LED 顯示屏設(shè)計方案 室室 內(nèi)內(nèi) 全全 彩彩 LED 電電 子子 顯顯 示示 屏屏 技技 術(shù)術(shù) 方方 案案 西安威格音視科技 LED 顯示屏設(shè)計方案 西安威格音視科技發(fā)展有限公司 西安市高新區(qū)高新路 31 號凱創(chuàng)國際 2005. 2006 聯(lián)系電話：88260832 朱海網(wǎng) 址： 1 目 錄 1 LED 顯示屏系統(tǒng)組成及原理 . 3 1.1 顯示控制系統(tǒng) . 1 1.1.1 信號源 . 1 1.1.2 LED 控制儀 . 2 1.1.3 控制計算機 . 4 1.2 通訊系統(tǒng) . 5 1.3 配電設(shè)計 . 6 1.4 LED 顯示屏 . 6 1.4.1 LED 性能 . 6 1.4.2 LED 顯示屏工藝設(shè)計 . 7 1.4.3 LED 主要部件描述 . 9 1.4.4 LED 顯示屏播出方式 . 10 2 LED 顯示屏系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) . 12 2.1 數(shù)字視頻圖像接口 SDI 技術(shù) . 12 2.2 數(shù)字視頻通訊采用 DVI 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字顯示接口 . 12 2.3 箱體結(jié)構(gòu) . 13 2.4 基于人眼非線性和 TV 非線性的 變換和色空間變換 . 13 2.5 色溫及顏色再處理 . 13 2.6 圖像增強與鈍化 . 14 2.7 亮度 . 14 2.8 對比度 . 14 2.9 白平衡 . 14 2.10 幀同步 . 15 2.11 運動補償和靜態(tài)網(wǎng)絡(luò) . 15 2.12 單模組亮度控制 . 15 2.13 高速掃描 . 15 2.14 恒流源驅(qū)動技術(shù) . 16 西安威格音視科技 LED 顯示屏設(shè)計方案 西安威格音視科技發(fā)展有限公司 西安市高新區(qū)高新路 31 號凱創(chuàng)國際 2005. 2006 聯(lián)系電話：88260832 朱海網(wǎng) 址： 2 2.15 采用最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) . 17 3 系統(tǒng)軟件 . 18 3.1 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu) . 18 3.2 軟件功能 . 18 3.3 軟件特性 . 19 3.4 軟件主要界面 . 20 4 安裝、運行與維護 . 22 4.1 系統(tǒng)安裝 . 22 4.1.1 LED 顯示屏外框 . 22 4.1.2 施工準(zhǔn)備 . 22 4.1.3 安裝方式 . 22 4.2 保質(zhì)期的維護組織 . 23 4.3 維護服務(wù)的作業(yè)模式 . 23 4.3.1 用戶檔案管理系統(tǒng) . 23 4.3.2 用戶熱線支持系統(tǒng) . 24 4.3.3 定期巡檢、問題分析及配置變更服務(wù) . 24 4.3.4 應(yīng)用維護服務(wù) . 24 4.3.5 售后服務(wù) . 24 5 施工進度計劃 . 26 6 項目預(yù)算 . 31 西安威格音視科技 LED 顯示屏設(shè)計方案 西安威格音視科技發(fā)展有限公司 西安市高新區(qū)高新路 31 號凱創(chuàng)國際 2005. 2006 聯(lián)系電話：88260832 朱海網(wǎng) 址： 3 1 LED 顯示屏系統(tǒng)組成及原理 LED 顯示屏系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)上由顯示控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、供電 系統(tǒng)和 LED 顯示屏構(gòu)成。系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如下圖： LED 顯示屏設(shè)計方案 1 1.1 顯示控制系統(tǒng) 顯示控制系統(tǒng)主要包括信號源、視頻編輯系統(tǒng)（可選）、 LED 視頻儀和控制計算機。 1.1.1 信號源 常用輸入設(shè)備： DVD（及其它碟片輸入設(shè)備） TV（攝 /錄像設(shè)備、視頻編 /播設(shè)備、有線電視及現(xiàn)場轉(zhuǎn)播設(shè)備等） 圖片生成設(shè)備（掃描儀、照相機等） 輸入信號格式： 接入設(shè)備 信號格式 可輸入分辯率范圍 PC VGA, DVI 19201600 DVD 機、 VCD 機、 EVD 機 S-Video,C-Video,分量 RGB,SDI,DVI. 19201600 LED 顯示屏設(shè)計方案 2 攝像機、轉(zhuǎn)播系統(tǒng)、 錄（放）像編輯系統(tǒng) S-Video,C-Video,分量 RGB,SDI,DVI.HDSDI 19201600 CATV、監(jiān)視系統(tǒng) S-Video,C-Video 19201600 掃描儀、照相機 各類圖片格式 19201600 1.1.2 LED 控制 儀 LED 全彩顯示系統(tǒng)是一個集計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體視頻控制技術(shù)和超大規(guī)模集成電路綜合應(yīng)用技術(shù)于一體的大型電子信息顯示系統(tǒng)。為了實現(xiàn)多媒體信息的高精度數(shù)字化處理以及實時傳送和顯示，前端的視頻 多媒體控制儀的功能有著決定性的作用。全彩顯示系統(tǒng)配備的前端視頻多媒體控制儀采用了國際領(lǐng)先的多媒體圖像處理技術(shù)，將多媒體信息的完美體LED 顯示屏設(shè)計方案 3 現(xiàn)，進一步確保了全彩顯示系統(tǒng)實現(xiàn)高清晰度數(shù)字顯示終端的功能。 視頻多媒體控制儀具備以下特征： 第一、 輸入： CVBS、 S-Video、 YPbPr、 YCbCr、 SDI/HD-SDI（標(biāo)清 /高清數(shù)字視頻接口）、模擬 RGB（ DB15）以及數(shù)字 DVI； 第二、 輸出：其中一路以單像素 24/30 位或者雙像素 48/60 位 TTL 電平，經(jīng)過光纖傳輸上 LED 大屏幕；另一路通過 DB15 或者 DVI 接 到監(jiān)視器；輸出分辨率滿足從 VGA 到WUXGA（ 640480 到 16001200）；并支持所有 ATSC DTV/HDTV 模式； 第三、 圖像處理功能包括如下： a) 運動自適應(yīng)逐行處理； b) 電影模式 3： 2/2： 2 下拉，并及時糾正壞編處理； c) 顯示模式 4： 3 以及 16： 9 互換； d) 亮度色度瞬態(tài)提升； e) 可編程亮度對比度； f) 色度飽和度全彩處理； g) 圖像邊緣增強； h) 空間歸一化標(biāo)定技術(shù)運動補償技術(shù)的結(jié)合徹底實現(xiàn)圖像的流暢縮放； i) 畫中畫技術(shù)實現(xiàn)任意兩個輸入視頻的疊加； j) 畫外畫 技術(shù)使視頻顯示模式更豐富。 由于多媒體控制儀具備了完備的輸入接口，因此可以實現(xiàn)與幾乎現(xiàn)有所有視頻前端設(shè)備的無縫連接。 攝像機與多媒體控制儀之間可以選擇通過 SDI/HD-SDI 連接；由于 SDI 信號為 10 位精度的數(shù)字信號，因此，經(jīng)過多媒體控制儀后將使攝像機的視頻圖像更好展現(xiàn)；如果需要對攝像機的視頻圖像進行編播，可以先將攝像機與非線形編輯系統(tǒng)相連，編輯后的視頻信號由非線性編輯機的 SDI 輸出與多媒體控制儀相連； DVD 與多媒體控制儀之間可以選擇通過 YCbCr 連接；這樣，可以在全彩顯示品顯示屏上播放光碟媒體信息； 錄 放像機與多媒體控制儀之間可以選擇通過 S-Video 或者 CVBS 連接；選擇前者將保證更好的圖像畫質(zhì)； 計算機與多媒體控制儀之間可以選擇通過 DB15 或者 DVI 連接；在通用軟件的支持下，可以在大屏幕上顯示計算機多媒體信息（包括網(wǎng)絡(luò)信息通過計算機上的網(wǎng)卡輸入后由專用軟LED 顯示屏設(shè)計方案 4 件處理后傳輸）。同時，在多媒體控制儀的畫中畫功能的支持下，可以在計算機多媒體信息上疊加來自其他輸入通道的電視視頻信號， 比如 ， 在進行體育比賽的 現(xiàn)場直播時，同時播放諸如賽場信息，獲獎運動員信息等其他文本信息；建議選擇純數(shù)字的 DVI 信號，可以更好展現(xiàn)計算機 多媒體信息； 有線電視信號通過多媒體控制儀的 Tuner 直接輸入，確保了賽場信息的實時性；由于多媒體控制儀擁有兩個 Tuner，通過畫外畫功能，可以在終端的大屏幕中同時顯示一個大畫面和最多 16 個小畫面，其中大畫面實時顯示視頻信息；而小畫面則以輪巡方式對其他頻道進行搜索顯示。 除此之外，在多媒體控制儀上還預(yù)留了 YPbPr 和 DB15 各一個視頻輸入口，更有利于用戶選擇其他相應(yīng)的視頻輸入設(shè)備進行顯示。 所有輸入接口都可以根據(jù)用戶的需求和喜好自由分配，用戶所需要進行的操作只是通過視頻控制儀面板或者遙控器上的按鍵選擇 OSD 菜單上的內(nèi)容進行控制。人性化的界面操作，方便用戶進行簡便快捷的操作。 另外，在多媒體控制儀上也預(yù)留了兩套音頻通道，滿足音響信息播放的需求。 1.1.3 控制計算機 控制計算機直接控制 LED 顯示屏的顯示效果。它可以自動運行一個不斷循環(huán)的程序，根據(jù)給定的節(jié)目單取得相關(guān)的顯示數(shù)據(jù)，也可以人工干預(yù)，產(chǎn)生屏幕上的顯示效果。屏幕上像素和屏幕控制機顯示器相應(yīng)區(qū)域上的像素 對應(yīng)，直接映射。 通過屏幕控制機可以手動調(diào)節(jié)顯示屏的亮度，選擇適合當(dāng)前環(huán)境的灰度非線性校正數(shù)據(jù)，屏幕控制機也可以通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境亮 度自動調(diào)節(jié)顯示屏亮度和選擇不同的灰度非線性校正數(shù)據(jù)。 通過屏幕控制機可以調(diào)節(jié)圖像顯示的對比度、色度等。屏幕控制機將要顯示的信息傳送到視頻處理和控制單元進行視頻處理。 配置要求： P4 以上處理器，分辨率： 1024*768， CD-ROM Windows 平臺 Explorer 5.5 以上版本 已安裝相關(guān) LED 控制操作軟件 LED 顯示屏設(shè)計方案 5 1.2 通訊系統(tǒng) 通訊系統(tǒng)保證控制計算機的顯示內(nèi)容、控制信息準(zhǔn)確無誤地長距離傳輸?shù)斤@示屏上，并且將顯示屏的相關(guān)工作狀態(tài)回傳到控制計算機，利用系統(tǒng)集成的思維方式來規(guī)劃。系統(tǒng)采用開放的計 算機局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠?qū)?dāng)今許多成熟的數(shù)字技術(shù)引入大屏幕顯示系統(tǒng)，如數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、信息自動化處理技術(shù)、接口技術(shù)、多媒體技術(shù)。 通過通訊系統(tǒng)， LED 顯示系統(tǒng)可以和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相連，包括局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)等。通過多媒體視頻控制技術(shù)，可以方便地將多種形式的視頻信息源引入計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如廣播電視和衛(wèi)星電視信號、攝像視頻信號、錄像機 VCD 視頻信號、計算機動畫信息等，因而可以實現(xiàn)下列功能： 實時顯示真彩色視頻圖像，實現(xiàn)現(xiàn)場轉(zhuǎn)播 轉(zhuǎn)播廣播電視及衛(wèi)星電視 電視、攝像、影碟等視頻信號的即時播放 電視畫面上 疊加文字信息，全景、特寫、慢鏡頭、特技等效果的實時編輯和播放（需另加非線性編輯系統(tǒng)） 具有同時播放左右不同比例的畫面及文字的功能 通訊系統(tǒng)對傳輸?shù)男畔⑦M行編碼解碼處理，進行長距離傳輸和接收數(shù)據(jù)處理。通訊系統(tǒng)將顯示信息傳送到數(shù)據(jù)分配和掃描單元上，典型的通訊系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)如下圖所示： LED 顯示屏設(shè)計方案 6 1.3 配電設(shè)計 本系統(tǒng)配電采用放射式和樹干式相結(jié)合的方式，對各用電系統(tǒng)采用集中配電和分散配電，最大限度地使整個配電系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定、經(jīng)濟且維護簡便。 本塊屏單元板組成 24x22，顯示面積約 18。 5M2一 塊，每平米峰值功率 1200W，整屏峰值功率 22。 18KW。 本顯示屏的配電箱上口要求引入三相五線制電纜線，線徑不低于 10mm2，規(guī)格可選BV-5x10,下口分若干路 RVV-3x2.5 的電源線接到屏體電源上。 配電示意圖如下所示。 1.4 LED 顯示屏 1.4.1 LED 性能 顯示屏可顯示各種視頻、圖形、文字，顯示效果穩(wěn)定、清晰、可靠，無盲點和常亮點等。 顯示漏點率低于萬分之一。 顯示屏采用模塊化設(shè)計，整個屏幕可由多個模塊拼裝而成，屏幕大小沒有限制，可根據(jù)客戶需要任意定制，各模塊間可互換，給維護帶來極大方便。 顯示材料采用高 亮度表貼三 并 一發(fā)光二極管。像素間點距均勻，模組間拼縫小于 1mm，發(fā)光亮度均勻、色度均勻（同一顏色無色差），在室內(nèi)各種環(huán)境下均達到極佳的顯示效果。 顯示屏主要元器件采用表面貼片安裝技術(shù)。線路板進行防潮、防腐處理，以增加產(chǎn)品的可靠性和系統(tǒng)的使用壽命。 顯示屏內(nèi)部裝有光電隔離裝置。 LED 顯示屏設(shè)計方案 7 顯示屏主要元器件都是自主研發(fā)、生產(chǎn)并經(jīng)過多次實踐應(yīng)用的。部分元器件芯片還獲得國家專利。 電磁干擾防護：所有電路板經(jīng)過涂抹電磁屏蔽材料，可防止電磁干擾信號對控制電路的影響。 顯示屏線路板進行了防潮、防腐處理，以增加產(chǎn)品的可靠性和系統(tǒng)的使 用壽命。 1.4.2 LED 顯示屏工藝設(shè)計 顯示屏工藝 立柱、框架、支撐架、顯示屏箱體、控制器箱體等產(chǎn)品構(gòu)件安裝牢固、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、邊角過渡圓滑，無飛邊、無毛刺。各種固定螺栓緊固，滿足環(huán)境要求。 顯示屏屏體可在全天候條件下 24 小時連續(xù)工作，電路板等均進行了三防處理。 顯示屏通風(fēng)散熱性能 由于顯示屏采用貼墻掛裝的安裝方式，屏體后面采用自然通風(fēng)散熱的處理方式。 顯示屏結(jié)構(gòu)如下圖所示： LED 顯示屏設(shè)計方案 8 LED 顯示屏設(shè)計方案 9 1.4.3 LED 主要部件描述 顯示模組 LED 顯示屏的 LED 發(fā)光器件采用進口晶粒，經(jīng)封裝工藝，制成表貼三 并 一超高亮全彩模組，可顯示 24 位真彩色。 顯示模組外觀如下圖所示： LED 顯示模組外觀圖（正面、背面） 全彩色 LED 顯示模組由紅、綠、藍三原色組成最小的顯示單元。每一發(fā)光單元都包含紅、綠、藍三種顏色 LED 發(fā)光管，能真實還原紅、綠、藍色及各級灰度所組成的全彩顏色，能顯示色彩豐富的視頻、動 /靜態(tài)文字、圖片（支持 jpg 格式和 bmp 格式）和圖形（支持 jpg格式和 bmp 格式）。 電源 LED 顯示屏采用 常州創(chuàng)聯(lián) 電源，該電源廠商通過了 UL、 CUL、 TUV、 CB、 CE 認證。電源的外觀和結(jié)構(gòu)如下圖所示： 電源外觀圖 LED 顯示屏設(shè)計方案 10 電源具 有以下基本功能： 國際通用全范圍 AC 輸入； 內(nèi)置 PFC（主動功率因素校正）功能： PF0.95（當(dāng) 230v 交流電壓輸入）； 保護：短路保護 /過流保護 /過壓保護 /過溫度保護； 內(nèi)置磁浮風(fēng)扇； 開關(guān)頻率： 100KHz； 內(nèi)置風(fēng)扇強制風(fēng)冷； 認證標(biāo)準(zhǔn)： UL/CUL/TUV/CB/CE； 一 年保修。 1.4.4 LED 顯示屏播出方式 視頻播出方式 通過多媒體視頻控制技術(shù)和 VGA 同步技術(shù)，可以方便地將多種形式的視頻信息源引入計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如廣播電視和衛(wèi)星電視信號、攝像視頻信號、錄像機 VCD 視頻信號、 計算機動畫信息等，因而可以實現(xiàn)下列功能： 支持 VGA 顯示，顯示各種計算機信息、圖形、圖像 實現(xiàn) VGA/VIDEO 信號轉(zhuǎn)換，主畫面兩側(cè)或左右單側(cè)均能插播時鐘及其它圖象或文字 支持各種輸入方式： VGA/SVGA/XGA/SXGA 和 SDI 信號輸入 實時顯示真彩色視頻圖像，實現(xiàn)現(xiàn)場轉(zhuǎn)播，播放背景畫面、廣告宣傳畫面等功能 轉(zhuǎn)播廣播電視、衛(wèi)星電視及有線電視信號 電視、攝像、影碟等視頻信號的即時播放（ VCR、 VCD、 DVD、 LD） 支持 PAL、 NTSC 等各種制式、支持 HDTV 具有電視畫面上疊加文字信息，全 景、特寫、慢鏡頭、動畫、靜態(tài)圖片、特技等效果的實時編輯和播放（需另外配置非線性編輯設(shè)備） 可滿足文藝表演的使用要求，并靈活輸入和播出多種信息。 LED 顯示屏設(shè)計方案 11 計算機播出方式 圖文特技顯示功能：具有對圖文進行編輯、縮放、流動、動畫功能 顯示各種計算機信息、圖形、圖像及 2、 3 維計算機動畫并疊加文字 播出系統(tǒng)配有多媒體軟件，可以靈活輸入及播出多種信息 有多種中文字體和字型可供選擇，同時還可輸入英文、西班牙文、法文、德文、希臘文、俄文、日文等多種文字，并可無級縮放，系統(tǒng)具有全自動播放功能 有多種播出方式，如： 單 /多行平移、單 /多行上 /下移、左 /右拉、上 /下拉、旋轉(zhuǎn)、無級縮放等 20 種以上的方式。 主要時新聞的編輯與播放，并有多種字體供選擇 重要通告的即時發(fā)布 廣告信息的播放等 LED 顯示屏設(shè)計方案 12 2 LED 顯示屏系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 2.1 數(shù)字視頻圖像接口 SDI 技術(shù) 目前，電視機視頻圖像普遍采用滿足高清晰度電視（ HDTV）和全數(shù)字化視頻技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的圖像采集設(shè)備；高清晰有線電視全數(shù)字化攝像機；采用數(shù)字輸出接口的 DVD；采用數(shù)字視頻技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的視頻編輯設(shè)備、視頻攝錄設(shè)備、視頻傳輸設(shè)備等將成為主流設(shè)備。 2.2 數(shù)字視頻通訊采用 DVI 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字顯示接口 1999 年，由 Silicon Image、 Intel、 Compaq、 IBM、 HP、 NEC、 Fujitsu 等公司共同組成數(shù)字顯示工作組（ Digital Display Working Group， DDWG）推出的數(shù)字顯示接口（ Digital Visual Interface， DVI）標(biāo)準(zhǔn)。 目前大多數(shù)計算機與外部顯示設(shè)備之間都是通過模擬 VGA 接口連接，計算機內(nèi)部以數(shù)字方式生成的顯示圖像信息，被顯卡中的 D/A（數(shù)字 /模擬）轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)?R、 G、 B 三原色信號和行、場同 步信號，信號通過電纜傳輸?shù)斤@示設(shè)備中。對于模擬顯示設(shè)備，如模擬 CRT顯示器，信號被直接送到相應(yīng)的處理電路，驅(qū)動控制顯像管生成圖像。而對于 LCD、 DLP等數(shù)字顯示設(shè)備，顯示設(shè)備中需配置相應(yīng)的 /（模擬 /數(shù)字）轉(zhuǎn)換器，將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號。在經(jīng)過 /和 / 2 次轉(zhuǎn)換后，不可避免地造成了一些圖像細節(jié)的損失。 DVI 標(biāo)準(zhǔn)由 DDWG 于 1994 年 4 月正式推出，它的基礎(chǔ)是 Silicon Image 公司的PanalLink 接口技術(shù)， PanalLink 接口技術(shù)采用的是最小化傳輸差分信號（ Transition Minimized Differential Signaling， TMDS）作為基本電氣連接。計算機中生成的圖像信息傳送到顯示處理單元（顯卡）中，經(jīng)處理并編碼成數(shù)據(jù)信號，數(shù)據(jù)信號中包含了一些像素信息、同步信息以及一些控制信息，信息通過 3 個通道輸出。同時還有一個通道用來傳送使發(fā)送和接收端同步的時鐘信號。每一個通道中數(shù)據(jù)以差分信號方式傳輸，因此每一個通道需要 2根傳輸線。由于采用差分信號傳輸，數(shù)據(jù)發(fā)送和接收中識別的都是壓差信號，因此傳輸線纜長度對信號影響較小，可以實現(xiàn)遠距離的數(shù)據(jù)傳輸。在接收端對接收到的數(shù)據(jù)進行解碼，并處理生成圖像信息供數(shù)字顯示設(shè)備顯示。在 DVI 標(biāo)準(zhǔn)中對接口的物理方式、電氣指標(biāo)、時鐘方式、編碼方式、傳輸方式、數(shù)據(jù)格式等進行了嚴格的定義和規(guī)范。對于數(shù)字顯示設(shè)備，由于沒有 D/A 和 A/D 轉(zhuǎn)換過程，避免了圖像細節(jié)的丟失，從而保證了計算機生成圖像的完整再現(xiàn)。在 DVI 接口標(biāo)準(zhǔn)中還增加了一個熱插拔監(jiān)測信號，從而真正實現(xiàn)了即插即用。 LED 顯示屏設(shè)計方案 13 2.3 箱體結(jié)構(gòu) 考慮電子產(chǎn)品工藝性設(shè)計和產(chǎn)品化發(fā)展，本系統(tǒng)采用模塊的組裝方案，使系統(tǒng)的集成度更高，大大縮短了現(xiàn)場施工周期，改善了系統(tǒng)工作的可靠性，也為系統(tǒng)后期的維護、升級、改造提供了方便。 現(xiàn)場的安裝只是箱體的和外部線路連接。模組概念的引入對系統(tǒng)的防塵、防震、防潮、防腐蝕等起到一定的保護作用，并便于拆卸和多次組裝使用。 2.4 基于人眼非線性和 TV 非線性的 變換和色空間變換 眾所周知，所有的視頻信號是為滿足電視機的發(fā)光特性和電特性而設(shè)計的。然而，電視機的光電特性是非線性的，而 LED 顯示屏采用的是脈寬調(diào)制，完全不同于電視機的非線性信號處理。因此如果將視頻不加任何處理而直接用于 LED 顯示屏就必然會造成圖像失真，畸變。為此，我們擴展顯示屏的灰度等級，然后將經(jīng)過模擬 數(shù)字轉(zhuǎn)換過的視頻信號進行非線性的 拉伸（即變換），以確保滿足人眼非線性的需求，實現(xiàn)圖像的真實還原。 為滿足不同環(huán)境及不同用戶需求的顯示效果，系統(tǒng)內(nèi)置有 20 條 曲線，并可分別調(diào)節(jié)三基色。 系統(tǒng)可由最小 1.5 調(diào)整到最大 3.0；由于人們習(xí)慣了多年來電視信號的色還原度，為使 LED 顯示屏再現(xiàn)與陰級管同樣的色調(diào)，系統(tǒng)內(nèi)置了可編程的顏色校正算法，通過矩陣系統(tǒng)之間的關(guān)系實現(xiàn)顏色真實再現(xiàn)。 2.5 色溫及顏色再處理 在 LED顯示屏上實現(xiàn)色溫可調(diào)，可以有效地控制屏幕白色的還原、色調(diào)的控制。 從 3200k至 9300k 色溫調(diào)節(jié) ，配合不同的環(huán)境，不同的節(jié)目，均可使顯示 屏呈現(xiàn)最佳的效果。針對用戶的各種需求，可以很容易地做到無論是國際光度協(xié)會規(guī)定的 6500k 的 D65 白色，還是國際光度協(xié)會規(guī)定的 5500k 的 E 光源白色真實再現(xiàn)。 人眼有著奇怪的習(xí)慣，當(dāng)屏幕再現(xiàn)綠色草地時，即使色度有較大偏差，也不會察覺。然而當(dāng)皮膚色有一點點的變化，也會被立刻捕捉到差異。因此，我們用 FLESH ADJUST 技術(shù)對人眼最敏感的皮膚色進行了進一步的調(diào)整，確保將色彩偏差帶給人眼的刺激降到最低。 LED 顯示屏設(shè)計方案 14 2.6 圖像增強與鈍化 根據(jù)多年的實驗與經(jīng)驗，當(dāng)圖像需疊加文字或其它需重點體現(xiàn)的內(nèi)容時，適當(dāng)?shù)丶由弦恍┰鰪娂?術(shù)，會取得好的效果。然而對應(yīng)于普通的視頻節(jié)目播放，不但不應(yīng)使用增強技術(shù)，相反，還要對圖像的邊緣進行鈍化處理，以獲得一個柔和的過渡，整體的觀感。 2.7 亮度 為提高屏幕的亮度，我們充分地減小行掃消隱周期及場掃消隱周期，并采用恒流源驅(qū)動，這樣做可以最大限度地避免由于加大 LED 燈驅(qū)動電流帶來的害處（壽命、功耗、發(fā)熱）。 考慮室內(nèi)顯示屏的需求，我們將系統(tǒng)白平衡最大亮度定格在 2000cd/m，并設(shè)定有 95級亮度調(diào)節(jié)在此亮度范圍內(nèi)，亮度與系統(tǒng)溫升有直接關(guān)系， 此系統(tǒng)實測驅(qū)動電流紅： 17mA，藍： 7mA，綠： 8mA。在 環(huán)境溫度 36 的老化車間中，系統(tǒng)滿負荷運轉(zhuǎn)兩小時后測溫升為23 ，從 LED 的規(guī)格書中可以看到這些數(shù)字均在其理想工作點上。 2.8 對比度 對比度是人工重顯圖像的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，如果對比度達不到要求，圖像重現(xiàn)的層次感和顏色感無從談起。屏幕圖像對比度至少要保證不小于 200，才能獲得較為滿意的視覺效果。為了獲得較高的對比度，我們采取了下面兩種方法，使對比度達到了 900： 1。 提高顯示屏亮度，這也是提高對比度最主要的方法 降低屏幕表面的光反射系數(shù)。對于屏幕表面光反射系數(shù)的控制，采用烏光黑色材料和黑色膠水封裝像素，并且 采用烏光黑色模組。 2.9 白平衡 同一塊屏上所用的 LED 燈是同一廠家，同一亮度等級，同一色度等級。 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計保證所有模塊之平整度一致。 選擇高等級的表貼 LED，一致性好。 由恒流源器件調(diào)整使每個模塊亮度一致。 LED 顯示屏設(shè)計方案 15 2.10 幀同步 顯示屏圖像采用完全的幀同步技術(shù)，使圖像更加穩(wěn)定。通過對輸入的每一幀圖像所采用的 LOCKEVENT 技術(shù)，確保了同步的真實性，并且對屏幕上所有像素均衡的幀驅(qū)動才使得LED 顯示屏 10 萬小時的壽命有真正的意義。因為如果采用早期的像素分解，即使可獲得一種視覺上的高分辨率，但由于 LED 驅(qū)動的不均衡，除了一段時間后由于 LED 衰減不同所帶來的屏幕色彩不勻外，更大的問題是將直接影響屏幕壽命。 2.11 運動補償和靜態(tài)網(wǎng)絡(luò) 在對視頻圖像處理上，我們使用了運動補償技術(shù)以確保消除高速圖像時所產(chǎn)生的拉毛、鋸齒邊現(xiàn)象。而靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更使得靜態(tài)圖像被網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確捕獲，更穩(wěn)定地輸出。這兩項技術(shù)的采用使輸出圖像在專業(yè)級的概念上超過了電視顯示的效果。 2.12 單模組亮度控制 系統(tǒng)可以分別調(diào)整單模組的各基色亮度，基本消除馬賽克現(xiàn)象，所有模組亮度一致性好，單色顯示無視覺差。 LED 大屏幕顯示內(nèi)容和控制計算機監(jiān)視器顯示內(nèi) 容一一對應(yīng)，實時顯示，圖像掃描頻率大于 120Hz，圖像顯示無閃爍感，不需要軟件人工干預(yù)。 2.13 高速掃描 由于采用分布的控制，使系統(tǒng)的高速掃描成為可能。在我們最大限度的提高掃描頻率的情況下，使我們的顯示屏不僅僅是人眼即使是專業(yè)的攝像機亦無法捕捉到幀閃爍，并且可根LED 顯示屏設(shè)計方案 16 據(jù)用戶要求采用逐點檢測技術(shù)，以實現(xiàn)對顯示屏狀態(tài)的完全監(jiān)控。 2.14 恒流源驅(qū)動技術(shù) 恒流源：顧名思義是一種恒定電流輸出的驅(qū)動器件，它的交流等效電阻很大，直流壓降卻不大，其等效的數(shù)字模型是 VCCS（電壓控制的電流源），工作于開關(guān)狀態(tài)，其電流輸出一 旦通過調(diào)節(jié)電阻設(shè)定后，僅受控于輸入的邏輯狀態(tài) 0 或者 1，輸入信號有效時，其輸出電流保持為某個給定時間常數(shù)的函數(shù)，不會因它所聯(lián)接的外電路不同而變化，輸入信號無效時，其輸出電流關(guān)斷。 LED 是一種電流驅(qū)動的雙端口器件，其發(fā)光特性僅與流過的電流大小相對應(yīng)，普通的驅(qū)動器件不具備恒流特性，其輸出電流亦會隨輸入電壓變化。而我們知道， TTL 電路的電壓是一閥值，一點微小的變化雖不影響邏輯狀態(tài)，但會影響到輸出電流的大小，而直接反映到LED 的發(fā)光，解決這一問題的唯一途徑即是采用如上所提到的恒流源。 另外，恒流源驅(qū)動器件的選用，保 證了輸出電流的大小恒定，也就可以去掉變通驅(qū)動器件必須要有的串聯(lián)限流電阻，大大降低了消耗在電阻上的功率，降低了系統(tǒng)的發(fā)熱，恒流源驅(qū)動器件的輸出電流可以通過調(diào)節(jié)電阻很方便的調(diào)校，這樣對于系統(tǒng)最終的白平衡定位提供了最大程度上的方便。 本系統(tǒng)的 LED 顯示屏采用恒流源驅(qū)動集成電路，對顯示發(fā)光單元 LED（發(fā)光二極管）進行直接驅(qū)動，從而保證了每一個發(fā)光二極管的發(fā)光顯示效果的一致性。顯示屏顯示的畫面圖像效果亮度均勻，過渡平滑，紋理細膩，真實動人。如果電路中不采用恒流源驅(qū)動技術(shù)，由于每個發(fā)光二極 管的顯示效果不一致，有的偏亮 、有的偏暗，圖像畫面上將會存在少數(shù)零星分布的亮點和暗點，圖像畫面粗糙，過渡生硬。 恒流源驅(qū)動電路是采用多路恒流源集成芯片驅(qū)動發(fā)光二極管，使通過二極管的電流恒定一致。 非恒流源電路采用電阻 PNP 三極管驅(qū)動發(fā)光二極管發(fā)光，由于電阻阻值的不一致， PNP三極管的飽和特性不一致，發(fā)光二極管的發(fā)光亮度互相之間存在細微的差別。 對于本項目采用專業(yè)恒流源驅(qū)動芯片，基本特性如下： 90mA 恒流輸出 16 路恒流驅(qū)動 最大 15V 驅(qū)動電壓 SOP20 腳封裝 LED 顯示屏設(shè)計方案 17 低功耗 CMOS 鎖存邏輯。 高速信息輸入速率。 2.15 采用最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 高清晰數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn) SDI 長距離高速數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn) DVI LVDS 標(biāo)準(zhǔn)和 HDTV 標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)視頻數(shù)字化接口 專業(yè)級視頻播放標(biāo)準(zhǔn) 專業(yè)級視頻檢測標(biāo)準(zhǔn) LED 顯示屏設(shè)計方案 18 3 系統(tǒng)軟件 3.1 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu) LED顯示系統(tǒng)應(yīng)用軟件擴充靈活，標(biāo)準(zhǔn) Windows風(fēng)格，人機界面友好，操作簡便，易于連網(wǎng)。 系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用軟件，系統(tǒng)操作簡單、方便。中文用戶界面簡潔明了，全部操作均有中文提示，操作人員只須經(jīng)過我公司技術(shù)人員簡單培訓(xùn)即可上崗獨立完成操作。在不了解程序編寫的情況下，可直接在屏幕上 使用中文菜單編排各種顯示格式，指定顯示方式，更改站臺運行信息，改變顯示格式。增刪廣告標(biāo)語時無需求助生產(chǎn)方的幫助即可完成所有任務(wù)，而勿需專業(yè)人員修改源程序。 標(biāo)準(zhǔn)軟件具有仿真顯示功能，用戶可在計算機顯示器上直接看到 LED顯示屏上所顯示的內(nèi)容與顯示形式，了解顯示屏的顯示效果。 3.2 軟件功能 顯示數(shù)據(jù)的加工與處理 與其它網(wǎng)絡(luò)接口，從中提取顯示數(shù)據(jù) 產(chǎn)生各種顯示效果并控制顯示效果的輸出 提供人工操作界面 提供多種消息的編輯、排版和剪接等功能 提供播放節(jié)目和播放內(nèi)容的編排功能 提供對大屏幕顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理與維護 的功能 提供對整個系統(tǒng)運行的監(jiān)視和控制功能 圖形動態(tài)播放多媒體文件播放 文本、超文本文件的播放 走馬燈文字的播放 顯示屏亮度、屏靜止、坐標(biāo)、大小等參數(shù)的控制 標(biāo)簽的制作 圖像組播放 聯(lián)機幫助 LED 顯示屏設(shè)計方案 19 具有電視畫面上疊加文字信息，全景、特寫、慢鏡頭、特技等效果的實時編輯和播放（需另外配置非線性編輯設(shè)備） 具有同時播放左右不同比例的畫面及文字的功能 可滿足文藝表演的使用要求 圖文特技顯示功能：具有對圖文進行編輯、縮放、滾動、動畫等功能 顯示各種計算機信息、圖形、圖像及二、三維計算機動畫，可疊加文字 播出系統(tǒng)配有多媒體軟 件，可以靈活輸入及播出多種信息 有多種中文字體和字型可供選擇，同時還可輸入英文、西班牙文、法文、德文、希臘文、俄文、日文等多種文字。 有多種播出方式，如：單 /多行平移、單 /多行上 /下移、左 /右拉、上 /下拉、旋轉(zhuǎn)、無極縮放等 3.3 軟件特性 模塊化設(shè)計：系統(tǒng)以模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，在規(guī)范的接口設(shè)計基礎(chǔ)上，功能相對各自獨立，為系統(tǒng)的功能擴展和系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)化建立良好的基礎(chǔ)，適于用作大型系統(tǒng)集成項目的下端系統(tǒng)。 網(wǎng)絡(luò)化功能：由于模塊化設(shè)計，各模塊易于分解使用，在網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)中，很多功能模塊可以獨立使用。例如用戶管理模塊 、顯示屏管理模塊、數(shù)據(jù)編輯模塊、日志管理模塊、系統(tǒng)管理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、狀態(tài)管理模塊等不直接與顯示屏進行通訊的系統(tǒng)模塊，均可以獨立在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中任意其他終端控制設(shè)備上使用。便于用戶的使用和管理。 直接通過 DVI 接口連接。 智能跟蹤功能 可用鼠標(biāo)拖動 LED 顯示區(qū)域 ,屏幕鎖定。 超大帶載力 發(fā)送卡為 12801024,接收卡為 1280512. 一拖多功能 一張發(fā)送卡可帶任意多接收卡（即任意多塊顯示屏，可屏幕分割）。 圖片質(zhì)量完美 可獨立進行任意 校正，任意亮度調(diào)節(jié)。 一卡多用 一套控制卡可使用多種掃 描方式： 1/16、 1/8、 1/4。 亮度可調(diào) 除 256 級軟件調(diào)節(jié)外，接收板有 8 級亮度調(diào)節(jié)接口，可對顯示屏進行手動或自動亮度調(diào)節(jié)。 網(wǎng)絡(luò)控制 可以進行遠程發(fā)布控制，網(wǎng)上任何一臺電腦均可開關(guān)顯示屏、控制顯LED 顯示屏設(shè)計方案 20 示內(nèi)容、調(diào)節(jié)顯示亮度等。 遠距離傳送 采用先進的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，使用千兆網(wǎng)高速數(shù)據(jù)通訊芯片，防靜電，防雷擊，支持無中繼的遠距離傳輸，同步視頻屏通訊距離大于 100 米 ,實測 130 米。 穩(wěn)定可靠 采用國際最新技術(shù)，使用世界流行的超大規(guī)模 (200 萬門 )FPGA 器件，提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，并可支持在線升級。 軟件兼容強 由于使用了硬件實時同步技術(shù)，整個過程無須加載任何軟件，具備軟件開放式結(jié)構(gòu)。顯示屏可使用 DOS 操作系統(tǒng)也可使用 WINDOWS98、WINDOWSNT WINDOWS2k WINDOWSXP 操作系統(tǒng)。用戶可自行編制顯示程序 ,更可使用流行的各類優(yōu)秀的圖形、圖像、動畫、視頻及幻燈片制作軟件 ,來任意編排制作播出節(jié)目。同時提供一套超級圖文制作播放軟件。支持上百種顯示方式可任意編排各種視頻和圖文信息，并可自動播放。 3.4 軟件主要界面 LED 性能參數(shù)設(shè)置 LED 顯示屏設(shè)計方案 21 LED 顯示位置參數(shù)設(shè)置 LED 亮度、對比度、色溫調(diào)節(jié) LED 顯示屏設(shè)計方案 22 4 安裝、運行與維護 4.1 系統(tǒng)安裝 4.1.1 LED 顯示屏外框 LED 顯示屏外框結(jié)構(gòu)采用 深灰色噴塑高強度鋁合金材料 。 4.1.2 施工準(zhǔn)備 勘察現(xiàn)場確定安裝方案，根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定 LED 顯示屏的安裝方式。 準(zhǔn)備相應(yīng)工具及輔料、鋼鋸、卷尺、電錘、手錘、活絡(luò)扳手、膨脹螺栓、六角螺栓、螺母、吊件、掛件、鋼絲繩等。 4.1.3 安裝方式 顯示屏體的主體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，我們將統(tǒng)籌考慮包括顯示設(shè)備重、附屬設(shè)備重量及維護結(jié)構(gòu)重量等各種荷載，按照所有荷載的最不利組合進行屏體 結(jié)構(gòu)設(shè)計。同時，還將按照九度抗震設(shè)防的要求，對結(jié)構(gòu)承載力、穩(wěn)定性和可靠性進行驗算。 本顯示屏的面積較大，采用常規(guī)安裝方式很難處理，根據(jù)多年施工經(jīng)驗，我們采用磁吸正面掛裝的方式，可以實現(xiàn)屏體正面維修。 LED 顯示屏設(shè)計方案 23 4.2 保質(zhì)期的維護組織 我們 對本系統(tǒng)將提供 12 個月的 免費 維修維護工作，為配合各系統(tǒng)的正常運行，提供支持如下： 應(yīng)用維護支持： 負責(zé)應(yīng)用軟件錯誤的修正，問題的判斷及性能的調(diào)整，以及后續(xù)新使用單位上線前的人員培訓(xùn)等工作，包含系統(tǒng)有應(yīng)用的支持。 軟硬件產(chǎn)品技術(shù)支持： 支持應(yīng)用系統(tǒng)運行所需要的操作系統(tǒng)， 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，中間件軟件系統(tǒng)，負責(zé)相關(guān)產(chǎn)品的更新升級，信息系統(tǒng)問題的判斷，支持應(yīng)用問題的解決，以及技術(shù)人員的操作培訓(xùn)等工作。 備品備件管理支持： 組織各類設(shè)備所需要的備品與備件，以及技術(shù)支持團隊，配合實際使用狀況，提供相關(guān)硬件設(shè)備的更換與修復(fù)的服務(wù)，以確保系統(tǒng)的正常運行。 4.3 維護服務(wù)的作業(yè)模式 為保證系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定、高效地運行，最大限度地節(jié)省和保護用戶的投資， 我們 將建立強大的支持隊伍和支持網(wǎng)絡(luò)，具體表現(xiàn)在先進高效的組織管理結(jié)構(gòu)、全面快速的服務(wù)指揮中心、經(jīng)驗豐富的用戶支援隊伍、專業(yè)的系統(tǒng)服務(wù)代 表、強大的用戶備援中心、遍及全國的用戶支持 /支援網(wǎng)絡(luò)、充裕的備件庫存等方面。 4.3.1 用戶檔案管理系統(tǒng) 公司在內(nèi)部建立了完整的用戶檔案。無任是對產(chǎn)品的追蹤，還是客戶檔案的資料，都精確地記載了所售產(chǎn)品的記錄。利用這個系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確地定位服務(wù)對象，同時為產(chǎn)品的升級帶來了依據(jù)。 針對與公司簽約的客戶，專業(yè)服務(wù)人員還將建立客戶的系統(tǒng)檔案，其中包含與客戶相關(guān)的信息基礎(chǔ)系統(tǒng)，參數(shù)設(shè)置，問題歷史檔案等。為客戶系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了保障。 LED 顯示屏設(shè)計方案 24 4.3.2 用戶熱線支持系統(tǒng) 用戶熱線支持系統(tǒng)，針對用戶的產(chǎn)品咨詢，問題解疑，故障 保修，公司設(shè)立了技術(shù)支持中心及 24 小時免費服務(wù)熱線，方便用戶的問題解決。 4.3.3 定期巡檢、問題分析及配置變更服務(wù) 除用戶報修情況，工程師還將對客戶設(shè)備進行定期巡檢，以預(yù)先了解問題所在，檢視錯誤信息，從而預(yù)先發(fā)現(xiàn)問題，建議配置變更及擴展方案，保證客戶信息系統(tǒng)的長期、高