利用CME-M5實(shí)現(xiàn)1080P高清字符疊加的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

　　隨著信息化技術(shù)的提高，人們對(duì)于視覺欣賞的要求越來越高。“視覺沖擊力”成為人們?cè)u(píng)判顯示性能的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。視覺沖擊力不僅要求畫面尺寸超大，最主要的還要要求畫面顯示清晰，包括圖片與文字。為了滿足這種訴求，本文以京微雅格CME-M5（金山）為例，為您分析如何在HDMI高清信號(hào)中疊加字符，并且最終實(shí)現(xiàn)高清輸出的過程。

　　如下圖所示，不難看出， 就是把一路HDMI高清信號(hào)通過HDMI轉(zhuǎn)RGB芯片送到CME-M5后，與外部的字符芯片進(jìn)行高清疊加后，再通過RGB轉(zhuǎn)HDMI送出來。

　　拋開其它的功能，從最最簡單By-Pass開始驗(yàn)證， 就是說， 150MHz的24bit RGB進(jìn)，不作任何處理，直接把150MHz的24 bit RGB送出，如果By-Pass都搞不定，其它功能再調(diào)試也是枉然。By-Pass的關(guān)鍵代碼如下：

　　以列灰階的驗(yàn)證，是最容易看出問題的。簡單補(bǔ)充一下，什么叫灰階？

　　灰階代表了由最暗到最亮之間不同亮度的層次級(jí)別。這中間層級(jí)越多，所能夠呈現(xiàn)的畫面效果也就越細(xì)膩。以8bit panel為例，能表現(xiàn)2的8次方，等于256個(gè)亮度層次，我們就稱之為256灰階。

　　對(duì)應(yīng)于數(shù)字邏輯來說， 就是R/G/B從0~255漸變的過程，分成256等份，遞增為1， 叫256灰階;分成8等份，遞增值為32，叫8灰階。

　　假設(shè)計(jì)是256級(jí)的黑白灰屏， R-G-B三色同時(shí)由FF變?yōu)?0，即24根數(shù)據(jù)線同時(shí)電平翻轉(zhuǎn)，這對(duì)FPGA芯片的供電、速度要求是最高的， 所以專用測試驗(yàn)證來看，灰階基本上可以驗(yàn)證視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量是否穩(wěn)定可靠， 其它的拿圖片混過關(guān)的實(shí)際上都不算數(shù)的。

　　那好吧， 我們就以256灰階作為參考圖例驗(yàn)證。

　　按照一般CPLD EPM240的設(shè)計(jì)， 直通的效果是完美，不用懷疑，已經(jīng)過廣泛的使用。正常的效果如下，沒亮線，沒噪點(diǎn)。

　　而在通過M5-ByPass的顯示效果如下所示（幾張示例圖片），幾種顏色的灰階都出現(xiàn)亮線。

　　根據(jù)以上可得， 像CPLD那種By-Pass的方式是行不通的。 引起灰階亮線問題，一般有兩個(gè)：

　?。?） 一個(gè)是驅(qū)動(dòng)電流不足;

　　（2） 另一個(gè)是IO或時(shí)鐘速度跟不上，數(shù)據(jù)沒有對(duì)齊;

　　先從第一個(gè)解決方案著手，在primace7.2下把默認(rèn)的HS，VS輸出4mA（default）改為8mA，對(duì)翻轉(zhuǎn)速度比較快的PCLK改為16mA。而輸入全部加拉弱上拉，改了以后僅對(duì)黃色灰階有改善（看不出亮線），其它的并沒有改進(jìn)行。