天津海河教育园区体育场、馆LED显示屏设计技术方案.doc

概述天津海河教育园区体育中心包括体育场、游泳馆、体育馆及公共实训中心在内的场馆将承接在津举办的2012年全国大运会和2013年东亚运动会的重要体育赛事。园内高校不仅可以在这里共享体育盛宴公共实训中心还将作为全国职业院校技能大赛的永久举办场地。 作为海河教育园区一期综合配套工程最重要的项目之一，体育中心位于园区起步区的南端，整体规划为一椭圆形，规划总用地面积为29.9公顷，建筑主体颜色为银白色。其中，体育场可容纳约3万人，游泳馆可容纳1500人，体育馆及公共实训中心建筑面积近7万平方米，体育馆可容约8000人。 海河教育园区体育中心效果图led显示屏已经成为现代化大型体育场馆的必备设施，在重大的体育赛事中使用大量的led 显示屏，从其使用的角度可以分为两类，一是全彩色视频led显示屏，用于在比赛现场播放赛场上（包括其他赛场）的精彩场面，或慢动作回放活精彩的特写镜头等，或者是用三维动画方式表现赛会和某一赛事等，总之就是一台巨型的彩色电视机。大型国际赛事，由于有大量的游客光临，许多人不能到赛场，也可以在城市中的公共场所树立全彩色大屏对赛场上的实况进行转播，使得更多的人也能如身临其境一样的参与。不过这不属于场馆建设的范围。另一种是计时记分显示屏，它与比赛的计时记分系统相连接，播放选手的比赛成绩和相关资料，从比赛的意义上来说，计时记分屏幕是更为重要，有的赛场可以没有视频大屏，但也不能没有用于计时记分的屏幕。计时记分屏幕，关键是实时准确清晰可见，并在这个基础上尽量做到生动和更强的表现力（如动画等）。计分显示屏主要以文字或文字加图形动画的方式显示选手的比赛成绩，资料，或其它信息。其颜色可以使单色，多色，或全色。文本信息应当有英文和本国文字，图形主要是显示选手的国家的国旗（世界上200多个参赛的国家和地区的旗帜多种多样，必须有全彩能力才能正确显示其国旗，如果不能准确显示，不如不显示也没有问题，雅典奥运会有的赛场就用了单色的，而以前的奥运会也没有在记分牌上显示选手的国旗）动画则适用于显示该项赛事或者是精彩场面如破纪录，进球等。根据中国建筑设计研究院设计的设计要求，天津海河教育园区体育中心包括体育场led显示屏由全彩屏和红绿双色文字屏组合成计时记分电子显示屏。天津海河教育园区体育场led显示屏技术指标：点间距20mm全彩led显示屏技术指标：1电器特性：输 入 电 压：交流220v10频 率：50hz平均消耗功率：300wm2 最大消耗功率：1200wm2 漏 电 流：1ma抗 电 强 度：50hz 1500v(交流有效值) 1分钟不发生绝缘击穿2环境参数：工作环境温度：2050存储环境温度：3060工作环境湿度：相对湿度95并且无冷凝3 机械特性：箱 体 外形尺寸：1280mm（宽）960mm（高）200mm（厚） 640mm（宽）960mm（高）200mm（厚）单元显示板尺寸：320mm160mm单 元 箱体重量：65kgm2 平 整 度：1mm4 显示特性：像素点密度：2500点m2 像素点间距：20.0mm像素点组成：红、绿、兰整 屏 亮度：7000cdm2 亮 度 调节：16级对 比 度：200（倍）灰 度 校正：非线性校正盲 点 率：310000亮度均匀性：5显 示 方式：由视频处理、播放器输出确定换 帧 频率：60hz刷 新 频率：600hz信 号 输入：dvd、摄像机、复合视频、分量视频、sdhd-sdi 、hdmi 、hdtv等视频信号。显示屏视角：水平90、垂直45驱 动 方式：恒流驱动灰 度 等级：1024级可 视 距离：5米-100米连续工作时间：48小时平均无故障时间：10000小时屏 体 寿命：100000小时软 件 接口：windowsxp点间距20mm双色led显示屏技术指标：1电器特性：输 入 电 压：交流220v10频 率：50hz平均消耗功率：300wm2 最大消耗功率：8000wm2 漏 电 流：1ma抗 电 强 度：50hz 1500v(交流有效值) 1分钟不发生绝缘击穿2环境参数：工作环境温度：2050存储环境温度：3060工作环境湿度：相对湿度95并且无冷凝5 机械特性：箱 体 外形尺寸：1280mm（宽）960mm（高）200mm（厚） 640mm（宽）960mm（高）200mm（厚）单元显示板尺寸：320mm160mm单 元 箱体重量：65kgm2 平 整 度：1mm6 显示特性：像素点密度：2500点m2 像素点间距：20.0mm像素点组成：2红、绿整 屏 亮度：7000cdm2 亮 度 调节：16级对 比 度：200（倍）灰 度 校正：非线性校正盲 点 率：310000亮度均匀性：5显 示 方式：由视频处理、播放器输出确定换 帧 频率：60hz刷 新 频率：600hz信 号 输入：dvd、摄像机、复合视频、分量视频、sdhd-sdi 、hdmi 、hdtv等视频信号。显示屏视角：水平90、垂直45驱 动 方式：恒流驱动灰 度 等级：1024级可 视 距离：5米-100米连续工作时间：48小时平均无故障时间：10000小时屏 体 寿命：100000小时软 件 接口：windowsxp天津海河教育园区体育场led显示屏功能： 满足视频播放、应有灰度深处理和运动补偿等技术， 良好的白平衡调整功能，确保视频效果 自动或手动亮度控制功能 gamma校正和色坐标校正功能 可通过摄像机进行实时现场转播，可转播电视及卫星电视节目 可播放vcd、vcr、 ld及各种自制视频信号节目，支持pal ntsc的各种制式，显示内容可以是计算机上的各种图文信息，来自于内部信息网或公众信息网的各种信息 支持数字高清视频、电视信号显示 具有电视画面上叠加文字信息功能，可在视频图像上叠加文字、图片、动画等，在文艺表演、大型实时播放相关背景画面等 可进行视频图像的实时转播，同时可进行新闻发布、重要通知、标语显示，显示屏可显示文字、图形图案动画等 具有4位当地标准时的数字软时钟显示，6位比赛数字时钟的正、倒计时，足球比赛的参数时显示 支持各国语言的显示，可显示中文、英文、数字及各种文字（包括西班牙文、法文、希腊文等）并有多种字体 显示的文字可以扩大、滚动等，字型选择功能，文字无极缩放功能。 具有图像、文字编辑功能 支持体育比赛软件并且界面平台友好，文字输入操作方便 系统操作平台：windows xp中英文版天津海河教育园区体育场led显示屏系统组成 42系统组成框图：设计依据：gb 2423.12001 电工电子产品基本环境试验规程 试验a：低温试验方法 gb 2423.21989 电工电子产品基本环境试验规程 试验b：高温试验方法 gb 2423.31993 电工电子产品基本环境试验规程 试验ca：恒定温热试验gb 42081993 电工电子产品外壳防护标准gb 49432001 信息技术设备（包括电气事务设备）的安全gb 6587.41986 电子测量仪器振动试验gb 6587.61986 电子测量仪器运输试验gb 65931996 电子测量仪器质量检验规则gb 98132000 微型计算机通用规范gb 114631989 电子测量仪器可靠性试验gb 501692006 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范sj/t 104631993 电子测量仪器包装、标志、贮存要求sj/t 11141-2003 led 显示屏通用规范sj/t 112812007led显示屏测试方法jgj31-2003 j265-2003 体育建筑设计规范fifa竞赛规则 2005田径竞赛规则 2006主要器件及设备性能：led显示屏控制器：本系统led显示屏控制器采用天津光电星球显示设备有限公司设计、生产的toec_star led10控制系统，该系统可支持纵横式的屏体连接，具有良好的通用性、可靠性和优越的显示性能。toec_star led10主控制系统采用单根超五类网线（或光纤），可控制10241024个像素，无中继传输距离可达100米；通过rs232接口与计算机通讯，全面支持windows-xp系统，通过led管理工具软件进行系统参数的设置，各参数在掉电时具有自保护功能，当再次上电时，系统自动恢复到掉电前的状态。led 显示屏控制系统由主控制器、超五类双绞线 等组成。该系统具备故障反馈功能。系统功能： 系统供电要求：供电电压交流 100v-240v/50hz，单块电路板最大功率10w。 对数据源要求：自适应sxga75hz以下的各种vesa的标准显示模式；可以支持dvi接口和数字视频接口。 帧频自适应：能够自适应视频源的帧频。 对显示屏像素类型支持：支持双色实像素屏、三色实像素屏。支持各种颜色排列模式的四灯虚拟像素类型。使用相同的控制板支持不同像素类型，只需修改上位机管理软件中的像素类型设置，而无需修改逻辑程序。 屏体结构的支持：支持网状结构，纵横式结构和箱体结构。 传输距离：百兆电接口支持单根utp5e做传输介质，传输距离不超过100m，大于100m时使用光纤。 系统控制方式：通过usb接口与上位机进行通讯。usb线为a/b类usb传输线，其中pc端连接usb线的a口，网线主控器端连接usb线的b口。上位机管理软件可设置系统参数；各参数在掉电时保持，再次上电时系统自动恢复到掉电前的状态。 接口故障检测：所有控制器间数据传输协议均包含检验信息，所有的fpga程序均能检测输入信号的正确性。 低灰曲线调整：提供低灰调整功能，优化算法降低低灰调整的视觉不稳定性。 定制灰度曲线：提供针对不同外界环境的灰度曲线调整功能（定制的灰度曲线预先设置在eeprom中） 多种亮度调整模式：可通过led管理工具选择手动、定时以及自动亮度调整，选择自动亮度调整后，需要连接环境监测器（本公司的环境监测器），则系统可自适应环境亮度 支持超大屏：提供普通管理工具及超大管理工具，可支持多套系统联合，实现超大屏控制led视频处理器：本系统采用厦门视讯科技公司的avdsp系列视频处理器采用最新的专利视频处理技术，确保了超凡的图像显示效果以及任意入任意出的视频转换能力。 vsp709视频处理器后面板接口位置图1、voip 接口。流媒体ip 输入接口，可接计算机等提供输入信号；2、10/100m 网络控制接口3、rs232 控制接口。用来进行上位机控制。4、rs232 控制接口。用于多台设备级联。56、dvi 信号输入接口。可接来自电脑、dvi 信号发生器等的视频信号。通过dvi 接口接入本设备dvi 接口；（此接口不支持热拔插）78、千兆网接口，通过网线连接led 大屏幕。9、发送卡电源接口，已经由视频处理器内部供电，不需要外部供电。10、发送卡rs232 控制接口。11、dvi 输入接口，可直接与视频处理器的dvi 输出接口相连。（此接口不支持热拔插）12、vga 信号输入接口。可接来自笔记本电脑等的视频信号。通过vga 接口接入本设备vga 接口：1315、复合信号输入接口，同时兼容ycbcr 信号(cv1(y),cv2(cb),cv3(cr)。可接来自dvd、机顶盒、硬盘播放器等的视频信号；通过75 欧姆匹配阻抗的bnc 头接入；16、vga 信号输入接口。可接来自笔记本电脑等的视频信号。通过vga 接口接入本设备vga 接口；1719、复合信号输入接口，同时兼容ycbcr 信号。可接来自dvd、机顶盒、硬盘播放器等的视频信号；通过75 欧姆匹配阻抗的bnc 头接入；20、hdmi 输出接口。21、dvi 输出接口，可以接dvi 显示接口的显示器、led 大屏幕控制卡等具有标准dvi接口的设备；（此接口不支持热拔插）22、vga 输出接口，输出信号可以接入显示器、投影仪等：2324、开关及电源。本设备使用标准的iec-3 电源线，确保设备可靠接地。视音频切换矩阵：本系统选用vax系列视音频矩阵切换器vax1604b，该视音频矩阵能提供高性能的视频带宽，最小为200mhz, 即使矩阵的规格增大，带宽也不会受到损失。每个矩阵都会有易操作的前面板控制菜单、rs232和rs422远距离控制通讯端口，还提供同步锁定功能。vax系列视音频矩阵可以切换多种高解晰度的视频信号到各种不同的显示终端，如ntsc制式和pal制式，复合视频和s 端子视频，以及平衡或不平衡立体声音频。使他们在一个完整的产品里面作到一系列的分配放大和切换。矩阵切换器的规格是3u 19英寸标准铝质金属机箱。vax1608视音频切换器主要性能： 友好的用户控制界面，预存16或8组切换模式 rs-232 rs-422串接通讯端口 视音频分离控制 同步锁定功能，提供同步锁定环路端口 音频输入端音量衰减控制 静音及静像功能 平衡/不平衡立体声音频输入/输出 前面板 lcd 状态显示报告 可以调整的视频及同步延迟 自动的节电模式 便捷的前面板存取操作 前面板预置观察功能 同步锁定 led 显示 用户使用状况 lcd 、led 状态报告 掉电现场保护功能。vax1608视音频切换器技术指标输入：16路视音频或s视频加音频输出：16路视音频或s视频加音频视频带宽.200mhz（3db）输入电平.0.5-2v（vp-p）阻抗.75 ohms连接器.bnc 或 s 端子差动增益.0.1相位差.0.1 音频：输入电平.+8dbm增益.-15db+9db阻抗.25k ohm信号类型.平衡/不平衡立体声频率范围 .20hz-20khz连接器.3.5mm captive terminal串扰.85dbcmrr（共模抑制比）.80db,20hz20khz输出：视频电平.lv(vp-p)阻抗.75 ohm连接器. bnc 或 s 端子音频：信号类型. 平衡/不平衡立体声阻抗 . 50 ohm 连接器.3.5mm captive terminal增益.o db 不平衡 +6db 平衡音频数字调音台：psr1212是一款具有音频处理能力的高性能的12x12数字矩阵调音台；它使用一个内部宏和32个用户可定义的预置来快速适应各混音扩声和房间组合应用。psr1212方便了本地及远端的pc设置和诊断。麦克输入可以根据你的意愿被单独地定制为开启或关闭，同时自动增益控制保持总体音频信号电平持续。 基本操作功能也可以远程地通过clearone公司的可选件选择控制面板或音量控制面板来控制。psr1212具有八个音频处理模块，每个模块都有15个可作为参数配置的滤波器，包括高通、低通、cd号角、高搁置、低搁置、全通或旁通等；每个模块也包括延迟和压限功能，这允许你通过适应psr1212的音频响应来优化多种扩声系统的音质和保真度。应 用 范围：宾馆和会议中心、礼堂、体育场、会议室、等戏院功能与优点： 具有在交叉点进行电平控制的12x12矩阵 八个音频处理模块可以放置在矩阵混音器，音频处理路径内的任何地方。 带四路线路输入的八通道自动麦克调音台，可通过互连单元操作 输入增益、可配置的音频处理、静音和自动混音器在每个输入通道是可编程的（仅对输入18） 通过一个rs-232串口就可以访问、控制和编程所有互连的设备 通过一个连接的pc（直连或通过modem）或其它的串行遥控设备可以进行编程、操作和诊断。 前面板可控制增益和静音。 ramp串行命令可以实现增益调节控制。 矩阵消除键可以轻易地消除交叉点 32个可编程预置可以获得直接的配置改变 在一个单独的psr1212设备内允许一组麦克通过四个自动麦克混音器内部房间组合能力音频功率放大器：rmx-1450 功率放大器:机体尺寸紧凑,在2u空间中输出功率可达到2500瓦,专业质量性能-体现了已被证实的qsc的成功设计,大电流环形变压器使2欧姆负载输出功率更高,噪音更低,用户可选的削波限制器可将低失真,接线柱及neutrikspeakon输出端子,可选低频滤波器(30hz或50hz)能保护扬声器,并提高峰值功率余量,1/4(6.3mm)trs平衡插孔,xlr插头和条型端子输入,信号和削波发光二极管指示灯可监视功放的工作状态,每声道独立的直流电源保护和热过载保护能自动地保护功放和扬声器qsc推出的全新rmx系列功放,具有专业质量性能及更经济的价格。该系列现有七种型号,它们的功率范围在负载阻抗为2欧姆时,每声道功率从430瓦到2500瓦。各型号功放的机体尺寸紧凑,高度仅2u,深度不足16英寸(40公分)。rmx功放具有一组完整的特点:xlr及1/4平衡输入和接线柱输出使用户可方便地选择连接方式,用户可选的削波限制器及低频滤波器时声音效果达到最优化。功能及特点： 机体尺寸紧凑,在2u空间中输出功率可达到2500瓦 专业质量性能-体现了已被证实的qsc的成功设计。 大电流环形变压器使2欧姆负载输出功率更高,噪音更低。 用户可选的削波限制器可将低失真。 接线柱及neutrikspeakon输出端子。 可选低频滤波器(30hz或50hz)能保护扬声器,并提高峰值功率余量。 1/4”(6.3mm)trs平衡插孔,xlr插头和条型端子输入。 前面板上装有各路增益控制,易于操作。 信号和削波发光二极管指示灯可监视功放的工作状态。 每声道独立的直流电源保护和热过载保护能自动地保护功放和扬声器。非线性编辑系统：非线性编辑是相对线性编辑而言，它可以随机的跳跃式进行编辑，即从节目镜头任意编辑方面，节目素材的任意操作方面，素材管理方面是随机的，同时是前期节目素材的再创造过程。数字非线性编辑它是指在编辑过程中将所有的素材，包括活动视频，静止图形图像、字幕，音频等素材全部转化成数字信号存储在计算机硬盘上，在计算机的软硬件环境中完成素材的编辑、合成和特技效果处理、配音等后期制作。 这种基于硬盘为存储介质并且可以利用硬盘的随机存取功能对数字化视音频信号进行编辑的方式称之为数字非线性编辑，我们现在一般所指的非线性编辑即是数字非线性编辑，在更广泛的意义上来说，非线性编辑所指的不只是一种编辑技术，或一种编辑方式，或一种编辑系统，它也代表了一种编辑的思维观念。 优点：将传统的切换台、编辑机、特技机、字幕机、调音台等设备功能集合为一体进行处理。镜头调取，处理快速，特技效果新颖变化多样，信号损失小。 缺点：实时性、系统的组合性有待进一步提高。非线性编辑系统的组成： 电子系统：是指起核心作用的计算机，它提供高速数据的传送、管理 录放、以及用户和系统硬件间的图形接口。 非线性：记录媒体的物理特性是非线性的。一般采用硬盘、或dvd。 随机存取：随机寻找素材段或镜头。 编辑系统：利用计算机硬件和软件，编辑人员组织视频轨和音频轨，节目通过非线性编辑形成节目完成版。 非线性编辑系统组成示意图恒达天创专业v2.0非线性编辑系统：主要规格：设备种类影像采集编辑产品产品类型非线性编辑系统接口类型av/s-video/yuv/ieee1394编码方式mpeg-1、mpeg-2、mpeg-4视频输入格式av/dv视频输出格式mpeg-1、mpeg-2、mpeg2-hd、avi、wmv、hd wmv等音频采样数字音频和模拟音频功能特效企业学校制作解决方案,以天创恒达高清/标清编解码技术为核心,是行业内同档产品中唯一一款可以直接进行hdv高清视频的采集和制作,并可最终制作成高清dvd影碟,真正实现了高清影视制作的一体化其他规格随机软件好莱坞制片人影视编辑大师二代系统支持操作系统win 2000/xp环境参数存储高度5000m工作温度040工作湿度1085%工作高度5000m存储温度-2060存储湿度小于90%赛事管理系统： 体育赛事管理系统是完全采用b/s体系结构的互联网管理系统。该系统独特的信息流设计使得信息在赛事信息/普通观众和球员之间传递效率极大的提高，信息传递过程中耗费降到最低。赛事组织人员得以从繁杂的日常赛事编排事务处理中解放出来，参与更高的富于思考性和创造性的工作。系统力求突出体系结构简明，功能实用，管理和维护简单易行的特点。它的总体目标是：“以先进成熟的计算机和通信技术为主要手段，建成一个提供给观众和赛事组织方信息交换、交流互动和赛事编排及信息管理的系统，为赛事信息提供服务，实现赛事管理现代化、信息资源化。赛事综合管理系统见下图，主要包括以下几个方面： 注册编排系统：录入参赛人员及赛事相关人员信息。 制证验证系统：现场制作参赛证件或身份卡。 场地编排系统：比赛期间比赛场地的安排与管理。 成绩处理系统：每场比赛完成后打印比赛成绩。 信息查询系统：比赛中或者比赛后通过网络节点ie查询参赛人员成绩 或赛事服务信息。 比赛制证、验证系统： 注册、录入、检验参赛人员及工作人员证件，并与赛事子那个和管理系统共用注册系统，从数据库里调用注册信息。 参赛人员和工作人员分类管理，可将参赛人员和工作人员的证件做成多种样式，也可将参赛人员和工作人员分入口或者分开检验 证件防伪检验、条形码防伪。条形码扫描枪扫描检验防止伪造，增加赛事的安全性。 证件外观自定义，按不同场馆、不同比赛，设定证件外观样式。赛事成绩处理系统：1 系统由竞赛成绩处理系统及竞赛信息发布及查询系统组成。2 竞赛处理系统： 负责获取参赛运动队、教练员、裁判员、运动队等的报名信息，并根据报名信息和赛事日程，竞赛规程进行合理的自动编排（针对特殊情况可以临时调整），包括： 录入修改赛事信息，准备本次比赛的数据库环境 对参加本次运动队、教练员、裁判员、运动队等的资料进行登记。 制定各项目的比赛赛此及各赛此的分组数、编排方式、日程安排、录取方式及人数等。 打印产生秩序表，并将结果输出给信息发布系统、大屏幕及转播系统。 从赛事计时记分设备获取成绩，并将成绩处理排名和二次编排，同时考虑递补处理，打印下一轮次参赛表，并将结果进行综合。成绩处理后，传送至成绩信息发布系统、大屏幕及转播系统。竞赛信息查询系统： 为新闻媒介、参赛人员及社会公众提供信息查询服务。 接收场馆成绩系统发送的各类成绩信息及统计信息，并转换为可查询信息。 接收注册编排系统的注册信息和编排分组信息，并转化为可查询信息 查询信息包括比赛成绩信息、比赛出场信息、总分信息、平创纪录信息、赛程信息、赛会组织信息、通用挥舞信息、理解赛会信息等。 提供与赛事有关的服务如：交通、住宿、饮食、旅游观光、纪念品、销售等。计时记分系统：计时记分系统是一个负责各类体育竞赛技术支持系统前沿（比赛场地）的数据采集和分配的专用系统，它负责各类体育竞赛结果、成绩信息的采集处理、传输分配，即将比赛结果数据通过专用技术接口（界面、协议）分别传送给裁判员、教练员、计算机信息系统、电视转播与评论系统、现场大屏幕显示系统等。 由于体育竞赛的不可重复性，决定了计时记分系统是一个实时性很强、可靠性要求极高的以计算机技术为核心的电子服务系统。因此，计时记分系统自身组成独立的采集、分配、评判、显示发布系统，做到所有信息的实时、准确、快捷、权威。计时记分设备是各类体育比赛中不可缺少的电子设备，计时记分系统设计是否合理，关系到整个体育比赛系统运行的稳定和可靠，并直接影响到整个体育比赛的顺利进行。 计时记分系统是体育竞赛的重要组成部分，是关系到竞赛成败的关键，每一个单项体育竞赛都具有对应的专用计时记分工作系统。这些工作系统各不相同，但都是各单项成绩处理系统的前级数据采集系统，除了提供计算机成绩处理系统竞赛数据以外，还需要在部分项目中连接电视转播等其它工作系统，计时记分需要极高的工作稳定性和可靠性计时记分系统的主要功能： 计时记分系统是根据竞赛规则对比赛过程中产生的成绩信息进行采集、数据处理、监视、量化处理、显示公布的工作过程，由计时、记（评）分、测量、显示、传输等设备组成，系统应满足以下功能： 系统的构成必须满足功能齐全、方案合理、构成严谨的要求。 系统应具有良好的用户界面和系统连接界面，并有备份安全措施。 系统应实时准确地完成竞赛项目的信息采集、处理和传递，保留原始成绩资料。 要求多数竞赛项目上安排使用自动工作系统，减少人工干预。 系统应具有完成各种竞赛项目的现场比赛结果或成绩信息的显示功能。 系统应具有与场馆显示屏、现场成绩处理、电视转播的标准接口能力。 系统应具有对各类比赛现场环境条件的适应能力，并为其它系统提供计时。体育比赛软件：第五部分 天津海河教育园区体育场led显示屏关键技术逐点校正技术：由于led的生产涉及多项工艺制程，而其亮度、色度各项参数分布呈一定的离散性。为了在显示屏应用中获得良好的图像显示效果，必须对led的亮度 、波长等参数对进行筛选，即使相同批次的晶片封装成led灯之后，经过分光分色也会出现多个档的灯。而为了保持led显示屏的整屏均匀性，避免出现马赛克、花屏的现象，通常一个显示屏只能选用同一档次的led灯。这样无疑增加了led显示屏的生产成本，但即使显示屏出厂是效果良好，由于rgb发光管的光衰曲线不一致，播放的图形、图像的亮度、色彩不相同，经过用户一段时间的使用后，将导致亮度等显示参数变化，各led灯衰减并不一致且不可控，最终出现图像颜色失真、白平衡失调、马赛克等现象，极大损害了图像显示质量。 为解决这一技术难题，天津光电星球显示设备有限公司，经多年的努力，研制出可以降低led灯分档要求且应对led灯衰减的方法，特点是对led灯逐点可控，通过控制系统来精确的控制每个led灯的发光参数，使其按照其的设定值，保证亮度和色度上的一致性。其光学参数的采集则通过高精度的ccd数字相机来完成，通过上位机软件按一定的算法处理数据。目前一些厂家将通常的亮度校正混为逐点校正，是对亮度校正和色彩校正的概念混淆不清，逐点校正的关键点则是色彩校正，只有同时做到了色彩和亮度的校正，显示屏才会有最好的显示效果。因此常规led显示屏和经过逐点校正调节的显示屏在效果上会有本质的差别，校正后的显示屏能够提升一个档次。 led显示屏逐点校正过程示意图 采用逐点校正前 采用逐点校正后色度处理技术：led发光器件的色度通常是用波长来描述得，波长的不同反映出颜色的不一样。对于led发光器件制造商而言，针对现阶段可以实现的制成或工艺，在最终产品的波长划分规格档次方面，目前能够做到较高的可达到2nm；如果实际运用可以达到这种要求，其颜色还原效果还是不错的。但是，又是因为成本的缘故，led供应商在具体对运用商的供应方面往往是做不到的。一般情况下，目前市场上通常是绿蓝管子在5nm的范围内，红管子在5-10nm的范围内。只有极少数oem制造商，由于它的采购量足够大，从而可以实现在单宗项目上，采用波长范围2nm的一个档次的发光二极管。 对于显示屏运用制造商而言，往往由于在单宗项目上，采用的led发光管，波长范围较宽或者说是使用了2个或以上档次的管子，为了避免由于led波长的不一样，造成显示屏色度的不均匀，在信号的处理和电路设计方面引入了色度校正的改进措施，即通过采用补光的方式，减少色彩还原的失真，从而在一定程度上改善了显示屏的色度均匀性。但是这种校正，其有效性是建立在一定基础上的，从主观上讲，在色度校正的计算处理方法上，各家都有自家的招，目前行业内，还未就色度校正方面，提出一个比较规范的可操作的标准或尺度，所以，现阶段对led色度校正的处理方法或原理，其有效性、合理性、严谨性等都有待探讨，需要经过实践的进一步检验，因此选好管子使用，才是从根本上解决led发光器件的色度不均匀性。视觉配光技术： 在全彩色led显示屏运用中，对色彩的还原方面要求比较高，即在显示屏的可视角范围内，都要做到比较好地色彩还原，所以，由红绿蓝led构成的三基色，它们的配光曲线，即在水平方向和垂直方向亮度随角度变化的曲线，需要基本一致，才能够确保色彩在可视角范围内的良好还原，否则的话，如果三者的配光曲线不一致，就可能造成在可视角范围内的某些区域内色彩还原失真。针对这种要求，led发光器件在制造过程中，其制成或工艺，必须确保做到红绿蓝三基色的水平和垂直亮度曲线基本一致，即配光曲线一致。只有这样才能满足实际使用要求。目前，国内雷曼光电公司的产品在此方面做得较好，其它大多数厂家未能完全做到。对于led显示屏来讲，能不失真的还原视频信号是其显示特性的关键指标，其中最为重要的是白平衡，白平衡是将r、g、b三种颜色调配到一种设想的白色的过程。配光及混色可分两个内容：颜色和亮度。可按下面三个步骤进行：设定固定条件：温度、电压。：设定颜色目标及范围（公差），一般是指目标颜色的色坐标x，y值。 ：进行白色亮度调节。混合色的总亮度等于组成混合色的各种颜色的亮度总合称为亮度相加定律。颜色外观相同的光，不管它们的光谱成份是否一样在颜色混合中具有相同的效果，既凡是在视觉上相同的颜色都是等效的。由此定律可导出颜色的代替律。颜色匹配方程：若以（c）代表被匹配颜色的单位，（r）（g）（b）代表产生混合色的红、绿、蓝三原色的单位，r、g、b、c分别代表红、绿、蓝和被匹配颜色的数量，当达到匹配时：c（c）r（r）+g（g）+b（b）“”表示视觉上相等，r、g、b为代表量，可以为负值。图62 是cie1931色度图 图62 是cie1931色度图图中b为颜色1（兰） g为颜色2（绿） r为颜色3（红），c为g+r的混合色，w为b+c的混合色，这其实就是一个白平衡的示意图，我们可以把c作为绿色和红色的混合色，从图中可以看出，它大约位于黄色的区域，c再和蓝色混合，它可以通过我们的白色区间，是可以混出白光的。 其中b=x1+y1+z1 c=x2+y2+z2 x1、y1、z1；x2、y2、z2为蓝光和混合色c的三刺激值。重心定律就是： cwbw=bc=（x1+y1+z1 ）（x2+y2+z2 ）也就是cw的距离与c成反比，即混合色中c所占的比重越大，cw的距离越短，这就和白灯制作时大家的经验一样，荧光粉的量越多，光色越偏黄（即cm越短）。计算方法如下：. 首先要将面光源转为点光源，得出w点的亮度值，我们知道面光源的单位是nit，即cd/m2，而我们led的亮度是mcd，我们注意将单位转mcd。用显示屏的总亮度除以每平方米的点数即可。.寻找r、g两种颜色配色后的座标（已知r、g、b、w四点座标计算bw、cw）. 根据重心定律可计算出c点的iv值（已知w点的iv值）。 根据补色原理，可以得出b、g、r的iv值。 根据所需的iv值计算所需用的电流值（前提是已知20ma的iv值，且近似认为iv与电流成正比）。说明：该方法可计算r、g、b各需要的led数。可近似的计算在使用过程中r、g、b所需要的电流值，这里的电流只能是近似值，有以下原因： iv与电流不一定完全成正比关系。 所知道的led的iv、wd为一平均值。故在调白平衡时，还要根据实际情况，略作调整，不能完全照此数值来进行调节。运动图像补偿技术：运动补偿技术是一种描述相邻帧差别的方法，具体是描述前面一帧的每个小块怎样移动到当前帧中的某个位置去。这种方法经常被视频压缩/视频编解码器用来减少视频序列中的空域冗余。它也可以用来进行去交织的操作。一个视频序列包含一定数量的图片-通常称为帧。相邻的图片通常很相似，也就是说，包含了很多冗余。使用运动补偿的目的是通过消除这种冗余，来提高压缩比。 运动补偿是当前视频图像压缩技术中使用最普遍的方法之一。包括： 运动补偿预测 视频的相邻帧间的运动部分具有连续性，即当前画面上的图像可以看成是前画某时刻画面上图像的位移，位移的幅度值和方向在画面各处可以不同。利用运动位移信息与前面某时刻的图像对当前画面图像进行预测的方法，称为前向预测。反之，根据某时刻的图与位移信息预测该时刻之前的图像，称为后向预测。 运动补偿插值 以插补方法补偿运动信息是提高视频压缩比的最有效措施之一。在时域中插补运动补偿是一种多分辨率压缩技术。例如1/15秒或1/10秒时间隔选取参考子图，对时域较较低辨率子图进行编码，通过低分辨子图反映运动趋势的附加校正信息（运动夭量）进行插值，可得到满分辨率（帧率1/30秒）的视频信号。插值运动补偿也称为双向预测，因为它既利用了前面帧的信息又利用了后面帧的信息。下图是运用该技术后两种图像的对比： 运动补偿前图像画面 运动补偿后图像画面降低恒流源驱动芯片的功耗 驱动ic工作时的发热量，在整个产品中，占有一定的比例，也产品发热的重要因素之一，因此，降低驱动ic的发热量，在产品的设计或使用过程中是非常必要的。通常情况可采取两种措施来处理，可以非常有效的降低ic的发热量，第一，在模组的驱动板设计当中，将驱动ic的逻辑供电5v与led的发光供电分开独立设计（会增加一点生产过程的工作量）；或者在驱动板上增加一个升压电路设计（会使产品的成本增加一点点）；通过降低led的供电电压，减少驱动ic的功耗，从而达到降低其发热量的目的。第二，采购led发光二极管，需要对结压降提出一定要求，如：3.0-3.2v或3.2-3.4v间，这样不但可以降低驱动ic的发热，而且还可以降低led发光二极管自身的发热。天津海河教育园区体育场led显示屏稳定性设计随着信息在人们生活中的重要性，le d显示屏和人们的生活越来越密切，而人们对le d显示屏的要求也越来越高，le d显示屏的先进性、可靠性、可维护性是其运行的关键问题，led显示屏可靠性主要依赖于显示单元的可靠性，在正常使用情况下，电子设备的硬件故障率中有70以上取决于其焊点总数。le d显示屏属于室外高亮度大型全彩色le d显示屏，为保证其寿命10万小时和平均无故障时间大于1万小时，必须对其屏体环境参数进行有效保护，包括在开屏工作状态下要保证有良好的通风散热条件，降低控制电路和发光二极管的老化速度，防止焊点氧化。同时还要保证通风时不会造成灰尘在ic管脚上的积累，防止腐蚀。如果显示屏在关闭状态下，在日夜温差较大且空气湿度较高的情况下显示屏内部会出现结露现象。内部一旦结露就会严重损坏焊点。这就是为什么许多场馆显示屏在放置一段时间后到了需要使用时突然出现故障的原因。因此将采用以下措施增加led显示屏的可靠性及稳定性：1箱体内局部风冷散热：由于显示驱动电路板上广泛采用了高速cmos电路，所以该线路板上95的功耗都集中在恒流驱动芯片上闱。解决线路板的散热问题集中在解决恒流驱动芯片的散热问题上。为了解决散热通风时不会造成灰尘在ic管脚上的积累，有两种办法：(1)在线路板上喷涂三防漆；(2)采用密封的办法。由于恒流驱动芯片多为高密度管脚封装形式，喷涂三防漆后芯片无法拆卸，当发现故障后只有更换整块线路板；这在超过十年的维护期内会造成很大的麻烦，严重时会造成因备件缺乏系统不能使用的问题。因此在箱体的后面加装轴流风扇进行强制散热。见下图： led显示屏箱体散热示意图 2选用质量好的开关电源并且不使其满载工作：led 显示屏的热量主要来自两个方面，一是led发光二极管产生的热量，通过前面板进行散热，传导到空气中。二是开关电源产生的热量，而且是主要热源。图一是台湾明伟企业有限公司开关型稳压电源使用手册中提供的在开关电源过载时可能出现的几种工作状态。从中可以看出当开关电源过载时存在不安全的因素，容易导致电源停止工作，这对显示屏的工作是致命的。因此在采用开关电源时，为保证led显示屏安全、可靠的工作，首先不能让电源工作在满载的工作状态，需留有一定的容量。通常开关电源工作在85的负载条件下，确保开关电源的工作稳定、可靠。图二是台湾明伟开关电源工作的环境温度与负载能力特性曲线，当环境温度50时负载能力开始下降，超过60时电源停止工作。因此要确保led显示屏的屏体内的工作温度503恒流源驱动电路的布局：led显示屏模块上的驱动电路板驱动ic的排布亦会影响到led的亮度。由于驱动ic输出电流在pcb板上传输距离过远，会使得传输路径压降过大，影响led的正常工作电压导致其亮度降低。我们常会发现led显示屏模块四周的led亮度比中间低一些，就是这个原因。故要保证显示屏亮度的一致性，就要设计好驱动电路分布图。4波峰焊及回流焊的温度、时间：过波峰焊温度及时间须严格控制好，预热温度1005，最高不超过120，且预热温度上升要求平稳，焊接温度为2455，焊接时间建议不超过3秒，过炉后切忌振动或冲击led,直到恢复常温状态。波峰焊机的温度参数要定期检测，这是由led的特性决定的，过热或波动的温度会直接损坏led或造成led质量隐患，尤其对于小尺寸如3mm的圆形和椭圆形led。 5虚焊控制：led显示屏在出现led不亮时，往往有超过50%概率为各种类型的虚焊引起的，如led管脚虚焊、ic管脚虚焊、排针排母虚焊等。因此需要严格地按工艺文件进行操作，同时加强质量检验。出厂做振动测试以免出厂后出现虚焊，影响整个led显示屏的稳定性。 6合理设计led的工作电流： led的标称电流为20ma，其最大工作电流为不超过标称值的80%，尤其对于点间距很小的显示屏，由于散热条件不佳，还应降低电流值。根据我们实际的设计经验，由于红、绿、蓝led衰减速度的不一致性，要有针对性地降低蓝、绿led的电流值，以保持显示屏长时间使用后白平衡的一致性，避免在短时间内出现“花屏”的情况。7防静电措施：led显示屏装配工厂应有良好的防静电措施。专用防静电地、防静电地板、防静电烙铁、防静电台垫、防静电环、防静电衣、湿度控制、设备接地（尤其切脚机）等都是基本要求，并且要用静电仪定期检测。天津海河教育园区体育场led显示屏日常维护 天津光电星球显示设备有限公司，是一家专业致力于led显示屏开发、设计、生产、销售、服务和led灯光系统解决方案为一体的高科技公司，行业协会发光二极管显示应用分会会员单位。具有电子工程专业承包三级资质等级，多年来在led显示屏、led灯光等方面取得了很好的成绩，是天津乃至全国led行业的知名企业，在用户中有良好