CN202126821U - 一种led显示屏控制系统 - Google Patents

Abstract

一种LED显示屏控制系统，包括视频信号输入模块、视频信号转换模块、视频信号处理模块、视频信号控制模块、视频信号输出模块。视频信号通过视频信号输入模块端口输入，由视频信号转换模块分割，然后交由视频信号处理模块对分割后的各个模块的信号进行放大、增强和校正，视频信号处理模块进行屏幕菜单式调节控制后交由视频信号输出模块输出到LED显示屏中。突破LED全彩色大屏幕显示控制必须使用PC的模式，极大的丰富了LED大屏幕显示系统的视频、图像输入源；将视频分割处理、视频非线性放大处理、视频增强处理应用于LED屏幕显示产品和工程中，从根本上解决显示视频源问题。

Description

一种LED显示屏控制系统

技术领域

本实用新型涉及显示屏控制系统，具体是一种通过视频分割技术实现高清晰度分辨LED全彩色显示大屏幕控制系统。 

背景技术

采用LED彩色像素制造的LED全彩色大屏幕，以其低能耗、良好的环境适应能力、高性价比，逐步成为城市大尺寸视频、图像信息传递的主要设备，广泛应用于视频监控、安防监控以及国防、舞台娱乐、电视演播厅、大型会展、办公大厅等领域或行业。 

但是现有LED显示屏一般都有如下缺点：LED显示屏的显示控制必须使用PC的模式，极大地限制了LED显示屏的输入源；由于视频源分辨率的问题，LED显示屏需要对视频源进行放大处理后显示，而一般的处理方案都是通过提高视频源的虚拟像素来解决视频显示的分辨率，使得视频的完整性受到制约，更重要的是，放大后的视频比较模糊，也就是我们经常所说的“马赛克”现象。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种LED显示屏控制系统，目的在于：一是突破LED全彩色大屏幕显示控制必须使用PC的模式，可通过直接外置的CVBS、YPbPr、VGA、Svideo等模拟视频端口，极大的丰富了LED大屏幕显示系统的视频、图像输入源；二是以先进的数字信号处理技术和先进的视频、图像信号处理技术为基础，拟采用视频处理专门技术制造的模块，通过将视频技术、嵌入式计算机技术、视频显示控制技术、LED显示控制技术有机的整合起来，将视频分割处理、视频非线性放大处理、视频增强处理应用于LED大屏幕显示产品和工程中，从根本上解决显示视频源问题。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现： 

一种LED显示屏控制系统，包括视频信号输入模块、视频信号转换模块、视频信号处理模块、视频信号控制模块、视频信号输出模块，视频信号通过视频信号输入模块端口输入，由视频信号转换模块分割，然后交由视频信号处理模块对分割后的各个模块进行放大、校正，视频信号处理模块进行屏幕菜单式调节控制后交由视频信号输出模块输出到LED显示屏中。

所述视频信号输入模块支持2路隔行或逐行RGB、YPbPr输入、模拟VGA输入、数字ITU656输入和自动识别输入视频制式。通过可扩展的CPU通用接口，可连接嵌入式系统，并通过嵌入式系统扩展本系统的通信、显示节目源等功能，极大的丰富了LED大屏幕显示系统的视频、图像输入源。 

视频信号转换模块通过视频信号交换机的无级变速视频分割技术将输入视频源信号分割为多个的子模块，根据LED显示屏的显示尺寸和分辨率要求，设定分割后的子模块的数量和尺寸。 

视频信号控制模块包括一信号放大模块，对所述分割后的子模块进行非线性放大，一信号增强模块，对所述子模块的显示亮度增强、灰度增强和对比度增强。单芯片实现视频分割，对每个分割后的子模块进行视频放大、增强处理，实现重新拼接后的整个视频的无级放大，并保证一定的水平的播放效果。 

优选地，显示亮度增强包括亮度锐化，用于增强不同频率段的局部视频信号的亮度；亮度传输瞬态增强，用于恢复亮度信号中的高频分量；色度传输瞬态增强，用于对色差信号进行瞬态特性改良。 

优选地，所述灰度增强采用Gamma校正，补偿了不同输出设备存在的颜色显示差异，以匹配监视器的中间灰度。 

优选地，所述对比度增强是通过黑电平的扩展增强亮度信号内的浅黑而保持白电平不变，使浅黑变成深黑来实现。 

视频信号处理模块支持全屏显示32字符×32行；图形显示字符；双层OSD显示；OSD、 CDOSD字符尺度；OSD window/blank功能；12位的48色调色板。 

视频信号输出模块采取芯片内部实现输出视频的色彩空间转换，直接输出数字RGB信号，便于LED显示驱动电路的工作，简化驱动电路设计。 

附图说明

附图１为本实用新型LED显示屏控制系统的结构框图。 

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型具体实施做进一步的描述: 

图1为本实用新型LED显示屏控制系统的结构框图。如图1所示，一种LED显示屏控制系统，包括视频信号输入模块、视频信号转换模块、视频信号处理模块、视频信号控制模块、视频信号输出模块，视频信号通过视频信号输入模块端口输入，由视频信号转换模块分割，然后交由视频信号处理模块对分割后的各个模块进行放大、校正，视频信号处理模块进行屏幕菜单式调节控制后交由视频信号输出模块输出到LED显示屏中。

视频信号输入模块支持2路隔行或逐行RGB、YPbPr输入、模拟VGA输入、数字ITU656输入和自动识别输入视频制式。通过可扩展的CPU通用接口，可连接嵌入式系统，并通过嵌入式系统扩展本系统的通信、显示节目源等功能，极大的丰富了LED大屏幕显示系统的视频、图像输入源。 

视频信号转换模块通过视频信号交换机的无级变速视频分割技术将输入视频源信号分割为多个的子模块，根据LED显示屏的显示尺寸和分辨率要求，设定分割后的子模块的数量和尺寸。 

视频信号控制模块包括一信号放大模块，对所述分割后的子模块进行非线性放大，一信号增强模块，对所述子模块的显示亮度增强、灰度增强和对比度增强。单芯片实现视频分割，对每个分割后的子模块进行视频放大、增强处理，实现重新拼接后的整个视频的无级放大，并保证一定的水平的播放效果。 

显示亮度增强包括： 

1、亮度锐化，用于增强不同频率段的局部视频信号的亮度。从亮度信号的输入到处理后的输出总共经过13个时钟的延迟。实现的过程是首先使输入的亮度信号通过高、中、低三个频段的滤波器，其中高频、中频用两个带通滤波器实现，低频用一个低通滤波器实现，将输入的亮度信号的高、中、低频信息分离出来，这一过程的实现总共经过8个时钟的延迟。然后将分离出来的高、中、低频信息分别乘以一个锐化系数，也就是各个频段要锐化的程度，将锐化后的三个频段的值相加，再经过核化降噪模块，去除噪声干扰，最后再把锐化降噪后的信息叠加到原亮度信号上输出，实现各个频段的锐化，从滤波器出来的信号到锐化输出总共经过了5个时钟的延迟。亮度锐化只是对亮度信号进行处理，所以色度信号和行场同步信号只是经过13个时钟的延迟按原值输出，不做任何处理。

2、亮度传输瞬态增强（DLTI），用于恢复亮度信号中的高频分量。使过渡带变窄，边缘变陡，表现在视频就是视频的清晰度增强。 

3、色度传输瞬态增强（DCTI），用于对色差信号进行瞬态特性改良。使色度信号的脉冲上升沿和下降沿时间缩短、边缘变陡，从而增加彩色的清晰度。主要依据算法所提供的临近点替代原理而实现的，从色度信号的输入到输出总共经过17个时钟的延迟。色度传输瞬态增强只是对颜色进行处理，对亮度信号没有处理，对亮度信号的处理将在DLTI模块中进行。 

灰度增强采用Gamma校正，补偿了不同输出设备存在的颜色显示差异，以匹配监视器的中间灰度。 

对比度增强是通过黑电平的扩展增强亮度信号内的浅黑而保持白电平不变，使浅黑变成深黑来实现，从而提高视频的对比度，主要依据算法所提供的黑电平扩展公式而实现的，从数据输入到输出总共经过两个时钟的延迟。黑电平扩展只是针对亮度信息所做的处理，所以色度信息和行场同步信号在黑电平扩展模块中只是经过两个时钟的延迟输出，不做任何处理。 

视频信号处理模块即采用OSD控制，OSD是on-screen display的简称，即屏幕菜单式调节方式。一般是按Menu键后屏幕弹出的显示器各项调节项目信息的矩形菜单，可通过该菜单对显示器各项工作指标包括色彩、模式、几何形状等进行调整，从而达到最佳的使用状态。视频信号处理模块支持全屏显示32字符×32行；图形显示字符；双层OSD显示；OSD、 CDOSD字符尺度；OSD window/blank功能；12位的48色调色板。 

视频信号输出模块采取芯片内部实现输出视频的色彩空间转换，直接输出数字RGB信号，便于LED显示驱动电路的工作，简化驱动电路设计。视频信号输出模块支持LVDS（包括单端口和双端口）输出、16/18/24bit单端口TTL电平输出和模拟RGB输出。 

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。 

Claims (2)

1.一种LED显示屏控制系统，其特征在于：包括视频信号输入模块、视频信号转换模块、视频信号处理模块、视频信号控制模块、视频信号输出模块，视频信号通过视频信号输入模块端口输入，由视频信号转换模块分割，然后交由视频信号处理模块对分割后的各个模块的信号进行放大、增强和校正，视频信号处理模块进行屏幕菜单式调节控制后交由视频信号输出模块输出到LED显示屏中。

2.根据权利要求1所述的LED显示屏控制系统，其特征在于：所述视频信号控制模块包括一信号放大模块，对所述分割后的子模块进行非线性放大，一信号增强模块，对所述子模块的显示亮度增强、灰度增强和对比度增强。

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