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戶外配资之家网技術難點多,一文了解6大重點技術解析!-易事达電子
2019-06-19

戶外LED顯示屏技術難點多,一文了解6大重點技術解析!

上世紀80年代以来,各種媒體宣傳得到了廣泛發展,戶外LED顯示屏數量越来越多。人們對顯示系統的色彩、亮度等要求越来越高。戶外LED顯示屏具有良好像素,無論白天夜晚、晴天雨天,戶外LED顯示屏都能夠讓觀衆看清顯示内容,滿足人們對顯示系統的需求。但由于戶外LED顯示長期受到自然環境的影響,對其使用壽命而言更是一種考验。

1、圖像采集與處理技術

戶外LED顯示屏顯示圖像的原理主要是将數字信号轉變为圖像信号并通過發光系統呈現出来。傳統做法是利用視頻采集卡結合VGA卡實現顯示功能。視頻采集卡的作用主要是采集視頻圖像,并借助于VGA獲得行頻、場頻、像素點的索引地址,獲得數字信号的方式主要通過複制顔色查找表。一般可利用軟件進行實時複制或者硬件竊取方式,相比来說硬件竊取方式更加高效。但傳統方法存在與VGA之間兼容性問題,并由此導致邊緣模糊、圖像質量差等不良情況,最終造成電子信息顯示器圖像質量受損。

基于此行业专家研究出专用視頻卡JMC-發光二極管,該卡的原理是基于PCI總線利用64位圖形加速器促進VGA以及視頻功能合二为一,并實現視頻數據以及VGA數據形成疊加效應,之前存在的兼容性問題得到有效解決。其次,在分辨率采集上采用全屏方式,保證視頻圖像全角度最佳化,邊緣部分不再模糊,并可對圖像進行任意縮放和移动,滿足不同播放要求。最後,能夠實現紅綠藍三種顔色的有效分離,滿足電子信息顯示屏真彩播放要求。

2、真實圖像色彩再現

戶外LED顯示在視覺表現上的原理與電視機類似,通過紅綠藍三種顔色有效組合實現圖像不同色彩還原再現。紅綠藍三種顔色純正度會直接影響到圖像色彩的再現。需要注意的是圖像在再現并非紅綠藍三種顔色的随機組合,而需要一定前提。首先,紅綠藍三種顔色光強之比應接近于361;其次,相比于其他兩種顔色人們在視覺上會對紅色有一定敏感性,因此,需要将紅色在顯示空間上均勻散布;第三由于人們的視覺在針對紅綠藍三種顔色光強的不同非線性曲線響應,因此需要對不同光強的白光對電視機内部射出光進行糾正。第四,不同人在不同情況下對色彩分辨能力存在差異,因此必須找出色彩再現的客觀指标,一般如下:

(1)紅綠藍三種基色的波長:660nm525nm470nm;

(2)使用4 管單元配白光为佳(多于4 管也可以,主要取決于光強);

(3)三種基色灰度为256 ;

(4)必須采用非線性校正對發光二極管像素進行處理。

紅綠藍三種顔色配光控制系統可由硬件系統實現,也可以配之相應播放系統軟件得以實現。

3、专用驅动電路

對當前像素管幾種方式進行分類主要有:

(1)掃描驅动;

(2)直流驅动;

(3)恒流源驅动。

針對不同需求的屏幕,采用的掃描方式是不同的。對于戶内點陣塊屏,主要采用掃描方式,對于戶外LED顯示屏,为保證其圖像的穩定性和清晰度,必須采用直流驅动方式,給掃描裝置加上一個恒定電流。早期發光二極管主要采用低壓信号串并轉換方式,該種方式存在焊點較多。制作成本高昂。可靠性不足等缺點,这些缺點在一定時期内限制了LED顯示屏的發展。

为解決戶外LED顯示屏以上缺點,美國某公司研制出专用集成電路,簡稱ASIC,該種集成電路能夠實現串并轉換以及電流驅动合二为一,該集成電路具有以下特點:并行輸出驅动能力大,驅动電流課高达200MA,發光二極管在此基礎上能夠立即被驅动;電流電壓公差大,範圍寬,一般可在5-15V 之間靈活選擇;串并輸出電流較大,電流流入以及輸出都大于4MA,數據處理速度更快,适合與當前多灰度彩色發光二極管顯示屏驅动功能實現。

4、亮度控制D/T 轉換技術

戶外LED顯示有衆多獨立像素點通過排列組合的方式構成,基于像素間互相分離这一特點,戶外LED顯示發光控制驅动方式隻能夠通過數字信号形式展開。當像素點發光時,其發光狀态主要由控制器控制,并實現獨立驅动。當視頻需要一彩色方式呈現時,意味着每一像素點的亮度及色彩都需要得到有效控制,并且要求在規定時間内同步完成掃描操作。一些大型LED顯示屏有數以萬計的像素點組成,在進行色彩控制過程中其複雜性大大增加,因此,對數據傳輸提出更高要求。

實際控制過程中對每一像素點設置D/A是不現實的,因此,必須尋找出一種能夠有效控制複雜像素系統的方案。對視覺原理進行分析,人們對像素點平均亮度的主要取決于其亮/滅比例,針對該點若是先對亮/滅比例的有效調節便能夠實現對亮度的有效控制。将这一原理利用到發光二極管電子信息顯示屏中便意味着将數字信号轉變为時間信号,即D/A之間的互相轉換。

5、數據重構和存儲技術

當前存儲器組組織方式主要有兩種,其一为組合像素法,即畫面上所有像素點位均存放于單個存儲體中;另一個为位平面法,即畫面上所有像素點位均存放于不同存儲體中。儲存體多個使用直接作用就是能夠一次實現多種像素信息的讀取,兩種組織方式見。以上兩種存儲結構中位平面法具更具優勢,在提升led屏顯示效果時效果更佳。通過數據重構電路以實現對RGB 數據的轉換,将具有不同像素的同權位進行有機結合并放在相鄰儲存結構中。

6、邏輯電路設計中的ISP技術

傳統戶外LED顯示控制電路主要采用常規數字電路設計完成,對其控制一般采用數字電路組合方式。傳統技術在電路設計部分完成後首先進行電路闆制作工序,制作完畢開始安裝相關元件并調試效果。當電路闆邏輯功能無法負荷實際需求時需重新制作,直至其滿足使用效果为止。由此可見,傳統設計方式不僅在效果上具有一定偶然性,并且設計周期較長,影響各項工序有效展開,當元件出現故障時維修困難,成本高昂。

在此基礎上,系統可編程技術(ISP)出現了,用戶能夠在自己設計的目标以及系統或電路闆等原件上具有反複修改的功能,實現了設計師們硬件程序向軟件程序轉化的過程,數字系統在系統可編程技術基礎上煥然一新。随着系統可編程技術的導入使用,不僅縮短了設計周期,還在根本上拓展元件用途,現場維護以及目标設備功能實現被簡化。系統可編程技術的一個重要特點就是采用系統軟件輸入邏輯時不需考慮所選器件是否有影響,在輸入時可随意選取元件,甚至可選擇虛拟元件,輸入完成後在進行适配即可。

7、結束語

戶外LED顯示已经廣泛遍布世界各地,與人們生活緊密連接在一起,为提高戶外LED顯示屏發光效果,促進該種技術科学發展,需對傳統技術存在的各種弊端深入研究針對性引進新技術,促進戶外LED顯示發揮其最佳效果,为人們的生活以及生産帶来更多便利。在了解需求的基礎上對當前幾種關鍵技術進行深入分析考核,選擇最佳技術方案,得到最佳顯示效果。