淺談小間距LED顯示屏的拼接處理技術(shù)
隨著小間距LED顯示屏的誕生，小間距LED顯示屏憑借著真正的無縫拼接、高性價(jià)、出眾的色彩還原能力，近乎完美的顯示效果等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被越來越多的應(yīng)用在指揮中心大廳、控制室、會(huì)議中心等關(guān)鍵場(chǎng)合。隨著小間距LED顯示屏像素點(diǎn)間距不斷的縮小，使得人們的觀看距離進(jìn)一步被拉近，為了達(dá)到更加出色的顯示效果，不但要求小間距LED顯示屏本身在圖像處理和加工工藝上精益求精，對(duì)小間距LED顯示屏前端信號(hào)的圖像拼接處理器也提出了更高的要求。
一個(gè)完整的小間距LED顯示屏系統(tǒng)包含了后端的小間距LED顯示處理系統(tǒng)和前端的圖像拼接處理系統(tǒng)，通過一套大屏幕控制管理軟件使得系統(tǒng)中各個(gè)硬件設(shè)備有效的控制處理，最終實(shí)現(xiàn)各信號(hào)完美顯示。小間距LED大屏幕顯示系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于高度的系統(tǒng)集成性，整個(gè)系統(tǒng)由一套控制管理軟件集中控制及管理，除進(jìn)行圖像處理系統(tǒng)、顯示單元設(shè)備管理、控制各種信號(hào)顯示方式外，還可以控制RGB矩陣、視頻矩陣等相關(guān)外圍設(shè)備，使多個(gè)系統(tǒng)達(dá)到高度集成、集中控制。大屏幕系統(tǒng)的關(guān)鍵部件——小間距LED顯示單元、純硬件多屏處理器和大屏控制管理軟件需要采用同一品牌，并全部采用針對(duì)性兼容銜接設(shè)計(jì)，在保證系統(tǒng)兼容性同時(shí)提供可靠安全保障。顯示單元、圖像控制器和控制軟件作為整套大屏幕系統(tǒng)的核心部分，如果采用不同廠家產(chǎn)品進(jìn)行集成，很可能會(huì)產(chǎn)生技術(shù)兼容性問題，影響很多重要功能的實(shí)現(xiàn)，降低系統(tǒng)的可靠性和使用效率；另一方面因涉及到多個(gè)廠商，很可能出現(xiàn)售后維護(hù)時(shí)影響故障診斷和備品備件的及時(shí)供應(yīng)等問題，同時(shí)可能對(duì)系統(tǒng)的升級(jí)無法保持一致，降低系統(tǒng)的擴(kuò)展性。由此可見要保證小間距LED顯示屏系統(tǒng)能夠完美顯示并連續(xù)不斷的可靠運(yùn)行，只有優(yōu)良品質(zhì)的LED顯示單元是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，具備良好兼容性和優(yōu)良性能的圖像處理器也是不可或缺的一環(huán)，下面我就小間距LED顯示屏的圖像拼接器技術(shù)做一個(gè)解讀：
首先我們要認(rèn)清小間距LED顯示屏與其他大屏幕顯示技術(shù)(如DLP、LCD)的區(qū)別，依據(jù)這些區(qū)別，我們就能確定傳統(tǒng)應(yīng)用的圖像拼接器必須修改或增加哪些功能才能適用于我們的小間距LED顯示屏。 與傳統(tǒng)大屏幕顯示技術(shù)相比，小間距LED顯示屏具備更長的使用壽命、更好的顯示效果、真正的無縫拼接、節(jié)能環(huán)保低噪音等優(yōu)點(diǎn)，但最大的區(qū)別實(shí)際反映在其箱體組成形式上，傳統(tǒng)的DLP或LCD拼接顯示單元均具有標(biāo)準(zhǔn)分辨率的輸入支持，而小間距LED顯示屏卻大多是非標(biāo)準(zhǔn)的分辨率；另外一個(gè)不同就是傳統(tǒng)的大屏幕顯示單元大多尺寸和分辨率比較大，而小間距LED顯示單元考慮到弧形拼接的流暢性及點(diǎn)間距的限制，單元箱體尺寸較小、分辨率較小，其拼接組成要配合發(fā)送卡和接收卡實(shí)現(xiàn)最終的顯示，而發(fā)送卡與前端圖像處理器的連接大多也并非標(biāo)準(zhǔn)分辨率的對(duì)應(yīng);拼接器的一個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用就是可以輸出多路DVI信號(hào)，對(duì)矩陣型排列的多個(gè)顯示屏進(jìn)行拼接顯示，使之成為一個(gè)邏輯上完整的顯示區(qū)域。對(duì)于小間距LED顯示屏而言，我們可以將一臺(tái)LED控制器(發(fā)送卡)所驅(qū)動(dòng)的顯示區(qū)域看成一個(gè)獨(dú)立的LED顯示屏，當(dāng)前的LED控制器多采用DVI作為信號(hào)的輸入接口，支持最大輸入分辨率1920×1200，那么所驅(qū)動(dòng)的LED顯示屏最大物理分辨率為1920×1200，隨著小間距LED顯示屏產(chǎn)品的顯示面積越來越大，幾十平米的項(xiàng)目越來越多，LED顯示屏的物理分辨率往往超過1920×1200的分辨率，所以基本都是由多個(gè)LED控制器所驅(qū)動(dòng)的多個(gè)獨(dú)立的顯示區(qū)域組合而成的。對(duì)于拼接器而言，需要對(duì)應(yīng)LED控制器的數(shù)量、提供相應(yīng)數(shù)量的DVI輸出接口，并對(duì)整個(gè)LED屏幕進(jìn)行拼接顯示。加之拼接器上屏存在的傳統(tǒng)技術(shù)問題，小間距LED顯示屏的前端拼接器必須解決一下三個(gè)問題：
二、必須保證輸出的同步性，避免拼接畫面出現(xiàn)不同步現(xiàn)象，保證顯示無撕裂現(xiàn)象。
拼接器的多路DVI輸出信號(hào)必然存在信號(hào)的同步性問題，不同步的DVI輸出信號(hào)輸出到LED顯示屏上，在畫面拼接處必然會(huì)出現(xiàn)畫面撕裂現(xiàn)象，尤其在播放快速運(yùn)動(dòng)的圖像時(shí)最為明顯。如何保證信號(hào)的輸出同步性就成為衡量拼接器系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。
三、必須采用更加優(yōu)質(zhì)的圖像處理算法，使得經(jīng)過縮放處理的圖像利于傳輸并保持高清晰度。
總所周知，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的圖像顯示效果是最好的，經(jīng)過縮小處理后的圖像如果僅僅采用普通的圖像處理技術(shù)或一般的圖像處理算法，圖像的亮度會(huì)下降，圖像邊緣會(huì)出現(xiàn)鋸齒甚至出現(xiàn)像素缺失。而面對(duì)小間距LED顯示屏對(duì)顯示效果的苛刻要求，顯然必須采用高端的圖像處理芯片和復(fù)雜的經(jīng)過優(yōu)化圖像處理算法以最大限度的保證處理后的圖像保持最佳的顯示效果，因此，好的圖像處理算法是圖像拼接器應(yīng)用于小間距LED顯示屏的關(guān)鍵之一。
一個(gè)完整的小間距LED顯示屏系統(tǒng)包含了后端的小間距LED顯示處理系統(tǒng)和前端的圖像拼接處理系統(tǒng)，通過一套大屏幕控制管理軟件使得系統(tǒng)中各個(gè)硬件設(shè)備有效的控制處理，最終實(shí)現(xiàn)各信號(hào)完美顯示。小間距LED大屏幕顯示系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于高度的系統(tǒng)集成性，整個(gè)系統(tǒng)由一套控制管理軟件集中控制及管理，除進(jìn)行圖像處理系統(tǒng)、顯示單元設(shè)備管理、控制各種信號(hào)顯示方式外，還可以控制RGB矩陣、視頻矩陣等相關(guān)外圍設(shè)備，使多個(gè)系統(tǒng)達(dá)到高度集成、集中控制。大屏幕系統(tǒng)的關(guān)鍵部件——小間距LED顯示單元、純硬件多屏處理器和大屏控制管理軟件需要采用同一品牌，并全部采用針對(duì)性兼容銜接設(shè)計(jì)，在保證系統(tǒng)兼容性同時(shí)提供可靠安全保障。顯示單元、圖像控制器和控制軟件作為整套大屏幕系統(tǒng)的核心部分，如果采用不同廠家產(chǎn)品進(jìn)行集成，很可能會(huì)產(chǎn)生技術(shù)兼容性問題，影響很多重要功能的實(shí)現(xiàn)，降低系統(tǒng)的可靠性和使用效率；另一方面因涉及到多個(gè)廠商，很可能出現(xiàn)售后維護(hù)時(shí)影響故障診斷和備品備件的及時(shí)供應(yīng)等問題，同時(shí)可能對(duì)系統(tǒng)的升級(jí)無法保持一致，降低系統(tǒng)的擴(kuò)展性。由此可見要保證小間距LED顯示屏系統(tǒng)能夠完美顯示并連續(xù)不斷的可靠運(yùn)行，只有優(yōu)良品質(zhì)的LED顯示單元是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，具備良好兼容性和優(yōu)良性能的圖像處理器也是不可或缺的一環(huán)，下面我就小間距LED顯示屏的圖像拼接器技術(shù)做一個(gè)解讀：
首先我們要認(rèn)清小間距LED顯示屏與其他大屏幕顯示技術(shù)(如DLP、LCD)的區(qū)別，依據(jù)這些區(qū)別，我們就能確定傳統(tǒng)應(yīng)用的圖像拼接器必須修改或增加哪些功能才能適用于我們的小間距LED顯示屏。 與傳統(tǒng)大屏幕顯示技術(shù)相比，小間距LED顯示屏具備更長的使用壽命、更好的顯示效果、真正的無縫拼接、節(jié)能環(huán)保低噪音等優(yōu)點(diǎn)，但最大的區(qū)別實(shí)際反映在其箱體組成形式上，傳統(tǒng)的DLP或LCD拼接顯示單元均具有標(biāo)準(zhǔn)分辨率的輸入支持，而小間距LED顯示屏卻大多是非標(biāo)準(zhǔn)的分辨率；另外一個(gè)不同就是傳統(tǒng)的大屏幕顯示單元大多尺寸和分辨率比較大，而小間距LED顯示單元考慮到弧形拼接的流暢性及點(diǎn)間距的限制，單元箱體尺寸較小、分辨率較小，其拼接組成要配合發(fā)送卡和接收卡實(shí)現(xiàn)最終的顯示，而發(fā)送卡與前端圖像處理器的連接大多也并非標(biāo)準(zhǔn)分辨率的對(duì)應(yīng);拼接器的一個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用就是可以輸出多路DVI信號(hào)，對(duì)矩陣型排列的多個(gè)顯示屏進(jìn)行拼接顯示，使之成為一個(gè)邏輯上完整的顯示區(qū)域。對(duì)于小間距LED顯示屏而言，我們可以將一臺(tái)LED控制器(發(fā)送卡)所驅(qū)動(dòng)的顯示區(qū)域看成一個(gè)獨(dú)立的LED顯示屏，當(dāng)前的LED控制器多采用DVI作為信號(hào)的輸入接口，支持最大輸入分辨率1920×1200，那么所驅(qū)動(dòng)的LED顯示屏最大物理分辨率為1920×1200，隨著小間距LED顯示屏產(chǎn)品的顯示面積越來越大，幾十平米的項(xiàng)目越來越多，LED顯示屏的物理分辨率往往超過1920×1200的分辨率，所以基本都是由多個(gè)LED控制器所驅(qū)動(dòng)的多個(gè)獨(dú)立的顯示區(qū)域組合而成的。對(duì)于拼接器而言，需要對(duì)應(yīng)LED控制器的數(shù)量、提供相應(yīng)數(shù)量的DVI輸出接口，并對(duì)整個(gè)LED屏幕進(jìn)行拼接顯示。加之拼接器上屏存在的傳統(tǒng)技術(shù)問題，小間距LED顯示屏的前端拼接器必須解決一下三個(gè)問題：
一、可自定義輸出分辨率，以應(yīng)對(duì)LED顯示屏物理分辨率不規(guī)則的特性。
我們都知道，小間距LED顯示屏由一塊一塊的顯示單元箱體以矩陣形式拼接而成，而每個(gè)顯示單元尺寸和物理分辨率是固定的，但一起組合拼接起來的整個(gè)大屏幕往往不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的物理分辨率，舉個(gè)例子：顯示單元的物理分辨率為128×144，只能拼接成1920×1152，無法拼出1920×1080的標(biāo)準(zhǔn)分辨率。通常在大規(guī)模的拼接系統(tǒng)里，每臺(tái)LED控制器所驅(qū)動(dòng)的LED顯示區(qū)域也大多并非標(biāo)準(zhǔn)分辨率，這個(gè)時(shí)候前端拼接器具有非標(biāo)準(zhǔn)分辨率輸出就顯得尤為重要，它可以幫助我們快速找到合適的拼接方式，合理的分配資源，有效的節(jié)約LED控制器和傳輸設(shè)備的使用數(shù)量，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)保證最佳的顯示效果。
二、必須保證輸出的同步性，避免拼接畫面出現(xiàn)不同步現(xiàn)象，保證顯示無撕裂現(xiàn)象。
拼接器的多路DVI輸出信號(hào)必然存在信號(hào)的同步性問題，不同步的DVI輸出信號(hào)輸出到LED顯示屏上，在畫面拼接處必然會(huì)出現(xiàn)畫面撕裂現(xiàn)象，尤其在播放快速運(yùn)動(dòng)的圖像時(shí)最為明顯。如何保證信號(hào)的輸出同步性就成為衡量拼接器系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。
三、必須采用更加優(yōu)質(zhì)的圖像處理算法，使得經(jīng)過縮放處理的圖像利于傳輸并保持高清晰度。
總所周知，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的圖像顯示效果是最好的，經(jīng)過縮小處理后的圖像如果僅僅采用普通的圖像處理技術(shù)或一般的圖像處理算法，圖像的亮度會(huì)下降，圖像邊緣會(huì)出現(xiàn)鋸齒甚至出現(xiàn)像素缺失。而面對(duì)小間距LED顯示屏對(duì)顯示效果的苛刻要求，顯然必須采用高端的圖像處理芯片和復(fù)雜的經(jīng)過優(yōu)化圖像處理算法以最大限度的保證處理后的圖像保持最佳的顯示效果，因此，好的圖像處理算法是圖像拼接器應(yīng)用于小間距LED顯示屏的關(guān)鍵之一。
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