PC機，由外部DC提供5V直流電源，主芯片(6)采用PIC16F1825控制芯片，通過IIC串行總線實現(xiàn)對OLED顯示器、ADV7611中寄存器參數(shù)的設(shè)置，使OLED顯示器在視頻格式、刷新率、分辨率、及時鐘方面與PC機相匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于高清數(shù)字傳輸?shù)慕垭p目立體顯示系統(tǒng)，其特征在于:手持圖像傳輸電路部件(a)的圖像傳輸電路板中選用的兩個DC-DC模塊工作時將5V電壓轉(zhuǎn)換成3.3V和1.8V，分別作為MCU、ADV7611和24LC02的電源，系統(tǒng)選用具有使能控制端的DC-DC模塊，長時間不操作MCU能方便的切斷OLED的電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的高清數(shù)字傳輸?shù)慕垭p目立體顯示系統(tǒng)，其特征在于:第一顯示器驅(qū)動電路部件(b)和第二顯示器驅(qū)動電路部件(c)面板設(shè)有MODE、UP、DOWN三個功能按鍵，其中MODE為循環(huán)切換亮度、對比度、顯示圖案的模式選擇鍵；UP和DOWN為不同模式時對具體參數(shù)進行調(diào)整的上、下調(diào)整鍵。
【文檔編號】H04N13/04GK203747927SQ201420140467
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】邰永航, 石俊生, 陳載清, 黃小喬, 李瓊, 卓斌 申請人:云南師范大學(xué)