在LED顯示、光源和照明應(yīng)用三個(gè)層面，LED的控制是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，采用先進(jìn)的千兆網(wǎng)傳輸技術(shù)、反Gamma校正技術(shù)、位變換技術(shù)、像素校正技術(shù)、單接收控制卡級(jí)聯(lián)技術(shù)等，使LED顯示色彩更逼真，高品質(zhì)畫面表現(xiàn)更持久。
1、LED視頻同步控制系統(tǒng)
1.1高清晰圖像顯示
由于LED芯片發(fā)光效率和散熱技術(shù)的提升，顯示屏LED芯片的填充因子系數(shù)越來越高，如圖1所示。
目前室內(nèi)顯示屏產(chǎn)品可達(dá)10%.
當(dāng)填充因子達(dá)到40~50%時(shí)，室內(nèi)大屏幕LED顯示可以替代液晶或等離子。
控制系統(tǒng)需有三大突破：
（1）當(dāng)填充因子超過10%,反Gamma變化灰度需≥12 位，否則圖像信息損失過大，超過15%;
�。�2）對(duì)目前控制系統(tǒng)的挑戰(zhàn)是提升到大于12位的反Gamma灰度變化，對(duì)目前驅(qū)動(dòng)芯片的要求：OE變化單位需由100~200ns到30~50ns;
�。�3）控制系統(tǒng)的圖像實(shí)時(shí)傳送和處理同驅(qū)動(dòng)技術(shù)匹配就變得更加關(guān)鍵和復(fù)雜。
2、設(shè)計(jì)原理
2.1 亮度衰減校正
LED芯片發(fā)光的不均勻和亮度衰減特性，要求在電路設(shè)計(jì)時(shí)能提供補(bǔ)償和校正技術(shù)，從而使對(duì)LED顯示芯片亮度衰減的校正技術(shù)變得非常重要。
兩種校正方法：
單純亮度校正--適用于屏廠校正；
亮度和色域雙目標(biāo)校正--適用于室外使用的顯示屏校正。
三種實(shí)現(xiàn)方法：
驅(qū)動(dòng)級(jí)實(shí)現(xiàn)--適用于單元板制作廠家；
接受卡系統(tǒng)級(jí)實(shí)現(xiàn)--適用于屏廠和用戶；
上位機(jī)系統(tǒng)級(jí)實(shí)現(xiàn)--適用于終端用戶。
每種實(shí)現(xiàn)方式有各自的特點(diǎn)和技術(shù)要求。
2.2 色彩真實(shí)
由于LED的顯示色域同液晶等傳統(tǒng)顯示材料的色域不同，色彩的真實(shí)再現(xiàn)需要進(jìn)行色彩校正，而變化的灰度精度對(duì)圖像質(zhì)量起到很大影響，衡量標(biāo)準(zhǔn)：色彩信號(hào)損失小于5%是中高檔控制系統(tǒng)的主要衡量指標(biāo)。
目前市場(chǎng)上主流控制系統(tǒng)的圖像色彩損失在15~20%左右，其主要原因是色域空間變化前是8位256級(jí)灰度，變換后的掃描是10位1,024級(jí)灰度或12位4,096級(jí)灰度。
2.3 D801的特點(diǎn)
2.3.1 低灰度之王，色彩表現(xiàn)更完美
本系統(tǒng)對(duì)色彩校正采用14位運(yùn)算，并進(jìn)行了算法優(yōu)化，使色彩表現(xiàn)更豐富，特別是針對(duì)中低端的驅(qū)動(dòng)芯片，如MBI5024、MBI5026和TB62762等，表現(xiàn)效果仍能做得很出色。在進(jìn)行灰度測(cè)試顯示時(shí)，本控制系統(tǒng)能分辨的最小灰度達(dá)到1.這樣，在播放灰度較低的畫面或視頻時(shí)，本系統(tǒng)能更完美地再現(xiàn)視頻，如圖2所示。
2.3.2 單網(wǎng)線傳輸系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)更簡單
本系統(tǒng)只需要在上位機(jī)運(yùn)行軟件，通過網(wǎng)線發(fā)送數(shù)據(jù)到接收卡，接收卡負(fù)責(zé)掃描工作。與傳統(tǒng)發(fā)送卡加接收卡的結(jié)構(gòu)相比，少一個(gè)發(fā)送環(huán)節(jié)，這樣不僅節(jié)省了成本，也提高了穩(wěn)定性。
通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊的嚴(yán)格設(shè)計(jì)和極高的PCB設(shè)計(jì)工藝，本系統(tǒng)用國產(chǎn)的超五類網(wǎng)線，傳輸距離最遠(yuǎn)能夠達(dá)到170米，可靠傳輸距離達(dá)到140米，方便工程布線。
2.3.3 更大的帶載面積，成本更低
本系統(tǒng)采用了優(yōu)化FPGA軟件結(jié)構(gòu)，單卡的帶載面積最大能達(dá)到684×256,相對(duì)傳統(tǒng)的接收卡，帶載面積提高了大約20%,這意味著成本的節(jié)省。
3、結(jié) 論
本文介紹的D801控制系統(tǒng)同市場(chǎng)普通驅(qū)動(dòng)芯片組合使用，就可完成14位的反Gamma變換，能在1時(shí)起灰，大大減少了LED顯示圖像色彩時(shí)的損失。而系統(tǒng)采用的千兆網(wǎng)卡傳輸技術(shù)，也簡化了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，提升了系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。
