一种多功能lcd显示控制器及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种IXD显示技术，尤其是涉及一种多功能IXD显示控制器及其控制方法。
【背景技术】
[0002]随着图像视频显示技术不断发展，可视化操作已成为当前嵌入式系统中人性化体验的重要组成部分，图像视频嵌入式系统得到了广泛应用。图像视频嵌入式系统主要包括前级系统(单片机和ARM等)、LCD显示控制器(可直接集成在图像视频嵌入式系统内部)、存储器、摄像头和LCD显示屏。LCD显示控制器是当前图像视频嵌入式系统不可或缺的重要组成部分。随着多媒体显示要求的提高，各种功能和需求都对LCD显示控制器提出了更高的要求，图像信号的传输显示控制、多类型接口、图像缩放调整叠加、画中画显示和OSD等功能都需要IXD显示控制器来实现。但是现有的IXD显示控制器主要为芯片型IXD显示控制器，其灵活性不足，且输入接口单一，难以将上述功能完全灵活的嵌入，由此导致图像视频嵌入式系统在实现上述功能时，只能把多类型接口匹配、图像缩放调整叠加和画中画显示放到前级系统进行处理，处理完成后再输入到LCD显示控制器中进行处理，由此导致前级系统处理信息量大、可移植性弱、资源成本增加。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题之一是提供一种具备多类型接口匹配、图像缩放调整叠加和画中画显示功能的多功能IXD显示控制器，该多功能IXD显示控制器应用于图像视频嵌入式系统中时，可以减少前级系统的信息处理负担，提高其可移植性，减少资源成本。
[0004]本发明解决上述技术问题之一所采用的技术方案为:一种多功能IXD显示控制器，包括主控模块、用于接入显示界面信号的8080接口模块、用于接入视频信号的视频接口模块、第一 FIFO缓存模块、第二 FIFO缓存模块、视频处理模块、显示处理模块、合成叠加模块、OSD叠加模块、时序发生模块、第一 SDRAM控制器和第二 SDRAM控制器；所述的视频接口模块与所述的第一 FIFO缓存模块连接，所述的第一 FIFO缓存模块与所述的视频处理模块连接，所述的视频处理模块与所述的第一 SDRAM控制器连接；所述的8080接口模块与所述的第二 FIFO缓存模块连接，所述的第二 FIFO缓存模块与所述的显示处理模块连接，所述的显示处理模块与所述的第二 SDRAM控制器连接；所述的第一 SDRAM控制器和所述的第二SDRAM控制器分别与所述的合成叠加模块连接，所述的合成叠加模块与所述的OSD叠加模块连接，所述的OSD叠加模块与所述的时序发生模块连接，所述的主控模块分别与所述的视频处理模块、所述的显示处理模块和所述的合成叠加模块连接。
[0005]与现有技术相比，本发明的多功能LCD显示控制器的优点在于将视频接口模块与外部视频采集模块连接，8080接口模块与前级系统连接，通过8080接口模块接入显示信号并缓存到第一 FIFO缓存模块，通过视频接口模块接入视频信号并缓存到第二 FIFO缓存模块，主控模块根据外部控制信息控制视频处理模块、显示处理模块和合成叠加模块对视频信号和显示信号进行处理合成，然后通过OSD叠加模块添加随屏字符得到最终合成数据，最后通过时序发生模块将最终合成数据按照相应的时序在LCD显示屏显示，由此本发明的多功能LCD显示控制器具备多类型接口匹配、图像缩放调整叠加和画中画显示多种功能，应用于图像视频嵌入式系统中时，可以减少前级系统的信息处理负担，提高其可移植性，减少资源成本。
[0006]本发明所要解决的技术问题之二是提供一种具备多类型接口匹配、图像缩放调整叠加和画中画显示功能的多功能LCD显示控制器的控制方法，该LCD显示控制器的控制方法应用于图像视频嵌入式系统中时，可以减少前级系统的信息处理负担，提高其可移植性，减少资源成本。
[0007]本发明解决上述技术问题之二所采用的技术方案为:一种多功能IXD显示控制器的控制方法，包括以下步骤:
[0008]①将初始视频数据通过视频接口模块存储到第一 FIFO缓存模块中，将初始显示数据通过8080接口模块存储到第二 FIFO缓存模块中；
[0009]②视频处理模块获取第一 FIFO缓存模块中存储的初始视频数据，显示处理模块获取第二 FIFO缓存模块中存储的初始显示数据；
[0010]③主控模块将视频数据处理命令发送给视频处理模块，将显示数据处理命令发送给显示处理模块；视频数据处理命令包括视频数据的缩放倍数和视频数据包含的各像素点在IXD显示屏的显示区域中的显示地址，显示数据处理命令包括显示数据包含的各像素点在IXD显示屏的显示区域中的显示地址；
[0011]④视频处理模块根据视频数据处理命令对初始视频数据进行缩放处理和显示地址处理，得到待显示的视频数据，该待显示的视频数据中各像素点按照其对应的显示地址分布在LCD显示屏的显示区域中，待显示的视频数据通过第一 SDRAM控制器存储到与第一SDRAM控制器连接的外部第一 SDRAM中；显示处理模块根据显示数据处理命令对初始显示数据进行显示地址处理，得到待显示的显示数据，该待显示的显示数据中各像素点按照其对应的显示地址分布在IXD显示屏的显示区域中，待显示的显示数据通过第二 SDRAM控制器存储到与第二 SDRAM控制器连接的外部第二 SDRAM中；
[0012]⑤主控模块发送显示控制命令给合成叠加模块，合成叠加模块根据显示控制命令对待显示的视频数据和待显示的显示数据进行合成叠加处理，得到初步合成数据，并将初步合成数据发送给OSD叠加模块；
[0013]⑥OSD叠加模块将外部输入的随屏字符叠加到初步合成数据中得到最终合成数据并发送给时序发生模块；
[0014]⑦时序发生模块产生最终合成数据在LCD显示屏显示需要的时序信号，将最终合成数据显示到IXD显示屏上。
[0015]所述的步骤⑤中主控模块发送的显示控制命令分为三种，分别为单视频输出模式命令、单显示数据输出模式命令和画中画显示模式命令；当显示控制命令为单视频输出模式命令时，合成叠加模块通过第一 SDRAM控制器获取外部第一 SDRAM内存储的待显示的视频数据，并将该待显示的视频数据作为初步合成数据输出；当显示控制命令为单显示数据输出模式命令时，合成叠加模块通过第二 SDRAM控制器获取外部第二 SDRAM内存储的待显示的显示数据，并将该待显示的显示数据作为初步合成数据输出；当显示控制命令为画中画显示模式命令时，合成叠加模块按照以下规则从LCD显示屏的显示区域的起始显示地址开始依次识别显示地址，直至到达IXD显示屏的显示区域的结束显示地址:如果在IXD显示屏的显示区域的一个显示地址处仅存在待显示的视频数据的像素点，则合成叠加模块仅通过第一 SDRAM控制器获取外部第一 SDRAM内存储的待显示的视频数据在该显示地址处的像素点；如果在LCD显示屏的显示区域的一个显示地址处仅存在待显示的显示数据的像素点，则合成叠加模块仅通过第二 SDRAM控制器获取外部第二 SDRAM内存储的待显示的显示数据在该显示地址处的像素点；如果在IXD显示屏的显示区域的一个显示地址处既存在待显示的视频数据的像素点又存在待显示的显示数据的像素点，则合成叠加模块仅通过第一SDRAM控制器获取外部第一 SDRAM内存储的待显示的视频数据在该显示地址处的像素点；合成叠加模块将获取的待显示的视频数据中的各像素点按照其显示地址放置在一层上作为待合成视频数据，将获取的待显示的显示数据中的各像素点按照其显示地址放置在一层上作为待合成显示数据，将待合成视频数据层叠在待合成显示数据的上一层得到初步合成数据输出。采用上述方法来得到初步合成数据，可以增加用户使用LCD显示屏的可选择空间，充分利用屏幕进行有效信息的显示，单视频输出用于倒车影像等只需视频显示的场合，增加用户可以观察范围；单显示数据输出用于界面操作等只需控制操作显示的场合，增加用户操作体验；画中画显示模式则是在需要依据监控视频进行控制操作的场合，免除了观察控制需要不停切换，而且可以最直观的进行操作控制。
[0016]所述的步骤⑥中OSD叠加模块将外部输入的随屏字符叠加到初步合成数据中的叠加方式包括两种，分别为覆盖叠加方式和透明叠加方式:当为覆盖叠加方式时，采用随屏字符将初步合成数据中与随屏字符在LCD显示屏的显示区域中显示地址相同的像素点直接覆盖掉；当为透明叠加方式时，按照以下步骤进行叠加:
[0017]a、确定随屏字符与初步合成数据在IXD显示屏中显示地址重叠的显示区域；
[0018]b、获取重叠的显示区域内各显示地址对应的初步合成数据的像素点和随屏字符的像素点；
[0019]C、根据以下公式计算重叠的显示区域内各个显示地址对应的透明叠加像素点的红色分量、绿色分量和蓝色分量:
[0020]R = alpha*R_data+(1-alpha) *R_area
[0021]G = alpha*G_data+(1-alpha)*G_area
[0022]B = alpha*B_data+