全彩led技术方案样本.docx
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全彩led技术方案样本
第一章PH6_LED全彩显示系统简介
1．系统概述
全彩显示系统作为光、电、声结合多媒体高科技产品，重要涉及如下某些：
显示屏体、控制主机及通讯系统、计算机及计算机外设、视频外设、系统软件、功率放大器、音箱、可实现图文信息与音频信号同步等。
由于LED传媒显示系统与其她显示系统相比具备某些不可代替技术优势和特点：
其视角大、响应速度快、可视距离远、规格品种多、使用寿命长、应用范畴广等，因此对设计规定更加严谨、各某些设备运营安全可靠。
我公司使用全彩LED显示系统，其重要元器件均采用进口器件，整个系统具备高清晰度、高辨别率、亮度均匀、图像色彩柔和逼真、灰度层次丰富、立体感强、可同步播放视频媒体先进功能；它还具备操作简朴、维修以便、工作性能稳定、抗干扰能力强、寿命长等各种长处。
是一种功能全、综合性强当代多媒体网络视频系统。
2．系统功能
播放系统可以灵活输入及播放各种信息，具备功能有：
⏹可以实时显示全彩色视频图像，实现现场转播；
⏹可以实时播放央视新闻节目或卫星电视；
⏹播放录像机、影碟机等视频节目；
⏹可以满足文艺表演使用规定，播放现场摄像机摄像信号，预留输入接口；
⏹具备同步播放左右不同比例画面及文字功能；容许叠加字幕以及其她视频特技；
⏹播放来自各种设备视频信号，并能随时切换不同视频源，通过多媒体控制器监控与切换，并可对视频画面进行缩小或放大操作。
⏹文字：
可播放各种文字各种字体，字形和不同文字信息，还能实现单行左移、多行上移、左右拉、上下推、翻页、移动、飘雪、缩放、闪烁等十余种显示功能，可以输入不同国家文字。
⏹可进行日期、时间显示或字符串、表达式显示；
⏹动画：
能播放用MAYA/3DSstudio等软件制作二、三维动画，并支持用压缩卡采集AVI信号，鼎彩软件包具备以便界面接口，丰富材料库，形体库和先进渲染技术，能制作高质量三维动画，使广告创意成为逼真现实。
3．系统构成
全彩LED显示系统重要涉及两某些：
显示屏控制（视频）系统和软件播放系统。
这两某些通过有机结合可实现图文信息与音频信号实时显示。
1）显示屏控制系统
显示屏控制系统重要用于实现显示屏控制，视频信号输入输出。
系统涉及：
显示屏体、控制主机及通讯系统、计算机及计算机外设、视频外设、功率放大器、音箱、系统软件、显示软件等。
2）软件播放系统
LED播放软件。
系统
构造图
4．系统构造图
第三章总体设计思路
1．需求分析
1）显示多样性分析
室内LED显示屏安装在一种特殊使用环境，可以显示各类宣传标语、广告、动画、视频图象，以及实时播放视频（电视现场转播）等。
LED显示屏作为当代化宣传不可缺少设施，其显示方式可实现同步播放VGA信号（各种DVD、VCD播放简介等）。
充分阐明了我公司全彩表贴LED显示屏显示方式多样性。
2）显示稳定性分析
全彩色显示屏是服务于公众传媒设施，因此规定显示文字、图像信息刷新快、配色柔和、显示稳定，如有“频闪”、“水波纹”“马赛克”等现象，则会大大影响观众观看质量和情绪，因而显示屏稳定性至关重要。
室内全彩表贴显示屏电子显示屏重要用于重要信息发布和宣传，任何一点故障都会影响观看者情绪波动，导致不良后果，因此显示屏应当在工作时达到稳定、可靠，作到万无一失。
这就规定在设计、生产、安装、调试时，将显示屏质量放在首位，用有效质量体系来保证整个过程，充分考虑环境、温度、电磁干扰等外界因素对显示屏及系统影响，保证贵单位显示屏达到高原则，以适应其应用。
3）显示环境分析
环境对显示屏影响有如下几点必要考虑：
⏹显示屏运营中要保持稳定，其中一种核心因素就是对温度调节和循环散热系统。
我公司针对特别是户内显示屏采用了环境集控系统，有效控制屏体内部温湿度，使系统稳定性大大提高。
⏹由于显示屏属于特殊显示产品，其环境照度变化，会严重影响显示屏观赏效果，针对此状况，我公司特提供显示屏亮度自动调节系统，适时调节显示亮度，使之与环境亮度相适应，以保证在任何环境下显示屏都能达到最佳显示效果。
4）显示内容分析
⏹实况播放：
大型活动信息实时转播及广告宣传、新闻发布、告知。
⏹标语广告：
广告、二维、三维动画、图形、图片等显示。
5）系统集成分析
由于显示屏是服务于广告、宣传等特殊显示媒体，因而显示屏控制系统是电子信息系统重要构成某些。
显示屏机器控制系统应高度系统化，使之可以以便地同网络中心弱电总控制室及各分控中心融为一体，使之高效服务于各种大型广告宣传活动。
并且考虑到整个系统集成兼容性，所有显示屏和其她设备均采用原则接口和合同，完全实现即插即用。
形成一套与INTERNET等媒体共享信息网络。
2．设计思路
1）概要
LED显示系统由编辑某些、显示某些、视频控制某些、自动控制某些（光传感系统）和其他各系统接口某些等构成。
本系统编辑某些重要是将显示屏上要显示信息通过一台编辑机按照客户规定方式进行编辑，然后通过网络将编辑好文献传播给播出机，按照预定方式进行播放。
视频控制系统由录像机、影碟机、广播系统、闭路电视、卫星接受机及其他视频设备构成，这些视频设备通过多路音视频控制台依照顾客需要播放适当视频节目或将视频节目通过专门控制软件编辑后进行播放。
多路视频控制台可通过播出机串口实现无人值守自动播放功能。
可依照客户预先编排好播放顺序播放各种视频。
自动控制某些重要由光传感系统等构成，光传感系统通过光传感器将环境亮度传播给显示某些控制板，经FPGA解决后变化控制板送给驱动板使能信号，以达到调节显示屏亮度目。
2）智能化显示简介
电子信息（CEIS）涉及：
寻常运营基本子系统、安全保障子系统、为大型活动服务子系统、大型活动信息服务子系统。
其中LED大屏幕显示系统（DAS）属于信息服务子系统一某些。
LED电子显示屏系统（DAS）用来发布各类消息，播放宣传信息，及各种视频、动画、文字等商务内容。
大屏幕显示系统是信息服务基本子系统，它将直接影响基本设施档次。
同步，由于其功能及综合效应十分符合当前市场经济新规定，因此系统设备前期硬件投资贵单位当代化建设，和增进贵单位整体规划具备十分重要意义。
3）屏体设计概要
依照现场勘察并结合本地常年气候条件，公司对本LED显示屏做如下设计：
亮度：
由于电子显示屏规定真正全天候工作，这就对显示屏白天效果提出了很高规定；同步又由于白天光照较好，因此对显示屏亮度规定就更高，只有这样才可以保证在任何亮度条件下，显示屏都可以显示高品质图像。
以上三种发光二极管按表贴三合一构成一种像素，每平方米亮度不不大于1500cd。
⏹视角：
要使在一定范畴内观众都能正常观看户内显示屏显示内容，就规定显示屏视角尽量大，保证观众可以清晰地观看安装于户内显示屏显示内容。
我公司采用发光二极管视角符合标书中规定：
水平视角不不大于120°﹑垂直上视角不不大于15°﹑垂直下视角不不大于35°。
其他设计概要
⏹对于安装构造设计由专业建筑设计院严格依照国家建筑质量原则设计安装图纸;
⏹对配电系统严格按照国家电气设备安全原则进行设计;
⏹对屏体防护级别严格按照国家建筑工程质量检测评估原则设计。
5）系统功能
⏹视频显示功能：
实现VGA与Video信号转换，通过专门控制软件可实现图象与文字叠加；
⏹视频图像播出功能
实现显示视频图像，实现现场传播，转播广播电视及卫星电视；播放录像机，实现现场转播，转播广播电视及卫星电视；播放录像机、影碟机等视频节目；通过专门控制软件实现电视画面上叠加文字信息，全景、特写等实时编辑和播放功能；可在文艺表演时实时转播，或播放背景画面等。
⏹播放计算机信息功能
可显示各种图形、图案、动画等计算机信息；可显示中文、英文、数字等各种文字，有各种字型选取，文字可无级放缩；播放系统使用以便，可输入及播放不同信息，具备全自动播放功能；播出方式有单、多行平移、单、多行上下移、左右拉、上下拉、旋转、缩小、放大、闪烁、开窗、滚动等各种方式。
⏹其她功能
原则网络接口，可与内部信息网相联，同步播出网络信息实现网络控制；可与其她原则网络连网，同步播放网络信息，实现网络控制，通过网络上Internete网和有线电视网；通过上网，访问制造公司网址，可如下载显示屏各类最新控制软件，以便实现软件升级，并可以在网上实时解答顾客使用疑难；
第四章设计方案
1．显示屏特点
⏹模块化设计，各种尺寸组合，图文并茂，高清晰度，画面细质，立体层次感强；
⏹具备4096级超级灰度控制，显示颜色达16.7M色，图像清晰逼真；
⏹采用静态恒流方式，大功率驱动，充分保证发光亮度；
⏹具备亮度调节功能，可在不同亮度环境下获得最佳播放效果，全面采用进口大规模集成电路，可靠性大大提高；
⏹内容丰富：
可显示文字、图表、图像等视频信息；
⏹信息广泛：
显示信息量不受限制；
⏹性价比高，显示性能好，像素管可采用各种规格；
⏹支持各种计算机原则网络接口，联网以便，可实现远程实时控制。
2．应用范畴
全彩色显示屏重要用于显示各种宣传信息，信息含量大，可显示文字、视频、图表、动画、图像等内容。
可用于：
⏹都市广场、行政大楼、会展中心、体育场馆、多功能厅动态显示和实况播放：
⏹机场、车站、港口、码头等交通信息显示；
⏹政府机关、工商税务政策、政令发布及政务公开等显示内容；
⏹银行、邮政、电信、医院、电力等行业进行服务内容、服务宗旨宣传及信息显示；
⏹道路交通信息显示；
4．某些技术指标
PH6mm表贴全彩
（1）像素点参数
序号
项目
参数
1
管芯
晶元
2
像数构成
PH6红绿蓝表贴三合一
（2）屏体技术参数
1
屏体面积
详细见报价方案
2
平整度
任意相邻像素间≤1mm；模块拼接间隙<1mm；整屏平整度<1mm
3
亮度调节
自动/手动无级亮度调节不不大于32级
4
驱动方式
数字可调节，恒流驱动
5
视 角
水平视角：
≥±60度垂直上视角：
≥15度，下视角≥35度
6
可视距离
6米—50米
7
灰度级别
4096级
8
显示颜色
16777216种
9
信号解决能力
10比特
10
画面刷新速度
电视信号≧100Hz，计算机信号≧120Hz
11
反γ校正曲线
具备三条以上可调节γ曲线
12
扫描速度
>240HZ
13
控制方式
与计算机监视器同步（点点相应）
14
各种输入良好兼容性
显示系统设有各种信号输入接口，可输入PAL、NTSC、SECAM电视制作式信号，并自动辨认，可完毕4：
3及16：
9图像解决。
原则计算机显示接口和支持各种显示辨别率。
15
专业视频图像解决技术
采用智能视频控制盒技术
16
屏幕寿命
不不大于10万小时
17
失控点
0.0001（呈离散分布且不容许有长亮点）
18
均匀性
摸组内各基色亮度均匀性≤5%
19
机械精度
模块平整度≤1.0mm，拼缝精度≤1.0mm
20
工作电压
AC380V±15%（三相五线制）50HZ±10%
21
功 耗
800W/㎡（max）
22
持续工作时间
>72小时
23
平均无端障时间
>10000小时
24
工作环境温度
-20℃~+65℃
25
工作环境湿度
10%—90%RH
26
软件接口
原则计算机网络接口
3）防护办法
防潮
焊锡采用云南抗氧化锡膏，焊接工艺采用波峰焊，线路板具备绿油隔氧层，防止了线路潮湿、氧化，提高了使用寿命。
此外还采用了船舶工业防腐蚀技术加以解决。
防静电
对于户内屏，考虑防静电十分必要：
一是保证接地良好，接地电阻不不不大于4欧姆。
二是在普通人可以摸到地方绝缘电阻不不大于10兆欧。
三是分离强电与弱电接地。
四是采用蔽屏网，防静电。
防电磁干扰
本系统为隔绝内部与外部电磁环境而设计抗干扰电路，防止了外部环境电磁场引起电磁环境变化，对屏内和屏外电子设备影响极小，达到GB/T13926.3-92和GB9254-88规定；
第五章技术特色
1．LEDγ校正技术
来自计算机和电视信号，为了修正CRT显像管非线性特性（γ特性），对信号进行了γ预校正，如果将这样信号原封不动地呈现到全彩LED显示屏上，就会导致对比度低，模糊图像，这是由于LED不具备CRTγ特性。
因而咱们采用了在普通γ校正系数从2.2至2.8持续可调基本上再加一阶段适合全色LEDγ校正办法（见下图），依照LED发光、亮度特性和全彩LED安顿环境，在系统中将校正系数制表，由此可以实现信号线性化，从而提高图像自身对比度和清晰度。
保证画面层次清晰、色彩鲜艳、对比度好、信噪比高。
2．消除马赛克现象
1）马赛克现象产生因素共有如下几条：
同一块显示屏选用了不同档次LED。
由于各模块之间平整度不能保证绝对一致，同步由于以往LED视角较小，因而导致各模块相对于某一观测点亮度不一致。
2）针对上述产生马赛克因素，我公司采用了如下针对办法：
（从主线上消除马赛克现象）
⏹我公司严格规定每屏必要选用同一品牌、同一型号、同一档次LED；提高显示屏平整度，相邻模块之间平整度达到了行业规范中最高水平；同步在该项目上选用了适合室内使用管芯。
我公司采用科学办法，从设计、加工、安装、调试各个环节以严格工艺办法保证显示屏尺寸精度，以保证显示屏有良好外形观看效果、平整度、平面弧度、垂直度及水平度等。
众所周知，从人眼特点而言对局部不平整很容易察觉，而对整体尺寸误差却很难发现。
因而一方面要保证显示屏没有高低及像素间隔突变。
显示模块安装于数控加工安装槽钢上以保证刚性及平整度。
以上办法可从主线上消除马赛克效应。
同步避免了采用单模组亮度控制带来后遗症。
⏹单模组亮度控制技术，是采用变化各模块之间各基色LED平均电流从而调节模块亮度，达到消除马赛克现象。
但它后遗症是：
由于模块之间平均电流不一致，从而导致在使用一段时间后，各模块之间亮度衰减不一致，从而产生新马赛克现象。
因而，采用单模组亮度控制技术来消除马赛克现象事实上是一种治标不治本办法。
而我公司采用以上办法是治本办法，可保证显示屏长期不浮现马赛克现象。
我公司只是运用单模组亮度控制技术进行白平衡调节。
3.灰度解决技术
我公司采用全数字化控制技术，实现了显示屏4096级灰度实时显示，校正系数持续可调，其技术指标居行业领先水平。
画面层次清晰、色彩鲜艳、对比度好、信噪比高。
4．新型恒流驱动
我公司全彩LED显示屏采用先进第二代恒流驱动集成电路（台湾聚积5024恒流驱动芯片），并对外围电路进行改进，开发出了一种新型恒流驱动电路，使其输出电流误差降到最低，它采用办法是通过数字测量各芯片输出电流误差值，通过调节相应芯片内部电流调节寄存器，减小各芯片内误差，使整屏电流趋向原定设计值，其电流调节精度为0.15625mA（即20mA1/128），其技术性能指标达到世界领先水平。
5．可视范畴设立
可视角度
为了使光适度扩散，正面亮度和侧面亮度比率一定要小，这样才干从显示屏正面或侧面看到画面。
普通把正面亮度值50%（半值角度）定为侧面可视角极限值。
从以上计算式可以得出（0.5）半值角度越大可视角度就越大。
为了扩大可视角度，普通都把配光特性做成扇形或心形。
具备同一光能（光束单位cm）LED在扩散光时与它扩散面积（可视角度）成反比，并且亮度会变低。
为了保证同样亮度必要把可视角度扩大2倍，这样就需要4倍光能。
水平120度，垂直120度可视角度是室外显示屏系统应具备条件。
红、绿、蓝三基色色品坐标选取：
红、绿、蓝三基色色品坐标选取普通遵循两个原则：
⏹红、绿、蓝三基色色品坐标所构成色彩范畴尽量大。
⏹在第一条前提下，红、绿、蓝三基色色品坐标尽量接近彩电红、绿、蓝三基色色品坐标。
⏹画面设计（重要依照可视距离、像素间距以及安装位置来决定）
可视距离
可视距离是由画面大小、像素间距及显示内容所决定，依照人眼特性，最短可视距离即人眼睛视角（上下方）约为九度左右，从人眼球出发，以D距离注视某一点时，映入眼帘图像高度为H，其关系式如图：
6．视频信号解决功能
一种高品质LED全色显示系统，除了发光部件对的设计外，其视频信号解决也是非常重要，能否真实、可靠、高质量还原图像，取决于视频信号对的解决。
当前行业内普通采用多媒体卡进行视频播放，而我公司使用了专用视频控制器，其具备如下功能：
⏹视频噪声抑制解决
⏹12比特AD转换
⏹数字视频解码技术
⏹帧格式上行及下行变换
⏹精准数字内插，可进一步提高显示辨别率
⏹γ校正技术，可提高画面层次
⏹迅速运动补偿技术应用，消除了由帧格式变换所带来运动图像拉毛现象。
此外，咱们懂得数字电视比起模仿电视，画面质量有了极大提高，它可消除信号在传播过程中带来失真和噪声。
该视频控制器比业界普通采用多媒体方式播放视频信号辨别信号辨别率更高，色彩更鲜艳，其技术水准达国内领先水平。
逐行视频解决方式
大型LED全色显示系统像素间距远不不大于家用电视监视器，普通电视机采用（PAL）625行扫描线隔行扫描，几乎看不到有不和谐之处，但此种办法直接用于大型LED全色显示系统，画面模糊。
图像不清就很明显。
因而在咱们全彩LED显示系统里应用了HDTV技术，采用了1/60s满扫描625行线逐行方式和运动补偿技术，既保持和PAL方式亲和性，又保证了闪烁少平滑显像，使影像成比例缩放，具备更精细、更清晰画面。
高对比度
为了可以清晰显示出亮度均一文字和图像，具备辨认周边环境亮度与发光光源点（LED）之间明暗是非常必要。
定量表达图像好坏普通都用对比度作为指标。
不发光时亮度与周边亮度，以及反射光对周边光线亮度形成正比例，而对比度则成反比例。
因此要有随着环境亮度变化自动调节显示屏显示亮度功能。
亮度均匀性
我公司拥有逐点矫正显示屏亮度均匀性技术，从主线上消除了由于发光管亮度不一致带来“马赛克”现象。
使显示画面更清晰、更逼真。
亮度自动调节
显示屏可依照环境温度、湿度、电压电流变化等因素自动调节亮度。
高清晰度
清晰度高低是由显示画面像素所决定，使用像素量越多，被显示画面清晰度就越高，如屏幕显示面积相似，点间距越小所用像素就会增多，画面清晰度就越高。
本次设计我公司采用间距6mm全彩色显示屏，每平方米像素达27777个，属于高密度室内全彩色系统。
显示画面细腻、播放内容丰富、容量大。
色彩真实再现
色彩再现是三种原色（红、绿、蓝）不同组合而形成，它范畴由各个发光元素色波长、亮度比、亮度以及色彩微调数来决定。
因而这三种原色色度（色彩波长）越逼真，色彩再现性就越好。
⏹色彩再现范畴由3原色波长而构成三角形面积来决定，面积越大越好。
⏹色彩再现精彩限度决定于3原色灰度级数。
⏹当前普通LED全彩显示系统3基色采用线性256个灰度级。
⏹高品质LED全彩显示系统三原色采用非线性4096个灰度级。
当前我公司可实现从线性65536级到非线性4096级灰度实时校正，并且校正系数可从2.2至2.8持续可调，其技术指标居世界领先水平。
保证画面层次清晰、色彩鲜艳、对比度好、信噪比高。
清晰影像再现
能否再现清晰影像和余影时间，与单位时间画面数有很大关系。
余影时间由显示材料发光特性决定。
同放电管及CRT相比LED有较好发光特性。
为了再现清晰流畅影像必要每秒传送60幅以上画面，画面切换必要为全画面同步切换，而非扫描方式。
6．高性能控制机制
在普通家庭里都浸透着多媒体今天，作为显示终端LED全色显示屏必要可以依照各种各样需要提供最适合载体功能，以满足网络多媒体需要。
⏹支持PAL、NTSC、SECAM制式接入，采用统一视频解决技术，保证所有制式图像显示效果最佳性，对RGB信号无级缩放，以满足适合显示尺寸。
⏹支持VGA输入，实现文本、动画显示，有各种显示功能，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16级或持续亮度可调及色度微调。
⏹具备65536级灰度显示能力，能实现每色非线性1024级灰度，具备107万色以上体现能力。
⏹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。
7．DPNR（数码图像减噪）降噪解决电路
由于传播媒介带来噪声和模数转换量化噪声，极大地影响了显示屏视频显示效果，必要采用一定降噪解决办法。
我公司用大规模可编程集成电路开发了具备递归和中值滤波功能LED控制系统，对细节信息少图像能减少杂信号，对细节信息多图像，可提高画质，实现自然、逼真画面，此外系统还具备数码图像清晰度增强电路，能强化亮度信号轮廓，大幅度提高了图像鲜明度，可以再现图像细腻、生动质感，更好地改进了全色屏视频图像观赏效果。
8．可靠性设计
1）模块化设计
整个显示画面采用模块化设计理念，模组四周有弹性良好密封胶条，可保证安装完毕后，整屏具备良好防护能力。
模块外壳采用PC材料开模成形，可保证像素中心间距精度不大于0.5mm，模块机械精度不大于1mm，任意相邻像素平整度不大于1mm。
从设计，加工，安装，调试各个环节以严格工艺办法保证显示屏尺寸精度，以保证显示屏有良好外形观看效果、平整度、平面弧度、垂直度及水平度等。
模块采用箱体构造以保证刚性，固定箱体网架用冷轧钢板成形有较高平整度。
显示屏在安装过程中，采用激光测距仪进行平整度控制，可以保证显示屏平整度达到如下原则：
⏹大屏平整度优于1.0mm
⏹水平错位不大于1.0mm
⏹垂直错位不大于1.0mm
2）耐久性办法
⏹“三防”
显示屏所有电路板都经三防解决，我公司三防解决根据海军设备原则，使显示屏可以长期工作，在我公司显示屏系统中接插件数量很少，绝大多采用表贴器件，这适合对电路印制板、元器件、焊点等全面进行“三防”解决，我公司是国内同行中唯数不多真正按军工原则进行“三防”解决公司。
人们懂得，“三防”材料优劣对显示屏“三防”效果至关重要，由于我公司采用海军舰载雷达三防材料，其特殊配比使得显示屏能经得起恶劣条件考验，满足军工级规定。
“三防”按构造又可分为整体三防和局部三防，有公司只对某些核心器件进行三防，有公司则是对所有核心器件三防；按生产工艺又可分为“刷防”、“喷防”和“浸防”，军工级普通采用“浸防”，“浸防”可以保证显示屏元器件都可靠地通过三防解决。
我公司以为对显示屏这种使用寿命较长、使用环境较差、元器件数量繁多系统，为保证显示屏使用可靠性，要对显示屏三防进行严格过程控制，要采用“浸防”工艺。
此外，采用载流焊接技术焊接LED和贴片元器件，客观上消除了手工焊锡中遗留松香对三防破坏，做到真正全“三防”工艺。
⏹所有模块都通过防振动实验，保证显示屏具备抗震功能。
⏹所有模块都通过高低温实验，满足显示屏正常工作。
⏹为保证LED使用寿命，减低使用功耗，保证每一LED电流都不超过额定工作电流。
⏹保证LED驱动电源在额定电压和额定功率范畴内使用。
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