LK9300 多输入转 MIPI DSI 点屏方案
方案简介
LK9300 是面向多输入视频显示的 MIPI DSI 点屏方案，适用于嵌入式显示屏、便携监视器、设备预览屏及多信号观察终端。方案将输入接收、图像缩放、帧率适配与多画面合成结合，为不同来源的视频提供统一的屏幕输出。
支持 HDMI、DP 或 USB-C DP Alt Mode 输入，输入最高分辨率为 4K60，经视频处理后输出至目标 MIPI DSI 显示屏。USB-C 视频输入要求源设备支持 DP Alt Mode；具体接口组合与外围电路按板卡设计确认。4K60 为输入接收规格，不代表屏幕输出分辨率或多窗口同时处理规格。
核心优势：输入时序与屏幕时序无需严格一致
传统无缩放、无帧率转换的直通点屏方案，通常要求输入 Timing 与屏幕要求严格匹配。开机 BIOS、启动菜单或系统切换分辨率时，输入时序一旦偏离屏幕要求，就可能无法显示。
LK9300 通过 Scaler + FRC 将输入画面转换为屏幕所需的分辨率、刷新率与输出时序。 在支持的输入时序范围内，即使 BIOS 画面与屏幕原生 Timing 不同，也能适配显示，无需让主机始终输出与屏幕完全一致的时序。
演示样机
演示样机采用 720×1280 @ 60 Hz 的 MIPI DSI 竖屏配置，用于展示多输入视频点屏方案。该规格为当前演示样机的显示配置，不代表方案支持的最高分辨率。
与直通点屏方案对比
| 对比项 | 无 Scaler / FRC 的直通方案 | LK9300 视频处理方案 |
|---|---|---|
| 输入与屏幕 Timing | 通常要求严格匹配，包括分辨率、刷新率、同步与消隐参数 | 通过处理链路适配，输入和面板输出时序可不同 |
| BIOS / 启动界面 | 输出时序与屏幕不匹配时，可能黑屏或无法显示 | 将支持的 BIOS 输入时序转换为目标屏幕时序 |
| 系统分辨率切换 | 可能需要主机恢复到屏幕要求的特定 Timing | 通过 Scaler 与 FRC 适配支持的输入模式 |
| 高分辨率输入接低分辨率屏幕 | 无法仅靠接口直通完成缩放 | 最高接收 4K60 输入，再按目标面板规格处理输出 |
| PIP / Multiview | 纯直通链路不提供多画面合成 | 支持画中画与多画面布局 |
对比对象为不具备缩放、帧缓存时序适配和 FRC 能力的纯直通方案。BIOS 兼容性按目标主机实测，输入切换时仍可能存在重新锁定时间，不等同于保证所有主机、所有时序或全程无黑场。
四大核心能力
Scaler：图像缩放与屏幕适配
支持将输入画面缩放到目标屏幕分辨率或指定显示窗口，便于不同视频源共用同一块屏幕。可结合项目需求配置等比例显示、全屏缩放与裁剪策略，兼顾画面完整性和有效显示面积。
- 将输入视频尺寸适配到面板原生分辨率。
- 为 PIP 子窗口和 Multiview 分区分别规划显示尺寸。
- 根据输入与屏幕宽高比选择显示方式，减少拉伸变形。
FRC：帧率转换与输出时序适配
支持 FRC（Frame Rate Conversion，帧率转换），在输入帧率与屏幕刷新率不同的情况下，将输入视频适配到目标输出节奏，便于驱动固定刷新率面板及组织多路视频显示。
FRC 的可用输入/输出帧率组合、缓存需求与处理延迟需结合实际配置确认；此处的 FRC 指帧率适配，不代表运动估计补偿插帧（MEMC）。
PIP：画中画显示
支持 PIP（Picture in Picture），在主画面中叠加另一视频源的小窗口，可用于主机画面与摄像头预览、主信号与辅助信号同时观察。
可按项目需求配置主副画面来源、子窗口位置与尺寸，并通过控制界面切换布局。
Multiview：多画面同屏
支持 Multiview 多画面显示，将多个视频源安排在同一块 MIPI DSI 屏幕上，便于同时监看、对比和预览。可按项目规划并排分屏、主次窗口等布局，配合 Scaler 和 FRC 进行画面尺寸及输出节奏适配。
可同时处理的输入路数、窗口数量、每窗口分辨率和刷新率以实际接口组合、处理带宽及固件配置为准。 多个输入接口不等于所有接口均可同时满规格显示。
信号处理流程
- 输入接收：接入所选 HDMI、DP 或 USB-C DP Alt Mode 视频源。
- 图像处理：进行 Scaler 缩放和 FRC 帧率适配，为单画面或多画面显示准备图像。
- 布局合成：按单画面、PIP 或 Multiview 模式组织输出内容。
- DSI 点屏：匹配面板时序、初始化指令、供电及背光控制，输出至 MIPI DSI 屏幕。
上述为功能流程，具体硬件处理顺序与资源分配按实现配置。
方案配置概览
| 项目 | 说明 |
|---|---|
| 方案名称 | LK9300 |
| 目标输出 | MIPI DSI 显示屏 |
| 演示样机分辨率 / 刷新率 | 720×1280 @ 60 Hz（竖屏） |
| 视频输入方向 | HDMI、DP、USB-C DP Alt Mode，按项目选择接口组合 |
| 最高输入分辨率 | 4K60，具体色彩格式、位深与链路配置按项目确认 |
| 时序适配优势 | 输入与屏幕 Timing 无需严格一致，支持将可接收的 BIOS / 系统画面适配到面板时序 |
| Scaler | 图像缩放，适配屏幕或显示窗口 |
| FRC | 输入帧率到目标输出帧率的适配 |
| PIP | 主画面与子窗口叠加 |
| Multiview | 多信号分区显示与布局合成 |
| 屏幕适配 | 分辨率、刷新率、DSI Lane 配置、初始化序列、供电与背光 |
| 定制方向 | 接口组合、画面布局、切换控制与屏幕适配 |
典型应用
- 便携式监视器：在一块屏幕上查看主视频与辅助预览。
- 嵌入式设备显示终端：将外部视频源接入 MIPI DSI 屏幕。
- 多信号预览设备：通过 PIP 或 Multiview 同时观察不同输入。
- 工业操作与观察终端：结合主机显示和现场视频进行画面布局。
- 展示与测试设备：对比不同视频源，按屏幕规格统一显示。
屏幕适配与开发确认
点亮 MIPI DSI 屏幕需要同时匹配视频时序和面板控制，评估时建议提供：
- 屏幕型号、规格书、原生分辨率、刷新率与像素格式。
- DSI Lane 数量、速率要求、工作模式及初始化指令。
- 屏幕供电、复位时序、背光驱动和 FPC 定义。
- 输入接口种类、数量、各路分辨率与帧率。
- 单画面、PIP 或 Multiview 布局，以及同时显示的信号数量。
- 允许的显示延迟、音频同步与内容保护要求。
LK9300 为本页方案名称，功能规划参考 GSV9001S 视频处理规格摘要。最高 4K60 描述输入接收能力；MIPI DSI 输出分辨率、并行窗口数量及各窗口处理规格需结合硬件带宽、固件和目标面板确认。评估时请同时提供 BIOS 与操作系统阶段的输入模式，以验证启动到桌面的显示兼容性。
方案咨询
如需评估 LK9300 多输入转 MIPI DSI 点屏方案，请联系 doc@ultrasemi.com，并提供屏幕资料、输入信号规格及期望的 PIP / Multiview 布局。