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方案 | 基于国产FPGA的LED补偿型液晶无缝拼接屏方案

发布时间2020-04-24


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。

液晶“无缝”的概念
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。

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。


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。

使用亚星官网科技EG4系列FPGA进行设计的优点：

- 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；