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基于数字高清技术的LED显示屏方案

发布时期:2015-10-19

根据LED显示屏需具有较高的显示性能和效果,以及方便控制的需求,显示屏控制系统应具有足够的输入、输出接口和远程通信功能。我们基于HDMI1.3技术的LED显示屏控制器的系统结构如图1所示。系统按功能可分为以下几个模块:6路模拟量输入、2路DVI输入、1路VGA输入、RS-232和 RS-485通信、光纤数据传输、实时时钟以及状态指示等。


LED显示屏方案


基于HDMI技术的结构主要功能模块的设计

目前,显示屏按数据的传输方式主要有同步显示和脱机显示两类。本文所介绍的LED显示屏控制是一套同步显示系统,即用一套嵌入式系统来为LED显示屏提供视频源,既可以降低成本,又具有很高的可行性和灵活性,易于工程施工。

HDMI(高清晰度多媒体接口,High Definition Multimedia)是基于DVI技术制定,可看作是DVI技术的强化与延伸,两者可以兼容。HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽,满足 1080p的分辨率,并支持所有的HDTV等标准以及DVD Audio等先进的数字音频格式,支持多声道96kHz或立体声192kHz数码音频传递,而且只用一条HDMI线连接,可以用于免除数码音频接线。与此同时,HDMI接口无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换,可以保证最高质量的影音信号传送。

现在,HDMI作为一种专门用来传输高清信号的接口,版本已经从1.1发展到了1.3,和1.1、1.2版比,有几个新特性和功能:

(1)带宽从5Gb/s提高到10Gb/s;
(2)色彩从24bit提高到48bit;
(3)支持xvYCC宽色域;
(4)支持DOLBY TRUE HD和DTS-HD;
(5)新增唇形同步技术,解决音视频不同步问题;(6)新增迷你接口。现在,HDMI接口作为显示设备与影音设备之间的一个重要的桥梁,已经成为新一代数字影音设备的标准。据统计,在2003年,HDMI消费类电子产品的销售量仅有25万台,而2007年一年所配备的HDMI产品数量就增加至1.5亿台。

但是,目前几乎所有的HDMI接口产品(如,HMDI分配器、HDMI矩阵、HMDI切换器等)都只局限于数字电视以及DVD系列产品,本文利用最新的HDMI1.3技术设计了一款智能显示屏控制器,将HDMI技术应用到LED显示屏行业,从而将LED显示屏的显示性能和效果提高了一大步。

LED显示屏的主要性能指标有场扫描频率、分辨率、灰度级和亮度等。显然,在不同的应用场合需要对这3个性能指标进行适当的取舍。因此,场扫描频率、灰度级和亮度通常由控制器决定,而分辨率可以通过控制器阵列的方式得到很大的提高。本文实现的控制器中,通过控制器阵列的形式,获得两路光纤数据输出,实现大的 LED显示屏控制面积(2048*768),从而实现颜色细腻的全彩色超大屏幕的LED显示。

独立视频LED系统完全脱离计算机的控制,本身可以实现通信、视频播放、数据分发、扫描控制等功能。

控制系统可以通过对视频数据进行解码,获得RGB格式的视频流。再通过数据分配单元,将这些数据分别发送到不同的LED显示控制器上,控制器将播放单元提供的数据显示到全彩色大屏幕LED上。

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