基于TVP5150的視頻LCD顯示設計

摘要：視頻監控顯示器在工業(yè)、生活及軍事領(lǐng)域都有廣泛應用。本文設計了一種可在TFT液晶屏上顯示的視頻監控顯示器，以?xún)惹?051單片機的TFT液晶縮放引擎芯片為控制中心，以視頻轉換芯片TVP5150為硬件核心。電路將模擬視頻信號編碼為ITU-R BT．656類(lèi)型的數據流。單片機管理整個(gè)工作流程，縮放引擎芯片進(jìn)行圖像處理，把數據流轉換為低電壓差分信號，最終在液晶屏上獲得監控圖像。該顯示器結構輕薄，電路簡(jiǎn)單，性能可靠，圖像顯示清晰穩定。
關(guān)鍵詞：TVP5150；ITU-R BT．656；圖形縮放引擎；低電壓差分信號

視頻監控系統目前在軍用車(chē)載偵察、日常生產(chǎn)、生活中應用十分廣泛。隨著(zhù)數字化生活的進(jìn)一步提高，當前視頻監控系統正逐步由模擬化走向數字化?，F代常見(jiàn)的數字視頻處理系統通常使用視頻解碼芯片將模擬視頻信號直接轉換成數字信號，應用較多的有philips的SAA711 1、SAA7114，TI的TVPS022、TVP5150等。TI公司的視頻解碼芯片TVP5150以其卓越的性能和高性?xún)r(jià)比廣泛地得到應用，它能將模擬視頻信號轉換成為符合ITU-R BT．656標準的數字信號，使用數字化接口的LCD顯示器能獲得比傳統CRT顯示器更清晰、穩定的畫(huà)面。
視頻轉換處理電路是LCD監視器里最重要的組成部分，主要由視頻轉換芯片和液晶控制芯片(SCALER)組成。

1 系統總體設計方案
1．1 原理
本系統主要由視頻轉換模塊、8051內核單片機和液晶圖形縮放引擎(SCALER)組成，系統框圖如圖1所示。NOVATEK單片機通過(guò)I2C接口控制其余兩部分模塊的工作，TVP5150把復合視頻轉換成標準8位的ITU-RBI.656格式的數字信號傳輸到SCALER，SCALER通過(guò)解碼矩陣電路把解調后的信號轉換成三基色RGB信號，最后通過(guò)增益／偏移控制、伽馬校正、抖動(dòng)處理和圖形縮放變成LVDS信號輸出到液晶屏，單片機通過(guò)串口連接主機可以檢測TVP5150和SCALER的工作狀態(tài)。

1．2 ITU-RIBT．656視頻標準
ITU-R BT.601是“演播室數字電視編碼參數”標準，而ITU-R BT.656則是ITU-R BT.601附件A中的數字接口標準。ITU-R BT．656輸出8位Y：Cb：Cr=4：2：2的數據格式，同步信號內嵌于數據流中串行輸出，也可以單獨引腳與數據流并行輸出。圖2所示為完整的一幀數據，分奇偶兩場(chǎng)，23～311行是偶數場(chǎng)數據，366～624行是奇數場(chǎng)數據，FID為奇偶場(chǎng)指示信號，在場(chǎng)同步信號(VSYNC)下降沿跳變。VBLK為場(chǎng)消隱信號，高電平有效，可以通過(guò)設置TVP5150寄存器來(lái)改變其長(cháng)短，控制有效圖像數據輸出，因此在VBLK信號低電平期間對應輸出視頻有效數據。

每一行的數據結構如圖3所示。每行開(kāi)始的288字節為行控制信號，開(kāi)始的4字節為EAV(有效視頻結束)信號，緊接著(zhù)280個(gè)固定填充數據，最后4個(gè)字節是SAV(有效視頻起始)信號。SAV信號和EAV信號有3字節的前導：FF、FF、00；最后1字節XY表示該行位于整個(gè)數據幀的位置以及如何區分SAV、EAV信號。