Sparčiai kartojantis Mini/Micro LED technologiją ir didėjant ekrano scenarijų segmentavimui, LED ekranų vaizdo kokybė ir sąnaudų kontrolė tapo pagrindiniu pramonės konkurencijos akcentu. Tarp jų, tikri pikseliai, virtualūs pikseliai ir pikselių dalijimosi technologija yra trys ramsčiai, lemiantys pagrindinį ekrano našumą, tiesiogiai įtakojantys gaminio skiriamąją gebą, spalvų atkūrimą, energijos suvartojimą ir bendrą kainą. Šis straipsnis bus pradėtas nuo techninės esmės, derinant pažangiausią-pramonės praktiką ir bandymų duomenis, siekiant pateikti išsamią ir-išsamią šių trijų technologijų analizę, siūlant pramonės profesionalams visą nuorodų sistemą nuo techninių principų iki taikymo scenarijų.
Real Pixel technologija: "vaizdo kokybės etalonas", sukurtas fiziškai skleidžiančių vienetų Tikroji pikselių technologija yra pats paprasčiausias ir pagrindinis LED ekranų ekrano sprendimas. Jo esmė yra tiesiogiai kurti vaizdus naudojant fiziškai esamus LED karoliukus (sub{1}}pikselius). Kiekvienas pikselių blokas turi nepriklausomas ryškumo ir spalvų valdymo galimybes, ir tai yra "etaloninis standartas" matuojant vaizdo kokybės tikslumą pramonėje.
Apibrėžimas ir pagrindinės savybės
Pagrindinis tikrojo pikselio apibrėžimas yra „fiziškai matomas nepriklausomas šviesą{0}}skleidžiantis vienetas“, reiškiantis, kad kiekvienas ekrano taškas sudarytas iš vieno ar daugiau šviesos diodų karoliukų (dažniausiai raudonų (R), žalių (G) ir mėlynų (B) pagrindinės spalvos sub{1}}pikselių), o kiekvienas pikselių blokas pasiekia esamą reguliavimą per nepriklausomą „virtualinį vairavimo kanalą“ interpoliacija. 1. Pikselių sudėtis: pagrindinis realiųjų pikselių rinkinys naudoja "1R1G1B" trijų-pagrindinių-spalvų sub-pikselių derinį (kai kuriuose aukštos-pagalybės ekranuose naudojamas "2R1G1B", kad padidintų raudonų spalvų gamą). Sub-pikselių pakuotės dažniausiai yra SMD ir COB, o COB pakuotė tampa pagrindiniu mažų{15}}pikselių ekranų pasirinkimu dėl mažesnio atstumo tarp LED rutuliukų. 2. Pagrindinių parametrų apibrėžimai:
Ø Pikselių atstumas (P-reikšmė): nurodo atstumą tarp dviejų gretimų fizinių pikselių centrų (vienetas: mm). Pavyzdžiui, P2.5 rodo 2,5 mm atstumą tarp pikselių centre, o tai yra pagrindinis pikselių tankio matavimo indikatorius.
Ø Pikselių tankis: skaičiavimo formulė yra "1/(P-reikšmė × 10^-3)^2" (vienetas: taškai/m²). Pavyzdžiui, P2,5 pikselių tankis yra 1/(0,0025)^2=160 000 taškų/m², tiesiogiai nulemiantis vaizdo detalumą.
Ø Pilkos tonų lygiai: tikri pikseliai palaiko nuo 16-bitų (65 536 lygių) iki 24-bitų (16 777 216 lygių). Didesni pilkos spalvos atspalvių lygiai užtikrina sklandesnį spalvų perėjimą be „spalvų blokų“ ar „suliejimo“ reiškinių, o tai labai svarbu didelio{12}}tikslumo scenarijuose, pvz., medicininio vaizdo gavimo ir stebėjimo atveju. 1.2 Išsami techninių principų analizė Tikrų pikselių veikimo principas pagrįstas trimis pagrindinėmis spalvomis. maišymas“. Pagrindinė logika yra tiksliai valdyti kiekvieno sub-pikselio srovę per tvarkyklės IC, kad būtų galima reguliuoti trijų pagrindinių RGB spalvų santykį, galiausiai susintetinant norimas spalvas ir ryškumą. 1. Nepriklausoma vairavimo architektūra: tikro pikselio ekrano vairavimo sistema pritaiko „vieną-į{{536vieną“ kanalo dizainą. (R/G/B) atitinka nepriklausomą nuolatinės srovės kanalą vairuotojo IC. Dabartinis reguliavimo diapazonas paprastai yra 1-20 mA (įprasti scenarijai) arba 20-50 mA (didelio-ryškumo scenarijus, pvz., lauko ekranai). Ši architektūra užtikrina, kad kiekvieno sub-pikselio ryškumo nuokrypis gali būti valdomas ±3 % ribose, o šviesumo vienodumas gerokai viršija virtualių pikselių sprendimų ryškumo tolygumą. 2. Trys-pirminis spalvų maišymo mechanizmas: remiantis žmogaus regėjimo ypatybėmis, realūs pikseliai pasiekia skirtingų spalvų standartų aprėptį (DB, 3 Rec.709 ir t. t.) koreguodami dabartinį R/G/B subpikselių santykį. Pavyzdžiui, pagal DCI-P3 kino spalvų gamos reikalavimus tikrieji pikseliai turi padidinti dabartinį žalių subpikselių santykį iki 50–60 % (žmogaus akis jautriausia žaliai), raudonų – iki 25–30 %, o mėlynų – iki 15–20 %. Virtualūs pikseliai, pasikliaujant interpoliacija, negali pasiekti tokio tikslaus santykio valdymo.
3. Neinterpoliavimo privalumas: tikriems pikseliams nereikia jokio programinės įrangos algoritmo interpoliacijos; vaizdas yra tiesiogiai sudarytas iš fizinių pikselių. Todėl dinaminiuose vaizduose nėra „vaiduoklio“ ar „suliejimo“. Dinaminis atsako greitis priklauso tik nuo tvarkyklės IC perjungimo greičio (paprastai 50{4}}100 ns), daug greičiau nei milisekundės lygio virtualių pikselių atsakas.
1.3 Tipiniai taikymo scenarijai ir pasirinkimo logika Dėl savo „didelio stabilumo ir didelio tikslumo“ ypatybių tikroji pikselių technologija daugiausia naudojama scenarijuose, kuriems taikomi griežti vaizdo kokybės reikalavimai ir nėra vietos išlaidų kompromisams. Atliekant konkretų pasirinkimą reikia atsižvelgti į tris aspektus: žiūrėjimo atstumą, ekrano turinį ir pramonės standartus:
Labai{0}}tikslūs profesionalūs scenarijai:
Ø Komandų centro išsiuntimas: reikalingas nepertraukiamas veikimas 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę, MTBF (vidutinis laikas tarp gedimų) didesnis nei 50 000 valandų arba lygus, o dinaminiuose vaizduose nėra judesio susiliejimo. Paprastai pasirenkamas P0.7-P1.25 realių taškų ekranas.
2. Uždarykite-diapazono peržiūros scenarijus:
Ø Konferencijų salės/paskaitų salės: įprastas žiūrėjimo atstumas yra 2-5 metrai. Tekstas (pvz., PPT dokumentai) turi būti aiškus ir be nelygių kraštų. Pasirinktas P1.25-P2.5 realių pikselių ekranas.
Ø Muziejaus vitrinos: reikia atkurti artefaktų detales (pvz., kaligrafiją, paveikslus ir bronzos tekstūras). Žiūrėjimo atstumas yra 1-3 metrai. Pasirinktas P1.25-P1.8 realių taškų ekranas. 1.4 Našumo pranašumai ir techniniai apribojimai
1.4.1 Pagrindiniai pranašumai
Ø Aukščiausios pakopos vaizdo kokybės stabilumas: nėra priklausomybės nuo algoritmo interpoliacijos, nėra iškraipymų statiniuose / dinaminiuose vaizduose, ryškumo tolygumas Mažiau arba lygus ±5 % (COB pakuotė Mažiau arba lygi ±3 %), spalvų atkūrimas Didesnis nei 95 % arba lygus (sRGB), nustatantis pramonės vaizdo kokybės etaloną;
Ø Didelis ilgalaikis{0}} veikimo patikimumas: nepriklausoma tvarkyklės architektūra sumažina vieno IC gedimo poveikį bendram vaizdui ir pašalina virtualių pikselių „algoritmo senėjimo“ problemą (pvz., sumažėjusį interpoliacijos tikslumą po ilgo{1}} veikimo);
Ø Pritaikomas didelio dinaminio diapazono turiniui: palaiko dinaminius kadrų dažnius, didesnius arba lygius 60 kadrų per sekundę, o atnaujinimo dažnis gali lengvai pasiekti 7680 Hz (atitinka profesionalaus fotografavimo fotoaparatu poreikius), be dubliavimo greitai judančiose scenose (pvz., tiesioginėse lenktynių transliacijose){3}} Pagrindiniai apribojimai
Ø Didelių sąnaudų valdymo sunkumai: pagrindinę realių{0}}pikselių ekranų kainą sudaro „LED lustai + tvarkyklės IC + imtuvo kortelė“. Pavyzdžiui, 100 ㎡ ekraną, P1.2 realaus{6}}pikselio ekrane naudojamų LED lustų skaičius yra 1/(0,0012)^2 × 100≈69 444 444 (apie 69,44 mln. lustų), o tai yra 4,3 karto daugiau nei P1.2 pikselių ekrane (6 milijono lustų). Darant prielaidą, kad LED lusto kaina yra 0,1 juanio, kainų skirtumas yra 5,34 mln. Tuo pačiu metu P1.2 ekranui reikia daugiau valdymo kanalų (32 valdymo IC kanalai vienam kvadratiniam metrui, palyginti su tik 16 kanalų P2.5 atveju), o naudojamų imtuvų kortelių skaičius taip pat padvigubėja, todėl visapusiška kaina yra 2,5–3 kartus didesnė nei P2.5.
Ø Fizinį pikselių tankį riboja pakuotė: šiuo metu SMD pakuotės mažiausias realus{0}}pikselių žingsnis yra P0,9, o COB pakuotė gali siekti P0,4. Tačiau mažesnius žingsnius (pvz., žemiau P0,3) riboja LED lusto dydis, todėl sunku pasiekti tolesnį proveržį. Ø Santykinai didelės energijos sąnaudos: Dėl didelio LED karoliukų tankio tikro pikselio ekrano energijos suvartojimas paprastai yra 30%-50% didesnis nei virtualaus pikselių ekrano, o tai kelia didesnius reikalavimus didelių lauko ekranų maitinimo sistemai.
Virtuali pikselių technologija: kaina{0}}Vaizdo kokybės balansas, pasiektas naudojant algoritmo interpoliaciją
Virtualiųjų pikselių technologija yra novatoriškas sprendimas, sukurtas fizinių pikselių „didelės kainos ir mažo tankio“ problemoms spręsti. Jos esmė yra sukurti virtualią šviesą{1}}spinduliuojančius taškus tarpuose tarp fizinių pikselių naudojant programinės įrangos algoritmus, taip pagerinant vizualinę skiriamąją gebą nedidinant fizinių šviesos diodų skaičiaus. Tai yra pageidautina technologija, skirta „visų pirma sąnaudų-efektyvumui“ žemos-–-vidutinio{6}} diapazono scenarijuose.
2.1 Apibrėžimas ir pagrindinės charakteristikos Pagrindinis virtualių pikselių apibrėžimas yra „algoritmu{1}}sugeneruoti vaizdiniai virtualūs taškai“. Tai reiškia, kad kai kurie ekrano pikseliai nėra sudaryti iš fizinių šviesos diodų, o veikiau „apgauna“ smegenis, perkeldami gretimų fizinių pikselių ryškumą ir keisdami jų laiką, panaudodami žmogaus regėjimo ypatybes, kad sukurtų „didesnės skiriamosios gebos“ vizualinį suvokimą.
Ø Techninė esmė: Virtualūs pikseliai nekeičia fizinių pikselių skaičiaus ar išdėstymo; jie tik optimizuoja vizualinį efektą naudodami algoritmus. Todėl skiriasi jų „faktinė skiriamoji geba“ (fizinis pikselių tankis) ir „vizualinė skiriamoji geba“ (virtualus pikselių tankis). Pavyzdžiui, P2.5 fizinių pikselių ekranas gali pasiekti „vizualų P1.25“ efektą naudojant virtualią technologiją, tačiau tikrasis fizinis tankis vis tiek yra 160 000 taškų/m².
Ø Pagrindinė klasifikacija: remiantis skirtingais įgyvendinimo metodais, virtualūs pikseliai skirstomi į dvi pagrindines kategorijas: „erdvinis virtualus“ ir „laikinis virtualus“. Šiuo metu "erdvinis virtualus" yra pagrindinė pramonė (sudaro daugiau nei 80%). Laikinasis virtualus dėl didelių aparatinės įrangos reikalavimų yra naudojamas tik aukščiausios klasės-virtualiuose ekranuose (pvz., mažose studijose). 2.2 Išsami techninių principų analizė Virtualių pikselių veikimo principas pagrįstas „vaizdine iliuzija + algoritmo interpoliacija“. Virtualūs taškai generuojami dviem pagrindiniais keliais. Skirtingų kelių techninė logika ir vaizdo kokybės charakteristikos labai skiriasi.
2.2.1 Erdvinė virtuali technologija (pagrindinis sprendimas) Erdvinėje virtualiojoje technologijoje naudojamas „gretimų fizinių pikselių ryškumo maišymas“, kad būtų generuojami virtualūs taškai tarp fizinių pikselių. Svarbiausia yra apskaičiuoti gretimų pikselių ryškumą naudojant algoritmus, kad būtų pasiekta virtualių taškų spalvų sintezė. 1. Tipiškas sprendimas: RGBG Four-Light Virtual Arrangement (plačiausiai naudojamas pramonėje) Tradiciniai fiziniai pikseliai yra išdėstyti vienoda "RGB" schema, o RGB išdėstymas keičiasi į G{4}} „RGB-G-RGB-G“, tai yra, pridedant vieną žalią sub-pikselį tarp dviejų RGB fizinių pikselių, suformuojant „1R1G1B+1G“ vieneto struktūrą. Šiuo metu algoritmas sujungia dviejų gretimų fizinių pikselių R ir B sub{14}}pikselius su viduriniu G sub{15}}pikseliu, kad sugeneruotų keturis virtualius pikselius (kaip parodyta paveikslėlyje toliau): a. 1 virtualus pikselis: sudarytas iš fizinio pikselio A (pagrindinio tikrojo pikselio) R, G ir B; b. 2 virtualus pikselis: sudarytas iš fizinio pikselio A, vidurio G ir fizinio taško B (interpoliuotas virtualus taškas); c. 3 virtualus pikselis: sudarytas iš fizinio pikselio B R, vidurinio G ir fizinio pikselio A (interpoliuotas virtualus taškas); d. 4 virtualus pikselis: sudarytas iš fizinio taško B (pagrindinio tikrojo pikselio) R, G ir B; Tokiu būdu teorinę skiriamąją gebą galima pagerinti 2 kartus (kai kurie gamintojai teigia net 4 kartus, bet realiai tai 2-kartų padidinimas, o fizinė skiriamoji geba nesikeičia), o pridėjus žalią subpikselį, suvokiamas ryškumas pagerėja 15% -20% (atitinka žmogaus interregijos polo charakteristikas 0}. Tipai: Erdvinės virtualizacijos vaizdo kokybė priklauso nuo interpoliacijos algoritmo tikslumo. Šiuo metu pagrindiniai algoritmai skirstomi į dvi kategorijas: a. Bilinear Interpoliation: apskaičiuoja vidutinį 4 gretimų fizinių pikselių ryškumą, kad būtų generuojami virtualūs taškai. Algoritmas paprastas ir skaičiavimo požiūriu nebrangus, tačiau kraštai neryškūs (teksto brūkšniai yra linkę į „neaiškus kraštus“); b. Dvikubinė interpoliacija: apskaičiuoja 16 gretimų fizinių pikselių ryškumo koeficientus, kad būtų generuojami virtualūs taškai. Vaizdo kokybė yra subtilesnė (kraštų neryškumas sumažėja 40%), tačiau tam reikia galingesnio pagrindinio valdymo lusto, padidinančio kainą 10–15%.
2.2.2 Laikinojo virtualizavimo technologija (aukštas{1}} galutinis sprendimas) Laikinoji virtualizacija naudoja žmogaus akies „regėjimo išlikimo“ efektą. Greitai perjungiant skirtingų fizinių pikselių ryškumą, virtualūs taškai generuojami juos uždedant laiko dimensijoje. Esmė yra „kadrų padalijimas + aukšto{5}}dažnio atnaujinimas“. Ø Techninė logika: visas vaizdo kadras yra padalintas į N „sub-vaizdų“ (paprastai N=4-8). Kiekvienas po{10}}vaizdas apšviečia tik dalį fizinių pikselių. Šie sub{12}}vaizdai greitai keičiami naudojant aukštą{13}}dažnio atnaujinimo dažnį (didesnį arba lygų 3840 Hz) ekrane. Dėl regėjimo patvarumo žmogaus akis šiuos sub{16}}vaizdus suvokia kaip vieną „didelės{17}}raiškos“ kadrą. Pavyzdžiui, kai N=6, kadras padalijamas į 6 sub-vaizdus, kurių kiekvienas apšviečia skirtingą fizinių pikselių sritį, todėl galiausiai gaunami 35 virtualūs pikseliai (daug daugiau nei 4 virtualūs erdvinio vaizdo taškai).
Ø Reikalavimai aparatinei įrangai: laiku{0}}pagrįstai virtualizacijai reikalingas ekranas, palaikantis 7640 Hz arba didesnį atnaujinimo dažnį (kad atitiktų 60 kadrų per sekundę dinaminių siužetų fotografavimo reikalavimus ir neleistų kamerai užfiksuoti sub-vaizdo perėjimų), o tvarkyklės IC turi turėti „greito srovės perjungimo“ funkciją; kitu atveju atsiras „mirksėjimo“ arba „kintamo ryškumo“ reiškiniai.
2.3 Tipiniai taikymo scenarijai ir atrankos logika Pagrindiniai virtualių pikselių technologijos pranašumai yra „maža kaina ir didelė vaizdo skiriamoji geba“. Todėl jis daugiausia naudojamas scenarijuose, kai „žiūrima vidutiniu ar dideliu atstumu, kaina yra jautri, o teksto tikslumo reikalavimai nėra aukšti“. Pasirinkimas turėtų būti sutelktas į „matymo atstumo ir vaizdo skiriamosios gebos atitiktį“:
Vidutinio ir ilgo nuotolio reklamos scenarijai:
Ø Prekybos centro atriumas / lauko reklaminiai ekranai: žiūrėjimo atstumas paprastai yra 5-15 metrų. Nereikalaujama itin detalių, todėl būtina kontroliuoti išlaidas. Pasirinktas P2.5-P3.9 erdvinis virtualus ekranas (pvz., 50 ㎡ prieširdžio ekrane prekybos centre naudojamas P2.5 RGBG virtualus sprendimas, kurio vaizdinė raiška lygi P1.25. 8 metrų atstumu vaizdo kokybė artima P1.5 realių pikselių ekrano kokybei, tačiau kaina sumažinama nuo 4 % iki 8 mln. 6 milijonai). Ø Dideli ekranai transporto mazguose (pvz., greitųjų traukinių stotyse ir oro uostuose): žiūrėjimo atstumas yra 10-20 metrų. Turi būti rodomas didelis tekstas (pvz., „Ticket Gate A1“) ir dinamiški vaizdo įrašai. Pasirinkti P3.9-P5.0 virtualūs ekranai (300 ㎡ P4.8 virtualus ekranas greitųjų traukinių stotyje su 3840 Hz atnaujinimo dažniu, esant 15 metrų atstumu, teksto aiškumas atitinka atpažinimo reikalavimus, o kaina yra 1,2 mln. pikselių pigesnė nei realių pix. Kaina-Jautri pramogų scenarijai: Ø KTV kambariai / barai: norint sukurti atmosferą, reikia daug sočiųjų spalvų (pvz., raudonos ir mėlynos); žiūrėjimo atstumas 3-5 metrai; žemi teksto tikslumo reikalavimai (tik dainų pavadinimai ir žodžiai); Rekomenduojami P2.5-P3.0 virtualūs ekranai (KTV grandinėje naudojami P2.5 virtualūs ekranai; kiekvienas kambarys yra 5 ㎡, sutaupoma 3000 juanių, lyginant su kietųjų pikselių ekranais, o algoritmas padidina raudonos spalvos ryškumą 20%, tenkina pramogų scenarijų vizualinius poreikius); Ø Mažos studijos (neprofesionalios): reikalaujama „didelės vaizdo skiriamosios gebos“, kad pagerintų vaizdo kokybę; ribotas biudžetas; Rekomenduojami P2.0 laiku pagrįsti virtualūs ekranai (vietinės televizijos stoties 15 ㎡ P2.0 laiku pagrįstas virtualus ekranas, atnaujinimo dažnis 7680 Hz, vaizdo skiriamoji geba, atitinkanti P1.0, atitinkantys fotografavimo poreikius 10 metrų atstumu, kainuoja 60 % mažiau nei P1.0 kietųjų pikselių ekranai). 3. Laikinoji sąranka: Scenario LargeScreens: Parodos / renginiai: trumpas naudojimo laikotarpis (1-3 dienos), reikalaujantis greito diegimo ir kontroliuojamų išlaidų. Parenkami P3.9-P5.9 virtualūs ekranai (200 ㎡ P4.8 virtualaus ekrano parodoje nuomos kaina siekė tik 50 % realaus pikselių ekrano, o nustatymo laikas sutrumpėjo 30 %. Dėl žiūrėjimo atstumų, viršijančių 8 metrus, didelio vaizdo kokybės skirtumo nebuvo).
Veikimo pranašumai ir techniniai apribojimai
2.4.1 Pagrindiniai pranašumai
Ø Reikšmingas išlaidų pranašumas: esant tokiai pačiai vaizdinei raiškai, virtualūs pikselių ekranai naudoja 30 %-50 % mažiau šviesos diodų nei tikri pikselių ekranai (RGBG sprendimas sumažina LED naudojimą 25 %, laiku pagrįstas virtualus sprendimas 50 %), o tvarkyklių IC ir imtuvų kortelių skaičius sumažėja 20 % - 40 %. Pavyzdžiui, 100 ㎡ ekraną su P1.25 vaizdine raiška, bendra virtualaus ekrano (fizinis P2.5) kaina yra maždaug 800 000 juanių, o fizinio pikselių ekrano (P1.25) kaina yra maždaug 1,5 milijono juanių, o tai reiškia, kad sąnaudos sumažėja 47 %.
Ø Lanksti ir reguliuojama vaizdo skiriamoji geba: virtualų pikselių tankį galima reguliuoti pagal scenos reikalavimus naudojant algoritmus. Pavyzdžiui, P2.5 fizinį ekraną galima perjungti į „vizualinį P1.25“ arba „vaizdinį P1.67“, kad būtų galima prisitaikyti prie skirtingų žiūrėjimo atstumų (pvz., prekybos centruose P1.25 vaizdinė skiriamoji geba naudojama dieną, kai žiūrimas didelis atstumas; naktį, kai matymo atstumas artimas, P1.67 perjungiamas, kad būtų išvengta susiliejimo).
Ø Mažesnis energijos suvartojimas: dėl sumažėjusio šviesos diodų skaičiaus virtualaus pikselių ekrano energijos suvartojimas paprastai yra 30 %-40 % mažesnis nei fizinio pikselių ekrano su ta pačia vaizdine raiška, todėl jis tinkamas ilgalaikiam didelių lauko ekranų veikimui. 2.4.2 Pagrindiniai apribojimai
Ø Dinaminiai vaizdai yra linkę susilieti: Dėl priklausomybės nuo gretimų pikselių interpoliacijos virtualių taškų ryškumo atnaujinimas atsilieka nuo fizinių pikselių dinaminiuose vaizduose (pvz., 60 kadrų per sekundę vaizdo įrašas), todėl lengvai susidaro „vaizdas“ (bandymo duomenys rodo, kad P2,5 virtualiojo ekrano šešėlių ilgis yra apie 6,8 pikselių, o 8 pikselių). pikselių ekranas yra tik 0,1 pikselio); nors laiku{5}}pagrįsta virtualizacija gali tai pagerinti, jai reikalingas atnaujinimo dažnis, didesnis arba lygus 7640 Hz, todėl išlaidos padidėja 20 %;
Ø Nepakankamas teksto rodymo tikslumas: virtualių pikselių teksto kraštai generuojami interpoliacijos būdu, trūksta fizinių pikselių „kietųjų briaunų“, todėl sumažėja teksto aiškumas. Tikrieji bandymai rodo, kad P2.5 virtualiame ekrane 2 metrų atstumu rodomo teksto aiškumas prilygsta tik P4.8 realių -pikselių ekrano aiškumui (teksto brūkšniai atrodo nelygūs, o mažus šriftus, mažesnius nei 12 arba lygius, sunku perskaityti), o tai netinka artimam-pagal biuro tekstui-;
Ø Spalvų gamos ir ryškumo vienodumo nuokrypis: nors erdvinis virtualus RGBG išdėstymas padidina žalių sub{0}}pikselių, atstumas tarp raudonų ir mėlynų sub{1}}pikselių didėja, todėl spalvų vienodumo nuokrypis yra 1-2 kartus didesnis nei tikrojo-pikselio ekrano; per tam tikrą laiką-pagrįstą virtualaus faktoriaus vaizdo perjungimą ryškumo svyravimai gali siekti ±10 %, lengvai sukeldami „mirksėjimą“ (ypač esant mažo ryškumo scenarijams);
Ø Dependence on algorithm and hardware matching: The image quality of virtual pixels is highly dependent on the collaboration of "interpolation algorithm + driver IC + main control chip," otherwise the algorithm cannot run in real time, resulting in "lag"; if the driver IC switching speed is insufficient (e.g., >100 n), laiku{1}}pagrįsti virtualūs vaizdai persidengs ir labai pablogins vaizdo kokybę.
Pikselių bendrinimo technologija: „tikslus optimizavimo sprendimas“ bendradarbiaujant aparatūros ir algoritmų srityje
Pikselių dalijimosi technologija yra „kompromisinis sprendimas“ tarp realių ir virtualių pikselių. Jos esmė – leisti keliems virtualiems pikseliams pakartotinai naudoti to paties fizinio pikselio valdymo kanalą ir šviesą{1}}skleidžiantį vienetą optimizuojant aparatinės įrangos išdėstymą ir atnaujinant programinės įrangos algoritmą. Taip maksimaliai sumažinamos išlaidos, išlaikant tam tikrą vaizdo kokybę, todėl tai yra „optimalus sprendimas“ mažo-dydžio, didelio-informacijos-tankio scenarijuose.
3.1 Apibrėžimas ir pagrindinės savybės
Pagrindinis pikselių dalijimosi apibrėžimas yra „fizinis pikselių pakartotinis naudojimas + algoritmo optimizavimas“. Tai reiškia, kad reikia padidinti pagrindinių sub-pikselių (pvz., žalių) skaičių keičiant šviesos diodų išdėstymą (aparatinės įrangos lygiu), tuo pat metu naudojant algoritmus, leidžiančius keliems virtualiems pikseliams dalytis to paties fizinio pikselio varomaisiais ištekliais (pvz., dabartiniais kanalais ir IC kaiščiais), kad būtų pasiekti du tikslai – „raiškos gerinimas ir išlaidų valdymas“. Ø Techninė esmė: pikselių bendrinimas yra ne tik „virtualus pikselių atnaujinimas“, o „techninės įrangos atkūrimo + algoritmo iteracijos“ derinys, -pakeičiantis sub-pikselių išdėstymą aparatūros lygiu (pvz., RGB → RGBG → RGGB) ir optimizuojant ryškumo svorį ir algoritmą, paryškinant virtualų vaizdo kokybę. virtualūs pikseliai ir mažesnė kaina nei tikri pikseliai.
Ø Pagrindinis skirtumas: lyginant su virtualiais pikseliais, pikselių bendrinimo „pakartotinis naudojimas“ yra „pakartotinis aparatūros{0} lygio naudojimas“ (o ne paprastas algoritmo interpoliavimas). Pavyzdžiui, naudojant RGBG išdėstymą, vidurinis žalias sub-pikselis ne tik aptarnauja gretimus fizinius pikselius, bet ir palaiko 2–3 virtualių pikselių ryškumą, dalijasi tuo pačiu vairavimo kanalu ir sumažina IC naudojimą. Palyginti su tikrais pikseliais, pikselių bendrinimas vis dar turi virtualius taškus, tačiau optimizuojant aparatinės įrangos išdėstymą, ryškumo nuokrypį tarp virtualių ir fizinių taškų galima valdyti ± 5 % (virtualūs pikseliai paprastai yra ± 10 %).
Išsami techninių principų analizė-
Taškų bendrinimo veikimo principą sudaro du pagrindiniai moduliai: „techninės įrangos išdėstymo atkūrimas“ ir „programinės įrangos algoritmo optimizavimas“, kurie veikia kartu, kad būtų pasiekta vaizdo kokybės ir kainos pusiausvyra.{0}} Aparatinės įrangos išdėstymo atkūrimas (Pagrindinis pagrindas) Techninės įrangos lygio esmė yra „subpikselių išdėstymo optimizavimas ir pagrindinių subpikselių tankio didinimas“. Keičiant tradicinį vienodą RGB išdėstymą, padidinamas žmogaus akies jautrios spalvos (žalios) tankis, sumažinamas vairavimo kanalų skaičius. Tiksliau, yra du pagrindiniai sprendimai: 1. RGBG išdėstymo schema (plačiausiai naudojama): tradicinis RGB-RGB išdėstymas pakeistas į „RGB-G-RGB-G“, tai yra, nepriklausomas žalias subpikselis pridedamas tarp kas dviejų RGB fizinių pikselių vienetų „{1R1}G}1GB“. Šiuo metu centrinis žalias sub{13}}pikselis ne tik priklauso jo paties fiziniam vienetui, bet ir palaiko žalios spalvos ryškumo palaikymą dviejų RGB vienetų kairėje ir dešinėje virtualiuose pikseliuose (ty "1 G sub{17}}pikselis aptarnauja 3 pikselių vienetus"), įgyvendinant pakartotinį žaliojo sub{19}}pikselio aparatūros naudojimą; tuo pačiu metu vairavimo kanalas sukurtas kaip „nepriklausomi R/B kanalai, bendri G kanalai“, o tai reiškia, kad 2 RGB įrenginiai dalijasi 1 G vairavimo kanalu, o tvarkyklės IC G kanalo naudojimas sumažinamas 50 % (pvz., 100 ㎡ P2.5 RGBG ekrane G kanalo naudojimas sumažinamas nuo 2,28 mln. realių {1 GB{2}4 mln. pikselių) Išdėstymo schema (Aukšto{30}}galybės sprendimas): išdėstymas toliau optimizuotas iki „RG-GB-RG-GB“, o tai reiškia, kad kiekviename vienete yra „1R1G“ ir „1G1B“, o žaliųjų pikselių tankis padidinamas iki dvigubai didesnis nei raudonos/mėlynos spalvos (tikrasis taškų tankis R/Gxs/B). Šis išdėstymas geriau atitinka žmogaus akies jautrumą žaliai ir pagerina spalvų atkūrimą 10 %-15 %, palyginti su RGBG (artėja prie tikrų pikselių lygio). Tuo pačiu metu jis gali pasigirti didesniu varomojo kanalo pakartotinio naudojimo dažniu – kas keturi virtualūs pikseliai turi vieną G kanalą, todėl IC naudojimas sumažėja 25%, palyginti su RGBG sprendimu.
3.2.2 Programinės įrangos algoritmo optimizavimas (vaizdo kokybės užtikrinimas) Pikselių dalijimosi algoritmo esmė yra "pašalinti virtualų taško nuokrypį ir pagerinti teksto aiškumą". Jis sprendžia įgimtus virtualių pikselių skausmo taškus, naudodamas tris pagrindinius algoritmus: 1. Vidutinio rodymo algoritmas (atstovas gamintojas: Carlette): šis algoritmas apskaičiuoja fizinių pikselių, supančių kiekvieną virtualų pikselį, ryškumo svertinį vidurkį, valdydamas ryškumo nuokrypį tarp virtualių ir fizinių taškų ±3 %. Pavyzdžiui, kai rodomas tekstas, algoritmas nustato virtualius taškus teksto kraštuose ir padidina jų ryškumo svorį (5 %-8 % didesnis nei fiziniai taškai), kad kompensuotų kraštų suliejimą. Faktiniai bandymai rodo, kad 1,5 metro atstumu P2.0 pikselių dalijimosi ekrano teksto aiškumas prilygsta P2.5 realiam pikselių ekranui (tradiciniai virtualūs pikseliai prilygsta tik P4.0); 2. Dinaminio kontrasto algoritmas (atstovas gamintojas: Nova): analizuoja vaizdo turinį realiu laiku, sumažindamas virtualių taškų ryškumą tamsiose srityse ir padidindamas virtualių taškų ryškumą šviesiose srityse, kad padidintų vaizdo kontrastą. Pavyzdžiui, rodant tekstą tamsiame fone, algoritmas sumažina fono virtualių taškų ryškumą, tuo pačiu padidindamas teksto virtualių taškų ryškumą, todėl tekstas „išsiskiria“ ir neleidžia jam susilieti su fonu.
3. Subpikselių kompensavimo algoritmas: sprendžiant didelio R/B subpikselių atstumo problemą RGBG/RGGB susitarimuose, algoritmas sumažina spalvų nuokrypius per "gretimų R/B subpikselių ryškumo kompensavimą". Pavyzdžiui, rodant raudonas sritis, algoritmas padidina gretimų fizinių pikselių R subpikselių ryškumą, užpildydamas „spalvų spragas“, atsiradusias dėl per didelio R subpikselio atstumo, todėl raudona sritis tampa tolygesnė.
Tipiniai taikymo scenarijai ir pasirinkimo logika
Taškų bendrinimo technologija dėl „gero mažo-dydžio pritaikomumo, didelio informacijos tankio ir valdomų sąnaudų“ daugiausia taikoma scenarijuose, kuriuose yra „mažų ir vidutinių dydžių, artimo{1} diapazono peržiūra ir tam tikri teksto tikslumo reikalavimai“. Renkantis reikėtų atsižvelgti į „ekrano dydį, ekrano turinį ir energijos suvartojimo reikalavimus“.
1. Mažo ir vidutinio{1}}dydžio komercinio ekrano scenarijai: Ø mobiliųjų telefonų parduotuvės ekranai: ekrano dydis paprastai yra 3–8 ㎡, žiūrėjimo atstumas 1–3 metrai. Jame turi būti rodomos telefono specifikacijos (mažas šriftas) ir gaminio vaizdai. Rekomenduojamas P2.0-P2.5 pikselių bendras ekranas (mobiliųjų telefonų parduotuvėje naudojamas 5 ㎡ P2.0 RGGB pikselių bendras ekranas, kuris padidina informacijos tankį 40 %, palyginti su P2.5 pikselių tokio pat dydžio ekranu, ir vienu metu gali rodyti 8 mobiliųjų telefonų specifikacijas; tekstas lieka aiškus ir neryškus 5 metrų atstumu).
Ø savitarnos parduotuvių reklaminiai ekranai: dydis 1-3 ㎡, žiūrėjimo atstumas 2-5 metrai. Jame turi būti rodomos produktų kainos (mažu šriftu) ir reklaminė informacija. Rekomenduojamas P2.5-P3.0 pikselių bendras ekranas (tinklo savitarnos parduotuvė naudoja 1000 2㎡ P2.5 pikselių bendrinamus ekranus, kurie yra 35 % pigesni ir sunaudoja 40 % mažiau energijos nei pikselių ekranas, tinkamas 24 -valandų veikimui). 2. Ekranas: 1-2㎡, žiūrėjimo atstumas 3-5 metrai, reikia rodyti eilės numerį (didelis šriftas) ir paslaugų raginimus (mažas šriftas), naudojant P2.0-P2.5 pikselių bendrinamą ekraną (banko filialas naudoja 1,5 ㎡ P2.0 pikselių šriftą, atpažįstamas 5 metrų atstumu, o eilės atstumas gali būti aiškiai matomas 5 metrų atstumu, paslaugų numeris 3 metrų, sutaupoma 25 % išlaidų, palyginti su vientisu pikselių ekranu). 3. Mažo energijos suvartojimo scenarijai: Ø mažo dydžio lauko ekranai (pvz., autobusų stotelių ekranai): 2–5 ㎡, reikia saulės energijos, energijos suvartojimas Mažiau arba lygus 100 W/㎡, naudojant P2,5 pikselių {0}p3} ekraną. P3.0 pikselių bendrai naudojami ekranai autobusų stotelėje tam tikrame mieste sunaudoja 80 W/㎡, 50 % mažiau nei tikri pikselių ekranai, ir gali būti visiškai maitinami saulės energija be išorinio maitinimo tinklo); 3.4 Našumo pranašumai ir techniniai apribojimai 3.4.1 Pagrindiniai pranašumai Ø Optimalus kainos ir vaizdo kokybės balansas: pikselių dalijimosi kaina yra 40–60 % mažesnė nei realių pikselių (100 ㎡ P2.0 pikselių bendras ekranas kainuoja apie 600 000 juanių, o 1 milijonas vaizdo taškų ekranas kainuoja apie 1 mln. 30–50 % geresnis nei virtualūs pikseliai (teksto aiškumas prilygsta realiam pikselių ekranui, kurio fizinė P reikšmė yra 0,5 mažesnė nei jo paties, pvz., P2,0 pikselių dalijimasis atitinka P2,5 tikruosius pikselius), todėl jis yra „ekonominio efektyvumo karalius“ mažų ir vidutinių scenarijų atveju; Ø Didelis informacijos tankis: optimizuojant aparatinės įrangos išdėstymą, dalijimosi pikseliais (ypač žalios spalvos) subpikselių tankis yra 25–50% didesnis nei virtualių pikselių, todėl informacijos perdavimo talpa yra didesnė. Pavyzdžiui, 5 ㎡ P2.0 pikselių bendrinimo ekrane gali būti rodoma 12 teksto eilučių (25 simboliai eilutėje), o tokio pat dydžio virtualiame P2.0 ekrane rodomos tik 8 eilutės (20 simbolių eilutėje), todėl informacijos tankis padidėja 87,5 %;
Ø Geras aparatinės įrangos suderinamumas: pikselių bendrinimui nereikia specialių aukščiausios klasės{0}}pagrindinių valdymo lustų; Įprasti pagrindiniai valdymo lustai gali jį palaikyti ir yra suderinami tiek su SMD, tiek su COB paketais (COB-supakuoti pikselių dalijimosi ekranai turi geresnį ryškumo vienodumą, Mažiau arba lygūs ±4%), prisitaikydami prie skirtingų scenarijų reikalavimų;
Ø Subalansuotas energijos suvartojimas ir patikimumas: naudojamų šviesos diodų skaičius yra 30–40% mažesnis nei tikrų pikselių, o energijos suvartojimas yra 30–50% mažesnis nei tikrų pikselių. Tuo pačiu metu dėl didelio pavaros kanalų pakartotinio naudojimo greičio sumažėja IC skaičius, todėl gedimų dažnis yra 20 % mažesnis nei virtualių pikselių ekranų. 3.4.2 Pagrindiniai apribojimai
Ø Priklausomybė nuo konkretaus techninės įrangos išdėstymo: pikselių bendrinimo esmė yra aparatinės įrangos išdėstymas (pvz., RGBG / RGGB). Tradiciniai RGB išdėstymo ekranai negali pasiekti pikselių dalijimosi atnaujinus programinę įrangą, todėl reikia pertvarkyti PCB plokštę ir LED montavimo procesą, todėl padidėja pritaikymo sąnaudos.
Ø Prastas pritaikymas prie didelių{0}}dydžių scenarijų: pikselių dalijimosi algoritmo optimizavimas daugiausia skirtas mažiems-dydžio ekranams (<10㎡). For large-size screens (>10㎡), dėl didelio fizinių pikselių skaičiaus, algoritmo skaičiavimo apkrova didėja eksponentiškai, todėl lengvai atsiranda „mikčiojimas“ arba „nevienoda vaizdo kokybė“.
Ø Dinaminis atsakas ribojamas IC: virtualūs pikselių dalijimosi pikseliai priklauso nuo fizinių pikselių nukreipimo kanalų. Jei vairavimo IC perjungimo greitis yra nepakankamas, virtualių taškų ryškumo atnaujinimas dinaminiuose vaizduose vėluoja, todėl atsiranda „vaiduoklis“.
Ø Spalvų gamos viršutinė riba yra mažesnė nei tikrų pikselių: nors pikselių dalijimasis prideda žalių sub{0}}pikselių, R/B sub-pikselių atstumas vis tiek yra didesnis nei tikrųjų pikselių, todėl spalvų gamos aprėptis yra šiek tiek mažesnė (sRGB aprėptis yra apie 92 %), o tikri pikselių gamos reikalavimai negali atitikti 8 proc. profesionalūs vaizdai (pvz., tolesnis-nuotraukų apdorojimas).
4.2 Scenarijus-Pagrįstas atrankos vadovas
1. Scenarijai, teikiantys pirmenybę tikriems{1}}pikselių taškams:
Ø Pagrindiniai reikalavimai: didelis tikslumas, didelis stabilumas, ilgalaikis{0}} veikimas;
Ø Tipiniai scenarijai: medicininis vaizdavimas (DICOM standartas), komandų centrai (7x24 veikimas), muziejaus artefaktų demonstravimas (iš arti{2}}išsami informacija);
Ø Pasirinkimo rekomendacijos: P0.9-P2.5, COB pakuotė (mažo žingsnio) arba SMD pakuotė (vidutinio žingsnio), pilkos spalvos lygis Didesnis arba lygus 16 bitų, atnaujinimo dažnis didesnis arba lygus 3840 Hz.
2. Scenarijai, teikiantys pirmenybę virtualiems{1}}pikselių taškams:
Ø Pagrindiniai reikalavimai: maža kaina, vidutinis ir didelis atstumas, vizualinė raiška;
Ø Tipiniai scenarijai: prekybos centro atriumo reklama, dideli lauko ekranai, laikinų parodų įrengimas;
Ø Pasirinkimo rekomendacijos: P2.5-P5.9, erdvinis virtualus (RGBG) arba laikinis virtualus (aukštos klasės), atnaujinimo dažnis didesnis arba lygus 3840 Hz (kad būtų išvengta fotografavimo mirgėjimo), dvikubinis interpoliacijos algoritmas.
3. Suteikite pirmenybę pikselių bendrinimo scenarijams: Ø Pagrindiniai reikalavimai: mažas ir vidutinis dydis, artimas-diapazono tekstas, išlaidų balansas; Ø Tipiniai scenarijai: Mobiliųjų telefonų parduotuvių vitrinos, liftų informaciniai ekranai, savitarnos parduotuvių reklama; Ø Pasirinkimo rekomendacijos: P1.8-P2.5, RGBG/RGGB išdėstymas, algoritmas palaiko vidutinį ekraną + dinaminį kontrastą, tvarkyklės IC perjungimo greitis Mažesnis arba lygus 100ns.
V. Pramonės technologijų plėtros tendencijos
„Mini LED“ technologijos brandos ir „Micro LED“ komercializavimo metu trys pagrindinės technologijos nuolat kartojasi ir atnaujinamos:
1. Real Pixel Technology: plėtojama link „mažesnio žingsnio ir didesnės integracijos“. Šiuo metu COB supakuoti tikri pikseliai pasiekė P0.4. Ateityje P0,2 ar mažesnis gali būti pasiektas naudojant Micro LED lustus (dydis<50μm). Combined with AI image quality optimization algorithms (such as dynamic color gamut adjustment), the image quality performance in professional scenarios will be further improved;
2. Virtualių pikselių technologija: plėtojama link „laikinio-erdvinio susiliejimo virtualizavimo“, ji sumažina dinaminį dubliavimą iki 0,3 pikselio, naudodama hibridinį „erdvinės interpoliacijos + laiko kaitos“ algoritmą. Kartu su Mini LED foninio apšvietimo technologija jis pagerina ryškumo vienodumą (mažiau nei ±6 %), prisitaikydamas prie daugiau vidutinių ir aukštų{8}}scenarijų.
3. Pikselių dalijimosi technologija: plėtojantis link „daug{1}}subpikselių pakartotinio naudojimo“, ateityje ji išplės RGBG iki „RGBWG“ (pridedama baltų subpikselių), taip dar labiau pagerindama ryškumą. Tuo pačiu metu, naudojant AI realaus laiko atvaizdavimo-algoritmus, jis išsprendžia netolygios vaizdo kokybės problemą dideliuose-dydžio ekranuose, prisitaikydamas prie vidutinio-dydžio 10–50 ㎡ scenarijų.
Apibendrinant galima teigti, kad realūs pikseliai, virtualūs pikseliai ir pikselių dalijimosi technologijos yra ne „pakaitalas“, o veikiau „papildomi sprendimai“ skirtingiems scenarijams. Norint maksimaliai padidinti komercinę vertę ir užtikrinti vaizdo kokybę, būtina pasirinkti tinkamiausią technologinį sprendimą iš trijų aspektų: „scenarijaus reikalavimai, sąnaudų biudžetas ir ilgalaikė{1}} eksploatacija bei priežiūra“.
