LED显示屏多视区裸眼3D的播放系统

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1、LED显示屏多视区裸眼3D的播放系统裸眼3D显示技术是指将原有3D信号流通过硬件控制分离出左右眼信号，然后应用双目视差原理，不用佩戴眼镜和头盔就可以直接呈现立体效果的一种显示技术。目前流行的几种3D技术都是需要额外佩戴观看用具，通过观看用具区分出左右眼不同画面，从而得到观赏3D的效果。观看用具主要有眼镜和头盔两种，长时间佩戴会让人觉得疲惫和头疼，特别是对于需要佩戴近视眼镜的人而言以这种方式观看3D视频，负担更重。裸眼3D的岀现解决了这一问题。目前市场上出现的裸眼3D大都以液晶显示器为载体，但是LCD想要做成大尺寸，造价高难度大。近年来，大屏幕显示系统发展迅猛，其中效

2、果最理想的应用范围最广泛的当属LED显示系统。本文旨在解决用大屏幕LED显示屏来播放裸眼3D视频的问题。LED显示屏由阵列排布的LED芯片组成，其显示的画面由PC机传送过来,可以显示视频，音频等文件。传统的LED显示屏播放系统主要由PC机，插在计算机总线插槽上的通讯卡，LED控制接口芯片z译码驱动电路等组成。其工作原理是将PC机作为上位机LED大屏幕上要显示的多媒体信息及其控制信息由插在计算机总线插槽上的通讯卡截取，再经由通讯电缆传到LED显示屏控制器上，经过视频控制器实时完成数据处理并传送到行、列驱动电路，从而产生行列时序和灰度信号对LED显示屏进行显示控制。对于

3、裸眼3D视频的播放,传统的LED显示屏播放系统不再适用。3DLED显示屏需要同时承载区分的左右眼信号，也就是意味着3D视频信号从PC机传出后，必须能够解码成左右眼信号。通过解码系统出来的信号，并不一定能保证同步，需要进行信号的采集和处理，来保证左右眼信息的同步，最终将左右眼信号传输到LED控制器来实现LED显示屏的3D播放。为了优化3D效果，采用多视区播放系统，使得3D效果的观察更加平滑。1设计方案1.1总体设计方案多视区裸眼3D的播放系统由视频解码系统和视频显示系统两部分组成。整体设计方案如图1所示。31）视频流电脑数字显卡频码统视解系频示统视显系LED图1系统设

4、计方案Fig.1Systemdesign3D片源的信息流模拟信号通过上位机电脑输岀后，产生数字DVI信号。数字信号经过视频解码系统输出左右眼信号,信号经过视频显示模块的处理后加载到LED屏上，通过双目视差原理，观看者便可以看到3D效果。视频解码系统和视频显示系统的功能如下:1）视频解码系统：上位机通过显卡直接输岀3D视频的DVI信号，而后将信号高速缓存并采用视频分离芯片将左右眼图像信号分离，通过高速视频无损时钟同步分割技术，同步输岀双通道的LVDS信号。实现数据的高速率，低噪声，远距离，高准确度的传输⑶。2）视频显示系统：将双通道的LVDS信号转换为全数字输出的DV

5、I-D信号，数字信号通过分频器分别将左眼信号分成N路（由于是多视区路数可以设定）同时将右眼信号分成N路，通过网卡发送到同步LED控制系统，可对LED显示屏进行高精度逐点亮度校正,实现高刷新率、高灰度和高亮度控制。1.2视频解码系统设计方案视频解码单元基于FPGA技术，采用SDRAM作为数据图像的缓存器，对立体视频的像素数据进行分割存储和同步输出如图2所示。图2视频解码设计方案Fig・2Videodecoderunitdesign视频处理模块由FPGA完成，按照画面分割的要求，对数字立体视频数据进行提,分割存储和同步输出处理。通过对视频的处理得到左右眼视频图像数据，通

6、过FIFO时钟同步模块的控制按照一定的时序同步输出左右眼影像⑷。硬件部分采用AlteraCycloneH系列的EP2C35F484C8作为主控芯片，对视频数据进行提取、分割和同步输出等视频处理。采用的4片SDRAM的型号为MT48LC4M3282。作为左右眼影像存储模块，共有4片SDRAM分成两组，每组中一片用于左眼影像缓存，另一片用于右眼图像缓存，两组之间进行乒乓操作，即—组进行对—帧图像的读操作时，另一组进行对下一帧图像写操作⑸。左右眼信号分离输出后，通过输出模块如图3所示，发出视频显示单元所需的LVDS信号。图3视频解码输出系统设计方案卜i吕.3Videode

7、coderunitoutputdesign将左眼输出的DVI信号过渡存储在写数据缓冲模块,然后数据位数转换模块转换写数据缓冲模块存储的数据的位数大小以符合SDRAM的标准。将数据存入SDRAM控制器后再通过读数据缓冲模块将SDRAM的数据转换成3D影像所需要的LVDS信号，发送到LVDS发生器。各模块的功能通过fpga的控制来实现。写数据缓冲模块主要用于实现时钟域的有效过渡，两块FPGA时钟可能会不同步，必须写进去再读岀来实现时钟的过渡。读数据缓冲模块主要用来缓冲分割后的左右眼视频信号转换成LVDS信号，发送给LVDS发生器。13视频显示系统设计方案视频显示单元