一种高清视频信号处理和转换的面板驱动系统技术方案

本发明专利技术提出一种高清视频信号处理和转换的面板驱动系统。该系统包含以下几个模块：视频信号输入接口模块、集成型FPGA逻辑控制模块、电源管理模块、灰阶电压参考模块、电平移位模块、面板驱动控制模块。视频信号输入接口模块接收外部输入的视频信号；集成型FPGA逻辑控制模块将输入的视频信号转换为面板数据驱动信号；电源管理模块为系统提供需要的工作电平；灰阶电压参考模块为面板驱动模块提供像素灰阶电压参考标准；电平移位模块控制液晶面板逐行像素的开关；面板驱动控制模块配合电平移位模块实现面板图像的驱动和显示。有益效果为：可以兼容市面上多种高规格面板，大幅缩短开发周期，并可以实现自主化设计和调试，降低了产品成本。了产品成本。了产品成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高清视频信号处理和转换的面板驱动系统


[0001]本专利技术涉及液晶显示
，尤其是涉及一种高清视频信号处理和转换的面板驱动系统。

技术介绍

[0002]随着显示技术朝着超高分辨率和超高刷新率的方向发展，市场上出现种类繁多、型号多样的超高规格液晶面板。目前传统的面板驱动系统方案支持的分辨率和刷新率固定，视频信号输入接口和信号格式较为单一，无法同时兼容LVDS、HDMI、DP、V
‑
by
‑
One、eDP等格式的输入接口和视频信号。现有方案要实现面板的驱动和显示，必须采用SOC加专用ASIC芯片的分布式技术方案，系统复杂度高，且功能比较单一。并且，专用ASIC芯片无法兼容不同型号规格的面板，高端专用ASIC芯片被国外芯片厂商垄断，导致系统方案成本过高，开发周期较长，无法实现大规模市场化应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对传统方案的不足，提出一种集成型高清视频信号处理和转换的面板驱动系统。本专利技术的系统方案具有超高灵活性，成本低，兼容性强，开发周期短，市场应用周期短，可被广泛应用于超高清显示领域。
[0004]技术方案：一种高清视频信号处理和转换的面板驱动系统，以驱动高分辨率显示面板，所述系统包括：视频信号输入接口模块、集成型FPGA逻辑控制模块、电源管理模块、灰阶电压参考模块、面板驱动控制模块；视频信号输入接口模块用于接收外部输入的图像信号；集成型FPGA逻辑控制模块负责对接收视频信号进行解串和编码工作，并输出时序控制信号和图像数据至面板驱动控制模块，实现面板的驱动与显示；电源管理模块为系统各模块提供稳定的工作电源，实现系统的正常工作；灰阶电压参考模块为面板驱动控制模块提供像素灰阶电压参考标准；面板驱动控制模块实现面板图像的驱动和显示。
[0005]所述集成型FPGA逻辑控制模块用于输入/输出信号接口协议的开发，时序控制开发、图像算法处理的开发、存储控制器模块开发以及通信接口协议的开发，实现液晶面板的时序控制和显示功能。
[0006]所述电源管理模块产生用于集成型FPGA逻辑控制模块的核供电2.5V，BANK IO供电3.3V；灰阶电压参考模块中伽马电压芯片的输入电平16.8V，液晶面板中栅极驱动模块的开启电压25V和关闭电平
‑
6.1V。
[0007]所述灰阶电压参考模块包括伽马电压芯片、运放芯片、和VCOM快速掉电模块；运放芯片连接伽马电压芯片提升伽马电压芯片产生的公共电压VCOM的驱动能力；VCOM快速掉电模块连接液晶面板实现VCOM电平的快速释放。
[0008]所述VCOM快速掉电模块包括供电模块、电压比较模块、电压补偿稳定模块、控制模块和VCOM放电模块，在不增加外部电路的前提下，通过在IGZO显示面板掉电时将公共电极电压VCOM迅速拉低至GND，使得像素电极电压随之降低，加快液晶电容两端像素电极和公共电极的放电速度，有效消除关机残影现象，并通过电压补偿稳定模块，有效避免了电压不稳定导致的IGZO面板的显示异常以及控制掉电状态下VCOM电荷快速释放的稳定性。
[0009]优选的，它还包括电平移位模块，用于接收集成型FPGA逻辑控制模块产生的时钟信号和控制信号，产生多路相位不同的面板驱动时钟，用以实现液晶面板内部像素单元栅极开关电平的时序控制。
[0010]所述面板驱动控制模块配合电平移位模块实现面板图像的驱动和显示。
[0011]所述面板驱动系统执行以下操作：S1、接收FHD 8bit的LVDS图像信号；S2、将串行高速信号转换为低速的并行信号；S3、解码图像信号，输出VS，HS，DE，RGB格式的控制信号和数据信号；S4、对RGB图像数据进行双线性插值运算；S5、缩放器将插值后的数据对应到UHD RGB图像数据；S6、将UHD RGB图像数据编码为UHD 串行信号输出。
[0012]所述双线性插值运算根据现有的芯片资源，采用缓存两行数据的方案实现分辨率的提升：首先读取一帧的两行数据，记作第一行和第二行；通过这两行数据采用双线性插值方案插出中间行数据并将第一行和第一中间行的数据发送出去，此时读取第三行数据，通过第二行和第三行继续插值出第二中间行数据，并发送第二行和第二中间行数据，按照这种方式实现两行数据的存储、发送和刷新直至一帧图像数据。
[0013]本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、通过FPGA实现硬件架构的重构，结合接口协议的开发。兼容不同类型的信号输入，通过算法实现分辨率转换，降低前端SOC成本，同时通过更改系统参数可以兼容不同分辨率和刷新率的面板（4K，8K等多种分辨率，支持60Hz，120hz及240Hz等多种刷新率的面板格式）。需要说明的是，在含FPGA的面板驱动系统整体架构提出的前提下，根据需要如何进行输入/输出信号接口协议的开发，时序控制开发、图像算法处理的开发、存储控制器模块开发以及通信接口协议的开发，为本领域技术人员可以实现的惯用编程手段，不作为本申请的创新点；2、本专利技术根据现有的芯片资源，创造性的采用了缓存两行的方案来实现分辨率的提升，可以大幅降低芯片内部RAM资源的使用，为此类问题提供了一个新的解决方案，并起到了良好的专利技术效果：实现高规格面板的驱动，降低模组成本，提高显示质量；3、本专利技术通过控制GAMMA电压和VCOM电压延时工作，消除开机状态时闪屏和白屏现象。
附图说明
[0014]图1是本专利技术的系统模块框架示意图。
[0015]图2是本专利技术的集成型FPGA逻辑控制模块内部系统示意图。
[0016]图3是本专利技术实施例的插值算法示意图。
[0017]图4是本专利技术实施例的电源管理模块示意图。
[0018]图5是本专利技术实施例的灰阶电压参考模块示意图。
[0019]图6是本专利技术实施例的系统模块框架示意图。
[0020]图7是本专利技术VCOM快速掉电模块示意图。
[0021]图8是本专利技术VCOM快速掉电模块消除掉电残影的方法流程图。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图，对本专利技术实施例一种高清视频信号处理和转换的面板驱动系统和实现方法进行详细的说明。应当理解，下面所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023]本专利技术所涉及的面板驱动系统主要包含以下几个模块：视频信号输入接口模块、集成型FPGA逻辑控制模块、电源管理模块、灰阶电压参考模块、电平移位模块、面板驱动控制模块。视频信号输入接口模块用于接收外部输入的视频信号；集成型FPGA逻辑控制模块负责对接收视频信号进行解串和编码工作，并输出时序控制信号和图像数据，实现液晶面板的驱动与显示；电源管理模块主要为系统各模块提供稳定的工作电源，实现系统的正常工作；灰阶电压参考模块为面板驱动模块提供像素灰阶电压参考标准；电平移位模块用于接收集成型FPGA逻辑控制模块产生的时钟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高清视频信号处理和转换的面板驱动系统，以驱动高分辨率显示面板，其特征在于所述系统包括：视频信号输入接口模块、集成型FPGA逻辑控制模块、电源管理模块、灰阶电压参考模块、面板驱动控制模块；视频信号输入接口模块用于接收外部输入的图像信号；集成型FPGA逻辑控制模块负责对接收视频信号进行解串和编码工作，并输出时序控制信号和图像数据至面板驱动控制模块，实现面板的驱动与显示；电源管理模块为系统各模块提供稳定的工作电源，实现系统的正常工作；灰阶电压参考模块为面板驱动控制模块提供像素灰阶电压参考标准；面板驱动控制模块实现面板图像的驱动和显示；所述面板驱动系统执行以下操作：S1、接收FHD 8bit的LVDS图像信号；S2、将串行高速信号转换为低速的并行信号；S3、解码图像信号，输出VS，HS，DE，RGB格式的控制信号和数据信号；S4、对RGB图像数据进行双线性插值运算；S5、缩放器将插值后的数据对应到UHD RGB图像数据；S6、将UHD RGB图像数据编码为UHD 串行信号输出。2.根据权利要求1所述的面板驱动系统，其特征在于所述集成型FPGA逻辑控制模块用于输入/输出信号接口协议的开发，时序控制开发、图像算法处理的开发、存储控制器模块开发以及通信接口协议的开发，实现液晶面板的时序控制和显示功能。3.根据权利要求1所述的面板驱动系统，其特征在于所述电源管理模块产生用于集成型FPGA逻辑控制模块的核供电2.5V，BANK IO供电3.3V；灰阶电压参考模块中伽马电压芯片的输入电平16.8V，液晶面板中栅极驱动模块的开启电压25V和关闭电平
‑
6.1V。4.根据权利要求1所述的面板驱动系...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾庆生，沈佳洁，魏伟，杨玉蓉，赵力，
申请(专利权)人：南京熊猫电子制造有限公司，
类型：发明
国别省市：