LCD顯示的一些基本概念以及DSI的一些clock解釋

 數字視頻的基本概念源自於模擬視頻。對於模擬視頻我們可以這樣理解：視頻可以分解為若干個基本視點（像素），每個像素都有獨立的色彩信息，在屏幕上依次將 這些點用電子槍按照行和列打出來，就形成了一幅完整畫面，連續的打出畫面，利用人眼的延遲特點就可以“顯示”動態的圖像了。

 

水平消隱：電子槍從左到右畫出象素，它每次只能畫一條掃描線，畫下一條之前要先回到左邊並做好畫下一條掃描線的准備，這之間有一段時間叫做水平消隱（HBlank）。

垂直消隱：在畫完全部256條掃描線之后它又回到屏幕左上角准備下一次畫屏幕（幀），這之間的一段時間就是垂直消隱（VBlank）。電子槍就是在不斷的走‘之’字形。

 

 

    行同步（HSYNC ）：行同步就是讓電子槍控制器知道下面要開始新的一行像素

    場同步（VSYNC：  場同步就是告訴電子槍控制器下面要開始新的畫面

    數據使能（DE ）： 在數據使能區是有效的色彩數據，不在使能范圍內的都顯示黑色。

    前肩（Front Porch ）/ 后肩  （Back Porch ） ：行同步或場同步信號發出后，視頻數據不能立即使能，要留出電子槍回掃的時間。以行掃描為例，從HSYNC結束到DE開始的區間成為行掃描的后肩（綠色區域），從DE結束到HSYNC開始稱為前肩（紫色區域）。同樣對於場掃面也可以由類似的定義。

 

Pixel clock：像素時脈(Pixel clock)指的是用來划分進來的影像水平線里的個別畫素， Pixel clock 會將每一條水平線分成取樣的樣本，越高頻率的 Pixel clock，每條掃瞄線會有越多的樣本畫素。

　 HFP: Horizon front porch

　 HBP: Horizon back porch

    VFP: Vertical front porch

    VBP: Vertical back porch

　 HDP： Horizon display period

    VDP:  Vertical display period

 

HTP = HSYNC + HDP + HFP + HBP

VTR = VSYNC + VDP + VFP + VBP

f dot _ clk = pixel clock
f dot _ clk = f v * VTR * HTP
f v = vertical frequency  (這個是頻率，平時見到的很多時候是60HZ)

pixel clock = ()
制式          總掃描線       圖像區域掃描線       水平總象素       圖像區域水平象素       采樣頻率
1080I/60Hz       1125       1080                      2200             1920            74.25MHz
1080I/50Hz       1125       1080                      2640             1920            74.25MHz
720P/60Hz       750         720                       1650             1280            74.25MHz
720P/50Hz       750         720                       1980             1280            74.25MHz

帶寬：視頻帶寬代表顯示器顯示能力的一個綜合指標，指每秒鍾所掃描的圖素個數，即單位時間內每條掃描線上顯示的頻點數總和，在模擬視頻中以MHz為單位，圖1的視頻模擬帶寬計算如下：，

Analog BandWidth=1650*750*60=74.25MHz 含義為每個時鍾要傳輸74.25M個模擬視頻數據。所以720p60 的pclk為74.25Mhz,同理1080P60的P CLOCK為148.5MHz

但是在數字視頻中由於每個像素都是由3種不同的顏色來表示，每種顏色右由一定數量的比特來傳輸，因此通常會用bps來表示數字帶寬，如果圖1中使用了RGB傳輸，每種顏色用1個字節來輸出，那么該視頻的數字帶寬為：

Digital BandWidth= 模擬帶寬*8bit*3=1.782Gbps 含義為每秒要傳輸1.782G個比特數據

 

DSI Clock

目前主流的lcd都是使用mipi總線，涉及到的一些clock在這里整理一下：

H-total = HorizontalActive + HorizontalFrontPorch + HorizontalBackPorch + HorizontalSyncPulse + HorizontalSyncSkew

V-total = VerticalActive + VerticalFrontPorch + VerticalBackPorch + VerticalSyncPulse + VerticalSyncSkew

Total pixel = H-total * V-total * 60(Hz通常都是這個，當然可以變).

Bitclk = Total pixel * bpp(byte) *8/lane number(有幾路mipi data lane).

Byteclk = bitclk/8

Dsipclk(Dsi pixel clock) = (Byteclk * lane number)/bpp(byte) = Total pixel * 8

Byteclk = pclk * pixel depth / lane number