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1、1、图像采集技术LED电子显示屏要显示真彩图像,必须首先解决视频信号的实时采集,将模拟视频信号采集为数字视频图像.早期的做法是利用视频采集卡和一些带特征口(Feature-connect)的VGA卡相结合来实现.视频采集卡用来捕获视频图像,再通过VGA特征口获得场频、行频、像素点频以及颜色查找表的索引地址,在跟踪CRT图像时可以通过复制颜色查找表的方法来获得红、绿、蓝分离的数字信号.一种方法是用软件定时复制,另一种是采用硬件窃取技术,后者更为有效、快速.由于上述这种技术存在着与VGA卡兼容性差、边缘不清晰、图像质量较差等缺点,电子显示屏所显示的图象质量也受到了限制,为此,北京银河电脑公司
2、于1998年研制开发出LED电子显示屏专用视频卡JMC-LED.该卡基于PCI总线,采用64位图形加速器,将VGA和视频功能合二为一,负责视频数据与VGA数据的叠加,色空间变换,从根本上解决兼容性问题.应用全屏分辨率采集,YUV4:2:2无压缩存储技术保证视频图像的最佳化,视频窗口采用EST边缘增强技术,保证缩放后图像的清晰程度.支持制式为PAL和NTSC,视频窗口可以任意缩放、移动.该卡可以将电子显示屏播放视频时所需的场频、行频、像素点频几个同步信号提取出来,并将红、绿、蓝三色信号分离出来.数字RGB格式为8:8:8,各可以产生256级灰度,能满足电子显示屏真彩播放的要求.2、真实图像
3、色彩再现全彩LED电子显示屏的视觉原理与彩色电视机一样,是通过红、绿、蓝三种颜色的不同光强实现图像色彩的还原再现.红、绿、蓝的纯正度直接影响图像色彩再现的视觉效果.然而白光的三色配比不是简单的三种颜色的叠加.第一、在保证光频纯正的前提下,要求红、绿、蓝光强之比必须接近3:6:1;第二、由于人们视觉对红色的敏感性,要求红色发光源在空间上要分散分布;第三、由于人们视觉对红、绿、蓝三种颜色光强的不同的非线性曲线响应,要求不同光强的白光对红、绿、蓝要进行类似电视机里的γ校正;第四、人的视觉对色差的分辨能力有限.因此必须找出图像色彩再现真实性的客观指标.为了再现真实图像色彩,在LED电子显示屏的配
4、光上应满足下面一些要求:①红、绿、蓝三色的波长应分别为:660nm、525nm、470nm左右;②采用4管单元配白光为佳(多管单元也可以,取决于光强);③红、绿、蓝三色的灰度级为256级;④必须采用针对LED像素管的非线性校正.红、绿、蓝三色配光及非线性校正可以用显示控制系统硬件实现,也可由播放系统软件实现.3、专用显示驱动电路从目前像素管的几种显示方式来看,可分为:①扫描驱动;②直流驱动;③恒流源驱动.对于户内点阵块屏,一般采用扫描方式;而对于户外像素管屏,要保证所显示的图像一致性好、稳定、高亮,必须采用直流驱动加恒流源方式.较早的LED电子显示屏驱动电路
5、大多采用低压信号的串并转换CMOS电路和大电流驱动的双极电路两块组成(如74HC595+MC1413/UNL2803、CD4094/MC14094+MC1413、74HC164+74HC273+MC1413),这种形式的驱动电路存在着焊点多、成本高、可靠性低等问题.针对这些缺点,美国TI公司开发生产出TPIC6B595(TPIC6C595)专用集成电路(ASIC),它将串并转换和大电流驱动合二为一,这种ASIC具有如下显著特点:并行输出驱动能力大,单路驱动电流高达200mA,可直接驱动LED;电流电压范围宽,工作电压可在5~15V内灵活选用;串行输入、移位和锁存、时钟输入端口都设有施密特
6、整形电路;串并输出电流大,吸收和供给电流都大于4mA,级连方便;数据处理速度高,串行时钟频率,fmax≥25MHz特别适用于多灰度彩色显示屏的LED驱动.我国的无锡东大先行微电子有限公司也于1998年生产出与TPIC6B595完全兼容的ASIC芯片AMT9094/9095,但价格大为降低.由于TPIC6B595的并行输出口仅为8位,驱动分辨率较高全彩显示屏时需要TPIC6B595的数量较大,且256级灰度控制较麻烦.为此,美国TI公司研制开发出LED电子屏显示驱动专用集成电路TLC5901/5902/5903,这种ASIC的优点是:恒流源输出5~80mA(或10~120mA);驱动能力为
7、80mA×16Bits(或120mA×8Bits);PWM控制的256级灰度显示;亮度32级可调;时钟同步的8位并行数据输入.该芯片使得256级灰度控制更为简单,恒流源方式使得图像显示一致性更好,TQFP100的封装使得驱动板面积大为减少.在此基础上,TI公司又研制性能更好的LED驱动专用芯片TLC5921.北京华虹集成电路设计公司也研制开发出性能优良的LED专用集成电路9701,这种ASIC具有如下显著特点:内含8×16×32数据
