【導(dǎo)讀】戶外全彩色LED顯示屏

　　

【正文】 件均采用表面貼技術(shù)，提升了系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力。 戶外全彩色顯示屏方案 設(shè)計(jì)單位：深圳市銳拓?zé)麸椪彰饔邢薰? 16 . 降噪處理 由于與媒介帶來(lái)的噪聲和模數(shù)轉(zhuǎn)換的量化噪聲，對(duì)顯示屏的顯示效果有一定地影響，需采取相應(yīng)的降噪處理措施。我公司用大規(guī)模可編程集成電路開(kāi)發(fā)了具有遞歸和中值濾波功能的 LED 控制系統(tǒng)，可以降低噪聲對(duì)顯示效果不利影響。 . 抗風(fēng)能力 顯示單元箱體為冷軋鋼板制造，箱體聯(lián)接采用 Φ 10mm 高強(qiáng)度螺栓與 45＃鋼構(gòu)件緊固，使得顯示屏具有抵御 48m/s 風(fēng)速 的能力。 . 消除馬賽克現(xiàn)象 產(chǎn)生馬賽克現(xiàn)象的主要原因是：同一塊顯示屏選用了不同規(guī)格檔次（或批次）的 LED管；各模塊之間的平整度不能保證要求，同時(shí)由于 LED 的視角較小，因此造成各模塊相對(duì)于某一觀察點(diǎn)的亮度不一致。 針對(duì)上述原因，我公司采取如下措施：嚴(yán)格規(guī)定每一屏體相同顏色的發(fā)光材料均選用同一品牌、同一型號(hào)、同一檔次（甚至同一批次）的 LED 管。 單元箱體是拼裝顯示屏的基本單位，本公司顯示屏的單元箱體采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板制造，使用數(shù)字化設(shè)備進(jìn)行折彎沖壓及激光定位手段加工成型，大大地提高了機(jī)械加工精度，箱體加工誤差小于177。 ；膠密封后的模組經(jīng)專用平臺(tái)進(jìn)行整理，將不平整度控制在177。 之間，使相鄰模塊之間的平整度達(dá)到了行業(yè)規(guī)范中的最高水平，從根本上消除了由于模塊之間的不平整帶來(lái)的馬賽克現(xiàn)象。 公司采取科學(xué)的方法，從設(shè)計(jì)，加工，安裝，調(diào)試各個(gè)環(huán)節(jié)以嚴(yán)格的工藝措施確保顯示屏的尺寸精度，以保證顯示屏有良好的平整度、平面度、垂直度及水平度等評(píng)價(jià)指標(biāo)以及外形觀看效果。 第二章 全彩屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 高清晰度顯示屏 采用 LED 像素分解（又稱虛擬像素）技術(shù)，就是 采用 LED 復(fù)用技術(shù)，同一個(gè) LED 發(fā)光管，可用相鄰的 LED 發(fā)光管進(jìn)行 4 次組合（上、下、左、右組合，見(jiàn)圖例），這樣采用相同的 LED 發(fā)光管，就可表示更多的像素。 由于 虛擬像素顯示 屏的高清晰 顯示 ，也稱作為高清晰顯示屏。 戶外全彩色顯示屏方案 設(shè)計(jì)單位：深圳市銳拓?zé)麸椪彰饔邢薰? 17 LED像素分解技術(shù)分析 虛擬像素顯示 控制 方式 中每個(gè) LED 發(fā)光管（虛擬像素點(diǎn)）都同周?chē)?LED 發(fā)光管組成三基色像素點(diǎn)，在 LED 發(fā)光管用量相同的情況下， 虛擬像素顯示方式 比 實(shí)像素顯示方式 的三基色像素點(diǎn)理論上提高了四倍，在顯示圖像時(shí)，清晰度至少提高了一倍。例如：點(diǎn)間距 20mm 的 P20mm 顯示 屏，在采用 虛擬像素顯示 控制 方式 后，顯示圖像時(shí)就相當(dāng)于點(diǎn)間距 10mm 的視覺(jué)效果。 圖 22 像素模組示意圖 顯示屏系統(tǒng)組成 顯示屏 以紅、綠、藍(lán)三基色發(fā)光二極管作為發(fā)光顯示元件，與驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)據(jù)處圖 21 2R1G1B 像素分解示例 戶外全彩色顯示屏方案 設(shè)計(jì)單位：深圳市銳拓?zé)麸椪彰饔邢薰? 18 理電路一起組成顯示單元模塊，從而構(gòu)成矩陣式的顯示屏。顯示屏框架 為金屬結(jié)構(gòu)，用于鑲嵌顯示模塊以組成平整的顯示平面。戶外屏框架內(nèi)設(shè)有維修通道。屏體由金屬飾板裝飾并完成防水功能。屏體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)遵循有關(guān)的建筑規(guī)范，并具備相當(dāng)?shù)姆里L(fēng)、防震能力。 播放控制系統(tǒng) 由我公司設(shè)計(jì)的全彩屏控制系統(tǒng)， 具有數(shù)據(jù)采集、發(fā)送接收、色調(diào)變換、非線性變換、亮度調(diào)整等功能。 在軟件系統(tǒng)的支持下，可以實(shí)時(shí)地把播放電腦上的顯示畫(huà)面轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，傳遞到 LED 顯示屏上顯示，從而同步地在 LED 顯示屏上映射出相同的畫(huà)面，并完成對(duì)顯示內(nèi)容的各種處理與切換功能。 外接供電電源 經(jīng)穩(wěn)壓后，按額定的負(fù)載情況，均勻地分接到顯示屏的各個(gè)區(qū)域，為 LED 顯示屏提供安全可靠的電力供應(yīng)。 數(shù)據(jù)傳輸線 使用超 5類(lèi)雙絞線，保證數(shù)據(jù)在傳輸中無(wú)錯(cuò)誤。 圖 23 顯示屏體組成示意圖 戶外全彩色顯示屏方案 設(shè)計(jì)單位：深圳市銳拓?zé)麸椪彰饔邢薰? 19 音頻放大器 （可選項(xiàng)） 數(shù)據(jù) 接收卡 顯示屏系統(tǒng)原理 顯示屏控制系統(tǒng)示意圖 控制系統(tǒng)構(gòu)成 控制系統(tǒng)由 圖像信息源部分、傳輸控制系統(tǒng)、屏體控制系統(tǒng) 、軟件系統(tǒng)四部分構(gòu)成。 視頻設(shè)備 SDSPOKANE, WA 174。8005554567SDSPOKANE, WA 174。8005554567SDSPOKANE, WA 174。8005554567S DProfessional Workstation 6000P ROSDSPOKANE, WA 174。8005554567電視卡 視頻采集、處理卡 數(shù)據(jù) 發(fā)送卡 信息中心 SDSPOKANE, WA 174。8005554567戶外廣場(chǎng) 電源 設(shè)備 圖 24 顯示屏系統(tǒng)原理圖 戶外全彩色顯示屏方案 設(shè)計(jì)單位：深圳市銳拓?zé)麸椪彰饔邢薰? 20 A、 圖像信息源部分 ： 提供需要顯示的內(nèi)容信息。 B、 傳輸控制系統(tǒng) ： 功能是將圖像信息源的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)所需要的信息格式 ， 并將顯示數(shù)據(jù)以不同的介質(zhì)傳輸?shù)捷^遠(yuǎn)的距離，以便顯示控制，一般傳輸距離從幾十米到數(shù)公里。 C、 屏體控制系統(tǒng) ： 定位接收從幀控制卡經(jīng)長(zhǎng)線傳輸，或不經(jīng)長(zhǎng)線傳輸?shù)娘@示數(shù)據(jù)，將其存儲(chǔ)后順序傳送至顯示單元的功能板部分。 D、軟件系統(tǒng)： LED 播放專用播放軟件或 PowerPoint 播放軟件。 19 : 00VIDEO顯示屏VIDEO顯示屏RGBDVI專用數(shù)據(jù)處理監(jiān)視器 A、 NTSC 制式：分辨率： 568*483 刷新頻率： 30HZ，隔行 B、 PAL 制式： 分辨率： 677*525 刷新頻率： 25HZ，隔行 C、 VCD 視頻信息源 分辨率： 352*240（ NTSC）， 352*288（ PAL） 刷新頻率： 30HZ，隔行（ NTSC）， 25HZ，隔行（ PAL） D、 DVD 視頻信息源 分辨率： 720*480（ NTSC）， 720*576（ PAL） 刷新頻率： 30HZ，隔行（ NTSC）， 25HZ，隔行（ PAL） E、 計(jì)算機(jī)制式視頻信息源 分辨率： VGA： 640*480， TVGA： 1024*768 刷新頻率： 60、 7 7 80、 85HZ 逐行掃描 戶外全彩色顯示屏方案 設(shè)計(jì)單位：深圳市銳拓?zé)麸椪彰饔邢薰? 21 F、 靜態(tài)圖像信息源 數(shù)字格式標(biāo)準(zhǔn)： BMP、 JEPG、 GIF 等； G、 數(shù)字 信號(hào)接入標(biāo)準(zhǔn) 1） FUTRUE CONNECTOR 2） ADVANCE FUTRUE CONNECTOR 3） MICROLINK 4） DVI 等； 本系統(tǒng) 選用 DVI 顯示接口標(biāo)準(zhǔn) 1） DVI 顯示卡接口符合計(jì)算機(jī)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的顯示接口； 2） 無(wú)需打開(kāi)機(jī)箱，即可方便連接； 3） 顯存高，動(dòng)態(tài)畫(huà)面顯示能力強(qiáng)； 4） 軟硬件兼容能力強(qiáng)； 5） 支持所有操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件，顯示靈活方便； 6） 大批量生產(chǎn)，成 本低，維護(hù)方便； A、 差分控制系統(tǒng)構(gòu)成 ： 構(gòu)成 ： 幀控制板、差分發(fā)送板、雙絞線或電話線、差分接板、接口板； 傳送距離： 120 米 特點(diǎn)：較高可靠性、較高抗干擾性、相對(duì)廉價(jià)； B、光纖 控制系統(tǒng) ： 構(gòu)成：幀控制板、光纖發(fā)送板、光纖、光纖接收板、光纖接口板； 傳送距離： 1500 米（多模光纖），大于 15,000 米（單模光纖）； 特點(diǎn)：高可靠性、高抗干擾性、高性能價(jià)格比 ； 本系統(tǒng)所配軟件為 LED 管理工 具軟件，適合于 WIN9 WIN2K、 WINXP 操作系統(tǒng)，同時(shí)可配合 DVD、 VCD 等視頻播放軟件以及 POWERPOINT 等圖片文字播放軟件播放視頻、圖片和文字（總之，凡能在電腦顯示屏上顯示的內(nèi)容都可在本 LDE 顯示屏中顯示）。 戶外全彩色顯示屏方案 設(shè)計(jì)單位：深圳市銳拓?zé)麸椪彰饔邢薰? 22 關(guān)鍵技術(shù)說(shuō)明 . 虛擬顯示控制技術(shù) 虛擬像素顯示 控制 方式 中每個(gè) LED 發(fā)光管（虛擬像素點(diǎn)）都同周?chē)?LED 發(fā)光管組成三基色像素點(diǎn)，在 LED 發(fā)光管用量相同的情況下， 虛擬像素顯示 控制 方式 比 實(shí)像素顯示 控制 方式 的三基色像素點(diǎn)理論上提高了四倍， 由于采用了像素的復(fù)用方式，提高了顯示點(diǎn)的顯示效率 ， 虛擬像素顯示方式 比 實(shí)像素顯示方式 的清晰度至少提高了一倍。 本項(xiàng)工程在同類(lèi)型實(shí) 像素 的基礎(chǔ)上，采用 虛擬像素顯示 控制 方式 ，圖像的顯示將更加清晰，同類(lèi)型實(shí) 像素 的顯示屏將無(wú)法與之相比。 8192 級(jí) LED 顯示屏顯示灰度的校正技術(shù) 因?yàn)?，依?jù)人類(lèi)眼睛視覺(jué)的生理特征要求，線性顯示數(shù)據(jù)向非線性轉(zhuǎn)換的過(guò)程中必須要有足夠的數(shù)值差異表現(xiàn)空間。具體地說(shuō)，在低灰度區(qū)間內(nèi)，相鄰顯示級(jí)別之間的差異是以倍數(shù)為基礎(chǔ)的；而在高灰度區(qū)間內(nèi)，相鄰顯示級(jí)別之間的差異是在低灰度區(qū)間內(nèi)相鄰顯示級(jí)別之間的差異的數(shù)十倍為基礎(chǔ)的。舉例 ： 256 級(jí)灰度數(shù)據(jù)中，1級(jí)與 2 級(jí)之間相差一倍以上的亮度；而 255 級(jí)與 254 級(jí)之間的亮度差異和 2級(jí)與 1級(jí)之間亮度差異相比則其差異超過(guò) 50 倍。 在這樣條件的數(shù)據(jù)處理要求下， 8192 級(jí)實(shí)際亮度空間下實(shí)現(xiàn) 256 級(jí)數(shù)據(jù)亮度非線性已經(jīng)是理想值的下限，更小的轉(zhuǎn)換數(shù)值空間，如 256 級(jí)則無(wú)法實(shí)現(xiàn)不同值的非線性校正；而 512 級(jí)、 1024 級(jí)等，則很難實(shí)現(xiàn)逼真的顯示效果。 . 三基色 LED顯示屏白平衡、色偏差 （ 1）三基色 LED 顯示屏的工作原理及白平衡 三基色 LED 顯示屏的每個(gè)像素點(diǎn)由紅、綠、藍(lán)三種基色的發(fā)光二極管組成 。 其工作原理就是用計(jì)算機(jī)分別控制每個(gè)點(diǎn)的三種基色，用調(diào)節(jié)脈沖寬度的方式 使每個(gè)基色呈現(xiàn)出若干級(jí)亮度，比如，紅色 256 級(jí)、綠色 256 級(jí)、藍(lán)色 256 級(jí)； 三種基色各級(jí)亮度的不同組合就能產(chǎn)生： 2563=16， 777， 216 種顏色 通過(guò)一定的技術(shù)手段，將計(jì)算機(jī)顯示緩存的數(shù)據(jù)以點(diǎn) 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的方式發(fā)向顯示屏，顯示屏內(nèi)的控制器再根據(jù)這些數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的顏色，就可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)顯 戶外全彩色顯示屏方案 設(shè)計(jì)單位：深圳市銳拓?zé)麸椪彰饔邢薰? 23 示器圖像在顯示屏上的映射。當(dāng)數(shù)據(jù)傳送的幀速度與計(jì)算機(jī)的幀速度同步時(shí)，就可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)顯示圖像在顯示屏上的動(dòng)態(tài)映射。 所謂白平衡是指當(dāng)每種基色 都達(dá)到最高一級(jí)的亮度時(shí)，在一定的距離以外 視覺(jué)上呈現(xiàn)出色溫為 6500K 的白色。 （ 2）三基色 LED 顯示屏白平衡的溫度特性 純綠和純藍(lán)管的亮度與溫度的關(guān)系不大，而紅色變化很大。在 0℃～ 70℃ 的范圍內(nèi)變化 55%，即使按正常工作的 20℃～ 50℃亮度變化也有 25%。這就意 味著在一個(gè)在特定溫度下生產(chǎn)調(diào)試達(dá)到白平衡的顯示屏隨著工作溫度的變化會(huì) 失去平衡?；蛘哂捎谄羶?nèi)的溫度分布不均勻使得整個(gè)顯示屏播放一段時(shí)間后會(huì) 呈現(xiàn)“花臉”現(xiàn)象。因此，三基色顯示屏的散熱系統(tǒng)不僅僅要解決降溫問(wèn)題， 更要解決溫度分布的均勻 性問(wèn)題。