基于国产FPGA的LED补偿型液晶无缝拼接屏方案

一 、液晶“无缝”的概念

在超大屏幕显示应用方面 ,相较于DLP 、PDP拼接 ,液晶拼接屏具有分辨率高 、画面丰富 、面积大 、体积小 、显示寿命更长等优势 。但液晶拼接产品相对于DLP也有它的短板,就是拼缝问题 。解决拼缝问题成为拼接屏市场的关键技术点 。

 

基于国产FPGA的LED补偿型液晶无缝拼接屏方案

图1 LED补偿型液晶

      目前市场上也出现了一些液晶“无缝”的概念 ,大致有三类 :

      第一类 ,使用全面屏 ,最小可达到0.8mm的拼缝 ,远距离观看则没有拼缝 ;

      第二类 ,使用一定厚度的玻璃导光来消除边缝 ;

      第三类 ,使用小间距LED补偿边缝 ;

三种方案各有优劣 ,本文主要讨论LED补偿型的无缝拼接方案 ,因该方案具有成本最低优势 。

二 、LED补偿型液晶无缝原理

LED补偿型的液晶无缝拼接 ,即用小间距全彩LED灯珠覆盖拼缝 ,利用LED的自发光特性填补拼缝处的显示 ,已达到消除拼缝处的黑边 。

下图为2 ×2拼接示意图 ,中间的拼缝由LED灯覆盖 。

基于国产FPGA的LED补偿型液晶无缝拼接屏方案

图2 LED液晶结构原理图

每个显示单元的系统框图如下图所示 ,FPGA负责接收来自主板的视频信号 ,然后将视频信号进行处理 ,分成液晶显示部分和LED显示部分 ,再分别输出给液晶TCON板去驱动液晶显示 ,和给LED驱动板去驱动LED显示 。

该方案FPGA内部系统框图如下图所示 ,FPGA内部主要由LVDS接收和解码模块 ,视频缩放模块 ,LVDS编码和发送模块 ,LED缓存和驱动模块组成 。其中缩放算法需要根据不同的拼接位置进行调整 。

基于国产FPGA的LED补偿型液晶无缝拼接屏方案

图3 FPGA内部系统框图


三 、安路科技EG4系列FPGA LED补偿型液晶无缝拼接屏方案优点

●无需外挂存储器 :丰富的BRAM资源可以满足大部分应用场景对缩放算法和LED显示缓存的需求 ,如不够还可以选择带片内SDRAM的器件 ;

●更佳的缩放算法实现 :丰富的DSP乘法器资源 ,允许用户实现较好的2D缩放算法 ;

●更合理的系统时钟安排 :片内带4个PLL ,允许用户有更灵活的时钟安排 ;