2018-06-22
小間距LED顯示屏為什么需求拼接器?
拼接器的一個要害運用是能夠輸出多路DVI信號,對矩陣擺放的多個顯示屏進行拼接閃現(xiàn),使之成為邏輯上的一個無缺的閃現(xiàn)區(qū)域。
關于LED顯示屏而言,咱們能夠將一臺LED控制器所驅動的閃現(xiàn)區(qū)域界說為一個獨立的LED顯示屏,其時的LED控制器選用DVI/HDMI作為信號輸入接口,支撐最大的輸入分辨率為1920×1200@60Hz,最大帶寬為165MHz,所驅動的LED顯示屏最大物理分辨率為1920×1200。
跟著LED小間距產品的閃現(xiàn)面積越來越大,幾十平方米的項目層出不窮,LED顯示屏的物理分辨率往往會跨過1920×1200,即每一塊超大規(guī)模的LED顯示屏,都是由若干個LED控制器所驅動的若干個獨立的閃現(xiàn)區(qū)域組成的,關于拼接器的運用而言,只需求對應LED控制器的數(shù)量供給若干個DVI輸出接口,并對整個LED屏幕進行拼接閃現(xiàn)即可。
小間距LED圖畫拼接處理器的要求
(1)證輸出同步性,防止拼接畫面不同步現(xiàn)象;
(2)優(yōu)化圖畫處理算法,使經過縮放處理的圖畫堅持高清楚度;
(3)自界說輸出分辨率,應對LED顯示屏物理分辨率不規(guī)則的特征。
小間距LED顯示屏拼接器的要害技能
(1)信號的輸出同步性
拼接器的多路DVI信號輸出,必定存在信號的同步性問題。不同步的信號輸出到LED顯示屏上,在拼接處就會呈現(xiàn)畫面撕裂現(xiàn)象,在播映高速運動的圖畫時尤為明顯。怎樣保證信號的輸出同步性,成為衡量一個拼接體系勝敗的要害。
(2)圖形處理算法
咱們知道,點對點的圖畫閃現(xiàn)作用是最好的,經過縮小處理后的圖畫,假定僅選用一般的圖形處理技能或通用的FPGA圖形處理算法,圖畫的邊沿會呈現(xiàn)鋸齒,甚至會呈現(xiàn)像素缺失,圖畫的亮度也會下降。而高端的圖畫處理芯片或運用凌亂圖形處理算法的FPGA體系會最大極限的保證縮小后圖畫的閃現(xiàn)作用。因此,好的圖形處理算法是一款運用于小間距LED顯示屏的拼接器的要害技能。
(3)非規(guī)范分辨率的輸出
小間距LED顯示屏是由一塊一塊相同規(guī)范的閃現(xiàn)單元矩陣拼接而成,每個閃現(xiàn)單元尺寸和物理分辨率是固定的,可是拼接起來的整個大屏幕,往往不是一個規(guī)范的物理分辨率。比方,閃現(xiàn)單元的分辨率為128×96,只能拼成1920×1152,卻拼不出1920×1080。在超大規(guī)模的拼接體系里,每臺LED控制器所驅動的LED閃現(xiàn)區(qū)域可能不是規(guī)范的分辨率,這個時分,拼接用具有非規(guī)范分辨率的輸出就顯得要害,它能夠幫忙咱們快速找到合適的拼接方法,然后合理的分配資源,有用節(jié)約LED控制器和傳輸設備的運用數(shù)量。
運用于小間距LED顯示屏的拼接器品種
現(xiàn)在拼接器可分為四類,即嵌入式純硬件架構、PCI-E總線架構、分布式網絡架構、混合架構。
(1)嵌入式純硬件架構
整機結構一般會選用“背板+信號收集板+主控板+信號輸出板”的規(guī)劃,信號收集板進行比方視頻收集、縮放、疊加、格局改換等信號處理作業(yè),經過背板總線將經過處理的信號傳送給主控板的FPGA信號處理體系,經過嵌入式ARM體系結束對主控FPGA裝備、與上位PC機通訊、體系間的數(shù)據交換等功用,經過信號輸出板將信號輸出給閃現(xiàn)終端。
純硬件架構拼接器的結構相對簡略、不容易呈現(xiàn)體系缺陷;收集板和輸出板可熱插拔,易于替換;可結束多路、多格局信號的收集和處理;背板交換式技能和輸出板卡一起時鐘技能保證了多路信號輸出的同步性;每一路DVI輸出信號的分辨率均可自界說,契合LED顯示屏的拼接特征。
許多特征使純硬件架構活絡成為當今拼接器范疇的主流產品之一??墒?,因為選用了FPGA作為中心的圖畫處理單元,算法的好壞挑選了一款拼接器處理作用的好壞,尤其是圖畫縮放的算法,怎樣進行優(yōu)化以抵達更清楚的閃現(xiàn)作用,已經成為判定純硬件拼接器產品價值的重要方針。
(2)PCI-E總線架構
一般總線架構的拼接器選用PCI Express技能,可用數(shù)據帶寬高達上百Gbps。主機裝備高功用的CPU及大容量內存,可根據運用范疇的不同預裝不同的操作體系(如64位的Windows7),并可直接作業(yè)各種運用程序。拼接器裝備多張高功用的圖形輸出卡,每張輸出卡具有超高的內部帶寬及顯存,而且悉數(shù)的輸出圖畫都被同步以消除閃現(xiàn)單元間的圖畫撕裂。一起還配有多張輸入卡,支撐多種信號格局,并能夠對輸入信號進行圖畫處理。
PCI-E總線架構拼接器就是一臺高功用的計算機,悉數(shù)組件都選用各大硬件廠商最先進和成熟的技能,比方CPU可選用Intel,顯卡可選用英偉達。悉數(shù)計算機范疇的高新技能也能夠被快速的融合進來。這使得PCI-E總線架構拼接器在運算速度、圖畫處理、操作方法等方面具有無法比擬的優(yōu)勢。
PCI-E總線架構拼接器門檻很低,關于簡略的運用,一臺工控機,加上一個專業(yè)的多通道輸出顯卡即可結束。
另一方面,怎樣處理體系安穩(wěn)性問題,怎樣規(guī)劃一款直觀且功用健旺的控制軟件,怎樣處理高總線帶寬下數(shù)據傳輸?shù)母鞣N問題等,都需求健旺的研制團隊和雄厚的資金根底,一起需求閱歷的堆集。就是說,高端的PCI-E總線架構拼接器不光需求滿意信號收集、處理、拼接等最基本的運用,在體系安穩(wěn)性、軟件易用性等方面的規(guī)劃等方面都需求更多的投入,才能使拼接器滿意各種苛刻的運用環(huán)境。
可是要注意,總線架構拼接器大多選用Windows操作體系,一旦遭到病毒侵略可能致使體系癱瘓,接連閃現(xiàn)。而且,因為選用了定制的圖形顯卡,各輸出通道的分辨率一般需求契合VESA(視頻電子規(guī)范協(xié)會)規(guī)范,不能界說非規(guī)范的分辨率輸出,也不能界說每個通道不同的分辨率。
(3)分布式網絡架構
分布式網絡架構拼接器一般選用節(jié)點式硬件結構,每個輸入、輸出節(jié)點獨立分隔,經過雙絞線接入中心交換機,對數(shù)據進行交互傳輸。
其中心是一套先進的視頻編解碼技能,經過各種信號輸入節(jié)點,將收集到的DVI、VGA、YPbPr、CVBS、3G-SDI等信號進行處理和編碼,經過專用的網絡通訊協(xié)議,將編碼后的視頻流經中心交換機傳輸?shù)捷敵龉?jié)點解碼,并改換為DVI數(shù)字信號輸出到閃現(xiàn)終端。
輸出節(jié)點的同步性成為了該體系運用的要害。一種方法是經過網絡直接發(fā)送同步碼,結束多臺輸出節(jié)點的同步輸出??墒且驗榫W絡誤碼率的存在,這種方法作業(yè)一段時間后,仍是會呈現(xiàn)輸出不同步現(xiàn)象。另一種方法是經過SYNC接口將多臺輸出節(jié)點進行物理聯(lián)接,挑選一臺輸出節(jié)點作為主機,向其他輸出節(jié)點主動發(fā)送同步碼,然后使悉數(shù)輸出節(jié)點一起接收到同步信號,結束真實的幀同步輸出,保證閃現(xiàn)圖畫無缺,屏幕拼接處無撕裂。
現(xiàn)在分布式網絡架構拼接體系的運用越來越多,因為其分布式的特征,便于整個修建里的歸納布線和不同區(qū)域的多個閃現(xiàn)終端會合處理。協(xié)作先進的可視化軟件的幫忙,可向用戶供給人性化、可視化、歸納化的效能。
可是,受限于帶寬和編解碼技能,分布式網絡架構現(xiàn)在還不支撐雙鏈路DVI數(shù)字信號和HDMI信號的接入。一起,因為編碼、處理、解碼、信號同步輸出等環(huán)節(jié)均需求幀緩存,因此在數(shù)據的實時性方面與其它幾種拼接技能比較存在距離。其他,在需求閃現(xiàn)的點對點數(shù)跨過1920×1200分辨率的圖畫時(需求兩臺以上的信號輸入節(jié)點),無法保證多路同步源輸入信號的再同步輸出。
(4)混合架構
混合架構,一般指以上三種拼接技能之中的兩種或兩種以上相結合的拼接器或拼接體系。
比方PCI+硬件背板總線架構拼接器,它的體系控制和圖畫處理別離獨立結束。PCI總線擔任體系控制,并在后臺作業(yè)操作體系;硬件背板總線擔任視頻圖畫處理,體系答應對許多的高分辨率輸入信號進行同步處理,一起仍能在全幀速下堅持實時的操作功用和最佳的圖畫質量,一起保證輸出信號的同步性。針對重要應急場所,能夠保證永不黑屏,即使PCI總線擔任的操作體系發(fā)作缺陷或病毒感染,經過專用的背板圖形處理總線,也能夠保證任何時刻閃現(xiàn)外來視頻圖畫。
經過混合架構,能夠歸納運用,取長補短,極大地增加了體系的安穩(wěn)性。這也是往后拼接技能的發(fā)展方向,具有更為廣大的運用空間。