1、系統設計方案A、系統設計及工作原理1綜述本項目為室外256級灰度LED全彩色顯示屏系統，其基本組成如下：(1)系統組成TP22 (像素共享)全彩色顯示約160m2,壹塊。計算機+UPS軟件配電框結構、邊框(2)環境適應性要求能在氣溫大于35c的環境下連續正常工作空氣濕度大于83%時，內部不結露、且能正常工作顯示屏內部電路器件均作“三防(防塵、防潮、防腐)”處理；鋼結構 外刷防銹漆，因此鹽霧不會腐蝕顯示屏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度抗震設防烈度進行鋼結構設計【2】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

2、術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 PLC控制技術，實現對系統配電和使用環境完全自 動化的監控，使系統更趨于現代化，使用更加方便、安全、可靠。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。(1)視頻播出方式通過多媒體視頻控制技術和VG/W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

3、信號、攝像視頻信號、錄 像機VCEM頻信號、計算機動畫信息等，因而可以實現下列功能：支持VGA®示，顯示各種計算機信息、圖形、圖像支持各種輸入方式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 NTS曲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 進編輯和播放(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(2)計算機播出方式圖文特技顯示功能：具有對圖文進行編輯、縮放、流動、動畫功能顯示各種計算機信息、圖形、圖

4、像及 2、3維動畫并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、西班牙文、法文、 德文、希臘文、俄文、日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、無極縮放等主要時新聞的編輯與播放，并有多種字體供選擇重要通告的即時發布廣告信息的播放等(3)網絡功能配有標準網絡接口，可與其它標準網絡連網(信息查詢系統、市政宣傳 網系統等)采集播出各數據庫實時數據，實現遠程網絡控制通過網絡系統可以進入Internet網具有聲音接口，可接入音頻設備，達到聲像同步31系統組成及特點從項目結構的特點出發，本工程

5、大致可分為以下幾個子項目：LED顯示屏計算機網絡系統視、音頻控制系統配電控制系統(1) LED顯示屏LED視頻顯示屏由屏幕控制機、視頻處理和控制單元、通訊模塊、數據分配和掃描單元、顯示屏幕等組成。圖片顯示系統基本原理圖屏幕控制機屏幕控制機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，根據給定的節目單去服務取得相應的顯示數據，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顯示器相應區域上的像素一一 對應，直接映射。通過屏幕控制機可以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

6、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。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：第二級灰度非線性校正，可以自動或手動調節自動或手動無級亮度調節灰度級控制系統可以控制顯示屏顯示每基色各 8位的24位數據, 即各基色256 級灰度。圖像降噪處理：保證圖像更加干凈和平滑圖像增強技術，圖像邊緣增強技術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，基本消除馬賽克現像，所以模組和顯示模塊亮度一致性好, 單色顯示無視覺

7、差。白平衡處理等視頻處理和控制單元將處理好的顯示信息傳送到通信模塊以便長距離傳送 到顯示屏上。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顯示屏上。通 信模塊對輿的信息進行編碼處理，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。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。顯示屏顯示屏是有許多顯示模組組成，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。保證系統安全可靠運行。每一個模組有獨立的排風系統，保證模組內間溫度一致，保證白平衡。模塊化 結構設計，整個

8、顯示屏是由許多個單元模組組成，方便安裝、調試和維修。系 統所使用的開關電源均使用通過國際安全認證的臺灣 MeanWell電源，屏幕背 后保留有維修空間，方便屏幕的安裝調試，以及日后的維修維護等操作。在顯 示背后安裝安裝有煙探測傳感系統，探頭均勻安裝在屏幕背后，當有煙霧出現 時，系統會及時報警，配電系統會及時切斷供電電源，保證系統安全。在顯示 屏背后安裝有溫、濕度探測傳感系統，探頭均勻分布在屏幕背后，為了保證系 統壽命和顯示效果，當溫度或溫度高于某值時，控制系統將采取措施，如開啟 空調、排風扇，以調節顯示屏工作溫度及濕度，有效地延長顯示系統的使用壽 命。當持續高溫或濕度過高時，將報警并自動關閉顯

9、示屏。在顯示屏正面安裝有亮度探測傳感系統，它將當前采集的亮度值定時傳送 到控制計算機，控制計算機根據當前環境亮度值和播放的內容調整顯示屏的亮 度和非線性灰度校正數據，以達到最佳觀看效果。計算機網絡系統本項目設計采用系統集成的思維方式來規劃整個 LED顯示系統。屏幕控制系統采用開放的計算機局域網絡技術，能夠將當今許多成熟的數 字技術引入大屏幕顯示系統，如數據庫技術、網絡通訊技術、網絡互聯技術、 信息自動化處理技術、接口技術、多媒體技術。網絡互聯技術可以和未來的網絡系統相連，包括局域網和廣域網等。采用網絡系統控制，可以保證全彩色和雙基色顯示系統具有獨立播放的功 能，又具有同時同步播放同一內容或不同

10、內容。通過多媒體視頻控制技術，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視頻 信號、計算機動畫信息等，因而可以實現下列功能：實時顯示真彩色視頻圖像，實現現場轉播轉播廣播電視及衛星電視電視、攝像、影碟等視頻信號的即時播放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（需另加非線性編輯系統）具有同時播放左右不同比例的畫面及文字的功能(3)視、音頻控制系統LED大屏幕顯示系統具有多種視頻、音頻輸入和 4個視音頻輸出。8個輸 入分別接8個不同的視、音頻源節目。兩個視頻輸出接至兩個屏幕控制機，一 個音頻輸出接至音響

11、系統，視、音頻信號同步播放。視音頻切換矩陣由系統控 制，操作員通過控制系統選擇不同的視頻、音頻節目。也可以對播放的節目順 序進行編排。(4)配電控制系統利用工業PLC控制技術和網絡數據通訊技術，可使電力的開關與控制實現 集中指揮，分散局部控制。采用這種控制方式操作員可在網絡工作站上向屏幕 系統下達開關指令信號，控制屏幕電源的開關。如果供電系統發生故障，各狀 態信號也能返送網絡系統，操作員通過網絡可監視電路工作情況。另外，配電系統設計采用雙電源互為備份控制方式，當其中一組供電電壓低于 閥值(如185伏)時，配電系統將及時切換至另外一組供電電源，不會影響系 統的正常運行。PLC系統能及時將配電故障

12、信息通報給系統操作員，以便及時 處理故障。概括性的講，該配電系統的主要特點：三相五線制供電將采用一根獨立于保護地的信號地線，供集散控制系統 PLC和網絡設備使 用。配電柜由一臺PLC控制。他們分步將顯示屏幕開通，以抑制開關電源啟動 時的沖擊電流。PLC接收網絡控制工作站發來的指令信號，產生各種動作邏輯，并且能夠 將各主要觸點的故障信息返送回網絡系統，以便網絡系統實施對供電回控 制和監測。配電柜設計采用雙電源互為備份控制方式配電柜中配備檢修時的斷路裝置和手動開關裝置配電柜配備過流、短路、斷路、過壓、欠壓、溫度過高等保護措施，也配 備相應的故障指示裝置。網絡供電保護設備UPS斷電供電時間至少二十鐘

13、，以便發生電力故障時， 有足夠的時間讓系統操作員執行正確的處理動作。配電設計采用三相配平衡方案，保證零線學習漏電流為零。配電系統要求提供的兩組電源均采用三相五線制供電，保護地線對大 地的電阻小于4歐姆。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。電網防雷依靠本身配電系統解決。從目前防直擊雷器件的使用情況看，避雷針、網帶、法拉第籠防止建 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

14、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。在承接此類顯示屏項目的過程中，制造商將依據如下電氣規范進行電 氣專業的技術設計，并依此指導工程施工的各個環節。JDJ1683建筑電氣設計技術規程JGJ/T1692 民用建筑電氣設計規范GBJ16-87 建筑設計防火規范GBJ232-82«電氣裝置安裝工程施工及驗收規范GB1245-87電氣裝置件暗裝用、調整板和接線盒GB50169-92電氣裝置安裝工程 接地裝置施工及驗收規范GB50174-93計算機機房設計規范GB50054-95 低壓配電設計規范CECS72: 97建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規

15、范DBJ08-47-95智能建筑設計標準配電系統上安裝有PLC控制系統，計算機系統通過PLC系統對顯示屏完 成分步上電，并且及時將系統用電的當前情況和故障信息通報給系統操作員， 以便及時處理。傳感系統所采集到的供電情況、煙霧、溫度、環境亮度等數據也通過PLC系統傳輸到計算機網絡系統。4系統控制原理系統組成原理圖計算機網絡系統各部分的功能簡述如下：服務器服務器是LED屏幕系統局域網的數據中心和文件中心，其上存放著各種信 息數據和顯示指令數據，向網絡上其他工作站提供文件服務和數據共享服務。 工作站和工作站之間數據的交換也是經由服務器實現的。和其他網絡系統如裁 判系統等的是通過服務器實現。由于該部分

16、對整個局域網至關重要，因此采用 服務器熱備份方案。屏幕控制機屏幕控制機控制其對應的顯示屏的顯示效果。它可以自動運行一個不斷循 環的程序，根據給定的節目單去服務器上取得相關的顯示數據，也可以人工干 預，產生屏幕上的顯示效果。屏幕上像素一一對應，直接映射。系統控制機操作員可以通過系統控制機控制顯示屏電源開關，并且實時監控顯示屏出 現的各種故障，如過壓、欠壓、過流、漏電、溫度、煙霧等。另外操作員還可 以通過系統控制機控制視頻切換矩陣，用來選擇不同的視頻源節目。節目制作非線性編輯系統（WS3）（推薦配置）該工作站用來制作計算機動畫、文字，錄入靜止圖片，并將這些數據存放 到服務器上，供其他工作站共享使用

17、。具有字幕機功能，具有節目編輯功能， 可能在視頻畫面上疊加文字信息，可以完成全景、特寫、慢鏡頭、特技等效果 的實時編輯和播放，可以對播出的視頻信號進行非線性編輯。【5】關健技術(1)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

18、畫、圖形、文字及其迭加、以及多種混合效果。通過多媒體控制技術，可以對屏幕的亮度、對比度和色飽合度進行調整以保證 顯示屏的觀看效果，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。(2)視頻處理技術2級非線性校正為了更加適合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健。無論是在電視機、 計算機監視器和其它任何顯示設備中，幾乎都需要使用該技術，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

19、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

20、司較高的設計水平為了保證顯示效果，對顯示圖像進行了兩級灰度非線性校正。第一級灰度非線性校正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， 制造商和國內、國外的著名公司如日本富士通、美國 TI公司等進行了廣泛的技 術合作和交流，通過大量實驗，克服了別的公司的同類產品的缺陷，設計并實 現了更適合LED顯示屏顯示效果的非線性灰度校正算法，并且在 Pro型超大規 模集成電路中得以實現。超大規模集成電路Pro型具有獨特的非線型灰度校正技術，從近萬個

21、灰度 數據中非線性選擇256個灰度數據供顯示用。第二級非線性校正為了保證不同觀看環境的顯示效果，如白天、夜晚、陰雨天等，制造商設計 并實現了第二級非線性校正技術，其中每基色各有 8條非線性校正數據，可以 選擇不同的非線性校正數據以適應不同的觀看環境。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問，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，制

22、造商在技術上運 用高速圖像處理芯片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。色溫處理我公司首先完成了從4500K至8500K的色溫調節，配合不同的環境，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。色彩真實再現人眼有著奇怪的習慣，當屏幕再現綠色草地時，即使色度有較大偏差，也 不會察覺。然而當皮膚色有一點點的變化，也會被立刻捕捉到差異。因此，我 們對人眼最敏感的皮膚色進行了進一步的調整，確保將色彩偏差帶給人

23、眼的刺 激降到最低。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。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。對比度處理對比度是人工重顯圖像的一個非常關健的技術指標，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。屏幕圖像對比度至少要保證不小于 100,才能獲得較為滿意的視覺效果。為了獲得較高的對比度，制造商采取了下 面兩種方法，使對比度達到了 150:提高顯示屏亮度，這也是提高對比度最主要的方法降低屏幕表面的光反射系數。對于屏幕表面光反射系數的控制，制 造商采用烏光黑色材料和黑色膠水封裝像素，并且采用烏光黑

24、色模 組。屏幕表面雕刻特殊紋理，使入射光全部被吸收。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，制造 商設計顯示屏具有高亮度調節功能，PLC系統采集當前環境照度值，并反饋到 計算機網絡，顯示系統可以根據不同的環境光照度自動地進行無級亮度調節， 并且具有手動方式調節功能。單模組自檢顯示屏具有單模組自檢功能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。設計中制造商采用色還原度比較好的純色發光二極管：日本日亞公司紅、綠、藍LED發光二極管產品。另外，通過 PLC控制系統可以對顯示屏體 的溫度進行監控。當顯示屏體內的溫度超過一定范圍，以至

25、LED發光管的發光 波長產生偏移，影響到顯示屏白平衡時，PLC控制系統采取措施，例如開啟空 調和排風扇、適當降低顯示屏亮度等，保證顯示屏體溫度在一個合理的范圍內， 不影響顯示屏的白平衡，有效保證顯示屏的壽命。幀同步顯示屏圖像采用完全的幀同步技術，使圖像更加穩定。通過對輸入的每一幀圖像所采用的LOCKEVENT技術，確保了同步的真實性，并且對屏幕上所有 像素均衡的幀驅動才使得LED顯示屏10萬小時的壽命有真正的意義。因為如 果采用早期的像素分解，即使可獲得一種視覺上的高分辨率，但由于LED驅動的不均衡，除了一段時間后由于LED衰減不同所帶來的屏幕色彩不勻外，更大 的問題將直接影響屏幕壽命。運動補

26、償視頻圖像信號由于信息量大，在顯示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，制造商在 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。靜態網格在對視頻圖像處理上，我們使用了運動補償技術以確保消除高速圖像時所 產生的拉毛、鋸齒邊現象。而靜態網絡技術更使得靜態圖像被網絡準確捕獲， 更穩定地輸出。這兩項技術的采用使輸出圖像在專業級的概念上超過了電視顯 示的效果。逐行掃描補償技術由于現在的電視信號多為隔行掃描，普通畫面的單數行和雙

27、數行內容并非完全一致，畫面中常有橫向紋理。運用實時 DSP數字信息處理和逐行掃描補償 技術，能在輸入普通電視信號時，達到近似逐行掃描的顯示效果，尤其在 LED 顯示屏上，由于像素間距大，顯示面積大，這種改善非常明顯。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。(3)超大規模集成電路技術實現視頻顯示的傳統方法是采用離散的、小規模的集成電路技術。當系統要求的性能有了大規模地提高時(如從16級灰度提高至256級灰度)

28、，系統所 使用的離散器件和小規模集成電路的數量將大幅度增加，整個系統的和可維護 性將很難保證。另外，為保證顯示效果需采取的非線性灰度校正措施，隨著數 據運算量的增加，也不得不采取更復雜的、更繁多的小規模離散器件，這也將 使系統的可靠性和可維護性更加難以保證。為解決上述問題，提高顯示效果，降低設計難度，保證系統的可靠性和可維護性，我公司從1997年開始進行LED顯示屏專用超大規模集成電路的設計 工作。在1998年中旬成功地推出了 LED顯示屏專用芯片。在實現該芯片的功 能基礎上，我公司在2000年進一步推出了針對LED表貼全彩顯示屏的Leyard Pro專用集成芯片。采用國際上先進的集成電路設計

29、工藝。這一成果極大地提 高了系統的性能。與前一代產品相比，Leyard Pro專用集成芯片的先進性主要體現在以下幾個方 面：可實現8192級顯示灰度當以256級灰度顯示，并進行無級調節亮度時，灰度無損失。可任意設置各種丫校正曲線。超大規模集成電路技術和超大規模可編程集成電路的使用極大地提高了系 統的顯示性能，簡化了系統的設計難度，提高了系統的穩定性和可靠性。256級灰度高度集成化視頻顯示屏顯示控制芯片采用集中控制的設計電路，運 用ASIC設計的方法完成，極大地提高了 LED顯示屏控制部分的準確性、穩定 性、從而提高LED顯示屏質量，最大限度的滿足 LED顯示屏是半永久性電子 產品這一要求。控制

30、芯片可提供每個像素點已進行灰度校正的 256級灰度，極大的提高了 可視的色灰度級別。灰度校正后的256級灰度的LED顯示屏亮度、色彩過渡平 滑有了很大的改進。高度集成控制芯片使屏內LED顯示塊采用串行的數據連接方式，有效降低 信號的衰減，確保LED顯示屏準確的接收、傳送、并完成全視頻動態顯示。 控制芯片利用高集成度，使LED顯示屏的電路得到極大的簡化，電路極其簡單, 徹底改變以往LED顯示屏龐大復雜的電路設計，并且增加了可任意拼接、可帶 電插拔等多種使用功能。這樣，生產、安裝、維修、升級都變得方便易行。獨特性的設計方案簡化了 LED顯示屏的驅動系統，使數據運行流暢，也減 少了個別元器件意外損壞

31、的可能及通用元器件過多給顯示造成的誤差，提高了 顯示屏的整體質量，最大幅度的降低了故障率。模塊化設計與串聯的連接方式極大的減小了信號的衰減，使大規模長距離顯示成為可能，從而保證信號可能傳輸 1024點X 768點，即全屏顯示。在進行系統邏輯電路設計時制造商采用超大規模可編程集成電路FPGA,替代以往系統中大量的中小規模的可編程集成電路 GAL和EPLDo超大規模可 編程集成電路規模可達一萬門至二萬門，極大提高了系統的穩定性和可維護性。采用超大規模集成電路和超大規模可編程集成電路技術，使顯示系統達到 真正的256級灰度、非線性灰度校正功能。(4)恒流源技術恒流源：顧名思義是一種恒定電流輸出的驅動

32、器件，它的交流等效電阻很大,直流壓降卻不大，其等效的數字模型是 VCCS (電壓控制的電流源)，工作 于開關狀態，其電流輸出一旦通過調節電阻設定后，僅受控于輸入的邏輯狀態0或者1,輸入信號有效時，其輸出電流保持為某個給定時間常數的函數，不會 因它所聯接的外電路不同而變化，輸入信號無效時，其輸出電流關斷。LED是一種電流驅動的雙端口器件，具發光特性僅與流過的電流大小相對應，普通的驅動器件不具備恒流特性，其輸出電流亦會隨輸入電壓變化。而我 們知道，TTL電路的電壓是一閥值，一點微小的變化雖不影響邏輯狀態，但會 影響到輸出電流的大小，而直接反映到 LED發光，解決這一問題的唯一途徑即 是采用如上所提

33、到的恒流源。另外，恒流源驅動器件的選用，保證了輸出電流的大小恒定，也就可以去 掉變通驅動器件必須要有的串聯限流電阻，大大降低了消耗在電阻上的功率， 降低了系統的發熱，恒流源驅動器件的輸出電流可以通過調節電阻很方便的調 校，這樣對于系統最終的白平衡定位提供了最大程度上的方便。本投標人生產的LED顯示屏采用恒流源驅動集成電路，對顯示發光單元 LED （發光二極管）進行直接驅動，從而保證了每一個發光二極管的發光顯示 效果的一致性。顯示屏顯示的畫面圖像效果亮度均勻，過渡平滑，紋理細膩， 真實動人。如果電路中不采用恒流尖驅技術，由于每個發光二極管的顯示效果 不一致，有的偏亮、有的偏暗，圖像畫面上將會存在

34、少數零星分布的亮點和暗 點，圖像畫面粗糙，過渡生硬。恒流源驅動電路是采用多路恒流源集成芯片驅動發光二極管，使通過二極 管的電流恒定一致。非恒流源電路采用電阻PNP三極管驅動發光二極管發光，由于電阻阻值的 不一致，PNP三極管的飽和特性不一樣，發光二極管的發光亮度互相之間存在 細微的差別。本投標人對于本項目采用利亞德 AL62705恒流源驅動芯片，基本特性如下:90mA恒流輸出8路恒流驅動最大15V驅動電壓SOP20腳封裝低功耗CMOS鎖存邏輯LED單點恒流偏差小于4%并行信息高速輸入，顯示速率和灰度級比東芝同類芯片 TB62705高8(5)像素共享技術數字圖像的最基本組成單元為單個像素點，數字

35、圖像在質量決定于以下兩 個主要因素：像素密度：通常用分辨率來衡量單個像素點的色彩等級，即：圖像位數或灰度級同一幅圖像，使用1024X 768的分辨率，色彩等級為24位真彩色的顯示媒 體表示，其顯示效果肯定強于使用640 X 480分辨率，色彩等級為16位增 強色的顯示媒體。LED顯示屏是典型的數字圖像顯示媒體，因此提高 LED的顯示效果應從 以下兩方面著手：提高LED燈的密度增加LED顯示的灰度等級在增加LED顯示的灰度等級方面，國內的應用技術水平已達到相當的程度。 LED顯示的灰度等級已從當初的16級灰度發展到256級灰度，還預留了 1024 級灰度接口，已經完全能夠滿足作為數字顯示終端的要

36、求。在提高LED燈密度方面，卻面臨一個通過物理方法增加顯示密度已達到極 限的障礙，主要原因有以下兩方面：受LED燈和電子元件物理尺寸的限制：當像素密度達到一定程度時，再減 小像素尺寸已非常困難。例如，當采用日亞 546LED燈組成2紅1綠1藍 的像素時，像素間距最小也只能達到12mm。受成本的限制：LED顯示屏的成本主要取決于LED燈的數量。當顯示面積 一定時，如果只是依靠增加LED燈的數量來保證數字圖像的質量，那必然 會使顯示屏的成本成比例地增加，客戶難以承受。基于上述原因，我公司開發了 “像素共享”技術。“像素共享”技術是在“雙重掃描(dual scan) 技術上發展起來的，經過理論和實驗

37、的驗證，充分證 明此項技術可明顯改善LED顯示屏的顯示效果，提高屏幕分辨率。采用此技術 后，顯示屏在不增加LED燈數量的前提下(物理點密度不變)，視覺點密度增 加了4倍，使視頻圖像質量明顯提高。其基本技術原理如下所述：傳統掃描方式，3*3的像素點按圖1方式顯示，共顯示9個像素。采用“像素共享”技術時，同樣3*3個像素點分4次傳入不同的數字圖像, 如下圖所示。所傳圖像的順序如像素信號矩陣所示。圖I將上面的4個圖像傳輸矩陣進行疊加，即可以實現利用 4個不同時段將 6*6像素點的內容傳送至物理像素點為3*3的區間內。另個，當視頻信號頻率達到60Hz時，人眼能看到清晰穩定的圖像。采用“像素共享”技術時

38、，為保持整幅圖像的幀頻率仍是60Hz,實際采用的是240Hz的場頻進行傳輸，這樣就可以得到清晰穩定的視頻圖像。實踐證明，采 用此項技術播放Video信號時，顯示效果有明顯提高。原來 320*240像素點的 顯示效果在160*120的LED顯示屏上就可以實現。(6) LED燈下傾技術顯示屏安裝位置較高時，觀眾一般在前方或下方觀看，上視角對觀眾的意義不大，而下視角卻在很大程度上影響觀看效果。LED燈供應商提供的產品是按照正常的、水平封裝LED燈的方式設計生產，這樣的正常方式安裝 LED燈 下傾的生產工藝，使二極管下傾10°左右，并專用的固定夾具，保障波峰焊時 LED傾斜角度的一致性。通過

39、此項改進，充分發揮了 LEW的顯示特性。與不采用傾斜工藝比較， 有效觀看范圍內的顯示亮度提高了 30%顯示均勻性提高了 20%近處觀看時的 白平衡效果提高了 50%(7)光纖通訊技術系統使用光纖通訊技術，采用美國惠普(Aglitan)公司通訊模塊。主要優點如下：使控制PC與LED屏達到完全光電隔離（LED屏由380V供電，電源和室 外環境都易于受到干擾）。延長通訊距離（150米4500米）免受外界干擾，提高視頻高速通訊能力。【6】系統軟件操作軟件本項目采用標準的 WindowsNT中文版作為計算機網絡操作系統，微機操 作系統使用Windows2000/98中文版，并配備防毒系統一套。LED顯示

40、軟件制造商的通用視頻顯示軟件是根據 LED顯示系統的特殊需求而設計出的 基本功能? 顯示數據的加工與處理? 與其它網絡接口，從中提取顯示數據? 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?提供多種信息的編輯、排版和剪接等功能? 提供播放節目和播放內容的編排功能?提供對大屏幕顯示系統數據庫管理與維護的功能? 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

41、時編輯的播放（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? 可顯示各種計算機信息、圖形、圖像及二、三計算機動畫，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本系統依賴于操作系統環境所支持的各項多媒體驅動程序，通過MCI支持播放。AVI文件是 WINDOWS95、WINDOWS98系統所支持，FLC動 畫文件需要AUTODESK公司的APPLAY播放驅動程序，MOV動畫文件、 MPEG文件、DAT文件均需安裝相應的驅動程序才能播放。由于本系統具 有32位能力，可充分利用系統32位的LINEPAK和INDEO驅動器。WINDOWS95新改進的數字視頻圖像驅動程序有助于制造更平滑的視頻圖 像。系統針對CD-ROM中讀取數據。系