小间距LED显示屏拼接器的要害知识点同享

小间距LED显示屏为什么需求拼接器?
拼接器的一个要害运用是能够输出多路DVI信号,对矩阵摆放的多个显示屏进行拼接闪现,使之成为逻辑上的一个无缺的闪现区域。
关于LED显示屏而言,咱们能够将一台LED控制器所驱动的闪现区域界说为一个独立的LED显示屏,其时的LED控制器选用DVI/HDMI作为信号输入接口,支撑最大的输入分辨率为1920×1200@60Hz,最大带宽为165MHz,所驱动的LED显示屏最大物理分辨率为1920×1200。
跟着LED小间距产品的闪现面积越来越大,几十平方米的项目层出不穷,LED显示屏的物理分辨率往往会跨过1920×1200,即每一块超大规模的LED显示屏,都是由若干个LED控制器所驱动的若干个独立的闪现区域组成的,关于拼接器的运用而言,只需求对应LED控制器的数量供给若干个DVI输出接口,并对整个LED屏幕进行拼接闪现即可。
小间距LED图画拼接处理器的要求
(1)证输出同步性,防止拼接画面不同步现象;
(2)优化图画处理算法,使经过缩放处理的图画坚持高清楚度;
(3)自界说输出分辨率,应对LED显示屏物理分辨率不规则的特征。
小间距LED显示屏拼接器的要害技能
(1)信号的输出同步性
拼接器的多路DVI信号输出,必定存在信号的同步性问题。不同步的信号输出到LED显示屏上,在拼接处就会呈现画面撕裂现象,在播映高速运动的图画时尤为明显。怎样保证信号的输出同步性,成为衡量一个拼接体系胜败的要害。
(2)图形处理算法
咱们知道,点对点的图画闪现作用是最好的,经过缩小处理后的图画,假定仅选用一般的图形处理技能或通用的FPGA图形处理算法,图画的边沿会呈现锯齿,甚至会呈现像素缺失,图画的亮度也会下降。而高端的图画处理芯片或运用凌乱图形处理算法的FPGA体系会最大极限的保证缩小后图画的闪现作用。因此,好的图形处理算法是一款运用于小间距LED显示屏的拼接器的要害技能。
(3)非规范分辨率的输出
小间距LED显示屏是由一块一块相同规范的闪现单元矩阵拼接而成,每个闪现单元尺寸和物理分辨率是固定的,可是拼接起来的整个大屏幕,往往不是一个规范的物理分辨率。比方,闪现单元的分辨率为128×96,只能拼成1920×1152,却拼不出1920×1080。在超大规模的拼接体系里,每台LED控制器所驱动的LED闪现区域可能不是规范的分辨率,这个时分,拼接用具有非规范分辨率的输出就显得要害,它能够帮忙咱们快速找到合适的拼接方法,然后合理的分配资源,有用节约LED控制器和传输设备的运用数量。
运用于小间距LED显示屏的拼接器品种
现在拼接器可分为四类,即嵌入式纯硬件架构、PCI-E总线架构、分布式网络架构、混合架构。
(1)嵌入式纯硬件架构
整机结构一般会选用“背板+信号收集板+主控板+信号输出板”的规划,信号收集板进行比方视频收集、缩放、叠加、格局改换等信号处理作业,经过背板总线将经过处理的信号传送给主控板的FPGA信号处理体系,经过嵌入式ARM体系结束对主控FPGA装备、与上位PC机通讯、体系间的数据交换等功用,经过信号输出板将信号输出给闪现终端。
纯硬件架构拼接器的结构相对简略、不容易呈现体系缺陷;收集板和输出板可热插拔,易于替换;可结束多路、多格局信号的收集和处理;背板交换式技能和输出板卡一起时钟技能保证了多路信号输出的同步性;每一路DVI输出信号的分辨率均可自界说,契合LED显示屏的拼接特征。
许多特征使纯硬件架构活络成为当今拼接器范畴的主流产品之一。可是,因为选用了FPGA作为中心的图画处理单元,算法的好坏挑选了一款拼接器处理作用的好坏,尤其是图画缩放的算法,怎样进行优化以抵达更清楚的闪现作用,已经成为判定纯硬件拼接器产品价值的重要方针。
(2)PCI-E总线架构
一般总线架构的拼接器选用PCI Express技能,可用数据带宽高达上百Gbps。主机装备高功用的CPU及大容量内存,可根据运用范畴的不同预装不同的操作体系(如64位的Windows7),并可直接作业各种运用程序。拼接器装备多张高功用的图形输出卡,每张输出卡具有超高的内部带宽及显存,而且悉数的输出图画都被同步以消除闪现单元间的图画撕裂。一起还配有多张输入卡,支撑多种信号格局,并能够对输入信号进行图画处理。
PCI-E总线架构拼接器就是一台高功用的计算机,悉数组件都选用各大硬件厂商最先进和成熟的技能,比方CPU可选用Intel,显卡可选用英伟达。悉数计算机范畴的高新技能也能够被快速的融合进来。这使得PCI-E总线架构拼接器在运算速度、图画处理、操作方法等方面具有无法比拟的优势。
PCI-E总线架构拼接器门槛很低,关于简略的运用,一台工控机,加上一个专业的多通道输出显卡即可结束。
另一方面,怎样处理体系安稳性问题,怎样规划一款直观且功用健旺的控制软件,怎样处理高总线带宽下数据传输的各种问题等,都需求健旺的研制团队和雄厚的资金根底,一起需求阅历的堆集。就是说,高端的PCI-E总线架构拼接器不光需求满意信号收集、处理、拼接等最基本的运用,在体系安稳性、软件易用性等方面的规划等方面都需求更多的投入,才能使拼接器满意各种苛刻的运用环境。
可是要注意,总线架构拼接器大多选用Windows操作体系,一旦遭到病毒侵略可能致使体系瘫痪,接连闪现。而且,因为选用了定制的图形显卡,各输出通道的分辨率一般需求契合VESA(视频电子规范协会)规范,不能界说非规范的分辨率输出,也不能界说每个通道不同的分辨率。
(3)分布式网络架构
分布式网络架构拼接器一般选用节点式硬件结构,每个输入、输出节点独立分隔,经过双绞线接入中心交换机,对数据进行交互传输。
其中心是一套先进的视频编解码技能,经过各种信号输入节点,将收集到的DVI、VGA、YPbPr、CVBS、3G-SDI等信号进行处理和编码,经过专用的网络通讯协议,将编码后的视频流经中心交换机传输到输出节点解码,并改换为DVI数字信号输出到闪现终端。
输出节点的同步性成为了该体系运用的要害。一种方法是经过网络直接发送同步码,结束多台输出节点的同步输出。可是因为网络误码率的存在,这种方法作业一段时间后,仍是会呈现输出不同步现象。另一种方法是经过SYNC接口将多台输出节点进行物理联接,挑选一台输出节点作为主机,向其他输出节点主动发送同步码,然后使悉数输出节点一起接收到同步信号,结束真实的帧同步输出,保证闪现图画无缺,屏幕拼接处无撕裂。
现在分布式网络架构拼接体系的运用越来越多,因为其分布式的特征,便于整个修建里的归纳布线和不同区域的多个闪现终端会合处理。协作先进的可视化软件的帮忙,可向用户供给人性化、可视化、归纳化的效能。
可是,受限于带宽和编解码技能,分布式网络架构现在还不支撑双链路DVI数字信号和HDMI信号的接入。一起,因为编码、处理、解码、信号同步输出等环节均需求帧缓存,因此在数据的实时性方面与其它几种拼接技能比较存在距离。其他,在需求闪现的点对点数跨过1920×1200分辨率的图画时(需求两台以上的信号输入节点),无法保证多路同步源输入信号的再同步输出。
(4)混合架构
混合架构,一般指以上三种拼接技能之中的两种或两种以上相结合的拼接器或拼接体系。
比方PCI+硬件背板总线架构拼接器,它的体系控制和图画处理别离独立结束。PCI总线担任体系控制,并在后台作业操作体系;硬件背板总线担任视频图画处理,体系答应对许多的高分辨率输入信号进行同步处理,一起仍能在全帧速下坚持实时的操作功用和最佳的图画质量,一起保证输出信号的同步性。针对重要应急场所,能够保证永不黑屏,即使PCI总线担任的操作体系发作缺陷或病毒感染,经过专用的背板图形处理总线,也能够保证任何时刻闪现外来视频图画。
经过混合架构,能够归纳运用,取长补短,极大地增加了体系的安稳性。这也是往后拼接技能的发展方向,具有更为广大的运用空间。