1概 述

早在80年代末，LED显示屏行业就开始进入了视频显示的探索；在初始阶段，LED显示屏存在着色彩还原度差、灰度失真大、刷新频率低、亮度及色度均匀性差、运动图像失真、亮度低、噪声大、清晰度低等一系列问题。历经十多年的发展，伴随着电视技术的整体提高和相关器件的突破，通过业内上、下游的共同努力，上述许多问题已逐步得到根本性的改善。但是，和LCD、PDP、投影等其它媒体电视相比，LED显示系统的视频图像分解力还存在着明显的差距，因此提升LED显示屏视频图像分解力已成为业内的当务之急。

2 基本概念

在电视系统中，分解力是一个很常见却又很容易引起混淆的专业术语。与之相近的词有：分辨力、分辨率、清晰度等。从概念上讲，它们之间既有关联又有区别。因此，在讨论LED显示屏视频图像分解力之前，我们首先应该弄清楚这些基本概念。

2.1分解力
分解力指电视系统分解与综合图像细节的能力。分解力越高，电视系统处理并表现视频图像细节的能力越强。视频图像分解力可分为垂直分解力和水平分解力，是指电视系统表现视频画面高度（或宽度）内的电视线数，它们的单位都是（TVL/PH）。

2.2 分辨力
分辨力虽与分解力只一字之差，但含义却完全不同。分辨力通常指人眼对图像细节的分辨能力，其衡量单位是分辨角，它的大小反映了人眼的视角锐度，即视力。

2.3 分辨率
指显示终端在水平和垂直方向上对画面的处理和显示能力，通常用水平方向的有效像素数和垂直方向的有效像素数的乘积，即有效像素总数来表示。

2.4 清晰度
清晰度的概念比较模糊，一般指视频画面的清晰程度，它是人们对图像质量主观印象的认定。是一个视觉和心理参量。

3 关键技术分析

我们知道决定LED显示屏视频图像分解力的主要因素，除了信号源和信道的质量外，与LED显示屏自身密切相关的环节主要有：视频前端处理技术；显示终端像素分辨率。下面我们分别对这两个关键环节作进一步分析。

3.1视频信号处理技术
从复合模拟全电视信号（Video）到分量数字视频信号（DR、DG、DB），这一过程是LED视频显示屏必备的一个核心环节，它对系统最终的图像分解力起着至关重要的作用。通常，实现这一过程有两种途径。
3.1.1途径一
先将输入的复合全电视信号进行解码，得到一组分量模拟信号；再对分量模拟视频信号进行模/数转换，最终得到分量数字视频信号（见图1）。
复合全电视信号中包含有一个亮度信号Y和两个色差信号FU.FV。运用频谱搬移技术实现频谱间置，使它们公用一个频带，这称为亮/色频分复用。在电视接收端如何进行亮/色分离和FU.FV分离是影响视频图像分解力的关键。
在一些要求较低的设备中，只采用简单的带通滤波器实现亮/色分离。当然；这种方式得到的色度信号中包含一部分亮度信号的高端成分，从而在图像的细节处存在较严重的亮/色串扰和FU.FV串色现象。若想完全克服上述缺点，应采用梳状滤波器。梳状滤波器可使亮度对色度的串扰幅度降低3dB，并使彩色信杂比提高3dB。
3.1.2途径二
运用一个特定的频率先对复合全电视信号直接进行模/数转换，得到一个复合数字视频信号（复合编码）；然后采用数字方式进行解码，得到分量数字视频信号（见图2）。
途径二实现数字解码的一个关键是采样频率频点的选择和采样频率相位的精确度。为了较好地还原色彩，通常选择色副载波fSC的整数倍作为采样频率，而fSC又恰恰是二分之一行频fH/2的整数倍，因此我们可以通过锁相确保采样频率和相位的精度。
比较两种途径对图像的影响，我们发现途径一（梳状滤波器方式）亮/色和FU/FV分离的较为干净，得到的图像色彩较为鲜艳。途径二由于采用了较高的采样频率，可得到较高的亮度和清晰度。
3.2显示终端分辨率
要提高LED显示屏视频图像分解力，仅有良好的视频前端处理技术，而没有足够的显示终端分辨率（有效像素数）作保障；再好的视频前端处理技术也将前功尽弃。可是目前阻碍LED显示终端分辨率进一步提高的最大障碍是：（1）LED价格过高；（2）国内高密度电子组装技术尚不普及。因此，为了克服上述两个障碍，业内专业人士正努力探索，根据人眼视觉特点，运用数字图像处理技术，推出了一系列的像素排列方法及信号处理技术，在不提高物理像素密度的前提下，一定意义上实现了显示终端分辨率的提升。
目前，我们常见的分辨率提升技术与提法主要有：
▲动态像素技术；
▲ LED复用技术；
▲像素分解技术；
▲像素共享技术；
▲像素复用技术；
▲虚拟像素技术；
▲余像技术等。
但是，由于各种处理方法和名词定义之间没有统一的标准和定义，致使用户一片茫然，市场极度混乱。因此，笔者在此抛砖引玉，将上述七种提法合并为三种，给各种处理方法和名词术语以明确的定义，并分析它们的特点，供大家探讨。希望能够逐步统一定义，形成标准，从而规范市场。
3.2.1像素共享技术（又称像素复用技术）
●定义
显示终端一个完整的独立像素以时分复用方式，被信号源中多个相邻像素的信息循环刷新。又可理解为信号源中的多个像素以时分复用方式共享显示终端的一个完整的独立像素。
●忧点（以四像素型为例）
重现像素密度可提高4倍；
灰度等级增加2bit；
信噪比提高3db以上，提升了图像分解力。
在每一个独立像素中，LED可按集中方式排布。与LED均匀分布相比，三基色的混色性较好，并且在物理亮度相同的情况下，显示屏的视觉亮度呈现最强状态。
●不足
存在像素颗粒感；
由于每一个像素采用了时分复用方式，循环扫描相邻四像素的信息，因此在显示单笔划的文字时会出现字迹不清现象。
●适用场所
适用于物理像素在60000～110000范围内的视频显示屏。
3.2.2动态像素技术
（又称LED复用技术或像素分解技术）
●定义
将一个像素拆分为若干个彼此独立的LED单元。每一LED单元以时分复用的方式再现若干个相邻像素的对应基色信息。
以常用形式为2R+1G+1B的四像素型动态像素为例，将一个像素拆分为四个彼此独立的LED单元。每一LED单元以时分复用的方式再现四个相邻像素的对应基色信息，一般情况下，各LED相互之间为等间距均匀分布。
●优点（以四像素型动态像素技术为例）
物理像素密度提高了4/3倍；
动态像素密度提高了4倍；
有效视觉像素密度最大可提高2倍（由于相邻像素之间重叠率达50%）。
●不足
该技术由于采用了LED等间距均匀分布，因此组成每一个像素的LED之间的间距呈现最大离散状态。与LED集中分布方式相比，像素的混色性能呈现最差状况；在物理亮度相同的情况下，显示屏的视觉亮度呈现最弱状况。
由于对每一只LED采用了时分复用方式，循环扫描相邻四像素的信息，因此在显示单笔划的文字时会出现字迹不清现象。
动态像素技术适用于观看距离大于显示屏物理像素间距P的2431倍，并且全屏物理像素数少于60，000的视频显示屏。
3.2.3虚拟像素技术（又称余像技术）
●定义
在显示系统中，当显示的信息向某个方向以一定的速度滚动时，利用人眼视觉暂留的特点；在相邻的两个像素之间会产生一系列移动的、物理上不存在的虚拟像素，从而提高显示屏的分辨率。
●优点
在不增加显示屏物理像素密度的情况下，可提高显示终端的分辨率。
●不足
显示信息始终处在快速移动中，给观察者带来视觉和精神上的疲劳感。
●适用场所
文字条屏的显示。
从以上分析可见，采用不同的像素排列和信息处理技术可以获得不同的效果。因此，在实际应用中，应根据具体项目的需求和各种技术的特点，做出合理的选择。

4 结束语

我们从视频前端处理技术到显示终端分辨率，对影晌视频图像分解力的两大环节进行了分析。当然影响视频图像分解力的因素还不只这两大环节。良好的信噪比；出色的亮/色均匀性；适宜的亮度与对比度等因素，都会使观察者从主观印象上获得一个良好的视频图像清晰度。