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[3D影视] 3D LED电视设计方案

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资深设计师

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电梯直达

楼主

发表于 2011-12-29 10:58:26 |只看该作者 |倒序浏览

一、引言
近年3D LED显示技术不断的深化发展，在电影《阿凡达》的引爆下，3D LED电视越来越普及，成为当今客厅显示的主流。另外，蓝光DVD也逐步替代了传统的DVD ，蓝光DVD提供了更为清晰的高清片源，尤其是3D片源，蓝光DVD的接口由HDMI1.3 发展到了支持3D格式信源设计的HDMI1.4标准。本文着重介绍了一种实现能够播放3D片源，还可以将2D信号转成3D信号播出的液晶电视解决方案。
二、硬件系统设计介绍
图1是MST6E48+ECT223H+MST6M30QS的3D液晶电视方案的系统框图。

图1 3D LED液晶电视系统框图
我们省略了该系统其它非3D通道的框图，重点描述3D处理的通道，通道主要包括：HDMI输入模块，主芯片MST6E48，2D转3D的处理芯片ECT223H，将60Hz 3D信号进行倍频处理转换成120Hz信号的MST6M30QS芯片等。
三、主要通道模块的介绍
3.1MST6E48模块
Mstar公司(晨星半导体公司)的MST6E48是一颗功能强大的主芯片，集成了CPU内核、中频解码模块、模拟音视频解码模块、主流的流媒体解码模块(可支持多种流媒体格式解码)、Video De-interlace(视频信号的隔行转逐行处理)、Scaler处理模块、双10-bit LVDS接口、HDMI处理接口，功能强大高速DDR2接口等，该电视方案的主要控制都由MST6E48完成。

图2 MST6E48模块
HDMI 1.4 输入HDMI1.4输入处理模块包括HDMI 的接口、主芯片MST6E48，HDMI1.4规范增加了3D格式，对于显示设备要求支持强制格式，MST6E48可以支持HDMI1.4 输入，当检测到输入信号为3D格式信号可以直接Bypass(旁路)输出到后端ECT223H模块进行处理。
3.22D转3D模块

图32D转3D原理
3.2.1 关键技术
2D转3D也可以说是二维+深度信息：即在传统的二维图像旁边添加一个z轴图像。z轴图像采用8位灰度编码(256级)，分辨率与左侧二维图像相同。图像中的像素与二维图像一一对应，它包含了对应二维像素的视差信息。其中0对应屏幕后部视差最大的物体，255对应最靠近观赏者的景物。
提取景深以后再根据相应算法产生两幅内容不同的图像，模拟左右眼因视角差看到的不同图像，简单来说就是2维(2D)的图像根据灰度的差别进行抠像渲染，生成左右眼的两帧图像。
3.2.2 3D处理模块ECT223H
ECT223H可以支持2D转换3D、3D格式转换、3D信号转换2D信号等功能。

图4 ECT223H信号处理框图
信号模块的功能：
60Hz的信号先经过2D检测分析将不同运动速度的信号进行特定的同静态算法分析处理;2D转换3D模块将图像进行映射，将每一个点按照色深形成一个3D映射图后，再从3D映射图中提取左、右眼的完整的帧信号;3D格式有多种格式(例如上下格式、左右格式、行交错格式、像素交错格式等)，3D 格式转换模块就是将不同的3D输入格式转换成其他3D格式以配合不同的终端显示要求。本方案介绍的是为3D快门式终端显示方案，则输出的3D格式为Side By Side格式(左右格式)，左右格式就是将左右眼的信号压缩成半帧信号，左右顺序放在原来HDMI1.4的一个帧里。如图5所示，Side by side信号左右顺序牺牲了信号的水平分辨率，但兼容了原来的HDMI1.4传输标准。左右格式信号的片源也是目前主流网上提供测试的片源。

图5 Side By Side 3D格式(左右格式)
3D转换2D模块，这个模块就是将3D 信号简单地抽取帧作为2D信号播出，利用芯片内部的行缓存模块来用于转换过程中信号缓存，格式化后的信号最高可以达到1920×1080P@50/60Hz。该模块最终输出的还是60Hz的LVDS信号。
3.3 MST6M30QS倍频模块
MST6M30QS是Mstar公司的一颗倍频芯片，除了倍频的功能外，也可以支持3D格式转换，可支持120Hz快门式3D或偏光式3D屏。
该芯片的功能较强大，可以支持2路60Hz的LVDS输入;进行色域的拓展处理，将窄色域的信号进行色域的扩展，对原色域进行微调;对信号的亮度进行调整处理;动态帧侦测和控制是对动态帧的频率时延进行补偿增强处理;支持3D格式转换，可以根据不同的3D输入信号调整为其他格式3D信号输出至后端的显示屏以实现最终的3D效果。
四、小结
本文介绍的基于MST6E48+ECT223H+MST6M30QSRR的液晶电视方案，能实现3d电视的播放，标清、高清都可以流畅的支持，并且可以将部分2D的信号转化为3D信号放出，可以使普通的DVD片源实现3D的震撼视觉效果。