LED全彩屏技术原理

虚拟像素显示控制技术：

采用了像素的复用方式的控制技术，在显示图像时，比相同点数的实像素显示方式的清晰度提高了四倍，性能价格比极高。虚拟像素屏只需要对应的实像素的1∕4面积，就可显示相同效果的图像，是当今最新LED技术和控制理论。

A.LED像素分解原理

LED像素分解（又称虚拟像素）技术，就是采用LED复用技术，同一个LED发光管，可用相邻的LED发光管进行4次组合（下、下、左、右组合，见图例），这样采用相同的LED发光管，就可表示更多的像素。

B、LED像素分解技术分析

实像素显示方式和虚拟像素显示方式的显示效果区别如下：

LED发光管布置方式不同；实像素显示方式中红、蓝、绿三色发光管（三基色）相互靠近组成一个实像素点，由实像素点构成点阵显示；虚拟像素显示方式中红、蓝、绿三色发光管等距离均匀分布，每个LED发光管构成一个虚拟像素点。

虚拟像素显示方式中每个LED发光管（虚拟像素点）都同周围的LED发光管组成三基色像素点，在LED发光管用量相同的情况下，虚拟像素显示方式比实像素显示方式的三基色像素点提高了四倍。由于采用了像素的复用方式，提高了显示点的显示效率，虚拟像素显示方式在显示图像时，比相同点数的实像素显示方式的清晰度提高了四倍

虚拟像素显示方式在单色显示文字时，因为无法利用相邻像素的显示关系，因此显示分辨能力回到其对应的实像素显示方式。例如：点间距4mm的虚拟像素屏，在显示文字时就相当于点距8mm的实像素显示屏。

LED全彩屏采用红、绿、蓝三色发光管，每种管各256级灰度构成了16,777,216种颜色。全彩屏LED显示屏系统，采用了当今最新LED技术和控制技术，使全彩色LED显示屏价格更低、性能更稳定、功耗更低、单位解析度更高、色彩更逼真丰富、组成系统时电子组件更少、使得故障率降低。

用算法实现256级灰度，设计中使用了颜色变换 “逐点动态色彩补偿技术”适合使用纯绿或黄绿管制作的全彩色LED显示屏，该技术使LED显示画面的色彩能够保持原图像的绚丽。

扫描场频达240HZ以上，画面稳定无闪烁，在实际应用中，用摄像机拍摄显示屏，摄像机中观测到的图像十分清晰，没有同步滚动条，若现场有电视传播，显示屏不会影响转播画面的画质。

发光管组成：虚拟像素2红 1纯绿 1纯蓝。实像素1红 1纯绿 1纯蓝。

室内LED全彩屏

PH2、PH4、PH5、PH6、PH7.62、PH8、PH10几种型号（市场主流的一般为PH6和PH7.62）

室内LED全彩屏价格：室内全彩屏也分三拼一和三和一两种款式价格差距大概每平方米1万多

室内全彩屏的管芯，还分国产一般芯片（4类），国产高级芯片（3类），美国高级芯片（2类），日本高级芯片（1类）。最高级的为日本日亚原装高级芯片（1类）。每平方米平均比国产贵10倍左右。

室外LED全彩屏

PH10、PH12、PH16、PH20、PH25、PH31.25几种型号（市场主流的一般为PH12和PH16）

室外LED全彩屏价格：室外全彩屏的管芯也分国产一般芯片（4类），国产高级芯片（3类），美国高级芯片（2类），日本高级芯片（1类）。最高级的为日本日亚原装高级芯片（1类）。每平方米平均比国产贵1倍到1.5倍。

色彩

将红色和绿色LED放在一起作为一个像素制作的显示屏叫双色屏或彩色屏；将红、绿、蓝三种LED管放在一起作为一个像素的显示屏叫三色屏或全彩屏。

像素

制作室内LED屏的像素尺寸一般是2-10毫米，常常采用把几种能产生不同基色的LED管芯封装成一体。室外LED屏的像素尺寸多为12-26毫米，每个像素由若干个各种单色LED组成，常见的成品称像素筒。双色像素筒一般由3红2绿组成，三色像素筒用2红1绿1蓝组成。无论用LED制作单色、双色或三色屏，想显示图像需要构成像素的每个LED的发光亮度都必须能调节，其调节的精细程度就是显示屏的灰度等级。灰度等级越高，显示的图像就越细腻，色彩也越丰富，相应的显示控制系统也越复杂。一般256级灰度的图像，颜色过渡已很柔和，而16级灰度的彩色图像，颜色过渡界线十分明显。所以，彩色LED屏当前都要求做成256级灰度的。

显示速度

是指LED显示屏更新和转换画面的速度，通常用帧/秒来表示。

VGA输入接口

VGA 接口采用非对称分布的15pin 连接方式，其工作原理：是将显存内以数字格式存储的图像( 帧) 信号在RAMDAC 里经过模拟调制成模拟高频信号，然后再输出到等离子成像，这样VGA信号在输入端(LED显示屏内) ，就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解码电路的换算。从前面的视频成像原理可知VGA的视频传输过程是最短的，所以VGA 接口拥有许多的优点，如无串扰无电路合成分离损耗等。

DVI输入接口

DVI接口主要用于与具有数字显示输出功能的计算机显卡相连接，显示计算机的RGB信号。DVI（Digital Visual Interface）数字显示接口，是由1998年9月，在Intel开发者论坛上成立的数字显示工作小组（Digital Display Working Group简称DDWG），所制定的数字显示接口标准。DVI数字端子比标准VGA端子信号要好，数字接口保证了全部内容采用数字格式传输，保证了主机到监视器的传输过程中数据的完整性（无干扰

信号引入），可以得到更清晰的图像。

视频色差输入接口

可以在一些专业级视频工作站/编辑卡专业级视频设备或高档影碟机等家电上看到有YUV YCbCr Y/B-Y/B-Y等标记的接口标识，虽然其标记方法和接头外形各异但都是指的同一种接口色差端口( 也称分量视频接口) 。它通常采用YPbPr 和YCbCr两种标识，前者表示逐行扫描色差输出，后者表示隔行扫描色差输出。由上述关系可知，我们只需知道Y Cr Cb的值就能够得到G 的值( 即第四个等式不是必要的)，所以在视频输出和颜色处理过程中就统一忽略绿色差Cg 而只保留Y Cr Cb ，这便是色差输出的基本定义。作为S-Video的进阶产品色差输出将S-Video传输的色度信号C分解为色差Cr和Cb，这样就避免了两路色差混合解码并再次分离的过程，也保持了色度通道的最大带宽，只需要经过反矩阵解码电路就可以还原为RGB三原色信号而成像，这就最大限度地缩短了视频源到显示器成像之间的视频信号通道，避免了因繁琐的传输过程所带来的图像失真，所以色差输出的接口方式是各种视频输出接口中最好的一种。

BNC 端口

通常用于工作站和同轴电缆连接的连接器，标准专业视频设备输入、输出端口。BNC电缆有5个连接头用于接收红、绿、蓝、水平同步和垂直同步信号。BNC接头有别于普通15针D－SUB标准接头的特殊显示器接口。由R、G、B三原色信号及行同步、场同步五个独立信号接头组成。主要用于连接工作站等对扫描频率要求很高的系统。BNC接头可以隔绝视频输入信号，使信号相互间干扰减少，且信号频宽较普通D－SUB大，可达到最佳信号响应效果。RS232C串口:RS-232C标准（协议）的全称是EIA-RS-232C标准，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美国电子工业协会，RS（Recommeded standard）代表推荐标准，232是标识号，C代表RS232的最新一次修改（1969），在这之前，有RS232B、RS232A。。它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。常用物理标准还有有EIARS-232-C、EIARS-422-A、EIARS-423A、EIARS-485.这里只介绍EIARS-232-C（简称232，RS232）。计算机输入输出接口，是最为常见的串行接口，RS-232C规标准接口有25条线，4条数据线、11条控制线、3条定时线、7条备用和未定义线，常用的只有9根，常用于与25-pin D-sub端口一同使用，其最大传输速率为20kbps，线缆最长为15米。RS232C端口被用于将计算机信号输入控制LED显示屏。

标准视频输入（RCA）接口

也称AV 接口，通常都是成对的白色的音频接口和黄色的视频接口，它通常采用RCA(俗称莲花头)进行连接，使用时只需要将带莲花头的标准AV 线缆与相应接口连接起来即可。AV接口实现了音频和视频的分离传输，这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于AV 接口传输的仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号，仍然需要显示设备对其进行亮/ 色分离和色度解码才能成像，这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失，色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。AV还具有一定生命力，但由于它本身Y/C混合这一不可克服的缺点因此无法在一些追求视觉极限的场合中使用。

S视频输入

S-Video具体英文全称叫Separate Video，为了达到更好的视频效果，人们开始探求一种更快捷优秀清晰度更高的视频传输方式，这就是当前如日中天的S-Video(也称二分量视频接口)，Separate Video 的意义就是将Video 信号分开传送，也就是在AV接口的基础上将色度信号C 和亮度信号Y进行分离，再分别以不同的通道进行传输，它出现并发展于上世纪90年代后期通常采用标准的4芯(不含音效) 或者扩展的7芯( 含音效)。带S-Video接口的显卡和视频设备( 譬如模拟视频采集/ 编辑卡电视机和准专业级监视器电视卡/电视盒及视频投影设备等) 当前已经比较普遍，同AV 接口相比由于它不再进行Y/C混合传输因此也就无需再进行亮色分离和解码工作，而且使用各自独立的传输通道在很大程度上避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真，极大地提高了图像的清晰度，但S-Video 仍要将两路色差信号(Cr Cb)混合为一路色度信号C，进行传输然后再在显示设备内解码为Cb 和Cr 进行处理，这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真(这种失真很小但在严格的广播级视频设备下进行测试时仍能发现) ，而且由于Cr Cb 的混合导致色度信号的带宽也有一定的限制，所以S -Video 虽然已经比较优秀但离完美还相很远，S-Video虽不是最好的，但考虑到市场状况和综合成本等其它因素，它还是应用最普遍的视频接口。

通讯距离

一般LED显示屏的信号输入是微机或其它设备，显示屏离信号输入设备都有一段距离，所以要求LED显示屏必须支持远距离信号的输入并还原，基本所有的LED显示屏都支持10米以上的信号输入。

：通常LED显示屏都在室外使用，所以要求LED显示屏能适应户外多变的使用环境，在抗老化和无故障运行要比其它显示设备都要稍胜一筹。一般正常无故障的使用时间都可以达到5000小时以上 。

LED点阵模块指的是利用封装8*8的模块组合点元板形成模块，而LED模组应用中一般指两类产品：一种是用插灯或表贴封装做成的单元板，常用户外门头单红屏、户外全彩屏，室内全彩屏等；另外,用做夜间装饰的发光字串也被称为LED模组。LED点阵指用封装8*8的模块，再组合成单元板，这样的单元板称为点阵点元板，一般用于室内单色，双色显示屏用。LED点阵显示模块可显示汉字、图形、动画及英文字符等；显示方式有静态、横向滚动、垂直滚动和翻页显示等。单块模块控制驱动12块（最多可控制24块）8X8点阵，共16X48点阵（或32X48点阵），是单块MAX7219（或PS7219、HD7279、ZLG7289及8279等类似LED显示驱动模块）的12倍（或24倍）！可采用“级联”的方式组成任意点阵大显示屏。显示效果好，功耗小，且比采用MAX7219电路的成本更低。