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小间距LED屏拼接器亚博要害手艺与架构

文章来源:亚博  作者:亚博-人可何  发布日期:2019-11-19 07:42:41  浏览次数:428

1、图象拼接处置器的要求

跟着LED显示屏像素间距不竭变小,不雅看距离不竭拉近,为了到达超卓的显示结果,不单要求LED显示屏自己在图象处置和拼装工艺上不断改进,对LED显示屏前真个图象拼接处置器(以下简称拼接器)也提出了更高的要求:

(1)证输出同步性,避免拼接画面分歧步现象;

(2)优化图象处置算法,使颠末缩放处置的图象连结高清楚度;

(3)自界说输出分辩率,应对LED显示屏物理分辩率不法则的特点。

2、利用在小间距LED显示屏的拼接处置手艺

2.1 拼接器与小间距LED显示屏的共同利用

拼接器的一个要害利用是可以输出多路DVI旌旗灯号,对矩阵摆列的多个显示屏进行拼接显示,使之成为逻辑上的一个完全的显示区域。

对LED显示屏而言,我们可以将一台LED节制器所驱动的显示区域界说为一个自力的LED显示屏,当前的LED节制器采取DVI/HDMI作为旌旗灯号输入接口,撑持最年夜的输入分辩率为1920×1200@60Hz,最年夜带宽为165MHz,所驱动的LED显示屏最年夜物理分辩率为1920×1200。

跟着LED小间距产物的显示面积愈来愈年夜,几十平方米的项目不足为奇,LED显示屏的物理分辩率常常会跨越1920×1200,即每块超年夜范围的LED显示屏,都是由若干个LED节制器所驱动的若干个自力的显示区域构成的,对拼接器的利用而言,只需要对应LED节制器的数目供给若干个DVI输出接口,并对全部LED屏幕进行拼接显示便可。

拼接器在小间距LED显示屏的利用中,有几个要害手艺值得存眷:

(1)旌旗灯号的输出同步性

拼接器的多路DVI旌旗灯号输出,必定存在旌旗灯号的同步性问题。分歧步的旌旗灯号输出到LED显示屏上,在拼接处就会呈现画面扯破现象,在播放高速活动的图象时尤其较着。若何包管旌旗灯号的输出同步性,成为权衡一个拼接系统成败的要害。

(2)图形处置算法

我们知道,点对点的图象显示结果是最好的,颠末缩小处置后的图象,假如仅采取通俗的图形处置手艺或通用的FPGA图形处置算法,图象的边沿会呈现锯齿,乃至会呈现像素缺掉,图象的亮度也会降落。而高真个图象处置芯片或操纵复杂图形处置算法的FPGA系统会最年夜限度的包管缩小后图象的显示结果。是以,好的图形处置算法是一款利用在小间距LED显示屏的拼接器的要害手艺。

(3)非尺度分辩率的输出

小间距LED显示屏是由一块一块不异规格的显示单位矩阵拼接而成,每一个显示单位尺寸和物理分辩率是固定的,可是拼接起来的全部年夜屏幕,常常不是一个尺度的物理分辩率。好比,显示单位的分辩率为128×96,只能拼成1920×1152,却拼不出1920×1080。在超年夜范围的拼接系统里,每台LED节制器所驱动的LED显示区域可能不是尺度的分辩率,这个时辰,拼接用具有非尺度分辩率的输出就显得要害,它可以帮忙我们快速找到适合的拼接体例,从而公道的分派资本,有用节俭LED节制器和传输装备的利用数目。

2.2 利用在小间距LED显示屏的拼接器

今朝拼接器可分为四类,即嵌入式纯硬件架构、PCI-E总线架构、散布式收集架构、夹杂架构。

(1)嵌入式纯硬件架构

整机布局凡是会采取“背板+旌旗灯号收集板+主控板+旌旗灯号输出板”的设计,旌旗灯号收集板进行诸如视频收集、缩放、叠加、格局转换等旌旗灯号处置工作,经由过程背板总线将颠末处置的旌旗灯号传送给主控板的FPGA旌旗灯号处置系统,经由过程嵌入式ARM系统实现对主控FPGA设置装备摆设、与上位PC机通讯、系统间的数据互换等功能,经由过程旌旗灯号输出板将旌旗灯号输出给显示终端。

纯硬件架构拼接器的布局相对简单、不轻易呈现系统故障;收集板和输出板可热插拔,易在改换;可实现多路、多格局旌旗灯号的收集和处置;背板互换式手艺和输出板卡同一时钟手艺确保了多路旌旗灯号输出的同步性;每路DVI输出旌旗灯号的分辩率都可自界说,合适LED显示屏的拼接特点。

诸多特点使纯硬件架构敏捷成为现今拼接器范畴的主流产物之一。可是,因为采取了FPGA作为焦点的图象处置单位,算法的好坏决议了一款拼接器处置结果的黑白,特别是图象缩放的算法,若何进行优化以到达更清楚的显示结果,已成为鉴定纯硬件拼接器产物价值的主要指标。

(2)PCI-E总线架构

凡是总线架构的拼接器采取PCIExpress手艺,可用数据带宽高达上百Gbps。主机配备高机能的CPU和年夜容量内存,可按照利用范畴的分歧预装分歧的操作系统(如64位的Windows7),并可直接运行各类利用法式。拼接器配备多张高机能的图形输出卡,每张输出卡具有超高的内部带宽和显存,而且所有的输出图象都被同步以消弭显示单位间的图象扯破。同时还配有多张输入卡,撑持多种旌旗灯号格局,并可以或许对输入旌旗灯号进行图象处置。

PCI-E总线架构拼接器就是一台高机能的计较机,所有组件都选用各年夜硬件厂商最早进和成熟的手艺,好比CPU可选用Intel,显卡可选用英伟达。所有计较机范畴的高新手艺也可以或许被快速的融会进来。这使得PCI-E总线架构拼接器在运算速度、图象处置、操作体例等方面具有没有法对比的优势。

PCI-E总线架构拼接器门坎很低,对简单的利用,一台工控机,加上一个专业的多通道输出显卡便可实现。

另外一方面,若何解决系统不变性问题,若何设计一款直不雅且功能壮大的节制软件,若何解决高总线带宽下数据传输的各类问题等,都需要壮大的研发团队和雄厚的资金根本,同时需要经验的堆集。就是说,高真个PCI-E总线架构拼接器不单需要知足旌旗灯号收集、处置、拼接等最根基的利用,在系统不变性、软件易用性等方面的设计等方面都需要更多的投入,才能使拼接器知足各类严苛的利用情况。

可是要留意,总线架构拼接器年夜多采取Windows操作系统,一旦遭到病毒进犯可能导致系统瘫痪,住手显示。并且,因为采取了定制的图形显卡,各输出通道的分辩率一般需要合适VESA(视频电子尺度协会)尺度,不克不及界说非尺度的分辩率输出,也不克不及界说每一个通道分歧的分辩率。

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