LED顯示屏視頻圖像分解力提升技術(shù)綜述
來(lái)源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 作者:疾風(fēng) 編輯:數(shù)字音視工程 2011-01-17 00:00:00 加入收藏
一、概 述
早在80年代末,LED顯示屏行業(yè)就開(kāi)始進(jìn)入了視頻顯示的探索;初始階段,LED顯示屏存在著色彩還原度差、灰度失真大、刷新頻率低、亮度及色度均勻性差、運(yùn)動(dòng)圖像失真、亮度低、噪聲大、清晰度低等一系列問(wèn)題。歷經(jīng)十多年的發(fā)展,隨同著電視技術(shù)的整體提高和相關(guān)器件的突破,通過(guò)業(yè)內(nèi)上、下游的共同努力,上述許多問(wèn)題已逐步得到根本性的改善。但是和LCDPDP投影等其它媒體電視相比,LED顯示系統(tǒng)的視頻圖像分解力還存在著明顯的差異,因此提升LED顯示屏視頻圖像分解力已成為業(yè)內(nèi)的當(dāng)務(wù)之急。
二、基本概念
電視系統(tǒng)中,分解力是一個(gè)很罕見(jiàn)卻又很容易引起混淆的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)。與之相近的詞有:分辨力、分辨率、清晰度等。從概念上講,之間既有關(guān)聯(lián)又有區(qū)別。因此,討論LED顯示屏視頻圖像分解力之前,首先應(yīng)該弄清楚這些基本概念。
2.1分解力
分解力指電視系統(tǒng)分解與綜合圖像細(xì)節(jié)的能力。分解力越高,電視系統(tǒng)處置并表現(xiàn)視頻圖像細(xì)節(jié)的能力越強(qiáng)。視頻圖像分解力可分為垂直分解力和水平分解力,指電視系統(tǒng)表示視頻畫(huà)面高度(或?qū)挾?內(nèi)的電視線(xiàn)數(shù),單位都是TVL/PH
2.2分辨力
分辨力雖與分解力只一字之差,但含義卻完全不同。分辨力通常指人眼對(duì)圖像細(xì)節(jié)的分辨能力,其衡量單位是分辨角,大小反映了人眼的視角銳度,即視力。
2.3分辨率
指顯示終端在水平和垂直方向上對(duì)畫(huà)面的處置和顯示能力,通常用水平方向的有效像素?cái)?shù)和垂直方向的有效像素?cái)?shù)的乘積,即有效像素總數(shù)來(lái)表示。
2.4清晰度
清晰度的概念比較模糊,一般指視頻畫(huà)面的清晰水平,人們對(duì)圖像質(zhì)量主觀(guān)印象的認(rèn)定。一個(gè)視覺(jué)和心理參量。
三、關(guān)鍵技術(shù)分析
知道決定LED顯示屏視頻圖像分解力的主要因素,除了信號(hào)源和信道的質(zhì)量外,與LED顯示屏自身密切相關(guān)的環(huán)節(jié)主要有:視頻前端處置技術(shù);顯示終端像素分辨率。下面我分別對(duì)這兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)作進(jìn)一步分析。
3.1 視頻信號(hào)處置技術(shù)
從復(fù)合模擬全電視信號(hào)(Video分量數(shù)字視頻信號(hào)(DRDGDB這一過(guò)程是LED視頻顯示屏必備的一個(gè)核心環(huán)節(jié),對(duì)系統(tǒng)最終的圖像分解力起著至關(guān)重要的作用。通常,實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程有兩種途徑。
3.1.1途徑一
先將輸入的復(fù)合全電視信號(hào)進(jìn)行解碼,得到一組分量模擬信號(hào);再對(duì)分量模擬視頻信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換,最終得到分量數(shù)字視頻信號(hào)(見(jiàn)圖1
復(fù)合全電視信號(hào)中包含有一個(gè)亮度信號(hào)Y和兩個(gè)色差信號(hào)FU.FV運(yùn)用頻譜搬移技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻譜間置,使它公用一個(gè)頻帶,這稱(chēng)為亮/色頻分復(fù)用。電視接收端如何進(jìn)行亮/色分離和FU.FV分離是影響視頻圖像分解力的關(guān)鍵。
一些要求較低的設(shè)備中,只采用簡(jiǎn)單的帶通濾波器實(shí)現(xiàn)亮/色分離。當(dāng)然;這種方式得到色度信號(hào)中包含一部分亮度信號(hào)的高端成分,從而在圖像的細(xì)節(jié)處存在較嚴(yán)重的亮/色串?dāng)_和FU.FV串色現(xiàn)象。若想完全克服上述缺點(diǎn),應(yīng)采用梳狀濾波器。梳狀濾波器可使亮度對(duì)色度的串?dāng)_幅度降低3dB并使彩色信雜比提高3dB
3.1.2途徑二
運(yùn)用一個(gè)特定的頻率先對(duì)復(fù)合全電視信號(hào)直接進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換,得到一個(gè)復(fù)合數(shù)字視頻信號(hào)(復(fù)合編碼)然后采用數(shù)字方式進(jìn)行解碼,得到分量數(shù)字視頻信號(hào)(見(jiàn)圖2
途徑二實(shí)現(xiàn)數(shù)字解碼的一個(gè)關(guān)鍵是采樣頻率頻點(diǎn)的選擇和采樣頻率相位的精確度。為了較好地還原色彩,通常選擇色副載波fSC整數(shù)倍作為采樣頻率,而fSC又恰恰是二分之一行頻fH/2整數(shù)倍,因此我可以通過(guò)鎖相確保采樣頻率和相位的精度。
比較兩種途徑對(duì)圖像的影響,發(fā)現(xiàn)途徑一(梳狀濾波器方式)亮/色和FU/FV分離的較為干凈,得到圖像色彩較為鮮艷。途徑二由于采用了較高的采樣頻率,可得到較高的亮度和清晰度。
3.2 顯示終端分辨率
要提高LED顯示屏視頻圖像分解力,僅有良好的視頻前端處置技術(shù),而沒(méi)有足夠的顯示終端分辨率(有效像素?cái)?shù))作保障;再好的視頻前端處置技術(shù)也將前功盡棄??墒悄壳白璧KLED顯示終端分辨率進(jìn)一步提高的最大障礙是1LED價(jià)格過(guò)高;2國(guó)內(nèi)高密度電子組裝技術(shù)尚不普及。因此,為了克服上述兩個(gè)障礙,業(yè)內(nèi)專(zhuān)業(yè)人士正努力探索,根據(jù)人眼視覺(jué)特點(diǎn),運(yùn)用數(shù)字圖像處置技術(shù),推出了一系列的像素排列方法及信號(hào)處理技術(shù),不提高物理像素密度的前提下,一定意義上實(shí)現(xiàn)了顯示終端分辨率的提升。
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