4K 60Hz图像处理对于小间距LED显示屏的重要意义

唯奥视讯 2017-05-31

    几年前4K电视刚推出的时候,铺天盖地的广告宣传,让人目不暇接,但是实际体验并不怎么好,一方面是4K电视鱼龙混杂, 从面板、信号格式、处理芯片做文章的不少;另一方面是4K的片源比较匮乏,4K电视成了摆设。但对于LED显示屏行业却并不是这样,4K可以说是目前超清小间距LED显示屏的最佳解决方案。

    小间距高端应用的挑战

    随着技术不断成熟,小间距LED显示屏因其自身的优势在高端显示应用场合越来越受到欢迎。高端应用对显示效果的要求也越来越高,例如有些要求最佳的显示效果,必须定制素材、点对点显示,即视频素材要对应LED显示屏的物理分辨率进行定制,视频信号处理不经过缩放、点对点显示,这样单个1080p的全高清接口已经不能满足小间距超高分辨率显示屏需求。

    传统非4K解决方案操作复杂

    在4K处理器未推出以前,行业的普遍做法是采用多DVI输出显卡扩展拼接的方式。如下图:

4K 60Hz图像处理对于小间距LED显示屏的重要意义

    这个方案的一个难点是操作相对复杂,有时还需对拼缝要做融合处理,这就需要专业的带融合功能的显卡,另外一个难点是同步问题,无论是AMD、NVDIA的旗舰显卡还是具有融合功能的专业显卡,多个DVI输出口也很难做到完全同步的,这样在拼接位置会出现撕裂现象。

4K 60Hz图像处理对于小间距LED显示屏的重要意义

快速运动画面不同步:撕裂现象

    所以要用到LVP86XX等这类多窗口同步拼接器,具体的接线图如下图,相关的融合带计算、同步设置相对复杂,需要专业人员来操作。

4K 60Hz图像处理对于小间距LED显示屏的重要意义

    4K处理器解决方案操作简单

    使用4K处理器设备,只需要一个HDMI或DP接口即可实现4个DVI输出扩展拼接方能实现的显示效果。PC端的播放操作变得非常简单,而对于大屏系统,像唯奥视讯的4K处理器 LVP609将4K信号转换成多个1920x1080分辨率的DVI输出,并且多个输出口之间是完全同步的。只需要采用普通的发送卡联合带载,最后通过LVP609的快速拼接功能,简单输入几个参数就可自动完成拼接。这样既不需要用到价格高昂且不具备缩放处理的4K发送卡,同时处理器自带的丰富视频信号接口也为接入不同的设备提供了便利。

4K 60Hz图像处理对于小间距LED显示屏的重要意义

LVP609 4K点对点显示方案

    4K信号本身的差异

    关于真假4K,在4K电视领域被热炒过一段时间。4K指的是3840x2160或4096x2160的分辨率,宽度达不到3840的信号不能称为4K,高度达不到2160也不能称为4K。同样是4K信号也有着不同的差异,比如帧频是30Hz还是60Hz,彩色空间是YUV还是RGB等等,这些对于显示效果非常好的LED显示屏来说带来画质差异对比明显。

    HDMI 1.4标准最大帧频是30Hz,即每秒传输30帧的图像,而HDMI2.0的这一参数最大是60Hz,即每秒传输的60帧的图像。60帧的参数比30帧高一倍,画质和细节更好,帧数越高,画面越流畅,直观体验最能体现,快速移动视角时,60帧的残影远小于30帧,数值越高,画面越接近人眼观察到的真实世界。

    彩色空间也是非常重要的一个参数,应用最多的是RGB和YUV格式,YUV又有4:4:4、4:2:2,4:1:1和4:2:0等不同的采样格式。其中RGB和YUV 4:4:4信息更丰富,色彩更好,但对存储空间及传输带宽要求非常高。其他几种方式为了节约带宽和存储空间,对色彩进行了压缩。

    4K 60Hz处理的难点在于数据量大,带宽高,普通1920x1080 60Hz的点频是148MHz,而4K 60Hz的点频是594MHz,这对信号传输和处理要求很高。对于LED显示屏,还要求信号传输和处理不能进行降帧,各DVI输出端口要完全同步。也因此,截止到目前LVP609还是国内目前唯一真正的输入支持RGB\YUV 4:4:4格式的4K 60HzLED视频处理器。

4K 60Hz图像处理对于小间距LED显示屏的重要意义

LVP609技术原理图

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