led顯示屏真彩色技術(shù)都有哪些，巨彩源的小編在這里做詳細(xì)的介紹。

　　1、圖像采集技術(shù)

　　LED電子顯示屏要顯示真彩圖像，必須首先解決視頻信號的實(shí)時采集，將模擬視頻信號采集為數(shù)字視頻圖像。早期的做法是利用視頻采集卡和一些帶特征口（Feature-connect）的VGA卡相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。

　　視頻采集卡用來捕獲視頻圖像，再通過VGA特征口獲得場頻、行頻、像素點(diǎn)頻以及顏色查找表的索引地址，在跟蹤C(jī)RT圖像時可以通過復(fù)制顏色查找表的方法來獲得紅、綠、藍(lán)分離的數(shù)字信號。一種方法是用軟件定時復(fù)制，另一種是采用硬件竊取技術(shù)，后者更為有效、快速。

　　由于上述這種技術(shù)存在著與VGA卡兼容性差、邊緣不清晰、圖像質(zhì)量較差等缺點(diǎn)，電子顯示屏所顯示的圖象質(zhì)量也受到了限制，為此，北京銀河電腦公司于1998年研制開發(fā)出LED電子顯示屏專用視頻卡JMC-LED。

　　該卡基于PCI總線，采用64位圖形加速器，將VGA和視頻功能合二為一，負(fù)責(zé)視頻數(shù)據(jù)與VGA數(shù)據(jù)的疊加，色空間變換，從根本上解決兼容性問題。應(yīng)用全屏分辨率采集，YUV4：2：2無壓縮存儲技術(shù)保證視頻圖像的最佳化，視頻窗口采用EST邊緣增強(qiáng)技術(shù)，保證縮放后圖像的清晰程度。支持制式為PAL和NTSC，視頻窗口可以任意縮放、移動。

　　該卡可以將電子顯示屏播放視頻時所需的場頻、行頻、像素點(diǎn)頻幾個同步信號提取出來，并將紅、綠、藍(lán)三色信號分離出來。數(shù)字RGB格式為8：8：8，各可以產(chǎn)生256級灰度，能滿足電子顯示屏真彩播放的要求。

　　2、真實(shí)圖像色彩再現(xiàn)

　　全彩LED電子顯示屏的視覺原理與彩色電視機(jī)一樣，是通過紅、綠、藍(lán)三種顏色的不同光強(qiáng)實(shí)現(xiàn)圖像色彩的還原再現(xiàn)。紅、綠、藍(lán)的純正度直接影響圖像色彩再現(xiàn)的視覺效果。然而白光的三色配比不是簡單的三種顏色的疊加。

　　第一、在保證光頻純正的前提下，要求紅、綠、藍(lán)光強(qiáng)之比必須接近3：6：1；

　　第二、由于人們視覺對紅色的敏感性，要求紅色發(fā)光源在空間上要分散分布；

　　第三、由于人們視覺對紅、綠、藍(lán)三種顏色光強(qiáng)的不同的非線性曲線響應(yīng)，要求不同光強(qiáng)的白光對紅、綠、藍(lán)要進(jìn)行類似電視機(jī)里的γ校正；

　　第四、人的視覺對色差的分辨能力有限。因此必須找出圖像色彩再現(xiàn)真實(shí)性的客觀指標(biāo)。為了再現(xiàn)真實(shí)圖像色彩，在LED電子顯示屏的配光上應(yīng)滿足下面一些要求：

　　①紅、綠、藍(lán)三色的波長應(yīng)分別為：660nm、525nm、470nm左右；

　　②采用4管單元配白光為佳（多管單元也可以，取決于光強(qiáng)）；

　?、奂t、綠、藍(lán)三色的灰度級為256級；

　?、鼙仨毑捎冕槍ED像素管的非線性校正。

　　紅、綠、藍(lán)三色配光及非線性校正可以用顯示控制系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)，也可由播放系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)。

　　3、專用顯示驅(qū)動電路

　　從目前像素管的幾種顯示方式來看，可分為：①掃描驅(qū)動；②直流驅(qū)動；③恒流源驅(qū)動。對于戶內(nèi)點(diǎn)陣塊屏，一般采用掃描方式；而對于戶外像素管屏，要保證所顯示的圖像一致性好、穩(wěn)定、高亮，必須采用直流驅(qū)動加恒流源方式。

　　較早的LED電子顯示屏驅(qū)動電路大多采用低壓信號的串并轉(zhuǎn)換CMOS電路和大電流驅(qū)動的雙極電路兩塊組成（如74HC595+MC1413/UNL2803、CD4094/MC14094+MC1413、74HC164+74HC273+MC1413），這種形式的驅(qū)動電路存在著焊點(diǎn)多、成本高、可靠性低等問題。

　　針對這些缺點(diǎn)，美國TI公司開發(fā)生產(chǎn)出TPIC6B595（TPIC6C595）專用集成電路（ASIC），它將串并轉(zhuǎn)換和大電流驅(qū)動合二為一，這種ASIC具有如下顯著特點(diǎn)：并行輸出驅(qū)動能力大，單路驅(qū)動電流高達(dá)200mA，可直接驅(qū)動LED；電流電壓范圍寬，工作電壓可在5——15V內(nèi)靈活選用；串行輸入、移位和鎖存、時鐘輸入端口都設(shè)有施密特整形電路；串并輸出電流大，吸收和供給電流都大于4mA，級連方便；數(shù)據(jù)處理速度高，串行時鐘頻率，fmax≥25MHz特別適用于多灰度彩色顯示屏的LED驅(qū)動。

　　我國的無錫東大先行微電子有限公司也于1998年生產(chǎn)出與TPIC6B595完全兼容的ASIC芯片AMT9094/9095，但價格大為降低。由于TPIC6B595的并行輸出口僅為8位，驅(qū)動分辨率較高全彩顯示屏?xí)r需要TPIC6B595的數(shù)量較大，且256級灰度控制較麻煩。

　　為此，美國TI公司研制開發(fā)出LED電子屏顯示驅(qū)動專用集成電路TLC5901/5902/5903，這種ASIC的優(yōu)點(diǎn)是：恒流源輸出5——80mA（或10——120mA）；驅(qū)動能力為80mA×16Bits（或120mA×8Bits）；PWM控制的256級灰度顯示；亮度32級可調(diào)；時鐘同步的8位并行數(shù)據(jù)輸入。該芯片使得256級灰度控制更為簡單，恒流源方式使得圖像顯示一致性更好，TQFP100的封裝使得驅(qū)動板面積大為減少。

　　在此基礎(chǔ)上，TI公司又研制性能更好的LED驅(qū)動專用芯片TLC5921。北京華虹集成電路設(shè)計公司也研制開發(fā)出性能優(yōu)良的LED專用集成電路9701，這種ASIC具有如下顯著特點(diǎn)：內(nèi)含8×16×32數(shù)據(jù)掃描陣列，實(shí)現(xiàn)從靜態(tài)至1/32動態(tài)掃描；數(shù)據(jù)輸入掃描陣列和數(shù)據(jù)輸出灰度控制分別采用兩個獨(dú)立的時鐘；采用8位并行數(shù)據(jù)輸入和8位并行數(shù)據(jù)輸出的級連功能；16個數(shù)據(jù)輸出端，每個端驅(qū)動LED電流可達(dá)80mA以上，每個端數(shù)據(jù)輸出耐壓大于20V；數(shù)據(jù)輸出256級灰度；輸出具有模式選擇端，可用于奇、偶幀選擇；具有非線性校正控制輸入端。

　　4、亮度控制D/T轉(zhuǎn)換技術(shù)

　　LED電子顯示屏是由許多相互獨(dú)立的像素點(diǎn)（發(fā)光元）排列而成，由于像素點(diǎn)的分離性，決定了其發(fā)光的控制和驅(qū)動只能以數(shù)字方式進(jìn)行。這些像素點(diǎn)的發(fā)光狀態(tài)由控制器同步地控制，獨(dú)立驅(qū)動。視頻真彩色顯示意味著要對每一個像素點(diǎn)的亮度分別進(jìn)行控制，并且要在規(guī)定的掃描時間內(nèi)同步地完成。大屏幕是以數(shù)以萬計的像素點(diǎn)組成的，這使得系統(tǒng)的復(fù)雜性較兩值顯示大屏幕而言大為增加，并對總體的數(shù)據(jù)傳輸速度提出了更高的要求。給每一像素點(diǎn)設(shè)置一個常規(guī)D/A顯然是不現(xiàn)實(shí)的，必須尋找一種能最大限度降低系統(tǒng)復(fù)雜性且性能盡可能高的解決方案。

　　由視覺原理知道，人對像素點(diǎn)的平均亮度感覺可取決于它的亮/滅占空比。也就是說，只要對像素點(diǎn)亮/滅占空比進(jìn)行調(diào)節(jié)，就能實(shí)現(xiàn)對亮度的控制。對LED電子顯示屏而言，這意味著只要將代表像素點(diǎn)亮度的數(shù)字轉(zhuǎn)換為像素點(diǎn)發(fā)光的時間（D/T轉(zhuǎn)換），即實(shí)現(xiàn)了亮度的D/A轉(zhuǎn)換。

　　設(shè)屏幕數(shù)據(jù)刷新的周期為，控制任意像素點(diǎn)亮度的數(shù)據(jù)為n位二進(jìn)制數(shù)D=bi2i（其中bi=0或1），Ton為相應(yīng)于D的發(fā)光時間，則像素點(diǎn)亮/滅的占空比為：d=Ton/Ts=D=bi2i。該表達(dá)式可用可預(yù)置減法計數(shù)器實(shí)現(xiàn)，但每一像素點(diǎn)配一計數(shù)器將使得顯示電路異常復(fù)雜。上式改寫為：Ton=Tsbi2i，這意味著可將Ton分成幾個時間段，由于當(dāng)足夠小時，幾個分離時間段合成的Ton與總長度相同的連續(xù)的Ton其視覺效果是相同的。于是，一般地有，對于n位二進(jìn)制數(shù)據(jù)D=bi2i，將分Ts為n段，并選取適當(dāng)時間分割函數(shù)f（i），使得第i段Ti=Tsf（i），其中0即為此像素點(diǎn)的亮/滅占空比。由于函數(shù)f（i）對所有像素點(diǎn)而言可以是共同的，因而上式表明，只要用f（i）統(tǒng)一控制各個像素點(diǎn)，就能實(shí)現(xiàn)全屏幕所有像素點(diǎn)相互獨(dú)立而又同步的D/T轉(zhuǎn)換。對于單個像素點(diǎn)來說用圖1的電路可實(shí)現(xiàn)上式。圖中SFR為8位移位寄存器，圖為時間分割函數(shù)f（i）的波形。

　　大屏幕顯示驅(qū)動電路通常采用“串行移位+鎖存+驅(qū)動”的結(jié)構(gòu)，以期盡量減少數(shù)據(jù)傳送線。要全屏幕同時實(shí)現(xiàn)上式，只要將所有ST信號統(tǒng)一由f（i）控制即可。當(dāng)然這樣做的前提是要求移位寄存器中存放的是各個像素點(diǎn)控制數(shù)據(jù)中的同權(quán)位，而這可通過預(yù)先的數(shù)據(jù)處理做到。

　　5、數(shù)據(jù)重構(gòu)與存儲技術(shù)

　　存儲器有兩種組織方式：①組合像素法（PackedPixELMethod）：即畫面上每個像素的所有位均集中存放在單個存儲體中；②位平面法（BitPlaneMethod）：即像素的每一位各自存放在不同的存儲體中。由于使用了多個存儲體，它們可以一次同時讀出更多的像素信息。從兩種存儲結(jié)構(gòu)來分析，利用位平面結(jié)構(gòu)有利于提高LED屏的顯示效果。

　　整個LED顯示屏顯示控制電路結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。其中，數(shù)據(jù)重構(gòu)電路完成RGB數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，將不同像素的同權(quán)位組合在一起，然后存放在相鄰的單元中，從而以位的形式完成整個數(shù)據(jù)的重新組合。

　　數(shù)據(jù)重構(gòu)電路主要由四大部分組成：8位數(shù)據(jù)并行傳送電路；8位并-串轉(zhuǎn)換電路；8位數(shù)據(jù)鎖存電路；8位加1計數(shù)器。R/G/B各8位數(shù)據(jù)由經(jīng)同步處理后的像素點(diǎn)頻打入并行鎖存器，8位加1計數(shù)器輸出進(jìn)位脈沖LD，將8位數(shù)據(jù)同時鎖存到8位并-串轉(zhuǎn)換電路，由時鐘控制電路完成并-串轉(zhuǎn)換電路時鐘的控制。數(shù)據(jù)經(jīng)過重構(gòu)后，一個存儲體中不再是一個像素值，而是不同像素值的同權(quán)位。將所有的同權(quán)位存放在一起，從而構(gòu)成以位為單位的位平面存儲結(jié)構(gòu)。在讀出時必須按相反的規(guī)則取出各像素的相鄰權(quán)值。

　　讀寫地址發(fā)生器必須滿足嚴(yán)格的時序。對同一存儲芯片來說，可將其分為N片（一個像素值用N位表示），每片表示一個位平面，像素經(jīng)過轉(zhuǎn)換向同一存儲器寫入時，首先寫0位，再寫1位，最后寫N位。對于8Col×Row點(diǎn)陣的顯示屏，每個位平面存有8Col×Row位。存儲器內(nèi)部組織取決于驅(qū)動屏體上像素管的邏輯連線關(guān)系。根據(jù)存儲器組織，讀地址發(fā)生器由列驅(qū)動行，再由行驅(qū)動位；寫地址發(fā)生器則采用由位驅(qū)動列、列驅(qū)動行的方式，從而可以保證讀寫同步性，正確地同步顯示原始圖像信息。

　　6、邏輯電路設(shè)計中的ISP技術(shù)

　　在早期的LED電子顯示屏顯示控制電路中，大量采用的是常規(guī)數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計，用數(shù)字電路組合出復(fù)雜控制邏輯。在常規(guī)數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計中，當(dāng)電路設(shè)計完成后，須先制作電路板，然后安裝元件，調(diào)試。如果電路板的邏輯功能不符合要求就必須重新設(shè)計制作電路板，再重新調(diào)試，直到實(shí)現(xiàn)邏輯功能為止。很顯然，這種設(shè)計方法的設(shè)計周期長，成本高，且成品可靠性差，維修麻煩。利用普通可編程的邏輯器件，雖可減少印刷電路板的設(shè)計與制作，但在修改該邏輯時仍舊不能避免器件的反復(fù)插拔。

　　在系統(tǒng)可編程技術(shù)（In-SystemProgrammable，縮寫ISP），是指在用戶自己設(shè)計的目標(biāo)系統(tǒng)中或電路板上為重構(gòu)邏輯器件編程或反復(fù)改寫的能力。常規(guī)PLD在使用中通常是先編程后裝配，而采用ISP技術(shù)的PLD則是先裝配后編程，成為產(chǎn)品之后還可以反復(fù)編程。在系統(tǒng)可編程技術(shù)的出現(xiàn)，從實(shí)踐上實(shí)現(xiàn)了邏輯設(shè)計師們多年來夢寐以求的“硬件設(shè)計與修改軟件化”的愿望，使得數(shù)字系統(tǒng)面貌煥然一新。采用ISP技術(shù)后，硬件設(shè)計變得像軟件一樣易于修改，硬件的功能可以隨時加以修改或按預(yù)定的程序改變組態(tài)。這不僅擴(kuò)展了器件的用途，縮短了系統(tǒng)調(diào)試周期，而且根除了對器件單獨(dú)編程的環(huán)節(jié)，省卻了器件編程設(shè)備，簡化了目標(biāo)設(shè)備的現(xiàn)場維護(hù)和升級工作。ISP技術(shù)還有一個特點(diǎn)是采用系統(tǒng)設(shè)計軟件進(jìn)行邏輯輸入時，輸入與所選器件無關(guān)。因此，在輸入之前可選擇任何一種器件，甚至可以選擇一種“虛擬器件”（VirtualDevice）。在輸入完后，再根據(jù)仿真和適配的結(jié)果選擇器件。

　　這些真彩色技術(shù)適合全彩led顯示屏的制作設(shè)計，包括現(xiàn)在的led透明屏，led地磚屏，led天幕屏等等產(chǎn)品。作為led顯示屏的廠家，在led電子顯示屏的設(shè)計中運(yùn)用這些技術(shù)使得產(chǎn)品色彩還原性更加好。