自上世紀(jì)80年代以來，各種媒體宣傳得到了廣泛發(fā)展，公共場(chǎng)合外露信息顯示屏數(shù)量越來越多。人們對(duì)顯示系統(tǒng)的色彩、亮度等要求越來越高，其次一些樹立于戶外的顯示系統(tǒng)長期受到自然環(huán)境的影響，對(duì)其使用壽命而言是一種考驗(yàn)。全彩色LED電子顯示屏具有良好像素，無論白天夜晚、晴天雨天，LED顯示屏 都能夠讓觀眾看清顯示內(nèi)容，滿足人們對(duì)顯示系統(tǒng)的需求。

　　一、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(hào)的實(shí)時(shí)采集，將模擬視頻信號(hào)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(chǎng)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(shí)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(hào)一種方法是用軟件定時(shí)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(chǔ)技術(shù)保證視頻圖像的佳化，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(dòng)該卡可以將電子顯示屏播放視頻時(shí)所需的場(chǎng)頻、行頻、像素點(diǎn)頻幾個(gè)同步信號(hào)提取出來，并將紅、綠、藍(lán)三色信號(hào)分離出來數(shù)字RGB格式為8：8：8，各可以產(chǎn)生256灰度，能滿足電子顯示屏真彩播放的要求。

　　二、真實(shí)圖像色彩

　　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(jiǎn)單的三種顏色的疊加、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;、由于人們視覺對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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：

　?、偌t、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)三色的灰度為256;

　　④必須采用針對(duì)LED像素管的非線性校正為了再現(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：

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

　?、诓捎?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)三色的灰度為256;

　?、鼙仨毑捎冕槍?duì)LED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)。

　　三、專用現(xiàn)實(shí)驅(qū)動(dòng)電路

　　對(duì)當(dāng)前像素管幾種方式進(jìn)行分類主要有：(1)掃描驅(qū)動(dòng);(2)直流驅(qū)動(dòng);(3)恒流源驅(qū)動(dòng)。針對(duì)不同需求的屏幕，采用的掃描方式是不同的。對(duì)于戶內(nèi)點(diǎn)陣塊屏，主要采用掃描方式，對(duì)于戶外像素管屏，為保證其圖像的穩(wěn)定性和清晰度，必須采用直流驅(qū)動(dòng)方式，給掃描裝置加上一個(gè)恒定電流。早期LED主要采用低壓信號(hào)串并轉(zhuǎn)換方式，該種方式存在焊點(diǎn)較多。制作成本高昂?？煽啃圆蛔愕热秉c(diǎn)，這些缺點(diǎn)在一定時(shí)期內(nèi)限制了LED電子顯示屏的發(fā)展。為解決LED電子顯示屏以上缺點(diǎn)，美國某公司研制出專用集成電路，簡(jiǎn)稱ASIC，該種集成電路能夠?qū)崿F(xiàn)串并轉(zhuǎn)換以及電流驅(qū)動(dòng)合二為一，該集成電路具有以下特點(diǎn)：并行輸出驅(qū)動(dòng)能力大，驅(qū)動(dòng)電流課高達(dá)200MA，LED在此基礎(chǔ)上能夠立即被驅(qū)動(dòng);電流電壓公差大，范圍寬，一般可在5-15V之間靈活選擇;串并輸出電流較大，電流流入以及輸出都大于4MA，;數(shù)據(jù)處理速度更快，適合與當(dāng)前多灰度彩色LED顯示屏驅(qū)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)。

　　四、亮度控制D/T轉(zhuǎn)換技術(shù)

　　LED電子顯示屏有眾多獨(dú)立像素點(diǎn)通過排列組合的方式構(gòu)成，基于像素間互相分離這一特點(diǎn)，LED電子顯示屏發(fā)光控制驅(qū)動(dòng)方式只能夠通過數(shù)字信號(hào)形式展開。當(dāng)像素點(diǎn)發(fā)光時(shí)，其發(fā)光狀態(tài)主要由控制器控制，并實(shí)現(xiàn)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。當(dāng)視頻需要一彩色方式呈現(xiàn)時(shí)，意味著每一像素點(diǎn)的亮度及色彩都需要得到有效控制，并且要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)同步完成掃描操作。一些大型LED電子顯示屏有數(shù)以萬計(jì)的像素點(diǎn)組成，在進(jìn)行色彩控制過程中其復(fù)雜性大大增加，因此對(duì)數(shù)據(jù)傳輸提出更高要求。實(shí)際控制過程中對(duì)每一像素點(diǎn)設(shè)置D/A是不現(xiàn)實(shí)的，因此必須尋找出一種能夠有效控制復(fù)雜像素系統(tǒng)的方案。

　　對(duì)視覺原理進(jìn)行分析，人們對(duì)像素點(diǎn)平均亮度的主要取決于其亮/滅比例，針對(duì)該點(diǎn)若是先對(duì)亮/滅比例的有效調(diào)節(jié)便能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)亮度的有效控制。將這一原理利用到LED電子顯示屏中便意味著將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí)間信號(hào)，即D/A之間的互相轉(zhuǎn)換。

　　五、數(shù)據(jù)重構(gòu)和存儲(chǔ)技術(shù)

　　當(dāng)前存儲(chǔ)器組組織方式主要有兩種，其一為組合像素法，即畫面上所有像素點(diǎn)位均存放于單個(gè)存儲(chǔ)體中，另一個(gè)為位平面法，即畫面上所有像素點(diǎn)位均存放于不同存儲(chǔ)體中。儲(chǔ)存體多個(gè)使用直接作用就是能夠一次實(shí)現(xiàn)多種像素信息的讀取，兩種組織方式見。以上兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中位平面法具更具優(yōu)勢(shì)，在提升LED屏顯示效果時(shí)效果更佳。通過數(shù)據(jù)重構(gòu)電路以實(shí)現(xiàn)對(duì)RGB數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，將具有不同像素的同權(quán)位進(jìn)行有機(jī)結(jié)合并放在相鄰儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)中。

　　六、邏輯電路設(shè)計(jì)中的ISP技術(shù)

　　傳統(tǒng)LED電子顯示屏控制電路主要采用常規(guī)數(shù)字電路設(shè)計(jì)完成，對(duì)其控制一般采用數(shù)字電路組合方式。傳統(tǒng)技術(shù)在電路設(shè)計(jì)部分完成后首行電路板制作工序，制作完畢開始安裝相關(guān)元件并調(diào)試效果。當(dāng)電路板邏輯功能無法負(fù)荷實(shí)際需求時(shí)需重新制作，直至其滿足使用效果為止。由此可見，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式不僅在效果上具有一定偶然性，并且設(shè)計(jì)周期較長，影響各項(xiàng)工序有效展開，當(dāng)元件出現(xiàn)故障時(shí)維修困難，成本高昂。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)可編程技術(shù)(ISP)出現(xiàn)了，用戶能夠在自己設(shè)計(jì)的目標(biāo)以及系統(tǒng)或電路板等原件上具有反復(fù)修改的功能，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)師們硬件程序向軟件程序轉(zhuǎn)化的過程，數(shù)字系統(tǒng)在系統(tǒng)可編程技術(shù)基礎(chǔ)上煥然一新。隨著系統(tǒng)可編程技術(shù)的導(dǎo)入使用，不僅縮短了設(shè)計(jì)周期，還在根本上拓展元件用途，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)以及目標(biāo)設(shè)備功能實(shí)現(xiàn)被簡(jiǎn)化。系統(tǒng)可編程技術(shù)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是采用系統(tǒng)軟件輸入邏輯時(shí)不需考慮所選器件是否有影響，在輸入時(shí)可隨意選取元件，甚至可選擇虛擬元件，輸入完成后在進(jìn)行適配即可。

　　LED電子顯示屏已經(jīng)廣泛遍布世界各地，與人們生活緊密連接在一起，為提高LED電子顯示屏發(fā)光效果，該種技術(shù)科學(xué)發(fā)展，需對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)存在的各種弊端深入研究針對(duì)性引進(jìn)新技術(shù)，LED電子顯示屏發(fā)揮其佳效果，為人們的生活以及生產(chǎn)帶來更多便利。在了解需求的基礎(chǔ)上對(duì)當(dāng)前幾種關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入分析考核，選擇佳技術(shù)方案，得到佳LED顯示效果。