室内户外全彩LED显示屏控制系统的研究
发布时间：2020-04-20 16:51浏览次数：
为了降低山东全彩LED显示屏的起初亮度等级，提高画面稳定性和亮度转化率，降低功耗。设计并实现以一种刷新算法。并从算法对图像刷新率，显示起辉等级，亮度转化率的影响作了进一步的探讨，最后从能耗的角度分析了新算法的优势
山东全彩LED显示屏由几十万组乃至几百万组LED器件，以及驱动电路组成，LED器件泛指发光二极管，包括红色，蓝色，绿色等发光管。而驱动电路实时获取由控制系统传输的信号通过驱动IC，控制每组LED器件工作状态，包括亮、灭、明、暗等，即显示屏灰度表现，从而实现图像及画面的显示。一个完美的画面表现，除了山东全彩LED显示屏驱动电路的科学性以及相关机械设计的合理性外，山东全彩LED显示屏控制系统在其中起着至关重要的作用。随着市场的发展，对控制系统的要求也越来越高，下面就系统的几个方面展开探讨，抛砖引玉。
关于系统起辉等级的探讨系统灰度等级的多少决定了显示画面的优劣，高灰阶带来的色彩效果是明显的，视觉冲击也是强烈的。山东全彩LED显示屏控制系统实现灰阶过程中，并不是直接将原始数据灰度线性投射到显示屏灰度上，而是需要进行伽马校正，以16位控制系统为例说明。计算机输出视频源为256级灰阶，显示屏的灰阶为65536级，则整个过程如下：控制系统对视频源数据进行伽马校正计算，然后再投射到山东全彩LED显示屏的65536级灰度上去，伽马校正公式如下：y=xγx为原始灰阶数据（0～255），γ为伽马系数，一般取值在2.7～3.2,我们以2.7为例说明，计算结果如下表所示,篇幅所限，仅取部分实例。
从表一看出：原始数据X为0～255，经过伽马校正后的Y值对应为0～3145274，很显然，当X=255时，经过伽马校正后的Y值已经过超过了65536，为了保证最大亮度在65536以内，我们做一个调整，将所有的Y都除以一个(3145274/65536)=47.994。这样经过转化过的值Z就都在65556以内。从表1可以看出视频源的灰阶0对应着显示屏的灰阶0，视频源的255灰阶值对应着显示屏的灰阶65535，山东全彩LED显示屏从灰阶开始起辉，低于灰阶的视频源数据都对应山东全彩LED显示屏上的灰阶0，不被显示。
同理，山东全彩LED显示屏如果灰阶只有16384级，则从灰阶9开始起辉，低于灰阶9视频源数据都不被显示。可以看出，显示屏起辉越早，显示屏灰度等级就越多，显示颜色的细节就更丰富，色彩种类就更多。市场有些控制系统宣传从灰阶1开始起辉，从伽马校正的角度来看是欠妥的，因为16位系统是不可能实现从1起辉的，即使是20位的系统，也无法对1进行起辉，除非对低亮度数据单独处理，比如将灰度1经过伽马校正后的值强制变成1等等，但是这样是毫无意义的，对山东全彩LED显示屏的显示效果也没有任何改善。
山东全彩LED显示屏由几十万组乃至几百万组LED器件，以及驱动电路组成，LED器件泛指发光二极管，包括红色，蓝色，绿色等发光管。而驱动电路实时获取由控制系统传输的信号通过驱动IC，控制每组LED器件工作状态，包括亮、灭、明、暗等，即显示屏灰度表现，从而实现图像及画面的显示。一个完美的画面表现，除了山东全彩LED显示屏驱动电路的科学性以及相关机械设计的合理性外，山东全彩LED显示屏控制系统在其中起着至关重要的作用。随着市场的发展，对控制系统的要求也越来越高，下面就系统的几个方面展开探讨，抛砖引玉。
关于系统起辉等级的探讨系统灰度等级的多少决定了显示画面的优劣，高灰阶带来的色彩效果是明显的，视觉冲击也是强烈的。山东全彩LED显示屏控制系统实现灰阶过程中，并不是直接将原始数据灰度线性投射到显示屏灰度上，而是需要进行伽马校正，以16位控制系统为例说明。计算机输出视频源为256级灰阶，显示屏的灰阶为65536级，则整个过程如下：控制系统对视频源数据进行伽马校正计算，然后再投射到山东全彩LED显示屏的65536级灰度上去，伽马校正公式如下：y=xγx为原始灰阶数据（0～255），γ为伽马系数，一般取值在2.7～3.2,我们以2.7为例说明，计算结果如下表所示,篇幅所限，仅取部分实例。
从表一看出：原始数据X为0～255，经过伽马校正后的Y值对应为0～3145274，很显然，当X=255时，经过伽马校正后的Y值已经过超过了65536，为了保证最大亮度在65536以内，我们做一个调整，将所有的Y都除以一个(3145274/65536)=47.994。这样经过转化过的值Z就都在65556以内。从表1可以看出视频源的灰阶0对应着显示屏的灰阶0，视频源的255灰阶值对应着显示屏的灰阶65535，山东全彩LED显示屏从灰阶开始起辉，低于灰阶的视频源数据都对应山东全彩LED显示屏上的灰阶0，不被显示。
同理，山东全彩LED显示屏如果灰阶只有16384级，则从灰阶9开始起辉，低于灰阶9视频源数据都不被显示。可以看出，显示屏起辉越早，显示屏灰度等级就越多，显示颜色的细节就更丰富，色彩种类就更多。市场有些控制系统宣传从灰阶1开始起辉，从伽马校正的角度来看是欠妥的，因为16位系统是不可能实现从1起辉的，即使是20位的系统，也无法对1进行起辉，除非对低亮度数据单独处理，比如将灰度1经过伽马校正后的值强制变成1等等，但是这样是毫无意义的，对山东全彩LED显示屏的显示效果也没有任何改善。
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