大型LED螢幕對影像訊號的處理方法

大型LED顯示幕是一種數位式平板顯示器。這就要求它可以顯示文字、圖形、動畫、圖像、影像節目等各種資訊。全彩色LED顯示幕的目的就是造出巨型彩色顯示器。大型LED顯示幕與等離子顯示、大螢幕背投影電視等平板顯示器有許多相似之處。

相比之下,LED在資料的分配、驅動、降低功耗、提高效率、保色的還原度以及一致性等方面的難度可能比其他平板顯示器更大些。這是因為發光二極體是無憤性器件,開關時間是納秒級的,沒有記憶功能,再加上其顯示面積大,訊號傳輸距離長,不能採用最先進的COG, SOB等大型積體電路的方法製造,下面就對LED顯示幕對影像訊號的處理作簡單介紹。

LED顯示幕對影像訊號的處理一般有兩種方法:

一種方法是採用專用的大螢幕訊號處理機,把隔行掃描的電視訊號,經過處理轉變為逐行掃描訊號,然後在大螢幕上播放。高性能處理機能處理的位數高達10位元以上,在做掃描變換時要進行插補運算,運動預測和補償以及掃描變換等。現在高階大型LED螢幕也都採用這種方法,並進行更多的圖像訊號處理,力圖把訊號提升到廣播級,當然效果也更好。電腦影像也要經過這個處理機處理,然後送到大螢幕顯示。處理技術還在不斷地發展,已有許多新的演算法被提出。我們熟悉的大尺寸背投影電視和等離子大螢幕電視都廣泛地使用這種方法,效果比普通電視要好得多。在這種情況下,輸出訊號通常是按變換後的訊號格式來描述的,顯得更加確切。

另一種方法是多媒體方法,通常稱為同步螢幕方法,該方法用普通的多媒體卡捕獲電視訊號,並進行解調、濾波和音色分離等。影像訊號經A/D變換後,進行MPEG編碼壓縮,以便存儲。播放時再進行解壓縮,直接在電腦監視器上觀看。送往大螢幕的訊號通過專用的介面卡從電腦的DVI介面或顯卡上獲得,介面卡上還要進行一些處理。這時,大螢幕實際上相當於電腦的監視器或其上的一部分,通常稱為視窗,可以實現一一對應的同步顯示。由於電腦監視器是逐行掃描的,所以如果沒有對該送顯訊號進行抽幀抽行處理,那麼,大螢幕的顯示格式就是監視器的格式。

例如,VGA格式就是象素數為640x480的逐行掃描格式,其掃描更新率為75Hz。但是這裏的75Hz逐行掃描訊號,並不是影像源本身的提升,圖像的品質並沒有提高,實際上比50Hz隔行掃描的水準還要差些,類似於DVD或VCD的效果,這就是常常被混淆的地方。至於有的螢幕進行了畫面抽換,例如把偶數畫面資訊捨棄掉只把奇數畫面資訊送去顯示,效果當然更差。順便提到,非影像節目的情況比較簡單,雖然有的遊戲動畫也要求很好的連續性,但對於大螢幕上播放的動畫而言,畫面更新率超過10Hz就可以接受。

由嵌入式控制器或單片機控制的顯示幕,節目由該控制器產生,受控制器處理能力的限制,提供畫面的速度不夠快,會造成畫面不連續。最典型的現象是,由單片機控制的條螢幕,在文字左移或右移時,不是平滑的而是跳躍式的。經驗和計算都能得出,一個由10個16XI6點陣漢字組成的條形螢幕,若全畫面要以5秒鐘的速度進行左移,為了移動平滑連貫,它的幀頻率必須達到15Hz以上。

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