【led大屏】led全彩屏的关键技术有哪些？ -贝博bb平台体育网页版

【led大屏】led全彩屏的关键技术有哪些？

（1）、关键技术

1）多媒体控制技术

多媒体控制技术将模拟video信号和audio信号转换成可以供计算机处理的数字信号，以完成数字化处理。多媒体控制技术通过a/d采集技术将模拟视频video信号和模拟视频vga信号转换成数字信号，进行同步运算处理以后，经过叠加后送显示屏显示。

屏幕控制机上装有多媒体卡，可将多种video视频源引入到大屏幕之上，如播放电视实况、录像影碟节目、卫星电视节目、有线电视节目、摄像机节目、播放系统能播放动画、图形、文字及其迭加、以及多种特技混合效果。

通过多媒体控制技术，可以对屏幕的亮度、对比度和色饱和度进行调整以保证显示屏的观看效果，任意压缩或切割video显示区域以适应显示屏大小，可以任意调整显示区域。输入的视频信号可以是pal或ntsc。

2）视频处理技术

（1）2级非线性校正

为了更加适合led显示屏的显示特性，本制造商采用图像处理技术对视频信号进行了控制和处理。

 视频灰度非线性校正是人眼能舒适地观看显示屏的关键。无论是在电视机、计算机监视器和其它任何显示设备中，几乎都需使用该技术，这是由人眼的视觉特性决定的。

没有经灰度校正的led屏，会显得显示生硬、层次感差，看起来很不舒服，长时间观看甚至会对人眼造成伤害；只有经灰度校正后的led显示屏才会显得纹理清晰，亮度柔和，灰度级过渡平缓。

另外，由于led本身的发光特性和电视机、计算机监视器（crt）的发光特性不一样，简单地将在crt上应用的非线性γ校正算法和反γ校正算法直接应用到led显示屏上是十分不科学的，会严重影响led显示屏的图像质量，使观看效果更差。

从常识可知，当电视在阳光充足的环境中的观看效果没有在无阳光的环境中观看舒适，这是由于在环境不同时，简单的灰度校正是无法满足人眼需求的，同样led显示屏更是如此，由于用户不可能随便的移动该设备，因此必须使led显示屏在各种环境下均能舒适地观看。在各种环境下的正常显示体现一个公司较高的设计水平。

（2）色座标空间变换

从色度图上能看到，视频源的色空间三角形与led发光二极管的色空间三角形是不同的。好在led的色空间大于并包含了视频源的色空间，但问题是如果不对视频源输出的红绿蓝色坐标信号进行适当的调整（色坐标空间变换）led显示屏上反映出的色彩便不是视频源色彩的真实对应，原本应发白色光时有可能会发粉红色或发生其它色偏现象。为克服以上问题，制造商在技术上运用高速图像处理芯片实现了色空间变换技术将视频源色空间上的每一点与led色空间上的每一点一一对应起来，从而使画面色彩更贴近真实。

（3）色温处理

我公司首先完成了从3500k至8500k的色温调节，配合不同的环境，不同的节目，均可使显示屏呈现最佳的效果。针对用户的各种需求，可以很容易地做到无论是国际光度协会规定的6500k的d65白色，还是国际光度协会规定的5500k的e光源白色真实再现。

（4）色彩真实再现

人眼有着奇怪的习惯，当屏幕再现绿色草地时，即使色度有较大偏差，也不会察觉。然而当皮肤色有一点点的变化，也会被立刻捕捉到差异。因此，我们用flesh  adjust技术对人眼最敏感的皮肤色进行了进一步的调整，确保将色彩偏差带给人眼的刺激降到最低。

（5）边缘增强

采用图像增强技术，使得显示效果更加清晰、逼真，立体感更强烈，色彩更艳丽。

（6）降噪

led显示屏是高亮度显示系统，对显示图像进行降噪处理能保证图像更加干净和平滑。

（7）对比度处理

对比度是人工重显图像的一个非常关键的技术指标，如果对比度达不到要求，图像重现的层次感和颜色感无从谈起。屏幕图像对比度至少要保证不小于100，才能获得较为满意的视觉效果。为了获得较高的对比度，制造商采取了下面两种方法，使对比度达到了150：1

提高显示屏亮度，这也是提高对比度最主要的方法降低屏幕表面的光反射系数。对于屏幕表面光反射系数的控制，制造商采用乌光黑色材料和黑色胶水封装像素，并且采用乌光黑色模组。屏幕表面雕刻特殊纹理，使入射光全部被吸收。

（8）亮度调节

为了保证在白天和夜晚等不同光照度情况下的观看效果及节约电费，制造商设计显示屏具有亮度调节功能，plc系统采集当前环境照度值，并反馈到计算机网络，显示系统可以根据不同的环境光照度自动地进行无级亮度调节，并且具有手动方式调节功能。

（9）白平衡控制

保证屏幕白平衡的主要方法是采用发光效率比较高、稳定性比较好的led发光管。设计中制造商采用色还原度比较好的纯色发光二极管：日本丰田公司红、绿、蓝led发光二极管产品。另外，通过plc控制系统可以对显示屏体的温度进行监控。当显示屏体内的温度超过一定范围，以至led发光管的发光波长产生偏移，影响到显示屏白平衡时，plc控制系统采取措施，例如开启空调和排风扇、适当降低显示屏亮度等，保证显示屏体温度在一个合理的范围内，不影响显示屏的白平衡，有效保证显示屏的寿命。

（10）帧同步

显示屏图像采用完全的帧同步技术，使图像更加稳定。通过对输入的每一帧图像所采用的lockevent技术，确保了同步的真实性，并且对屏幕上所有像素均衡的帧驱动才使得led显示屏10万小时的寿命有真正的意义。因为如果采用早期的像素分解，即使可获得一种视觉上的高分辨率，但由于led驱动的不均衡，除了一段时间后由于led衰减不同所带来的屏幕色彩不匀外，更大的问题是将直接影响屏幕寿命。

（11）运动补偿

视频图像信号由于信息量大，在显示的物体处于快速运动过程中，往往会有图像变模糊，拖尾和横条等现象。这种现象一方面会影响观看效果，另一方面会影响摄像效果。为此，制造商在led显示屏视频采集后端专门添加了运动补偿电路。无论是显示激动人心的体育竞技场面，还是显示美丽宁静的田园风光，画面都将是清晰稳定的。

（12）静态网格

在对视频图像处理上，我们使用了运动补偿技术以确保消除高速图像时所产生的拉毛、锯齿边现象。而静态网络技术更使得静态图像被网络准确捕获，更稳定地输出。这两项技术的采用使输出图像在专业级的概念上超过了电视显示的效果。

（13）逐行扫描补偿技术

由于现在的电视信号多为隔行扫描，普通画面的单数行和双数行内容并非完全一致，画面中常有横向纹理。运用实时dsp数字信息处理和逐行扫描补偿技术，能在输入普通电视信号时，达到近似逐行扫描的显示效果，尤其在led显示屏上，由于像素间距大，显示面积大，这种改善非常明显。

（14）高速扫描

由于采用分布式控制，使系统的高速扫描成为可能。在我们最大限度的提高扫描频率的情况下，使我们的显示屏不仅仅是人眼，即使是专业的摄像机亦无法捕捉到帧闪烁，并且可根据用户要求采用逐点检测技术，以实现对显示屏状态的完全监控。

3）超大规模集成电路技术

实现视频显示的传统方法是采用离散的、小规模的集成电路技术。当系统要求的性能有了大规模地提高时（如从16级灰度提高至256级灰度），系统所使用的离散器件和小规模集成电路的数量将大幅度增加，整个系统的和可维护性将很难保证。另外，为保证显示效果需采取的非线性灰度校正措施，随着数据运算量的增加，也不得不采取更复杂的、更繁多的小规模离散器件，这也将使系统的可靠性和可维护性更加难以保证。

为解决上述问题，提高显示效果，降低设计难度，保证系统的可靠性和可维护性，我公司采用超大规模集成电路的设计工作。该电路采用国际上先进的集成电路设计工艺和生产工艺。这一成果极大地提高了系统的性能。

超大规模集成电路技术和超大规模可编程集成电路的使用极大地提高了系统的显示性能，简化了系统的设计难度，提高了系统的稳定性和可靠性。

256级灰度高度集成化视频显示屏显示控制芯片采用集中控制的设计电路，运用asic设计的方法完成，极大地提高了led显示屏控制部分的准确性、稳定性、从而提高led显示屏质量，最大限度的满足led显示屏是半永久性电子产品这一要求。

控制芯片可提供每个像素点已进行灰度校正的256级灰度，极大的提高了可视的色灰度级别。灰度校正后的256级灰度的led显示屏亮度、色彩过渡平滑有了很大的改进。

高度集成型控制芯片使屏内led显示块采用串行的数据连接方式，有效降低信号的衰减，确保led显示屏准确的接收、传送，并完成全视频动态显示。

控制芯片利用高集成度，使led显示屏的电路得到极大的简化，电路极其简单，彻底改变以往led显示屏庞大复杂的电路设计，并且增加了可任意拼接、可带电插拔等多种使用功能。这样，生产、安装、维修、升级都变得方便易行。

独特性的设计方案简化了led显示屏的驱动系统，使数据运行流畅，也减少了个别元器件意外损坏的可能及通用元器件过多给显示造成的误差，提高了显示屏的整体质量，最大幅度的降低了故障率。

模块化设计与串联的连接方式极大的减小了信号的衰减，使大规模长距离显示成为可能，从而保证信号可能传输1024点×768点，即全屏显示。

在进行系统逻辑电路设计时制造商采用超大规模可编程集成电路fpga，替代以往系统中大量的中小规模的可编程集成电路gal和epld。超大规模可编程集成电路规模可达一万门至二万门，极大提高了系统的稳定性和可维护性。

采用超大规模集成电路和超大规模可编程集成电路技术，使显示系统达到真正的256级灰度、非线性灰度校正功能。

4）恒流源技术

恒流源：顾名思义是一种恒定电流输出的驱动器件，它的交流等效电阻很大，直流压降却不大，其等效的数字模型是vccs（电压控制的电流源），工作于开关状态，其电流输出一旦通过调节电阻设定后，仅受控于输入的逻辑状态0或者1，输入信号有效时，其输出电流保持为某个给定时间常数的函数，不会因它所联接的外电路不同而变化，输入信号无效时，其输出电流关断。

led是一种电流驱动的双端口器件，其发光特性仅与流过的电流大小相对应，普通的驱动器件不具备恒流特性，其输出电流亦会随输入电压变化。而我们知道，ttl电路的电压是一阀值，一点微小的变化虽不影响逻辑状态，但会影响到输出电流的大小，而直接反映到led的发光，解决这一问题的唯一途径即是采用如上所提到的恒流源。

另外，恒流源驱动器件的选用，保证了输出电流的大小恒定，也就可以去掉变通驱动器件必须要有的串联限流电阻，大大降低了消耗在电阻上的功率，降低了系统的发热，恒流源驱动器件的输出电流可以通过调节电阻很方便的调校，这样对于系统最终的白平衡定位提供了最大程度上的方便。

本制造商生产的led显示屏采用恒流源驱动集成电路，对显示发光单元led（发光二极管）进行直接驱动，从而保证了每一个发光二极管的发光显示效果的一致性。显示屏显示的画面图像效果亮度均匀，过渡平滑，纹理细腻，真实动人。如果电路中不采用恒流源驱技术，由于每个发光二极管的显示效果不一致，有的偏亮、有的偏暗，图像画面上将会存在少数零星分布的亮点和暗点，图像画面粗糙，过渡生硬。

恒流源驱动电路是采用多路恒流源集成芯片驱动发光二极管，使通过二极管的电流恒定一致。

非恒流源电路采用电阻pnp三极管驱动发光二极管发光，由于电阻阻值的不致，pnp三极管的饱和特性不一致，发光二极管的发光亮度互相之间存在细微的差别。

本制造商对于本项目采用的恒流源驱动芯片，基本特性如下：

90ma恒流输出

8路恒流驱动

最大15v驱动电压

sop20脚封装

低功耗cmos锁存逻辑。

led单点恒流偏差小于4%。

并行信息高速输入，显示速率和灰度级比东芝同类芯片tb62705高8倍。