專利名稱：Yuv格式和rgb格式的視頻液晶顯示控制的硬件集成設(shè)計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種兼容YUV格式和RGB格式的視頻液晶顯示控制的硬件集成設(shè)計(jì)，可廣 泛用于便攜式設(shè)備和手持設(shè)備，諸如手機(jī)，相機(jī)，MP3， MP4，游戲機(jī)等。
背景技術(shù)：
目前的嵌入式芯片的顯不控制模塊基本上都是只能顯示RGB數(shù)據(jù)，而目前解碼MPEG系 列視頻圖像產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)通常是采用8位的4:2:0格式的YUV格式(或YCrCb，是一種采用亮 度Y信號(hào)，色彩U信號(hào)和飽和度V信號(hào)的顏色編碼形式)。常用的方法是通過軟件計(jì)算將YUV 轉(zhuǎn)成24位RGB或16位的RGB圖像數(shù)據(jù)，然后在將RGB數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示控制器的內(nèi)存空間，通 過RGB顯示控制模塊來把內(nèi)存中的RGB數(shù)據(jù)反映到液晶顯示器上來顯示出來。
采用上述方式將YUV圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RGB圖像數(shù)據(jù)，需要占用大量的MPU(圖形處理 單元)資源，導(dǎo)致MPU圖像解碼速度下降。
另一種處理方法是查表法，通過査表，將YUV圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RGB圖像數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在 內(nèi)存空間中，這種方法雖然占用的MPU少，但由于16位的RGB圖像數(shù)據(jù)量是YUV圖像數(shù) 據(jù)量的1.3倍，24位的RGB圖像數(shù)據(jù)量是YUV圖像數(shù)據(jù)量的2倍，所以，采用這種方式需 動(dòng)用很大的內(nèi)存空間，通常情況下需要占用6KB左右，這樣就增加了硬件制造成本。.
發(fā)明內(nèi)容
為了克服當(dāng)前在MPEG解碼為YUV圖像格式并播放時(shí)占用MPU多和占用內(nèi)存大的不 足，本發(fā)明提供了一種支持8位YUV 4:2:0格式的視頻顯示的硬件設(shè)計(jì)解決了上述兩個(gè)問題。 本發(fā)明通過在硬件設(shè)計(jì)上集成了一個(gè)專門用于運(yùn)算YUV格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換RGB格式的數(shù)據(jù)的 運(yùn)算模塊，從而減輕了 MPU的運(yùn)算負(fù)擔(dān)，增加了MPU的運(yùn)算效率。本發(fā)明設(shè)計(jì)由于在內(nèi)存 空間中存儲(chǔ)的是YUV格式的圖像數(shù)據(jù)，從而減少了占用內(nèi)存空間資源。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的在硬件上增加一個(gè)1KB的片內(nèi)SRAM存儲(chǔ)器作為解碼出來的YUV 數(shù)據(jù)中的U和V分量的緩存區(qū)，同時(shí)在YUV圖像顯示的時(shí)候利用到DMA的三個(gè)通道，這個(gè)緩存在特定的時(shí)候通過DMA的三個(gè)通道中的兩個(gè)通道分別向內(nèi)存中的U和V的數(shù)據(jù)區(qū)要 數(shù)據(jù)放到緩存中來。'硬件中還增加一個(gè)YUV轉(zhuǎn)RGB的硬件實(shí)現(xiàn)。在要視頻顯示的時(shí)候，通 過DMA的三個(gè)通道中的一個(gè)通道從內(nèi)存中拿Y數(shù)據(jù)，直接從緩存中拿U和V的數(shù)據(jù)，經(jīng)過 YUV轉(zhuǎn)RGB的硬件運(yùn)算成RGB,再給RGB的顯示控制模塊，顯示控制模塊會(huì)把運(yùn)算成的 RGB發(fā)送到顯示屏上。
YUV與RGB相互轉(zhuǎn)換的公式如下
R = Y+ 1.14V
G = Y-0.39U-0.58V
B = Y + 2.03U
有益效果在顯示RGB視頻圖像格式的時(shí)候，解碼和播放的速度沒有減慢，在顯示YUV 視頻圖像格式的時(shí)候，MPU的占用率降低了 5~10個(gè)百分點(diǎn)，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間減少了 30%~50%，硬件的制造成本也很低。
圖l是本發(fā)明的系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖2是本發(fā)明在進(jìn)行YUV格式的圖像顯示的時(shí)候用到的YUV格式的采樣模型； 圖3是本發(fā)明在進(jìn)行YUV格式的圖像顯示的時(shí)候液晶顯示器上的圖像像素的排列。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合
本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式參見圖l、 2、 3，本實(shí)施方式是以6X4分辨 率的液晶顯示器為例，圖2是本發(fā)明所采用的YUV數(shù)據(jù)格式的采樣模型，圓形和菱形里的 字母代表各自信號(hào)分量，每四個(gè)臨近的Y分量公用一個(gè)UV分量。圖3是發(fā)明輸出的圖像數(shù) 據(jù)在6X4分辨率的液晶顯示器上的數(shù)據(jù)排列。
本發(fā)明在顯示RGB格式的圖像數(shù)據(jù)的時(shí)候，圖像數(shù)據(jù)通過DMA的一個(gè)通道傳輸?shù)結(jié)UV 和RGB數(shù)據(jù)流控制模塊，再由YUV和RGB數(shù)據(jù)流控制模塊直接輸入到RGB顯示控制模塊 并在液晶顯示器上顯示出來。
本發(fā)明在顯示YUV格式的圖像數(shù)據(jù)的時(shí)候，圖像數(shù)據(jù)分成三個(gè)部分Y信號(hào)、U信號(hào)和 V信號(hào)，然后DMA.分配出三個(gè)通道分別來傳輸上述信號(hào)數(shù)據(jù)，Y信號(hào)數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)結(jié)UV 和RGB數(shù)據(jù)流控制模塊，U信號(hào)數(shù)據(jù)和V信號(hào)數(shù)據(jù)則通過U、 V緩存控制模塊傳輸?shù)奖景l(fā) 明設(shè)計(jì)的片內(nèi)集成的約1KB大小的UV緩存中，然后再傳輸?shù)結(jié)UV和RGB數(shù)據(jù)流控制模塊，并經(jīng)過YUV轉(zhuǎn)RGB運(yùn)算模塊的運(yùn)算，將YUV格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成為RGB格式的圖像數(shù)據(jù)， 最后通過RGB顯示控制模塊顯示在液晶顯示器上。
使用本發(fā)明，在顯示RGB視頻圖像格式的時(shí)候，解碼和播放的速度沒有減慢，但在顯示 YUV視頻圖像格式的時(shí)候，由于DMA采用了三個(gè)通道來傳輸YUV圖像數(shù)據(jù)，使MPU的占 用率降低了5 10個(gè)百分點(diǎn)，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間減少了 30% 50%，硬件的制造成本也很低。
權(quán)利要求
1. 一種可以顯示YUV和RGB兩種圖像數(shù)據(jù)的顯示控制設(shè)計(jì)，其特征在于本發(fā)明主要由DMA直接內(nèi)存存取通道、YUV和RGB數(shù)據(jù)流控制模塊、UV緩存、YUV轉(zhuǎn)RGB運(yùn)算模塊、RGB顯示控制模塊組成。
2. 如權(quán)利要求1所述的顯示控制設(shè)計(jì)，其特征在于所述的顯示控制設(shè)計(jì)在顯示YUV數(shù)據(jù) 的時(shí)候，DMA采用三個(gè)通道分別傳輸Y信號(hào)、U信號(hào)和V信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求1所述的顯不控制設(shè)計(jì)，其特征在于所述的顯示控制設(shè)計(jì)在片內(nèi)集成了大約 1KB的緩存區(qū)，用于保存YUV圖像數(shù)據(jù)中的U信號(hào)數(shù)據(jù)和V信號(hào)數(shù)據(jù)，以便YUV轉(zhuǎn) RGB運(yùn)算模塊能開速地將YUV圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RGB格式的圖像。
全文摘要
一種支持8位的4:2:0YUV格式和16位計(jì)算機(jī)RGB565格式的視頻顯示控制的硬件集成設(shè)計(jì)。它支持分辨率不大于1024*1024的液晶顯示。在RGB顯示的時(shí)候，硬件用DMA一個(gè)通道從內(nèi)存中那RGB的數(shù)據(jù)用RGB的顯示控制顯示到液晶屏上，在YUV顯示的時(shí)候，硬件通過DMA的兩個(gè)通道分別把內(nèi)存中U和V數(shù)據(jù)緩存一部分到硬件中的專用的1KB的存儲(chǔ)空間中，在同時(shí)通過DMA一個(gè)通道從內(nèi)存中讀取Y數(shù)據(jù)并通過YUV轉(zhuǎn)RGB運(yùn)算模塊將YUV格式轉(zhuǎn)換成RGB格式并輸出到液晶顯示器上。
文檔編號(hào)G09G3/36GK101520989SQ20081002023
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2008年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月28日
發(fā)明者詠 何, 翔 劉, 劉文江 申請(qǐng)人:無錫紫芯集成電路系統(tǒng)有限公司