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1、P10戶外全彩色LED顯示屏設計方案目錄目錄2一、顯示屏規格尺寸3二、顯示屏配置3三、顯示屏主要器件型號及功能4四、主要技術參數5五、綜述7（一） 硬件組成7（二） 環境適應性要求7(三） 系統總體設計7(四) 系統功能8六、視頻播出方式8七、計算機播出方式9(五） 系統軟件9基本功能9基本操作9基本方式10基本特點10(六） 防護設計10防酸雨、防水、防潮、防腐、防塵10避雷11八、系統組成及原理11(一） LED主控系統11（二） 視頻處理和控制單元12(三) 通信模塊12（四) 數據分配和掃描單元12(五) 顯示屏體12九、關鍵技術12(一) 多媒體控制技術13（二) 視頻處理技術13十2、發光管配置方案15十一、可視距離技術方案16一、顯示屏規格尺寸規格:室外全彩10000像素多媒體LED電子顯示屏二、顯示屏配置1、 室外全彩顯示屏體一塊。2、 全彩屏多媒體控制系統一套.3、 計算機。4、 配電箱。5、 音響系統一套。6、 有線電視系統.7、 非線編設備(選配)。8、 字幕機（選配).9、 攝像機（選配).10、 顯示屏操作專用監控(選配）。11、 硬盤播放機（選配）12、 基建裝修及鋼結構一項。三、顯示屏主要器件型號及功能序號器件名稱器件廠家備 注1發光器件綠、藍管為仕蘭、紅管為光磊發光芯片可以顯示各種信息2驅動芯片恒流源可以穩定地輸出各種發光二極管所需電流，控制每一個二極3、管的明、暗程度3顯示屏箱體冷軋鋼板經加工成型后酸洗噴塑而成,保證十年內不變形,不生銹4控制系統靈星雨L2010八代室外全彩多媒體控制系統(801)5電子灌封硅膠亞光高粘密封、防水6線路板三防漆增加屏幕的防塵、防腐蝕、防霉變、防潮、防靜電等性能7電源導熱硅脂加強開關電源的散熱性能，保證開關電源的性能穩定和開關電源的使用壽命四、主要技術參數室外全彩3906像素多媒體LED電子顯示屏主要技術參數表：序號項目規格及技術要求1屏幕分辨率10000像素/m22像素點間距10mm3模組解析度(WH）160mm160mm4標準字解析度160mm160mm5標準字分辨率16像素16像素6發光器件純紅、純綠、純藍4、5橢圓發光二極管7像素配置1R1PG1PB（1純紅+1純綠+1純藍)8選材及亮度綠管、藍管為仕蘭明星;紅管為臺灣光磊， 7000cd/m29視角水平120垂直6010視距3m300m11最佳視距20m-200m12亮度調節256級，自動可調13視覺校正多條曲線自動調節14一致性最暗像素/最亮像素0。9515平整度任意相鄰像素間1mm;模塊拼接間隙1mm16顯示灰度紅綠藍同屏256級，非線性較正17顯示模式最高1280點800點 18顯示顏色16777216色19系統操作平臺WINDOWS98/2000/XP20顯示驅動靜態恒流源21刷新速度200幀/秒，無閃爍感，可對屏幕進行攝像22掃描速度15、300Hz23整屏失控點 1/10000 24工作電壓AC220V10% 50Hz 單相三線制25最大功耗1200W/26正常功耗580W/m227平均無故障時間10000小時28壽命10萬小時29重量66kg/m230顯示接口VGA顯示卡特征口31環境要求20+60 最大濕度：95%32抗風情況10級風力33有效通訊距離120m無中繼34屏幕控制系統室外全彩L2010八代多媒體控制系統（801型）35節目編輯制作軟件多媒體節目播放專用軟件36防護情況防塵、防腐蝕、防霉變、防潮、防雨水、耐高溫、防工頻干擾、防震、阻燃、防電磁干擾、防靜電、防雷擊、防撞擊具有過流、短路、斷路、過壓、欠壓等防護措施6、。 五、綜述本項目為室外LED顯示屏系統，可視范圍在3-300米(最佳視距5200米)，具有防塵、防腐蝕、防霉變、防潮、防雨水、耐高溫、防工頻干擾、防震、阻燃、防電磁干擾、防靜電、防雷擊、防撞擊具有過流、短路、斷路、過壓、欠壓等防護措施功能。發光材料采用仕蘭明星芯片，四周采用鋁塑板裝修。其基本組成如下：(一) 硬件組成 顯示屏體 控制系統 計算機 音頻播放設備及輔件 顯示軟件 配電箱、散熱設備和輔件 鋼結構、邊框(二) 環境適應性要求 顯示屏內部電路器件均作“三防(防塵、防潮、防腐）處理;鋼結構外防銹漆。 昆蟲及霉菌在顯示屏內不能生存 顯示屏鋼結構及邊框裝飾為防水結構設計 按照8度抗震或10級7、風力的設防烈度進行結構設計(三) 系統總體設計系統設計滿足以下要求： 顯示系統的設計制造質量可靠技術先進 屏幕圖象分辨率和清晰度高，屏幕畫面清晰不閃爍 圖象色彩柔和逼真、灰度豐富、層次感和立體感強 顯示屏亮度均勻 具有良好的色平衡，圖象空間色彩自然 聲音滿足本系統現場播放立體聲音響的要求 系統工作穩定可靠,抗干擾能力強，屏體壽命長，能連續工作24小時以上 顯示模組安裝,維修方便 成熟的顯示系統軟件，操作簡單 顯示系統滿足防潮、防腐蝕、防風沙、耐高溫、防靜電、防雨、防火等要求，并進行相應的防護處理。(四) 系統功能從技術等級上講，室外LED大屏幕顯示系統是一個集計算機網絡技術、多媒體視頻控制技術8、和超大規模集成電路綜合應用技術于一體的大型的電子信息顯示系統，具有多媒體、多途徑、可實時傳送的高速通信數據接口和視頻接口。計算機網絡技術的使用使顯示制作、處理、存儲和傳輸更加安全、迅速、可靠。采用網絡系統控制技術，可以和計算機網絡聯網。制造商在系統中使用了視、音頻控制技術,可以對各種不同的視頻和音頻信號源的輸入進行統一控制和管理。六、視頻播出方式通過多媒體視頻控制技術和VGA同步技術,可以方便地將多種形式的視頻信息源引入計算機網絡系統，如廣播電視和衛星電視信號、攝像視頻信號、錄像機VCD、DVD視頻信號、計算機動畫信息等，因而可以實現下列功能： 系統采用VGA同步技術，大屏內容與CRT、視頻同9、步顯示,顯示各種計算機信息、圖形、圖像 支持各種輸入方式:計算機鍵盤、鼠標、掃描儀等及視頻直接接通 顯示內容可通過鍵盤等手段實時進行編輯，即編即顯，或依照時間節目程序自動變換 可顯示中、英文字、圖形、動畫、視頻圖象，實時顯示真彩色視頻圖像,實現現場轉播 轉播廣播電視、衛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 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備) 具有同時播放左右不同比例的畫面及文字的功能七、計算機播出方式n 圖文特技顯示功能：具有對圖文進行編輯、10、縮放、流動、動畫功能n 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n 播出系統配有多媒體軟件,可以靈活輸入及播出多種信息，多媒體技術可以把聲音、圖象、文本、視頻、圖形為載體的信息變成計算機文件，存儲在計算機中，可同屏播放圖象及計算機畫面，也可以將視頻圖象與計算機畫面進行迭加n 有多種中文字體和字型可供選擇，同時還可輸入英文等多種文字n 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、飄雪，放大或縮小，閃爍,覆蓋，推出,色彩交替等n 主要實時新聞的編輯與播放，并有多種字體供選擇n 重要通告的即時發布n 廣告信息的播放等(五) 系統軟件基本功能 顯示11、數據的加工與處理 產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 提供播放節目和播放內容的編排功能 提供對整個系統運行的監視和控制功能基本操作 圖形動態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、大小等參數的控制 標簽的制作 圖像組播放 聯機幫助基本方式 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12、圖形、圖像及二、三維計算機動畫，可疊加文字 播出系統配有多媒體軟件，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、無極縮放等基本特點 可靈活地編制各種節目 操作界面美觀、大方 簡單易學，無需專業知識就可很快掌握使用 可實現對超文本的播放 支持所有格式的圖形文件 一個窗口可同時編輯多項內容(六) 防護設計防酸雨、防水、防潮、防腐、防塵 LED顯示系統所涉及的產品都經過防酸雨、防水、防潮、防塵、防燃燒、防腐蝕等處理，通過鹽霧試驗,試驗結果表明：產品均達到國家工業標準，符合鹽霧試13、驗要求,即使在海洋性氣候的條件下，屏幕也能夠長期正常使用。 三防措施:所有電路板在生產檢測完畢后使用專用電子三防漆處理，并涂抹阻燃性材料，使其具有防塵、防潮、防腐蝕、阻燃性能。 像素和模組間用絕緣橡膠圈壓封以阻止水分滲透。 屏體外裝飾由耐腐蝕性能非常好的阻燃性材料優質鋁塑板制作，板材之間拼縫嚴密填充優質玻璃膠。 裝飾與模組間的接縫填充泡沫棒條并填充優質玻璃膠，可防止水氣滲入。 全部產品外殼防護等級達到GB4208-93標準中IP65以上. 操作員執行正確的處理動作. 另外需要使用一個獨立于保護地的信號地，供網絡系統和集散控制系統使用.電網防雷依靠現場配電系統解決。避雷從目前防雷擊器件的使用情況14、看,避雷針、網帶、法拉弟籠防止建筑物遭直擊雷侵害效果較好.但在引雷落的過程中，雷電流留在周圍產生的電磁場對電子設備有很大的破壞作用,為此制造商采用專用避雷設備對供電線路及信號線路進行保護，可以防止感應雷擊對顯示屏電子設備的影響及破壞，當雷擊發生的瞬間，避雷設備能快速對地放電,將強大的電流引入大地,從而保障LED顯示屏體及其附屬設備萬無一失。 八、系統組成及原理(一) LED主控系統LED主控系統控制其對應的顯示屏顯示效果。它可以自動運行一個不斷循環的程序，根據給定的節目單顯示視頻內容，也可以人工干預，產生屏幕上的顯示效果。屏幕上像素和屏幕控制機監視器區域上的像素-對應，直接映射.也可以通過屏幕15、控制機手動調節顯示屏的亮度，選擇適合當前環境的灰度非線性校正數據，屏幕控制機也可以通過網絡系統根據環境亮度自動調節顯示屏亮度和選擇不同的灰度非線性校正數據。通過屏幕控制機可以調節圖像顯示的對比度、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。(二) 視頻處理和控制單元視頻處理和控制單元完成顯示數據的圖像處理，這些處理包括： 灰度非線性校正,可以自動或手動調節 自動或手動無級亮度調節 圖像降噪處理：保證圖像更加干凈和平滑. 運動補償技術 色坐標空間變換技術 色度調節功能 視覺處理:在系統中，可以分別調整單個模組每基色的亮度，調整色平衡，基本消除馬賽克現象,所有模組和顯示模16、塊亮度一致性好，單色顯示無視覺差.(三) 通信模塊通信模塊保證屏幕控制機的顯示內容準確無誤地長距離傳輸到顯示屏上。通信模塊對傳輸的信息進行編碼解碼處理，進行長距離傳輸和接收數據處理。通信模塊將顯示信息傳送到數據分配和掃描單元上。(四) 數據分配和掃描單元 數據分配和掃描單元是模塊化結構設計，它將顯示數據按區域分配到顯示屏上，并完成顯示數據掃描.(五) 顯示屏體顯示屏是有許多顯示單元模組組成，它們分成不同的區域接受數據分配和掃描單元傳來的顯示數據，以模塊化結構顯示。保證模組內溫度一致，保證白平衡。模塊化結構設計，整個顯示屏是由許多個單元模組組成，方便安裝、調試和維修。屏幕背后保留有維修空間，方便17、屏幕的安裝調試,以及日后的維修維護等操作。九、關鍵技術(一) 多媒體控制技術多媒體控制技術將模擬Video信號和Audio信號轉換成可以供計算機處理的數字信號，以完成數字化處理。多媒體控制技術通過A/D采集技術將模擬視頻Video信號和模擬視頻VGA信號轉換成數字信號，進行同步運算處理以后，經過疊加后送顯示屏顯示.屏幕控制機上裝有多媒體卡，可將多種Video視頻源引入到大屏幕之上，如播放電視實況、錄像影碟節目、衛星電視節目、有線電視節目、攝像機節目、播放系統能播放動畫、圖形、文字及其迭加、以及多種特技混合效果。通過多媒體控制技術,可以對屏幕的亮度、對比度和色飽和度進行調整以保證顯示屏的觀看效果18、，任意壓縮或切割Video顯示區域以適應顯示屏大小,可以任意調整顯示區域。輸入的視頻信號可以是PAL或NTSC。(二) 視頻處理技術【1】 非線性校正技術為了更加適合LED顯示屏的顯示特性,本制造商采用圖像處理技術對視頻信號進行了控制和處理。視頻灰度非線性校正是人眼能舒適地觀看顯示屏的關鍵。無論是在電視機、計算機監視器和其它任何顯示設備中,幾乎都需使用該技術，這是由人眼的視覺特性決定的。沒有經灰度校正的LED屏，會顯得顯示生硬、層次感差，看起來很不舒服，長時間觀看甚至會對人眼造成傷害；只有經灰度校正后的LED顯示屏才會顯得紋理清晰，亮度柔和，灰度級過渡平緩。另外，由于LED本身的發光特性和電視19、機、計算機監視器（CRT）的發光特性不一樣,簡單地將在CRT上應用的非線性校正算法和反校正算法直接應用到LED顯示屏上是十分不科學的，會嚴重影響LED顯示屏的圖像質量，使觀看效果更差。從常識可知，當電視在陽光充足的環境中的觀看效果沒有在無陽光的環境中觀看舒適，這是由于在環境不同時，簡單的灰度校正是無法滿足人眼需求的,同樣LED顯示屏更是如此，由于用戶不可能隨便的移動該設備，因此必須使LED顯示屏在各種環境下均能舒適地觀看。在各種環境下的正常顯示體現一個公司較高的設計水平。 由目前對人眼的視覺特性研究可知如下原理：人眼的主觀亮度與光強為非線性關系。人眼在環境亮度較低時，對比度的響應比在高亮度環境20、中敏銳；有背景光時，對比靈敏度與光強的線性關系范圍大大減小：為了保證顯示效果，我公司與國內、國外的著名TI公司和高等學府進行了廣泛的技術合作和交流，通過大量實驗，克服了同類產品的設計缺陷，并且在本我公司的產品中得以實現。【2】 色座標空間變換從色度圖上能看到，視頻源的色空間三角形與LED發光二極管的色空間三角形是不同的。好在LED的色空間大于并包含了視頻源的色空間，但問題是如果不對視頻源輸出的紅綠藍色坐標信號進行適當的調整(色坐標空間變換）LED顯示屏上反映出的色彩便不是視頻源色彩的真實對應，原本應發白色光時有可能會發粉紅色或發生其它色偏現象.為克服以上問題，我公司在技術上運用高速圖像處理芯片21、實現了色空間變換技術將視頻源色空間上的每一點與LED色空間上的每一點一一對應起來，從而使畫面色彩更貼近真實.【3】 色溫處理我公司首先完成了從3500k至8500k的色溫調節，配合不同的環境，不同的節目，均可使顯示屏呈現最佳的效果。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會規定的6500k的D65白色，還是國際光度協會規定的5500k的E光源白色真實再現。【4】 邊緣增強采用圖像增強技術，使得顯示效果更加清晰、逼真，立體感更強烈，色彩更艷麗。【5】 降噪LED顯示屏是高亮度顯示系統，對顯示圖像進行降噪處理能保證圖像更加干凈和平滑。【6】 對比度處理對比度是人工重顯圖像的一個非常關鍵22、的技術指標,如果對比度達不到要求，圖像重現的層次感和顏色感無從談起。對于屏幕表面光反射系數的控制，我公司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。屏幕表面雕刻特殊紋理，使入射光全部被吸收。【7】 亮度調節為了保證在白天和夜晚等不同光照度情況下的觀看效果及節約電費，我公司設計顯示屏具有亮度調節功能,顯示系統可以根據不同的環境光照度進行無級亮度調節。【8】 白平衡控制保證屏幕白平衡的主要方法是采用發光效率比較高、穩定性比較好的LED發光管。設計中我公司采用色還原度比較好的純色發光二極管：仕蘭明星公司綠、藍、光磊紅LED發光二極管產品。【9】 運動補償視頻圖像信號由于信息量大,在顯示23、的物體處于快速運動過程中,往往會有圖像變模糊，拖尾和橫條等現象。這種現象一方面會影響觀看效果，另一方面會影響攝像效果.為此,我公司在LED顯示屏視頻采集后端專門添加了運動補償電路.無論是顯示激動人心的體育競技場面,還是顯示美麗寧靜的田園風光，畫面都將是清晰穩定的.【10】 高速掃描由于采用分布式控制,使系統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，即使是專業的攝像機亦無法捕捉到幀閃爍,并且可根據用戶要求采用逐點檢測技術，以實現對顯示屏狀態的完全監控。 十、發光管配置方案發光管是整個LED顯示屏的核心部件，屏體的亮度、色彩、一致性直接取決于發光管。顯示24、屏所有發光管色彩即波長可在采購芯片時定義芯片供應商，波長一般能滿足屏幕要求。顯示屏亮度是一個很重要的關健指標;一般朝陰面，有5000cd/亮度即可滿足要求。如朝向陽光須有6000cd/方能比較清晰可見。另，影響顯示屏亮度從實踐看主要在于綠色發光管，一個簡單的算式是:1cd白光強即需6份綠，3份紅，1份蘭。即:R：G：B3：6：1，故提升顯示屏亮度重點在提升綠管亮度。單屏體發光管配置:嚴格界定單屏體發光管，能確保屏體畫面一致性，單個屏體發光管配置標準為：R管:亮度600800mcd區間內，單屏亮度差值：100mcd,波長：620625nm區間單屏波長差值：2nmG管：亮度18002200mcd區25、間,單屏亮度差值：150mcd，波長:520525nm區間單屏波長差值：2nmB管：亮度350450mcd區間，單屏亮度差值：50mcd,波長：470-475nm區間單屏波長差值：2nm要保證上述嚴格的單屏篩選發光管要求,理論上同批次芯片投放量越多越有利于分篩。一般應大于510倍的芯片投放量方能保證上述選管需要。十一、可視距離技術方案顯示屏有效視距受發光管x。y軸角度、屏體安裝高度和角度、屏體長寬三方面因素影響：1、 發光管水平視角及可視距離水平視角：如圖8，發光管中心軸線發光強度為最強稱法向光強，隨著角度向兩側偏移，光強逐步減弱，光線減弱至法向光強的50%稱為半功視角，兩半功視角之和稱為水平26、視角。全彩屏發光管水平視角通常為110，半功視角50;屏體左右視角：理論上，人眼在水平視角范圍內均可看到顯示屏圖像 (見圖9）大量現場情況看水平110視角基本上能滿足絕大部分觀眾需求。2、 發光管垂直視角及可視距離垂直視角：如圖10所示,發光管垂直視角較水平視角小，全彩屏用發光管垂直視角一般為4550，即垂直半功視角為25.（見圖10） 屏體前后視距:如圖11所示：一般室外顯示屏數米至10m高度,屏體在5m-10m左右高度，取常用屏體安裝6m、屏體高8m、發光管半功視角25為例,取屏體中心處(8/2m)為典型值，據此計算：人有效觀看屏幕最近距離：是8.50.4663（4+6）-1.5tg25X27、 18。23m 3、 電氣系統可靠性、耐久性生產工藝1、下述方面是影響屏體無故障間隔時間、持之穩定的主要因素（排除發光管、IC本身質量因素）：1）、發光器件、IC器件與PCB焊接；2)、顯示板與驅動板接插件連接3）、線纜接入方法、方式4）、屏體防水工藝5）、控制系統選用本公司吸取多年室外屏生產安裝經驗教訓,對生產工藝全過程進行多次完善、改進、優化,已形成一整套行之有效的工藝流程。本方案僅對主要影響屏體質量的工藝制程進行描述。2、PCB板焊接PCB焊接主要為發光管顯示板焊接及驅動IC板焊接。A、 發光顯示板焊接發光管組成的顯示板焊接至關重要,易出現質量問題，集中于靜電保護和焊接牢固。防靜電措施：28、顯示板上發光管最易受到靜電損傷,本公司采取措施為: 生產設備具備常規防靜電措施; 加大空氣濕度大于90%，消除靜電； PCB板設計獨有的靜電閉合環電路，在發光管插入后即處于環路保護之中，且伴隨后焊、切、調、裝、修等工序，終身免除受磁干擾、靜電損傷； 焊接密度依靠雙波峰焊機穩定運行，輔之科學的助焊劑焊錫配方確保每個焊點圓潤、飽滿、牢靠。B、 驅動板焊接顯示屏驅動板焊接分為IC焊接與接插件焊接a、IC焊接全部采用電腦制板鋼網SMT表貼工藝焊、用進口錫漿印刷貼片后經多溫區迥流爐進行自動焊、本工藝已非常成熟、故障率很低。b、接插件焊接現有全彩屏驅動板與顯示板之間接插件是顯示屏出現故障最多部位，且這些故29、障多是半年以后出現且層出不窮.原因是：接插件質量低劣、排座卡片彈性失效、接觸不良； 接插件抗氧化能力差、銹蝕、引起接觸不良。值得提出的是：接插件材質有：鐵、鋼包鐵、黃銅、磷青銅。本公司全彩屏接插件全部采用磷青銅鍍0。8nm金,此彈性與氧化性遠高于其它材料.3、線纜接入方法、方式分為：信號排纜、5V直流供電、220V交流供電A. 信號排纜:壓線盡可能短，排線頭采用牛角插，排除以后松脫可能，連接針、卡片采用銅鍍金；B. 5V直流供電:大量的5V供電線全部采用優質銅線,在PCB板處采用焊接方式，減少日后接線柱接觸不良的故障。C. 220V供電線路:采用優質銅扣件，主線路經過過橋分配后到達各開關電源，在電源線入口處接防雷擊保護器及浪涌吸收器，保證電源系統輸入安全、穩定。4、屏體防水工藝本公司還對屏體出廠前所有PCB板后面均噴涂“三防漆”，即使有酸霧氣體及水滴進入不會直接浸蝕PCB板及器件管腳,吸附灰塵少、數年后如新。另外，屏體現場防水注意各種線纜過孔，螺栓孔的防水處理，這些孔往往是潛在過水根源。5、控制系統的選用計算機與數據收發系統合并為控制系統。本公司建議：a、播出計算機配置追求可靠性，不需過多配置硬件及軟件，確保運行可靠;b、數據收發傳遞系統，以現有靈星雨，德普達為可選對象,此兩種系統經大量運行證明可靠、穩定，任何公司沒有量產的系統均是不可選的. 。