劉力解碼——新穎實用的LED屏圖像處理方式

2005-12-14 劉力 InfoAV China

編者按：
多媒體顯示控制工程中，在系統方案設計、數據分析、材料和設備選型時，經常會遇到許多實際的問題，尤其是新技術應用，新應用領域的擴展需要引進新的理念。為此，本刊特邀業內資深人士對這類問題進行介紹點評，旨在介紹新技術、新觀念，解決工程中常見的技術問題，提供一個可供切磋的互動平臺，形成一個學術性、技術性的論壇。

作者的話：
在廣電和顯控行業從業多年，時常會有機會解決一些工程實際問題，對工程應用中出現的問題略有心得，也經常協助工程商作系統設計，深感有許多基礎知識和數據值得同行重視，承蒙infoAV China雜志抬愛，故將一些典型案例、故障分析、新技術發展趨勢、新產品應用等心得推出，與同仁分享，實屬引玉之磚，不妥之處，敬請斧正。

    在LED屏顯示時，由于顯示的分辨率是由屏幕物理尺寸決定的，在某個特定的分辨率時要顯示整屏圖像，因此要求視頻（Video）信號和VGA信號要按照顯示分辨率進行縮放，一般是要進行壓縮。通常的方法是：在PC機中利用軟件，將捕捉到的視頻信號或本機產生的VGA信號壓縮到特定的尺寸，利用DVI輸出口，將DVI信號（實際上是改良過的數字信號）經過網絡線傳輸到LED屏的接收端，將數字信號解碼后交到LED屏的驅動電路進行顯示（即所謂的主控系統）。
    這種方式的好處是：利用PC機直接進行壓縮，壓縮過程由軟件完成，而 PC機本身既可提供一路VGA信號，也可完成屏幕等部分的控制工作，設備比較緊湊，目前在業界比較普遍采用。
    但這種方式也有其缺點：
    1. 由于利用PC機軟件進行壓縮，尤其是Video信號實時地進行壓縮，要占用大量的PC機資源。因此一般的壓縮算法比較簡單。從顯示圖像上看，畫面有一定的動畫感，圖像邊緣處理得不好；
    2. 由于視頻采集卡放在PC機中，考慮到PC機的電源和地線情況，采集卡采集的圖像比較“臟”，尤其是在暗背景下或黑電平時，明顯感覺到較大的背景噪聲，影響顯示效果；
    3. 由于壓縮控制等工作由PC機完成，因此控制介面較復雜，將此PC機留給用戶后，將會有許多人為的因素造成混亂，比如：僅因在設置參數出現錯誤或PC機本身出現問題，就會導致圖像無法正常顯示，需派技術人員到現場重新調整，但往往到現場后只是需要將參數重新設置或系統整理一下即可，維護費用卻較高；
    4. 在此種情況下，僅支持一路Video信號和VGA信號上屏，如果現場有幾路Video信號或還有其它VGA信號，則需另配切換器；
    5. 許多用戶，尤其是國外用戶會認為用一臺PC機完成所有工作顯得不夠專業，如果再考慮到正版軟件問題，對應用推廣會有一定阻礙。
    實際上在大屏幕顯示行業中，一般的做法是利用矩陣切換在眾多信號源中選擇幾路送到專門的圖形控制器，由圖形控制器完成拼圖、縮放等工作。在LED顯示行業中，也完全可引用這種概念，將Video信號與VGA信號引入專門的圖形控制器，由圖形控制器完成壓縮、拼圖等工作，這對LED顯示的效果會有提高（增加新的顯示模式），并且上述談到的PC機方式的缺點完全可以避免。
    北京市利國電子技術有限公司推出一款實用的LED屏圖形控制器，LEDS-4*1，就是按上述思路完成所需要的工作。

LEDS-4*1具有4個信號輸入口，分別為復合視頻CVBS，分量視頻Svideo，VGA信號和數字化的VGA信號— DVI，輸出有二個接口，VGA接口和DVI接口，其作用是將輸入的視頻信號數字化后，進行數據轉換，轉換到VGA方式（DVI格式），如果輸入是VGA信號，直接將VGA格式轉換到DVI格式，再利用專用的集成電路，將二組DVI格式信號進行硬件拼圖（互相開窗），且開窗的位置、比例大小是無級可調的，輸出時有DVI方式和VGA方式。
這款設備針對LED屏應用，特別改進了前控制面板，前面板有4個鍵，分別可選擇4路輸入信號，這款設備具有混合切換，Video轉VGA，Video與VGA開窗拼圖，對圖像進行壓縮等功能，使得LED屏的圖像處理可輕松實現。