LED显示系统技术方案

LED显示系统包括LED阵列和驱动电路。驱动电路具有PWM引擎、加法器、累加器、乘法器和帧缓存器。乘法器将第一位深度的图像数据PWM乘以倍数M，以生成具有第二位深度的输入数据PWM_M。倍数M具有一个或多个位长的整数部分M

【技术实现步骤摘要】
LED显示系统


[0001]本技术总体上介绍了驱动LED阵列的装置。更具体地而言，本技术涉及LED显示面板启用扩展灰度值的装置。

技术介绍

[0002]现代LED显示面板要求更高的灰度级(即灰度值，灰度)，以实现更高的颜色深度和更高的视觉刷新率，从而减少闪烁。例如，RGB LED像素的16位灰度值可以使 R、G、B LED分别实现16位色阶(2
16
＝65536)。这样一个RGB LED像素能够显示总共655363种颜色。一种常用的调节LED灰度的方法是脉冲宽度调制(PWM)。简单地说，脉冲宽度调制(PWM)根据信号脉冲的宽度(即脉冲持续时间或脉冲宽度)打开或关闭 LED。开启时间和关闭时间的比值决定了LED的亮度。不同的比值代表不同的灰度。 LED显示系统的配置和操作，包括LED拓扑，电路系统，PWM方案和PWM引擎在 2011年9月21日提交的美国专利8，963，811B2中有详细解释。
[0003]目前市场上大多数LED显示器具有16位灰度范围，不足以模拟人眼可见的全部亮度范围。例如，最先进的LED显示器的亮度范围是0.1尼特到1，700尼特。希望有一种具有更宽亮度范围的显示器，例如，发出光线亮度为0.005尼特至10，000尼特的显示器。因此，需要采用相应的方法和装置来扩大LED显示屏的亮度范围。

技术实现思路

[0004]在一个实施例中，提供了一种动态范围增大的LED显示系统。所述LED显示系统包括排列成LED阵列的多个LED和一个为驱动所述LED阵列而配置的驱动电路。 LED(或LED像素)可以是RGB LED或单色LED。驱动电路包括PWM引擎、加法器 (即加法器电路)、累加器(即寄存器电路)、乘法器(即二进制乘法器电路)和帧缓存器。帧缓存器可以包括一个发射器以及一个或多个存储器。PWM引擎从帧缓存器接收 PWM数据，并产生多个PWM脉冲(或简单的“脉冲”)来驱动LED阵列。
[0005]在操作期间，乘法器将第一位深度的图像数据(PWM)与倍数(M)相乘,以产生具有第二位深度的输入数据(PWM_M)。倍数具有一个或多个位长度的整数部分(M
I
)以及一个或多个位长度的分数部分(M
F
)。输入数据有一个整数部分(PWM_M
I
)和一个小分数部分(PWM_M
F
)。加法器将当前输入数据的PWM_M
F
值与累加器中的余数值相加。驱动器电路运行以更新余数，使其等于加法的总和。驱动器电路进一步操作以从加法的和中减去整数1，并且当加法运算的和等于或大于整数1时，更新累加器中的余数以等于减法的结果，并且将整数“1”加到PWM_M
I
中的一个位上。PWM_M
I
的值被发送到帧缓存器，帧缓存器向PWM引擎提供PWM数据，从而产生PWM脉冲。
[0006]在一个实施例中，PWM_M
I
中从加法器接收整数“1”的一个位是专门为接收功能而指定的，其默认值为零。加法器用整数“1”填充该位，而不考虑该位中存储的当前值。
[0007]在另一个实施例中，PWM引擎以如下方式产生PWM脉冲：为PWM_M
I
中的每个非零位产生多个脉冲，脉冲数与非零位的指定值一致，不为PWM_M
I
中携带整数 0的每个位产生脉
冲，无论PWM_M
F
的每一位的值是多少，均不为PWM_M
F
中的每个位产生脉冲。
[0008]在另一实施例中，提供了一种增加LED显示器动态范围的方法。该方法包括以下步骤：将第一位深度的图像数据(PWM)乘以倍数(M)以产生具有第二位深度的输入数据(PWM_M),其中该倍数具有一个或多个位长度的整数部分(M
I
)以及一个或多个位长度的分数部分(M
F
),其中该输入数据具有整数部分(PWM_M
I
)和分数部分(PWM_M
F
)；对当前输入数据的PWM_M
F
的值和累加器中的余数进行加法运算，当加法运算的和小于 1时，更新余数以等于加法的和；当加法运算的和等于或大于整数1时，从加法的和中减去整数1，并更新余数以等于减法的结果，并用整数1填充PWM_M
I
中的一个位；并将PWM_M
I
的值发送到帧缓存器。帧缓存器向PWM引擎提供PWM数据，用于产生驱动LED阵列的PWM脉冲。
[0009]在增加LED显示器动态范围的方法的另一实施例中，用整数1填充PWM_M
I
中的位的步骤包括用整数1填充该位，而不管该位中存储的当前值大小。当加法的和等于或大于整数1时，该位被保留用于从加法操作中接收整数1，否则该位的值保持为零。
[0010]在用于增加LED显示器动态范围的方法的另一个实施例中，PWM引擎以如下方式产生PWM脉冲：为PWM_M
I
中的每个非零位产生多个脉冲，其中脉冲数与非零位的指定值一致，不为PWM_M
I
中携带整数0的每个位产生脉冲，且无论PWM_M
F
的每一位的值是多少，均不为PWM_M
F
中的每个位产生脉冲。
附图说明
[0011]通过结合附图考虑以下详细说明，可以很容易理解本技术的教导。
[0012]图1是图像数据PWM和倍数(M)以及M应用到PWM后的新图像数据 PWM_M的数据排列示意图。
[0013]图2是说明累加器如何为单个LED进行运算的一个示例图。
[0014]图3是说明累加器如何为单个LED进行运算的另一个示例图。
[0015]图4是5个LED构成的阵列的运算示例图。
[0016]图5是说明图像数据(PWM)和倍数(M)的详细数据排列及其运算的示例图。
[0017]图6是PWM数据处理的示意性流程图，该流程图示出了具有动态范围扩展器的LED显示系统的整体组成。
具体实施方式
[0018]附图和以下描述仅通过图解的方式对本技术的实施例进行说明。应该注意的是，从下面的讨论中，本技术的结构和方法的替代实施例将很容易被认为是可以采用的可行替代方案，可以在不背离所要求技术的原则的情况下进行使用。
[0019]现在将详细引用本技术的几个实施例，其示例在附图中进行说明。请注意，在任何可行的情况下，在附图中可以使用相似或类似的附图标记，并且可以指示相似或类似的功能。附图仅出于说明之目的描绘了本技术的实施例。本领域技术人员将从以下描述中容易地认识到，在不脱离本文所述
技术实现思路
的原理的情况下，可以采用本文示出的结构和方法的替代实施例。
[0020]本技术的实施例的一个方面如图1所示，其示出了具有16位深度和6位倍数(M)的图像数据(PWM)。在M中，位5、4和3被指定用于整数部分，而位2、1和0 被指定用于小数<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED显示系统，其特征在于，包括：LED阵列；驱动电路，其配置为驱动所述LED阵列，其中所述驱动电路包括PWM引擎、加法器、累加器、乘法器和帧缓存器，其中，在运算过程中，乘法器将第一位深度的图像数据PWM乘以倍数M以生成具有第二位深度的输入数据PWM_M，其中该倍数具有一个或多个位长度的整数部分M
I
以及一个或多个位长度的分数部分M
F
,其中输入数据具有整数部分PWM_M
I
和分数部分PWM_M
F
；加法器将当前输入数据的PWM_M
F
值与累加器中的余数值进行相加，并且当加法运算的和小于1时，更新余数以等于加法运算的和；当加法运算的和等于或大于整数1时，从加法的和中减去整数1，并且更新余数以等于减法的结果，同时将整数1填充到PWM_M
I
中的一个位上，并且将得到的PWM_M
I
值发送到帧缓存器，并且PWM引擎从帧缓存器接收PMW数据，并产生PWM脉冲来驱动LED阵列。2.根据权利要求1所述的LED显示系统，其特征在于，向PWM_M
I
添加整数1包括无论存储在所述位中的当前值大小都添加整数1，其中当加法的和等于或大于整数1时，对所述位进行特别保留用于从加法运算接收整数1，否则所述位的值保持为零。3.根据权利要求1所述的LED显示系统，其特征在于，PWM引擎以一种方式产生PWM脉冲，该方式根据非零位的当前值为PWM_M
I
中的每个非零位产生多个脉冲；对PWM_M
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红化，吉姆，
申请(专利权)人：广州硅芯电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：