室内P762LED全彩显示屏技术设计方案

1 室内 彩显示屏技术方案设计 示屏系统简介 算机技术、信息处理于一体的大型显示屏系统。它以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点，成为众多显示媒体中的佼佼者，广泛用于商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等方面，是目前国际上比较先进的显示媒体之一。 内屏通常采用高亮度 10点阵块结构。 室外显示屏多采用超高亮度像素管结构，像素管 主要有 30多种规格，能满足不同环境的需要。 示屏与其它显示器性能比较 示屏的优点 : 目前市场上流行的大型显示器件有磁翻转显示屏、电视墙（ 示屏）、投影仪、荧光管 显示屏、发光二极管（ 示屏、等离子（ 示屏 、数字高清（ 等。 示屏与 其它显示屏相比， 具有一些不能替代的技术优势。 使用寿命长：发光二极管的使用寿命在 10 万小时以上 响应速度快：这是半导体器件共有的特点 可视距离远： 单点直径可达 52视距离 500 米以上 规格品种多： 示屏有室内的、户外的，有单色的、双色的、全彩色的 数字化程度高：全数字化，可实现高分辨率图形方式 亮度高：可用于户外，如交通灯、防雾灯等。并且亮度可以根据晴天和阴天或上午、下午的不同亮度需求自动灵活调节 2 可视角度大：室内显示屏可达 160 度，户外的可达 120 度 功耗低：每平方米最大功耗不超过 800W 1、 显示屏 安装架及控制系统组成 显示屏 安装架及控制系统组成由显示屏、显示屏驱动器、安装架及控制系统组 成。如图所示： 2、功能说明 本屏采用了多媒体和同步控制技术，其显示与播放与控制计算机屏幕上相应区域的信息完全一致， 比度、亮度可通过软件调整。 图片显示 可将各种山水、人物图片放到屏上显示。 动画播放 可显示由动画软件制作的图文动画内容。 3 视频播放 接入 像机、摄像机等视频信号源，屏上可显示视频画面；接入闭路电视信号，屏上便可收看各频道的电视节目。 组合显示 利用编辑软件可将文字、图片、表格、动画和视频进行组合、迭加 显示。 时间显示 可采集计算机内的当前时间，并适时分幅显示，内容可包括：年、月、日、星期、时、分、秒等。 温度显示 接入温度传感器，显示屏可适时分幅显示当前温度 声音播放 接入音响系统，可实现有声显示。 3、显示屏视频系统构成 示屏系统由显示屏主体系统、编辑与控制系统、运行环境智能监控与安全保护系统、多媒体配套设备系统等部分构成，如图所示： 示屏视频系统构 成图 4、 显示控制 系统 音响系统 散热系统 运行环境智能监控系统 显示编辑系统 摄像机 配电系统 录像机 描仪 数码相机 避雷系统 多媒 体卡 视频压缩 传 感 器 显示屏主体系统 包括：屏体 结构骨架 密封舱 4 系统由显示系统、前端系统、计算机网络系统、音视频控制单元、配电控制系统，系统软件等几部分组成。 5、显示系统 显示系统主要由通信单元、数据分配和扫描单元、 示屏、控制计算机等几部分构成 。 6、数据分配和扫描单元板 数据分配和扫描单元是模块化结构设计，它将显示数据按区域分配到显示屏上，并完成显示数据扫描。 7、显示屏屏体 显示屏是有许多显示单元模组组成，它们分成不同的区域接受数据分配和扫描单元传来的显示数据，以模组化结构显示。保证系统安全可靠运行。 每一个模组有独立的排风 系统，保证模组内温度一致，保证白平衡。模组化结构设计，整个显示屏是由许多个单元模组组成，方便安装、调试和维修。系统所使用的开关电源均使用通过国际安全认证的知名品牌、屏幕背后保留有维修空间，方便屏幕的安装调试，以及日后的维修维护等操作。在显示屏背后安装有温、湿度探测传感系统，探头均匀分布在屏幕背后，为了保证系统寿命和显示效果，当温度和湿度高于某值时，控制系统将采用措施，如开启空调、排风扇，以调节显示屏工作温度及湿度，有效地延长显示系统的使用寿命。当持续高温或湿度过高时，将报警并自动关闭显示屏。 在显示屏正面安 装有亮度探测传感系统，它将当前采集的亮度值 5 定时传送到控制计算机，控制计算机根据当前环境亮度值和播放内容调整显示屏的亮度和非线性灰度校正数据，以达到最佳观看效果。 8、前端系统 在显示屏控制室外，由控制计算机、编辑计算机、 视频处理器等组成显示屏前端系统。 9、视频处理及控制单元 视频处理系统采用专业的多媒体视频控制器，自动完成视频信号地采集、处理及播放，我公司的系统软件功能强大，能让您轻易完成对视频、文本、图片、动画的编辑，具有电视画面上叠加文字、动画、静态图片、全景、特写、慢镜头、特技等播放功能，方便地 完成整套节目的制作。 视频前端处理设备置于控制室外，负责显示信号的接收、处理以及发送，可以支持 种制式的视频输入。对输入信号进行数字化处理，具有多种视频非线性补偿功能，视频处理系统采用先进的视频控制方式，自动完成视频信号采集、处理及播放，根据画面大小无级调整显示窗口。 10、视频处理器 视频处理系统采用专业的多媒体视频控制器，自动完成视频信号地采集、处理及播放，我公司的系统软件功能强大，能让您轻易完成对视频、文本、图片、动画的编辑，具有电视画面上叠加文字、动画、静态图片、全景、特 写、慢镜头、特技等播放功能，方便地完成整套节目的制作。 6 视频处理器采用美国专业视频处理芯片与大规模可编辑逻辑芯片，具有极强的视频处理能力与多种显示屏控制模式，可处理来自四个以上视频源的信号，完成在显示屏上多画面叠加、多画面显示等功能。输出采用 足数据低噪声高速传输的要求。 视频前端处理设备置于控制室外，负责显示信号的接收、处理以及发送，可以支持各种制式的视频输入。对输入信号数字化处理，具有多种视频非线性补偿功能，视频处理系统采用先进的视频控制方式，自动完成视频信号采集、处理及播放，完成对视 频的完美处理。 视频处理器除了提供复合和 S 号输入以外，还提供了分量 标准功能包括： 可选择输出纵向刷新速率为 60 75许亮度最大且无抖动的图像。 在对输入的视频图像消除隔行的使用先进的运动补偿特性，消除了不需要的人为调整，支持 16:9显示设备 ,例如宽屏幕录影带和 在 准制式下 ,可切换的复合信号和 S入 . 噪点消除 (可选的亮度和色度 ). 对亮度、对比度、色彩饱和度和色调的调整。 11、计算机网络系统 采用系 统集成的方式规划整个 幕控制系统采用开放的计算机局域网络技术，能够将当今许多成熟的数字技术引入大 7 屏幕显示系统。如数据库技术、网络通讯技术、网络互联技术、信息自动化处理技术、接口技术、多媒体技术。 具备方便的控制方式和开放的接口协议，系统配备有标准网络接口，可接入计算机局域网，并能播网络信息（包括局域网内的视频、动画信号），共享网络信息资源，实现网络控制。 通过多媒体视频控制技术，可以方便地将多种形式的视频信息源引入计算机网络系统，如广播电视和卫星电视信号、摄像视频信号、录像机 频信号、 计算机动画信息等 。 12、音视频控制单元 屏幕显示系统具有多种视频、音频输入源，系统采用视音频切换矩阵对视音频源进行管理。 13、 系统软件 系统软件： 000/P 工具软件 3示屏播放软件 显 示 屏 软 件 系 统 8 14、高水准的显示屏控制系统 国际一流水平的灰度控制技术，具有 4096 级灰度显示能力和视频降噪处理。 智能化的控制技术，校正系数在 间随意可调，通信线路工作状态的检测与回报。 具有 300上的显示屏刷新频率。 15、稳定的高质量的显示功能 我公司具有多年的软、硬件开发经验， 在视频接收电路、存储电路、高速读写电路、显示屏控制扫描电路中都进行了抗干扰处理，保证信号不受干扰。 整个显示屏屏闪烁感，无常亮点，图像清晰稳定，色彩还原真实，亮度一致性好，无马赛克现象，高速运动画面无拖尾现象，屏幕旋转或控制系统操作时不影响屏幕显示，无掉帧，无停顿感。 16、输入输出设备 系统采用先进的控制方式，可播放各种多媒体节目。 系统具有视频接口可接收多路及多种规格的视频信号。 系统具有音频接口，预留有音箱位置与音频线路，方便日后用户音频系统的接入。 17、显示屏播放功能 播放系统配有多媒体软件，可以 灵活输入及播放多种信息：图形、文本、动画、视频、声音等，支持 示，具体功能有： 显示屏编播软件 显示屏监控软件 9 视频接口： （ 1）系统与电视系统兼容 ，支持各种视频制式： ； （ 2）可以实时显示真彩色视频图像，实现现场实时转播、精彩画面的回放功能； （ 3）可以转播广播电视、闭路电视及卫星电视； （ 4）播放电视机、录放机、摄像机、影碟机、 （ 5）能够实现视频处理多窗口、动态切换、缩放等功能，并能在显示屏上任意开窗口进行视频的播放； （ 6）具有在视频画面上叠加文字信息、全景、特 写、慢镜头和特技等实时编辑的播放功能以多种特技混合效果的功能 ，可以方便的实现各种信号源的无缝切换； （ 7）能够同时接入多路视频信号。 （ 8）播放来自各种设备的视频信号，具有视频切换矩阵，能随时编辑、切换不同的视频源，多种视频源可通过多种多媒体控制器同时监控与切换，并可对视频画面进行缩小或放大操作。 （ 9）具有在同一块显示屏上同时播放视频画面及文字的功能，且左右比例可调； （ 10）可对新闻和重要通告进行编辑、播放以及即时发布，并有多种字体供选择。 文字显示： 10 可播放多种文字的各种字体、字形和不同的文字信息， 以及各种符号。还能实现单多行平移、单多行上下移，左右拉，上下推，翻页、移动、旋转、飘雪、缩放、闪烁等十余种显示功能，可以输入中文、英文、西班牙文、法文、拉丁文、俄文、希腊文、日文等不同的国家文字以及数字符号等。 计算机图像信息：可播放不同格式的图形、图像文件。如： 。 动画播放： 能播放用 33软件制作二、三维动画，并支持用压缩卡采集的 号， 的软件包具有方便的界面接口，丰富的材料库，形体库和先进的渲染技术，能制作 高质量的三维动画，使广告创意成为逼真的现实。 声音同步： 提供多通道声音接口，视音频切换矩阵输出与视频同步的音频信号，通过两芯屏幕专用音频电缆，将音频信号送到功放，达到声像同步，视频、音频信号可同步切换。 支持声卡及 播放 可直接控制 盘。 网络接口：网络接口具有 具备方便的控制方式和开放的接口协议，系统配备有标准网络接口，可接入计算机局域网，并能播出网络信息（包括局域网内的视频、动画信号），共享网络信息资源，实现网络控 制。 11 采集播出各数据库实时数据，实现远程网络控制，通过网络系统可能进入 18、其他功能 具有白平衡控制技术； 具有文字、图象编辑功能，在编辑时不影响屏幕的正常播放。 具有声音接口，可接入音频设备，达到声像同步。 可根据环境自动和手动调整显示屏亮度，采用每色逐点非线性视频校正技术，提高视觉效果。可调节对比度及白平衡。画面清晰、稳定，色彩逼真。能补偿人眼对亮度的非线性感光特性。 具有锁屏、清屏显示功能。 配电系统具务全面保护功能，对过压、欠压、过流、缺阻、短路等异常情况具有监测、记录、自动保 护功能。 系统可以手动选择各种节目源进行播放。 系统可以根据编排好的程序定时、定长、定节目源编排节目。 当系统发生严重错误时能自动关闭、报警，保证系统运行时的安全性和可靠性。 系统可以接收计算机网络的控制命令并显示相应的资料和画面。 个系统的信号彼此兼容，接口连接无障碍，使用及连接方便。 系统操作灵活简便，维护方便，软件系统稳定可靠。 19、系统优点 制作容易：开发工具是基于 12 见即所得。采取图标工具栏，无需编程。 内容丰富：本系统支持 多媒体及外围设备，使 示屏显示的内容丰富多彩。如：声卡、视卡、 摸屏及各种视频设备。 布局随意：强大的软件功能可单独显示视频、文字或图像等；可在同一屏上显示多种信息，任意编排；还可在视频图像上叠加文字信息、动画等。 应变能力强：在正常播出过程中，如需临时增改内容，可锁定当前画面，无需关机“黑”屏。 系统演播机可与远程智能控制器通讯，实现远端摇控，开、关机及数据信息的传递等多种监控功能。 20、可扩展性 显示屏控制系统具有很好的可扩展性，它用计算机局域网技术，预制标准的通讯网络接口以备扩展 ，使显示系统能采用未来数据库技术、网络通讯技术、网络互连技术、信息自动化处理技术、接口技术、多媒体技术。对于我公司开发拥有自主产权的数据库软件、多媒体软件，提供免费升级服务。 21、关键技术 示接口技术 在 示屏中利用 示接口技术，由于没有 D/免了图像细节的丢失，从而保证了计算机图像在显示屏中的完美再现。 我公司的视频处理器利用美国 司的技术，可直接输入 号。 22、显示接口技术 在 示屏中利用 示接口技术，由于没有 D/A 和 13 换过程，避 免了图像细节的丢失，从而保证了计算机图像在显示屏中的完美再现。 我公司的视频处理器利用美国 司的技术，可直接输入 号。 23、多媒体技术 利用当今高速计算机的多媒体性能与网络技术以及我公司生产的视频处理器的配合，我们的 示屏具有强大的多媒体播放功能。 显示屏可播放文字、二三维动画以及各种多媒体文件，视频上可叠加文字、动画等各种计算机图像信息与声音信息，图象大小可任意调节，播放时间与顺序可任意设定。 24、视频信号处理技术 一个高品质的 了发光部件的正确设计外，其视频信 号的处理也是非常重要的，能否真实、可靠、高质量的还原图像，取决于视频信号的正确处理。 25、色空间转换 我们利用大规模可编程芯片与 理器对视频信号的红绿蓝色坐标进行适当的调整（色空间变换）后送至 示屏，满足视频信号真实再现的要求。 26、色温调节 我们可完成从 3000k 至 9500k 色温的连续可调，在不同的环境亮度下，配合不同色温调节使显示屏呈现最佳的效果。 白场色品坐标根据使用环境在色温 5000k 9500k 之内连续可调，按 色系统，允许为 X 14 27、对比度处理 在对视频信号对比度做动态调整的同时，我们也对显示屏体进行了处理以提高显示屏的自身对比度。 采用高品质的发光二极管。 屏幕的表面进行黑化处理，黑色的显示屏罩壳选择低反光系数的设计形状。 28、亮度调节 为了保证在不同光强环境下的观看效果，我们可采用手动或自动方式对显示屏进行多级亮度调整，以达到最佳的观看效果。 29、轮廊增强处理 我公司采用大规模芯片进行图像轮廊处理，可使图像的显示更加清晰、逼真，同时又不便图像过于生硬。 30、降噪 我公司采用大规模可编程集成电路开发了具有递归和中值滤波功能的 系统，更好地改善了全色屏视频图象的观赏效果。 31、同步换帧技术 为了满足显示屏显示信息在摄像机、照像机的拍摄重放过程中具有很好的效果，我们在显示屏中运用了锁相环技术，保证了显示屏的同步换帧和同步刷新。 32、运动补偿 我们利用帧预测技术，借助于专用芯片完成了视频图像的运动补偿，从而消除了显示屏图像出现的锯齿、拉毛或图像模糊，分辨率降 15 低的现象，以达到最好的显示效果。 33、高速图像刷新技术 我们采用的分散式控制方式，可以使显示屏具有极高的刷新频率（ 300可满足人眼长时间观看而不疲劳的要求，同 时也方便了摄像机的转拍。 34、逐行视频处理方式 在我们的全彩 术，采用了 1/60s 满扫描 625行线的逐行方式和运动补偿技术，既保护和 确保了闪烁少的平滑显像，使影像成比便缩放，具有更精细、更清晰的画面。 35、适合的 换 我们采用了在通常校正（ =基础上再加一阶段适合全彩色 校正的方法（见下图），根据 度特性和全彩 系统中将校正系数制表，由此可以实现信号的线性化，从而提高图像自身的对比度和清晰 度。 36、高性能的控制机制 在普通家庭里都浸透着多媒体的今天，做为显示终端的 色显示屏必须能够根据各种各样需要提供最适合的载体的功能，以满足网络多媒体的需要。 16 可以支持 式的接入，采用统一的视频处理技术，保证所有制式图像显示效果的最佳性，对 号无级缩放，以满足适合的显示尺寸。 支持 现文本、动画显示，有多种显示功能，如：旋转、飘雪、移动、展开缩放、色彩交替等。 支持实时亮度、色度调节，外置亮度传感器手动自动 4 级以上亮度调节及色度的微调。 具有 4096 级灰度显示能力，能实现每色非线性 256（ 8 灰度，具有 以上的表现能力。 支持亮度均一性校正，采用制表方式实现像素亮度一致性校正，可实现相邻像素间亮度差在 10以内。 37、动态像素控制技术 我公司自主开发的“动态象素”控制技术，即图象解析度提升技术，系采用独特的电路设计，打破固有的物理象素的限制，可以使发光管组合出 4 倍于以前的逻辑象素，数倍地提高了图象分辨率，尤其是在视频图象的表现上，可以使图象表现得更柔和，更细致。 为增强混色效果，提高画面的清晰度和观赏性，采用品字型排列方式，从而使 显示屏具有虚假象素的物理条件。 38、恒流源技术 目前， 示屏的驱动方式有两种，一种为恒压方式 ，另一种为恒流方式。用恒压驱动易造成 光亮度的不一致，另外由于电流的不一致性，将导致主波长的弯化，引起色度的不一致，容易造 17 成“马赛克现象”，同时影响显示屏的使用寿命。 针对恒压驱动的缺点，我公司采用了国际上一些著名的 产制造厂家推出的具有恒定输出电流控制功能的逻辑功率驱动 而确保了 示屏亮度、色度一致性的要求，较好地改善了显示图像的画质，从根本上克服了“马赛克现象”。另外，我公司经过几 年的工程应用实践，对于此类恒流器件进行一些完善，使各 动电流的差值降到最低。 39、显示屏配电技术 本系统为复杂的大型电子系统，元器件多、功耗大。为保证系统的可靠运行和安全拟采用高性能的开关电源，对大屏采用保护接地、防静电接地、屏蔽接地多种等多种接地措施。 电源接地线： （ 1）动力电：三相五线供电方式， 220V 开关电源供电，其在电压波动 15下仍可正常工作。 （ 2）显示系统开关电源质量优，转换效率高。 （ 3）专用地线，接地电阻 4。 40、热拔插技术 1、显示屏各模块之间采用低压小信号传输模式，接 口具有缓冲与释放浪涌电流与电压的能力，可在不断电模式下进行各模块的更换。 2、显示屏各开关电源均采用具有安全护套的快速连接件进行电气连接，可保证开关电源在不断电的情况下进行更换。 18 3、关键主控制系统采用冗余技术，可保证更高的运行安全性。 41、显示屏安装结构设计 骨架结构设计 屏体骨架的设计结构如图所示，我们把它看成由箱体架、边框架构成。 箱体架：屏体正面部分，用于连接和固定显示箱体。 边框架：屏体四周部分，用于支撑屏体、并与固定面连接。 骨架是整个显示系统的筋骨，设计施工中我们将把握如下几点： 骨架的 刚性 连接强度 连接孔尺寸与位置精度 表面防腐性能 42、 防静电设计 静电即相对静止不动的电荷（ 通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。静电放电 即指具有不同静电电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之间静电电荷的转移（ 通常指在静电场的能量达到一定程度之后，击穿其间介质而进行放电的现象。 静电产生的原因 从 微观 上说 ,根据原子物理理论，电中性时物质处于电平衡状态。由于不同物质原子的接触产 生电子的得失，使物质失去电平衡，产生静电现象。 从 宏观 上说，原因有： 物体间摩擦生热，激发电子转移；物体间的接触和分离产生电子转移；电磁感应造成物体表面电荷的不平衡分布； 19 摩擦和电磁感应的综合效应。 防静电的具体措施 采用 防静电地板 /地垫 安装 离子风机和其它保护设备 使用 接地工具和设备 在 防静电区域 设 警示标志 43、 电磁屏蔽 对于 于我们采用的是金属箱体的单元结构，其本身已具有很好的 电磁 屏蔽作用，因此通常我们不再考虑其电磁屏蔽问题。 然而， 通过电源线，电网上的干扰可以传入设备 ，干扰设备的正常工作。同样，设备的干扰也可以通过电源线传导电网上，对网上其他设备造成干扰。为了防止这两种情况的发生， 我们将 在设备的电源入口处安装一个低通滤波器，这个滤波器只容许设备的工作频率(50过，而对较高频率的干扰 产生 很大的损耗 ，从而起到了很好的屏蔽保护作用。 接地系统 直流地接大地 就是把数字电路等位地与大地相接 ,它克服了直流地悬浮带来的问题 ,特别是在 示屏系统中有大量的静电荷积沉 ,还有人体静电都会影响设备的运行 ,所以采用直流地接大地后，为静电荷找到了通路。 20 直流地接大地我们采用的是并 联接地方法 ,这种接法各点间的电位差很小 ,可获得较低的接地阻。 安全保护地 示屏系统中的安全保护地是将所有显示单元箱体的机壳 ,通过安装骨架联接起来 ,再用接地母线将其接地或接到配电柜的中线上。 第五章 产品服务 我们知道，作为一个企业，即要做产品，更要做服务。在当今技术已近成熟的产品行业中，客户对服务要求是主要的。这种服务，包括产品的维护和技术的支持。 公司一直重视服务工作，已经建立了一套完整的服务体系（如图所示），它是全过程的、全方位的。 针对客户的实际需求，帮助客户了解 格和发展趋势，为用户提供显示系统的技术咨询服务。对显示屏的技术参数、规格指标、设备配置、功能设置、环境因素影响等方面提供有关的技术建议。为客户推荐、设计合理方案。服务的方式包括：业务人员介绍，接待用户对公司的考察，双方有关人员交流和座谈，技术讲座等。 中服务 为客户提供一切可能的方便，监督产品生产工艺过程，帮助客户 21 了解显示屏的结构组成、生产环节和产品质量的形成过程。 (1)向用户开放和提供全套的技术文件、设备资料和使用说明、维护说明。 (2)承担安装的指导、监督与调试。除了对机房 装修提出建设性的意见外， 公司将根据系统运作的实际要求合理配置各种设备，并完成其安装及与显示屏的联机调试； (