LED显示面板的驱动方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种LED显示面板的驱动方法及系统，该方法包括：将HDMI/DVI视频信号转换为RGB信号；将所述RGB信号划分为N个独立的码流，并进行重排序；至少在第一电流I1和第二电流I2之间周期性切换提供给LED显示模块的直流电流；该系统包括FPGA控制器和分别与FPGA控制器连接的视频信号解码器、第一外部存储器、第二外部存储器和LED显示模块，FPGA控制器包括并联的N个LED驱动模块。实施本发明专利技术的驱动方法及系统，既可提高LED的发光效能又可对LED进行线性调光。

【技术实现步骤摘要】
LED显示面板的驱动方法及系统
本专利技术涉及LED显示面板
，尤其涉及一种提高LED显示面板的发光效能的驱动方法及系统。
技术介绍
对于大面积和高功耗的户外LED显示面板，LED阵列的为其主要功耗单元，因此要减少户外LED显示面板的功耗，必须提高LED阵列的发光效能。LED阵列的发光效能主要由LED驱动方式决定，常用的驱动方式大致可分为两大类：模拟或直流（DC）和开关脉冲宽度调制（PWM）。使用模拟或直流（DC）驱动方式时，LED阵列的发光效能最高、色彩稳定性最佳，但是，LED阵列的照明输出成非线性变化，无法线性调光，造成照明输出不稳定；使用开关脉冲宽度调制时，周期切换地提供给LED两个直流电流，其中一个直流电流为0,通常称为低水平直流电流，另一个直流电流大于0，通常称为高水平直流电流，通过调节高水平直流电流的持续时间，可以调节供电电流的有效值，进而调节LED的照明输出。但是，该驱动方式将导致LED的发光效能降低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中LED驱动方式无法同时避免照明输出非线性和发光发光效能低的上述缺陷，提供一种既可提高LED显示面板的发光效能又可对LED显示面板进行线性调光的LED显示面板的驱动方法及系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种LED显示面板的驱动方法，其特征在于，所述方法包括：S1.使用视频信号解码器将HDMI/DVI视频信号转换为RGB信号，并将所述RGB信号与同步信号和时钟信号并行传输到FPGA控制器；S2.使用FPGA控制器将所述RGB信号划分为N个独立的码流，重排序后存储在外部存储器中；S3.使用并联的N个LED驱动模块提供用于所述LED显示面板的直流电流，并将并联的N个LED驱动模块提供的直流电流至少在第一电流I1和第二电流I2之间周期性地切换，同时，使用所述并联的N个LED驱动模块对应接收上述重排序后的N个独立的码流，并根据该重排序后的N个独立的码流调节所述并联的N个LED驱动模块提供的直流电流的占空比，以将所述并联的N个LED驱动模块提供的平均电流保持在给定的电流值IDC。优选地，在所述步骤S2中，所述FPGA控制器使用乒乓缓存法将所述RGB信号存储到外部存储器中，然后将存储的RGB信号分割为所述N个独立的码流。优选地,在所述步骤S2中，所述FPGA控制器使用数字视频信号中位面分离的策略对所述N个独立的码流进行重排序。优选地，N为大于或等于2的自然数，当N等于2时，所述第一电流I1大于零，所述第二电流I2的峰值是所述第一电流I1的两倍，用于产生所述LED显示模块设定的最大照明输出。优选地,所述电流值IDC由所述RGB信号和所述LED显示模块的设定的最大照明输出决定。本专利技术的另一技术方案提供一种LED显示面板的驱动系统，其特征在于，所述系统包括FPGA控制器和分别与所述FPGA控制器连接的视频信号解码器、LED显示模块和至少两个外部存储器，所述FPGA控制器包括并联的N个LED驱动模块，其中，所述视频信号解码器，用于将HDMI/DVI视频信号转换为RGB信号，然后将所述RGB信号与同步信号和时钟信号并行传输到FPGA控制器；所述FPGA控制器，用于将所述RGB信号划分为N个独立的码流，重排序后存储在所述外部存储器中；所述并联的N个LED驱动模块，用于接收重排序后的N个独立的码流，并向所述LED显示模块至少输出第一电流I1和第二电流I2，所述N个独立的码流，用于调节所述并联的N个LED驱动模块输出的电流的占空比，以将所述并联的N个LED驱动模块输出的平均电流保持在给定的电流值IDC。优选地，所述FPGA控制器还包括数据接收模块和数据分割模块，所述数据接收模块用于通过乒乓缓存法将所述RGB信号存储到所述外部存储器，所述数据分割模块用于将存储的RGB信号划分为所述N个独立的码流。优选地,所述FPGA控制器还包括位面分离模块，所述位面分离模块用于使用数字视频信号中位面分离的策略对所述N个独立的码流进行重排序。优选地，N为大于或等于2的自然数，当N等于2时，所述第一电流I1大于零，所述第二电流I2是所述第一电流I1的两倍，用于产生所述LED显示模块设定的最大照明输出。优选地,所述电流值IDC由所述RGB信号和所述LED显示模块的设定的最大照明输出决定。实施本专利技术的驱动方法及系统，将多电平脉冲宽度调制方式应用于LED显示面板的驱动方法中，当N等于2时，将低电流水平设为高电流水平的二分之一，既可提高LED显示面板的发光效能又可对LED显示面板进行线性调光。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术驱动方法的优选实施例的流程示意图；图2是本专利技术驱动系统的优选实施例的结构示意图；图3是图2中视频解码器的输出信号的优选实施例的波形示意图；图4是图1中步骤102中对RGB信号进行重排序的流程示意图；图5是图2中LED驱动模块的电路结构示意图；图6是图5中LED模块的控制信号的优选实施例的波形示意图；图7是图2中两个并联的LED驱动模块的电路结构示意图；图8是本专利技术的多电平脉冲宽度调制驱动方法的电流波形图；图9是现有技术中直流驱动方法的电流波形图；图10是现有技术中脉冲宽度调制驱动方法的电流波形图；图11是图8-10中三种驱动方法的调光曲线；图12是本专利技术使用MPWM驱动方法时LED显示模块的最大发光效能的示意图。具体实施方式本专利技术是将多电平脉冲宽度调制方式运用在LED显示面板的驱动过程的LED显示面板的驱动方法及系统，多电平脉冲宽度调制方式是开关脉冲宽度调制方式的一种延伸，但其可根据LED显示面板的调光需要，在多对或多个直流电流间自由选择需要周期切换并提供给LED显示模块的至少两个或至少一对直流电流，而不是在两个极端的状态（完全关和开）间切换。通过调节周期切换的至少两个直流电流，可以最大限度地提高LED的发光效能，但同时会使调光趋向非线性。因此，使用多电平脉冲宽度调制方式对LED显示面板进行驱动时，必须在调光的线性度和发光效能间找到一个平衡点，即选择恰当的“直流电流对”进行切换，并调节其中电流值较大或输出的直流电流的占空比，以使电流平均值固定在预定值，在保持线性调光的同时提高LED显示面板的发光效能。如图1所示，本专利技术的LED显示面板的驱动方法100包括以下步骤：步骤101，视频信号解码器将HDMI/DVI视频信号转换为RGB信号，并将所述RGB信号与同步信号和时钟信号并行传输到FPGA控制器，本步骤中的RGB信号为24位（24-bit）的RGB信号，每种颜色的视频信号的强度使用8位数字编码，因此，每种颜色的灰度等级为256。步骤102，FPGA控制器将RGB信号划分为N个独立的码流，重排序后存储在外部存储器中。其中，N为LED驱动模块的数量，IDC为对应原始RGB信号所代表的灰度所需的平均电流值，第一电流I1为对应IDC的多电平脉冲电流所选定的“直流电流对”中的低电平电流值，第二电流I2为对应IDC的多电平脉冲电流所选定的“直流电流对”中的高电平电流值。在本步骤中，FPGA控制器首先使用乒乓缓存法（ping-pongbuffering）将来自视频解码器的RGB信号存储到存储器中，然后将存储的RGB信号分割为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED显示面板的驱动方法，其特征在于，所述方法包括：S1.使用视频信号解码器将HDMI/DVI视频信号转换为RGB信号，并将所述RGB信号与同步信号和时钟信号并行传输到FPGA控制器；S2.使用FPGA控制器将所述RGB信号划分为N个独立的码流，重排序后存储在外部存储器中；S3.使用并联的N个LED驱动模块提供用于所述LED显示面板的直流电流，并将并联的N个LED驱动模块提供的直流电流至少在第一电流I1和第二电流I2之间周期性地切换，同时，使用所述并联的N个LED驱动模块对应接收上述重排序后的N个独立的码流，并根据该重排序后的N个独立的码流调节所述并联的N个LED驱动模块提供的直流电流的占空比，以将所述并联的N个LED驱动模块提供的平均电流保持在给定的电流值IDC。

【技术特征摘要】
1.一种LED显示面板的驱动方法，其特征在于，所述方法包括：S1.使用视频信号解码器将HDMI/DVI视频信号转换为RGB信号，并将所述RGB信号与同步信号和时钟信号并行传输到FPGA控制器；S2.使用FPGA控制器将所述RGB信号划分为N个独立的码流，重排序后存储在外部存储器中；S3.使用并联的N个LED驱动模块提供用于所述LED显示面板的直流电流，并将并联的N个LED驱动模块提供的直流电流至少在第一电流I1和第二电流I2之间周期性地切换，同时，使用所述并联的N个LED驱动模块对应接收上述重排序后的N个独立的码流，并根据该重排序后的N个独立的码流调节所述并联的N个LED驱动模块提供的直流电流的占空比，以将所述并联的N个LED驱动模块提供的平均电流保持在给定的电流值IDC；其中，N为大于或等于2的自然数，当N等于2时，所述第一电流I1大于零，所述第二电流I2的峰值是所述第一电流I1的两倍，用于产生所述LED显示模块设定的最大照明输出。2.根据权利要求1所述的LED显示面板的驱动方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述FPGA控制器使用乒乓缓存法将所述RGB信号存储到外部存储器中，然后将存储的RGB信号分割为所述N个独立的码流。3.根据权利要求2所述的LED显示面板的驱动方法，其特征在于,在所述步骤S2中，所述FPGA控制器使用数字视频信号中位面分离的策略对所述N个独立的码流进行重排序。4.根据权利要求1所述的LED显示面板的驱动方法，其特征在于,所述电流值IDC由所述RGB信号和所述LED显示模块的设定的最大照明输出决定。5.一种LED显示面板的驱动系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢家航，黎沃铭，谢智刚，
申请(专利权)人：香港理工大学，
类型：发明
国别省市：中国香港;81