LED显示屏设计方案.pdf
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1、. . 目录 第一部分LED 显示屏概述2 第二部分系统技术特色10 第三部分系统的显示功能13 第四部分系统方案设计16 第五部分工程报价17 第六部分项目建设计划20 . . 第一部分LED显示屏概述 LED 显示屏是集光电子技术、微电子技术、计算机技术、信息处理技术 于一体的高技术产品,可用来显示文字、计算机屏幕同步的图形。以其独具 一格的优势,成为目前国际上使用广泛的显示系统,是信息传播的重要媒体。 随着大规模集成电路和计算机技术的高速发展,得到了飞速发展,它 与传统的显示媒体 -多彩霓虹灯、象素管电视墙、四色磁翻板相比较, 它以其超大画面、超强视觉、动态影像显示效果好、故障低、能耗少
2、、使用 寿命长、显示内容多样、显示方式丰富、性能价格比高等优势,作为新一代 的显示媒体, 已广泛应用于各行各业。 特别是灰度显示屏以其现代化、智能 化的姿态用于企、 事业单位形象宣传和公共场所信息显示,已成为不可或缺 的显示窗口。 纵观 LED显示屏发展过程, 与当代科学技术的进步密切相关。随着电子 元器件性能的提高,大规模集成电路和计算机技术的发展,LED器件的可靠 性及亮度不断提高,成本不断下降,市场需求的大幅度增长,使国内LED 显示屏进入快速发展的阶段, 出现了多级灰度的LED视频显示屏,与电视墙、 背投式投影屏相比, LED显示屏以其亮度高、对比度强、可全天候运行等优 势,得到了广泛
3、的应用,现在已成为金融、医疗、工商、机场、车站、体育 场馆等公众场所必不可少的宣传媒体设备。 尤其是室内全彩屏 (即室内三基色屏 ) 因其全色全息、颗粒小、色彩逼真 的优点而成为今后一个时期内LED屏的发展方向,随着该类发光器件的日趋 精致及大幅降价 , 室内全彩屏必将大受市场的青睐, 以弥补彩色投影及其他 设备的不足。 . . LED显示屏的基本构成 简单地讲 LED显示屏就是由若干个可组合拼接的显示单元(单元显示板或单 元显示箱体 )构成屏体,再加上一套适当的控制器 ( 主控板或控制系统 ) 。所以多 种规格的显示板 (或单元箱体 ) 配合不同控制技术的控制器就可以组成许多种 LED显示屏
4、,以满足不同环境,不同显示要求的需要。 仔细分解一个 LED显示屏,它由以下一些要素构成 (以较为复杂的同步视频 屏为例 ): 一、 金属结构框架 户内屏一般由铝合金构成内框架, 搭载显示板等各种电路板以及开关电源, 外边框采用茶色铝合金方管,或铝合金包不锈钢,或钣金一体化制成。 户外屏框架根据屏体大小及承重能力一般为角钢或工字钢构成,外框可采 用铝塑板进行装饰。 二、 显示单元 是显示屏的主体部分,由发光材料及驱动电路构成。户内屏就是各种规格 的单元显示板,户外屏就是单元箱体。 三、扫描控制板 该电路板的功能是数据缓冲, 产生各种扫描信号以及占空比灰度控制信号。 四、 开关电源 将 220V
5、交流电变为各种直流电提供给各种电路。 五、 双绞线传输电缆 主控仪产生的显示数据及各种控制信号由双绞线电缆传输至屏体。 六、 主控制仪 将输入的 RGB 数字视频信号缓冲,灰度变换,重新组织,并产生各种控制 信号。 七、专用显示卡及多媒体卡 专用显示卡除具有电脑显示卡的基本功能外还同时输出数字RGB 信号及 行,场,消隐等信号给主控仪。 多媒体卡除以上功能外还可将输入的模拟Video 信号变为数字 RGB 信号(即视频采集 )。 八、 控制计算机及其外设 九、 其他信息源 电视、 DVD/VCD 机、摄像机、录像机及切换矩阵等。 . . LED显示屏工作原理 LED显示屏是根据 RGB 的配色
6、原理, 将红、绿、蓝三种颜色的发光二极管经 过不同的物理排列,然后将多媒体视频控制技术和超大规模集成电路综合应用 技术结合在一起的大型电子信息显示系统。采用网络系统控制技术使显示信息 的制作、处理、存储和传输更加安全、迅捷、可靠。采用PLC控制技术,实现 对系统配电和使用环境完全自动化的监控,使系统的智能化程度更高。 一、RGB 配色原理图 二、LED显示屏是集光电及计算机技术于一体的高技术产品,其总体框图如下: . . LED 显示屏软件方案 一、软件的制作 在谈论 LED多媒体显示屏的时候,其应用软件的性能不应该被忽视, 因为软件是整个设备不可分割的组成部分,而且对于计算机应用系统而言,
7、操作人员是通过软件界面才能与设备对话,进行有关操作,所以软件也就 在一定程度上决定着设备的功能和性能。 1、软件的设计 软件应包括嵌入式软件和用户软件两部分。嵌入式软件是指固化在设 备内部的软件,它可以看成为硬件的一部分,并不直接跟用户打交道,其 编程要求是:高效,简练,可靠。 以下所说的软件主要是指用户软件,它以PC机(可以是工作站)为媒 介,为广大用户提供设备操作的平台。 很显然,软件作为设备的一部分,同样要符合前面所述的网络化,高 性能,实时性,容错性,故障检测,可靠性,可扩充性,美观性等要求。 除此以外,它还要求具有友好的界面,完善的功能,可靠的性能,能够高 效运作。 系统软件的总体要
8、求是提供简单和交互的节目制作/ 播放环境 , 实现中用 层次化 ,模块化的设计方法 , 有良好的可靠性和可扩充性, 结构如下 : . . 该软件系统包括支撑环境、计算机图文显示或多媒体节目播放软件、特技 软件、多媒体数据库等几个部分, 以下分别就功能和性能加以说明。 其支撑环境包括操作系统、中文环境和设备驱动程序三大部分: 操作系统: Windows 2000/XP ( 中文版 ) 中文环境:使用先进的 True Type字体,有二十余种字体, 字体无级放大, 不产生锯齿、变形。 硬件驱动软件:在Windows下,系统以动态链接库的形式,支持应用软件 操作。 . . 2、 软件构成框图 工具软
9、件3DS Animator BC+ WORD 多媒体软件多媒体制作软件 多媒体播放软件 转播软件 操作系统 二、多媒体播放软件包 节目播放软件是我公司联合开发, 具有完全版权的多媒体应用软件, 提 供对声音、动画、文字、视频等多种媒体对象的一致支持, 具有良好的人机界 面,软件具有以下特点 : 自动安装各底层驱动模块,支持多媒体卡、声霸卡、调制解调器和其它设 备,支持 VGA 同步, 支持声音与图像同步输出。 软件的多个实例可同时运行, 即播放窗口可以有多个( 在目前硬件条件下, 只能有一个视频窗口为活动窗口, 其它为非视频窗口 )。 可以对视频窗口的大小进行连续无级调节,图像不变形,这一特点
10、对LED 大 屏幕尤为重要 , 因为通常用户屏幕的行列数小于电视全屏。 在多媒体技术中 , 可以使VGA 的图像与视频同时在屏幕上出现,首先,可以产 生胜似字幕机的效果,电视、录像、影碟节目为背景,在屏幕上产生滚动、 移动、闪烁、左右移、放大、缩小、拉长、压扁、上下滚动、覆盖、随机 . . 等文字和图像的显示效果; 其次, 可以将二维 / 三维动画与视频迭加和多种 特技混合效果,再配上声响效果,可达到类似于真实人物与卡通人物共同 表演的效果。 播放过程的完全控制, 与一般影碟机类似,播放时可随时跳到任何一档节 目,可以用正常速度或者快速播放,也可以单步播放,在播放过程中可随 时暂停播放,然后从
11、暂停处重新开始,系统还随时指出当前时间和节目, 非常便于使用。同样,还可以对演播效果及亮度、对比度、颜色随时进行 调整,以求最佳观看效果。 提供接口和软件与控制电脑的网上数据进行通讯,把数据通过编辑送给大 屏幕显示。 三、系统的数据处理平台 1、网络选择 根据应用分析,网络传输骨干采用以太网(10M/100M )带宽,站点可直 接连入端口交换机, 亦可连入二级 HUB ,网络传输带宽可保证数据无阻塞的传 输要求。 网络操作系统采用高效高可靠性的MICROSOFT的网络操作系统,其安全 性符合 C2级标准,且以后扩展也很方便,工作站操作系统采用Windows 98 桌面操作系统,其界面友好、易于
12、操作,且互联能力强,整个网络体系构成 C/S 结构。通过采用综合布线系统使网络配置和管理更有效。 . . 2 、网络拓扑结构示意图 交换机 文件服务器 显示屏播放机 音、视屏矩阵开关 视 频 特 技 编辑机 录像机影碟机 卫星电视 接收机 摄像机 电视转播车 LED 显示屏 . . 第二部分系 统技术特色 一、 256/16384级非线性 可实现线性 16384 级到非线性 256 级灰度实时校正。 由于 LED的发光特性 和显像管不同, 因此,必须对 LED显示屏的输出灰度进行非线性校正。目前我 公司可实现从线性16384 级到非线性 256 级灰度的实时校正, 目前是为数不多 突破万次灰度
13、级的企业, 并且校正系数可从2.2 至 2.8 连续可调,其技术指标 居世界领先水平。确保画面层次清晰、色彩鲜艳、对比度好、信噪比高。 二、消除马赛克 马赛克产生的原因共有以下几条: 同一块显示屏选用了不同规格的LED 。 由于各模块之间的平整度不能保证绝对一致,同时由于以往LED的视角 较小,因此造成各模块相对于某一观察点的亮度不一致。 针对上述产生马赛克的原因,我公司采取了以下针对措施,从根本上消除 马赛克现象: 针对原因一, 我公司严格规定了同一块屏,必须选用同一品牌、 同一型 号、同一档次、同一批号的LED 。 提高显示屏的平整度, 相邻模块之间的平整度达到或超过了行业规范中 的最高水
14、平,同时在该项目上选用了全世界最高亮度的大视角LED ,从 而从根本上消除了由于模块之间的不平整带来的马赛克现象。 以上措施可从根本上消除马赛克效应,同时避免了采用单模组亮度控制带 来的后遗症。 单模组亮度控制技术, 是采用改变各模块之间各基色LED的平均 电流从而调节模块的亮度,达到消除马赛克现象。 但它的后遗症是: 由于模块 之间的平均电流不一致, 从而造成在使用一段时间后,各模块之间的亮度衰减 不一致,从而产生新的马赛克现象。因而,采用单模组亮度控制技术来消除马 赛克现象实际上是一种治标不治本的措施。而我公司采取的三大措施是治本措 施,可保证显示屏长期不出现马赛克现象。因此,我公司不赞同
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