基于YGV629的車載DVD圖形化顯示界面實(shí)現(xiàn)

1 引言
    汽車影音系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是以車載計(jì)算機(jī)為平臺(tái)，集車載視聽娛樂、導(dǎo)航、網(wǎng)絡(luò)控制等為一體的多媒體信息系統(tǒng)。由于影音媒體接入端口的增加，突出了用戶使用，系統(tǒng)控制復(fù)雜度以及信息導(dǎo)入率之間的矛盾，唯有引入屏幕視控(0nScreen Display，簡(jiǎn)稱OSD)系統(tǒng)的視頻圖形疊加，實(shí)現(xiàn)視頻圖像實(shí)時(shí)疊加字符、圖形，及時(shí)傳達(dá)和明確原畫面無法表達(dá)或無法明確表達(dá)的信息，使用戶顯示界面圖文并茂、醒目美觀．從而保證影音媒體使用便利和信息交互順暢。所以，研究車載DVD音影系統(tǒng)疊加圖形化的操作顯示界面具有實(shí)際意義。一般有兩種OSD的實(shí)現(xiàn)方式：外部疊加方式是疊加合成OSD發(fā)生器產(chǎn)生的視頻與圖像視頻：內(nèi)部疊加方式則是由視頻處理器直接在視頻緩存內(nèi)部疊加OSD信息后輸出合成的視頻。
    考慮到車載系統(tǒng)對(duì)于系統(tǒng)可靠性及性能價(jià)格方面的高要求，這里采用外部疊加方法實(shí)現(xiàn)0SD，使用YGV629作為0SD視頻疊加控制器，實(shí)現(xiàn)圖形化用戶界面。

2 YGV629簡(jiǎn)介
    YGV629型視頻顯示處理器內(nèi)置Line Buffer，無需VRAM，可通過調(diào)用外部存儲(chǔ)器(圖形庫(kù))中的圖形單元(Sprite)位圖數(shù)據(jù)，構(gòu)成畫面圖形單元的屬性，從而使畫面自動(dòng)合成形成圖形視頻。
    圖1所示YGV629的內(nèi)部原理框圖。它有內(nèi)外兩種同步模式。在內(nèi)同步模式下，由內(nèi)部時(shí)序自同步輸出標(biāo)準(zhǔn)格式如PAL，NTSC制式的圖形視頻信號(hào)；在外同步模式下，則由外部視頻源提供同步時(shí)基，并將圖形視頻與之鎖定，以便在兩種視頻的后端同步疊加。同時(shí)YGV629還輸出同步于行場(chǎng)信號(hào)的視頻疊加脈沖Ys，用于后級(jí)視頻疊加。

    YGV629能夠完成圖形和線段的視頻處理，需要顯示的圖形信息以屬性形式存儲(chǔ)于“顯示屬性RAM”中。圖形單元屬性由顯示位置坐標(biāo)、圖形編號(hào)(圖形庫(kù)中的起始地址)、縮放倍率等12個(gè)字節(jié)參數(shù)組成；線段屬性由線段起始結(jié)束坐標(biāo)、線寬、顏色等8個(gè)字節(jié)參數(shù)組成。通過調(diào)整更新“顯示屬性RAM”中的數(shù)據(jù)得到所需的圖形組合畫面。如要顯示動(dòng)畫效果，只需動(dòng)態(tài)更新屬性中的數(shù)據(jù)即可。
    YGV629主要性能指標(biāo)：顯示容量為同屏可同時(shí)顯示341幅圖形單元：屬性RAM容量為4 096字節(jié)；調(diào)色板RAM容量為2 048字節(jié)；彩色顯示模式有查色表模式和直接彩色模式；視頻輸出為模擬RGB和數(shù)字RGB(6 bit×3)；支持圖形庫(kù)容量為最大256 MB；支持顯示模式有PAL，NTSC，QVGA，VGA，WVGA，SVGA；MCU接口有SPI接口和并行數(shù)據(jù)接口；采用OFPl44封裝；_T作溫度范圍為一40℃～+85℃。

3 圖形、視頻疊加原理
    YGV629根據(jù)“屬性RAM”存儲(chǔ)的屬性數(shù)據(jù)，按照屬性定義的顯示層(Layer)優(yōu)先級(jí)處理，輸出混合后的圖形視頻。其中每一圖形單元占用一層，線段可以是多條線段占用一層，通過選擇不同的顯示層及采用透明色等方法可方便實(shí)現(xiàn)所需的圖形疊加。圖2為圖形單元疊加過程示意圖。為了保證圖形視頻與DVD視頻的疊加，YGV629以DVD視頻的行場(chǎng)為同步時(shí)基，保證其輸出的圖形視頻以及疊加控制信號(hào)Ys與外部視頻具有同步關(guān)系。實(shí)際上Ys信號(hào)是圖形視頻的選通狀態(tài)信號(hào)，當(dāng)有圖形視頻時(shí)其信號(hào)為高電平，而無圖形視頻時(shí)，則為低電平，用Ys控制視頻開關(guān)選通圖形視頻和DVD視頻，實(shí)現(xiàn)視頻疊加。圖3是視頻疊加時(shí)序關(guān)系圖。

4 系統(tǒng)方案及實(shí)現(xiàn)
    常規(guī)DVD系統(tǒng)是由DVD機(jī)芯、MCU控制器、顯示器、收音機(jī)及音頻處理等電路組成。為了增加圖形化界面，在常規(guī)DVD系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加由YGV629組成的OSD電路，如圖4所示。MCU通過內(nèi)部總線控制DVD機(jī)芯等設(shè)備的同時(shí)墑過顯示“屬性RAM”更新顯示畫面，此時(shí)MCU只需更改少量的屬性參數(shù)，所以MCU可通過SPI串行總線控制以YGV629為核心的OSD系統(tǒng)。

    OSD系統(tǒng)采用外部疊加方式工作，DVD機(jī)芯輸出的視頻行場(chǎng)同步作為YGV629的同步基準(zhǔn)，保證了YGV629輸出的0SD圖形視頻以及疊加開關(guān)信號(hào)(Ys)與DVD視頻的同步，使視頻開關(guān)能夠在統(tǒng)一的時(shí)基下實(shí)現(xiàn)視頻的混合疊加。疊加后的視頻信號(hào)與行場(chǎng)同步一同被送至LCD顯示器顯示。
    圖5是視頻疊加處理部分電路。圖中，YGV629的RGB視頻與DVD的RGB視頻被傳輸?shù)揭曨l開關(guān)SGM330，在Ys信號(hào)的控制下輸出混合疊加的視頻。由于視頻開關(guān)通過的信號(hào)頻率高，切換的速度快，所以視頻開關(guān)的選取原則應(yīng)當(dāng)保證有寬頻帶和低交叉干擾特性。

    應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)系統(tǒng)工作在PAL、NTSC視頻制式時(shí)，YGV629的外部工作時(shí)鐘的選取為相應(yīng)制式的彩色負(fù)載波的倍頻，其內(nèi)部PLL參數(shù)的設(shè)定與顯示畫面分辨率、大小、位置等有關(guān)，需要綜合各項(xiàng)參數(shù)設(shè)定好輸出的行場(chǎng)同步信號(hào)的頻率和脈寬。
    該設(shè)計(jì)方案采用2 MB的Flash器件作為圖形庫(kù)，存儲(chǔ)主畫面菜單、DVD界面按鈕、提示圖案等位圖圖形數(shù)據(jù)，滿足DVD圖形顯示界面要求。圖6是本方案的車載DVD圖形顯示界面的視頻疊加畫面。

5 結(jié)語
    以YGV629為核心的OSD系統(tǒng)，較好地解決了車載DVD系統(tǒng)圖形界面與系統(tǒng)復(fù)雜性間的矛盾。由于采用“顯示屬性RAM”的形式完成圖形單元的顯示，只需調(diào)整屬性RAM參數(shù)就可完成圖形單元畫面的變更及動(dòng)畫的顯示效果。實(shí)際效果證明，使用YGV629組成的系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，滿足車載系統(tǒng)的機(jī)械、電氣性能要求。