一、引言

近年3D LED顯示技術(shù)不斷的深化發(fā)展，在電影《阿凡達(dá)》的引爆下，3D LED電視越來(lái)越普及，成為當(dāng)今客廳顯示的主流。另外，藍(lán)光DVD也逐步替代了傳統(tǒng)的DVD ，藍(lán)光DVD提供了更為清晰的高清片源，尤其是3D片源，藍(lán)光DVD的接口由HDMI1.3 發(fā)展到了支持3D格式信源設(shè)計(jì)的HDMI1.4標(biāo)準(zhǔn)。本文著重介紹了一種實(shí)現(xiàn)能夠播放3D片源，還可以將2D信號(hào)轉(zhuǎn)成3D信號(hào)播出的液晶電視解決方案。

二、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹

圖1是MST6E48+ECT223H+MST6M30QS的3D液晶電視方案的系統(tǒng)框圖。

圖1 3D LED液晶電視系統(tǒng)框圖

我們省略了該系統(tǒng)其它非3D通道的框圖，重點(diǎn)描述3D處理的通道，通道主要包括：HDMI輸入模塊，主芯片MST6E48，2D轉(zhuǎn)3D的處理芯片ECT223H，將60Hz 3D信號(hào)進(jìn)行倍頻處理轉(zhuǎn)換成120Hz信號(hào)的MST6M30QS芯片等。

三、主要通道模塊的介紹

3.1MST6E48模塊

Mstar公司(晨星半導(dǎo)體公司)的MST6E48是一顆功能強(qiáng)大的主芯片，集成了CPU內(nèi)核、中頻解碼模塊、模擬音視頻解碼模塊、主流的流媒體解碼模塊(可支持多種流媒體格式解碼)、Video De-interlace(視頻信號(hào)的隔行轉(zhuǎn)逐行處理)、Scaler處理模塊、雙10-bit LVDS接口、HDMI處理接口，功能強(qiáng)大高速DDR2接口等，該電視方案的主要控制都由MST6E48完成。

圖2 MST6E48模塊

HDMI 1.4 輸入HDMI1.4輸入處理模塊包括HDMI 的接口、主芯片MST6E48，HDMI1.4規(guī)范增加了3D格式，對(duì)于顯示設(shè)備要求支持強(qiáng)制格式，MST6E48可以支持HDMI1.4 輸入，當(dāng)檢測(cè)到輸入信號(hào)為3D格式信號(hào)可以直接Bypass(旁路)輸出到后端ECT223H模塊進(jìn)行處理。

3.22D轉(zhuǎn)3D模塊

圖32D轉(zhuǎn)3D原理

3.2.1 關(guān)鍵技術(shù)

2D轉(zhuǎn)3D也可以說是二維+深度信息：即在傳統(tǒng)的二維圖像旁邊添加一個(gè)z軸圖像。z軸圖像采用8位灰度編碼(256級(jí))，分辨率與左側(cè)二維圖像相同。圖像中的像素與二維圖像一一對(duì)應(yīng)，它包含了對(duì)應(yīng)二維像素的視差信息。其中0對(duì)應(yīng)屏幕后部視差最大的物體，255對(duì)應(yīng)最靠近觀賞者的景物。

提取景深以后再根據(jù)相應(yīng)算法產(chǎn)生兩幅內(nèi)容不同的圖像，模擬左右眼因視角差看到的不同圖像，簡(jiǎn)單來(lái)說就是2維(2D)的圖像根據(jù)灰度的差別進(jìn)行摳像渲染，生成左右眼的兩幀圖像。

3.2.2 3D處理模塊ECT223H

ECT223H可以支持2D轉(zhuǎn)換3D、3D格式轉(zhuǎn)換、3D信號(hào)轉(zhuǎn)換2D信號(hào)等功能。

圖4 ECT223H信號(hào)處理框圖

信號(hào)模塊的功能：

60Hz的信號(hào)先經(jīng)過2D檢測(cè)分析將不同運(yùn)動(dòng)速度的信號(hào)進(jìn)行特定的同靜態(tài)算法分析處理;2D轉(zhuǎn)換3D模塊將圖像進(jìn)行映射，將每一個(gè)點(diǎn)按照色深形成一個(gè)3D映射圖后，再?gòu)?D映射圖中提取左、右眼的完整的幀信號(hào);3D格式有多種格式(例如上下格式、左右格式、行交錯(cuò)格式、像素交錯(cuò)格式等)，3D 格式轉(zhuǎn)換模塊就是將不同的3D輸入格式轉(zhuǎn)換成其他3D格式以配合不同的終端顯示要求。本方案介紹的是為3D快門式終端顯示方案，則輸出的3D格式為Side By Side格式(左右格式)，左右格式就是將左右眼的信號(hào)壓縮成半幀信號(hào)，左右順序放在原來(lái)HDMI1.4的一個(gè)幀里。如圖5所示，Side by side信號(hào)左右順序犧牲了信號(hào)的水平分辨率，但兼容了原來(lái)的HDMI1.4傳輸標(biāo)準(zhǔn)。左右格式信號(hào)的片源也是目前主流網(wǎng)上提供測(cè)試的片源。

圖5 Side By Side 3D格式(左右格式)

3D轉(zhuǎn)換2D模塊，這個(gè)模塊就是將3D 信號(hào)簡(jiǎn)單地抽取幀作為2D信號(hào)播出，利用芯片內(nèi)部的行緩存模塊來(lái)用于轉(zhuǎn)換過程中信號(hào)緩存，格式化后的信號(hào)最高可以達(dá)到1920×1080P@50/60Hz。該模塊最終輸出的還是60Hz的LVDS信號(hào)。

3.3 MST6M30QS倍頻模塊

MST6M30QS是Mstar公司的一顆倍頻芯片，除了倍頻的功能外，也可以支持3D格式轉(zhuǎn)換，可支持120Hz快門式3D或偏光式3D屏。

該芯片的功能較強(qiáng)大，可以支持2路60Hz的LVDS輸入;進(jìn)行色域的拓展處理，將窄色域的信號(hào)進(jìn)行色域的擴(kuò)展，對(duì)原色域進(jìn)行微調(diào);對(duì)信號(hào)的亮度進(jìn)行調(diào)整處理;動(dòng)態(tài)幀偵測(cè)和控制是對(duì)動(dòng)態(tài)幀的頻率時(shí)延進(jìn)行補(bǔ)償增強(qiáng)處理;支持3D格式轉(zhuǎn)換，可以根據(jù)不同的3D輸入信號(hào)調(diào)整為其他格式3D信號(hào)輸出至后端的顯示屏以實(shí)現(xiàn)最終的3D效果。

四、小結(jié)

本文介紹的基于MST6E48+ECT223H+MST6M30QSRR的液晶電視方案，能實(shí)現(xiàn)3D電視的播放，標(biāo)清、高清都可以流暢的支持，并且可以將部分2D的信號(hào)轉(zhuǎn)化為3D信號(hào)放出，可以使普通的DVD片源實(shí)現(xiàn)3D的震撼視覺效果。