六大關(guān)鍵技術(shù)詳細解析

　　上世紀80年代以來(lái)，各種媒體宣傳得到了廣泛發(fā)展，公共場(chǎng)合外露信息顯示屏數量越來(lái)越多。人們對顯示系統的色彩、亮度等要求越來(lái)越高。另外，一些樹(shù)立于戶(hù)外的顯示系統長(cháng)期受到自然環(huán)境的影響，對其使用壽命而言是一種考驗。LED電子信息顯示屏具有良好像素，無(wú)論白天夜晚、晴天雨天，發(fā)光二極管電子信息顯示屏都能夠讓觀(guān)眾看清顯示內容，滿(mǎn)足人們對顯示系統的需求。

　　1、圖像采集與處理技術(shù)

　　發(fā)光二極管電子信息顯示屏顯示圖像的原理主要是將數字信號轉變?yōu)閳D像信號并通過(guò)發(fā)光系統呈現出來(lái)。傳統做法是利用視頻采集卡結合VGA卡實(shí)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(chǎng)頻、像素點(diǎn)的索引地址，獲得數字信號的方式主要通過(guò)復制顏色查找表。一般可利用軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)復制或者硬件竊取方式，相比來(lái)說(shuō)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(wèn)題，并由此導致邊緣模糊、圖像質(zhì)量差等不良情況，最終造成電子信息顯示器圖像質(zhì)量受損。

　　基于此行業(yè)專(zhuān)家研究出專(zhuān)用視頻卡JMC-發(fā)光二極管，該卡的原理是基于PCI總線(xiàn)利用64位圖形加速器促進(jìn)VGA以及視頻功能合二為一，并實(shí)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(wèn)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(jìn)行任意縮放和移動(dòng)，滿(mǎn)足不同播放要求。最后，能夠實(shí)現紅綠藍三種顏色的有效分離，滿(mǎn)足電子信息顯示屏真彩播放要求。

　　2、真實(shí)圖像色彩再現

　　全彩發(fā)光二極管電子信息顯示屏在視覺(jué)表現上的原理與電視機類(lèi)似，通過(guò)紅綠藍三種顏色有效組合實(shí)現圖像不同色彩還原再現。紅綠藍三種顏色純正度會(huì )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顏色的隨機組合，而需要一定前提。首先，紅綠藍三種顏色光強之比應接近于3：6：1;其次，相比于其他兩種顏色人們在視覺(jué)上會(huì )對紅色有一定敏感性，因此，需要將紅色在顯示空間上均勻散布;第三由于人們的視覺(jué)在針對紅綠藍三種顏色光強的不同非線(xiàn)性曲線(xiàn)響應，因此需要對不同光強的白光對電視機內部射出光進(jìn)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(guān)指標，一般如下：

　　(1)紅綠藍三種基色的波長(cháng)：660nm、525nm、470nm;

　　(2)使用4管單元配白光為佳(多于4管也可以，主要取決于光強);

　　(3)三種基色灰度為256級;

　　(4)必須采用非線(xiàn)性校正對發(fā)光二極管像素進(jìn)行處理。

　　紅綠藍三種顏色配光控制系統可由硬件系統實(shí)現，也可以配之相應播放系統軟件得以實(shí)現。

　　3、專(zhuān)用現實(shí)驅動(dòng)電路

　　對當前像素管幾種方式進(jìn)行分類(lèi)主要有：

　　(1)掃描驅動(dòng);

　　(2)直流驅動(dòng);

　　(3)恒流源驅動(dòng)。

　　針對不同需求的屏幕，采用的掃描方式是不同的。對于戶(hù)內點(diǎn)陣塊屏，主要采用掃描方式，對于戶(hù)外像素管屏，為保證其圖像的穩定性和清晰度，必須采用直流驅動(dòng)方式，給掃描裝置加上一個(gè)恒定電流。早期發(fā)光二極管主要采用低壓信號串并轉換方式，該種方式存在焊點(diǎn)較多。制作成本高昂?？煽啃圆蛔愕热秉c(diǎn)，這些缺點(diǎn)在一定時(shí)期內限制了發(fā)光二極管電子信息顯示屏的發(fā)展。

　　為解決發(fā)光二極管電子信息顯示屏以上缺點(diǎn)，美國某公司研制出專(zhuān)用集成電路，簡(jiǎn)稱(chēng)ASIC，該種集成電路能夠實(shí)現串并轉換以及電流驅動(dòng)合二為一，該集成電路具有以下特點(diǎn)：并行輸出驅動(dòng)能力大，驅動(dòng)電流課高達200MA，發(fā)光二極管在此基礎上能夠立即被驅動(dòng);電流電壓公差大，范圍寬，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，適合與當前多灰度彩色發(fā)光二極管顯示屏驅動(dòng)功能實(shí)現。

　　4、亮度控制D/T轉換技術(shù)

　　發(fā)光二極管電子信息顯示屏有眾多獨立像素點(diǎn)通過(guò)排列組合的方式構成，基于像素間互相分離這一特點(diǎn)，發(fā)光二極管電子信息顯示屏發(fā)光控制驅動(dòng)方式只能夠通過(guò)數字信號形式展開(kāi)。當像素點(diǎn)發(fā)光時(shí)，其發(fā)光狀態(tài)主要由控制器控制，并實(shí)現獨立驅動(dòng)。當視頻需要一彩色方式呈現時(shí)，意味著(zhù)每一像素點(diǎn)的亮度及色彩都需要得到有效控制，并且要求在規定時(shí)間內同步完成掃描操作。一些大型發(fā)光二極管電子信息顯示屏有數以萬(wàn)計的像素點(diǎn)組成，在進(jìn)行色彩控制過(guò)程中其復雜性大大增加，因此，對數據傳輸提出更高要求。

　　實(shí)際控制過(guò)程中對每一像素點(diǎn)設置D/A是不現實(shí)的，因此，必須尋找出一種能夠有效控制復雜像素系統的方案。對視覺(jué)原理進(jìn)行分析，人們對像素點(diǎn)平均亮度的主要取決于其亮/滅比例，針對該點(diǎn)若是先對亮/滅比例的有效調節便能夠實(shí)現對亮度的有效控制。將這一原理利用到發(fā)光二極管電子信息顯示屏中便意味著(zhù)將數字信號轉變?yōu)闀r(shí)間信號，即D/A之間的互相轉換。

　　5、數據重構和存儲技術(shù)

　　當前存儲器組組織方式主要有兩種，其一為組合像素法，即畫(huà)面上所有像素點(diǎn)位均存放于單個(gè)存儲體中;另一個(gè)為位平面法，即畫(huà)面上所有像素點(diǎn)位均存放于不同存儲體中。儲存體多個(gè)使用直接作用就是能夠一次實(shí)現多種像素信息的讀取，兩種組織方式見(jiàn)。以上兩種存儲結構中位平面法具更具優(yōu)勢，在提升發(fā)光二極管屏顯示效果時(shí)效果更佳。通過(guò)數據重構電路以實(shí)現對RGB數據的轉換，將具有不同像素的同權位進(jìn)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(shù)

　　傳統發(fā)光二極管電子信息顯示屏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(shù)在電路設計部分完成后首先進(jìn)行電路板制作工序，制作完畢開(kāi)始安裝相關(guān)元件并調試效果。當電路板邏輯功能無(wú)法負荷實(shí)際需求時(shí)需重新制作，直至其滿(mǎn)足使用效果為止。由此可見(jiàn)，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(cháng)，影響各項工序有效展開(kāi)，當元件出現故障時(shí)維修困難，成本高昂。

　　在此基礎上，系統可編程技術(shù)(ISP)出現了，用戶(hù)能夠在自己設計的目標以及系統或電路板等原件上具有反復修改的功能，實(shí)現了設計師們硬件程序向軟件程序轉化的過(guò)程，數字系統在系統可編程技術(shù)基礎上煥然一新。隨著(zhù)系統可編程技術(shù)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(chǎng)維護以及目標設備功能實(shí)現被簡(jiǎn)化。系統可編程技術(shù)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是采用系統軟件輸入邏輯時(shí)不需考慮所選器件是否有影響，在輸入時(shí)可隨意選取元件，甚至可選擇虛擬元件，輸入完成后在進(jìn)行適配即可。

　　7、結束語(yǔ)

　　發(fā)光二極管電子信息顯示屏已經(jīng)廣泛遍布世界各地，與人們生活緊密連接在一起，為提高發(fā)光二極管電子信息顯示屏發(fā)光效果，促進(jìn)該種技術(shù)科學(xué)發(fā)展，需對傳統技術(shù)存在的各種弊端深入研究針對性引進(jìn)新技術(shù)，促進(jìn)發(fā)光二極管電子信息顯示屏發(fā)揮其最佳效果，為人們的生活以及生產(chǎn)帶來(lái)更多便利。在了解需求的基礎上對當前幾種關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入分析考核，選擇最佳技術(shù)方案，得到最佳發(fā)光二極管顯示效果。