基于DM6446中的高清數字視頻顯示接口設計方案（一）

本文通過直接對芯片內部PLL以及VENC時序發(fā)生器的配置，產生顯示高清數字視頻所需的像素時鐘和同步控制時序信號，VENC 的輸出再經由TFP410提供的DVI顯示接口，最終實現了720P，1080P以及WUXGA分辨率下的高清數字視頻顯示，最終說明了本文所提出方案是易用、可行，具有實用性。

　　0 引言

　　TI 公司推出的DM6446 芯片在視頻處理領域被廣泛的使用，其基于ARM+DSP 雙核架構，同時具備了通用處理器（GPP）和專用數字處理器（DSP）的功能。它的視頻處理子系統(tǒng)（VPSS）同時包含了視頻采集的接口-- 視頻處理前端（VPFE），以及視頻顯示的接口--視頻處理后端（VPBE），這也是其能夠在視頻處理領域嶄露頭角的重要組成部分。DM6446能夠同時支持標準時序PAL/NSTC制式的數字和模擬視頻輸出，也支持非標準模擬VGA顯示接口，但這模式的視頻輸出的分辨率都較低，不適用于需要大分辨率顯示的場合。

　　要讓其支持高清顯示，就必須通過編程配置，實現高清顯示所需的時序控制信號。DM6446 支持并行的24位RGB888視頻數據輸出，經過外部芯片編碼轉換后送給顯示器顯示。這里采用的編碼芯片是TFP410，它接收并行的圖像數據以及同步控制信號，經過編碼轉換后，按照DVI標準傳輸給顯示器進行顯示［5］。

　　文中第1 部分介紹了高清數字視頻接口設計的整體結構；第2部分介紹了TFP410的配置和使用方法；第3部分介紹了實現高清數字顯示所需的VENC的參數配置方法，同時結合OSD 窗口配置給出了實際的高清數字視頻顯示結果。

　　在目標板上，720P（1 280×720@60 Hz）、1 080P（1 920×1 080@60 Hz）以及WUXGA（1 920×1 200@60 Hz）分辨率的數字視頻顯示都能夠穩(wěn)定運行，說明這里提出的高清數字視頻顯示接口設計方案是正確、可行的，對基于DM6446高清數字視頻顯示應用具有實際意義。

　　1 高清數字視頻顯示接口整體結構

　　整個DVI 高清數字視頻顯示接口的結構如圖1 所示，主要可分為DM6446 的VPSS 接口部分以及DVI 驅動器TFP410接口兩部分。

　　VPFE從外部采集到視頻數據后存儲于DDR2中的指定位置，VPBE 中的在屏顯示模塊（OSD）也在DDR2中有對應的緩沖區(qū)，這些模塊與DDR2之間的數據傳輸都有專門的讀寫邏輯控制，以保證數據的傳輸帶寬滿足系統(tǒng)要求。對于高清顯示的支持，主要是對VPBE中的視頻編碼模塊（VENC）的時序控制部分的正確配置，包括VENC時鐘、OSD時鐘和輸出給TFP410的像素時鐘，以及視頻的行同步、場同步信號等，這些在后面會有具體介紹。

　　TFP410 主要起到視頻數據編碼的作用，將前面由VENC 輸出的圖像數據以及同步控制信號經編碼后用差分串行的方式（T.M.D.S）傳輸給顯示器，這可以保證數據在傳輸過程中的抗干擾能力。同時，TFP410 包含有一個I2C 接口，使得DSP 可以通過它配置DVI驅動器的工作模式。在系統(tǒng)上電后，TFP410 能夠檢測到顯示器是否連接，這樣DSP便可以通過檢查相應的狀態(tài)位來決定是否發(fā)送視頻數據。

　　2 TFP410 的工作模式配置

　　TFP410 支持的最高像素時鐘為165 MHz，能夠滿足高清數字視頻顯示的需求，其總共有兩種配置方法：

　　引腳直接配置法和I2C配置法。采用引腳直接配置的方法，上電后芯片可以直接工作在既定模式下，但是功能比較單一，工作模式不夠靈活。采用I2C配置的方法，便可以根據需要調整芯片的工作模式，包括數據采集的時鐘沿、數據位寬、數據采集延時等。通過讀取TFP410中的相關狀態(tài)寄存器，DSP端的應用程序還能夠獲得圖像傳輸的相關信息，包括水平、垂直全局分辨率，以及顯示器是否連接等。