2024年1月15日发(作者：)

LED显示屏系统项目

专业资料

技

术

方

案

前言

户外LED电子屏媒体是21世纪广告业发展的趋势，是具有音视频功能的户内外广告展示设备，属国际领先的高科技产品。该类设备外观新颖独特，其面积可随意调整，不仅能播放音视频广告节目，而且四面还可装固定灯箱广告位，现各地政府都鼓励推行使用户外LED屏，陆续取消帆布广告、灯箱广告审批。户外LED屏是帆布广告、灯箱广告的理想替代产品。LED电子屏媒体分为图文显示媒体和视频显示媒体，均由LED矩阵块组成。图文显示媒体可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；视频显示媒体采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。LED电子屏媒体显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于金融、税务、工商、邮电、体育、广告、厂矿企业、交通运输、教育系统、车站 、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。

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1 设计说明

1.1 LED显示屏的特点

LED显示屏自出现一来一直是以节能、环保而被重视，LED本就是节能的代名词。与传统照明类产品相比，LED的节能优势是相当明显和突出的，在不远的将来，大有全权取代传统照明的趋势。

随着全世界人们的环保意识的增强，我们处处能听到低碳，节能减排，能感受到人们为了环保而做出的努力：城市电动出租车；LED道路灯；太阳能+风能路灯；无氟冰箱空调等等都是我们生活中最真切的感受。

LED显示屏本身使用的发光材料就是节能产品。但是，由于户外显示屏的面积一般较大，所以，耗电量还是较大的。目前，许多户外LED显示屏生产厂家响应世界能源组织的号召和行业长远发展利益的角度考虑，已经推出了更加节能、低碳的户外LED显示产品，其耗电量，相比较以前的显示屏，有了很大的改善。

户外LED显示屏，由于白天和晚上周围环境亮度有很大变化，所以我们可以通过自动调节户外LED显示屏亮度的方法，实现节能减排的效果。

1.2 注意事项

随着城市建设进程的不断发展，户外LED显示屏为传播媒体的广告新载体越来越多的得到运用。户外LED显示屏的确能给城市形象带来一定的提升，广告形式也灵活多样。但是，户外LED显示屏在使用过程当中，还是有一些需要注意的专业资料

事项：

 结构设计

户外LED显示屏一般面积较大，所以还是非常重的。安装在户外的LED显示屏，首页需要注意的就是结构的设计。安装结构应该考虑到：抗风、抗震、承载等主要因素；其次是屏体的形状、结构、外装饰设计应该和所依附的建筑或环境相协调；再者，就是考虑当地的环境因素，比如空气湿度、空气盐碱含量（海滨城市）等等。

 光污染

近年来随着LED 显示屏的普及,却提了“光污染”的概念。根据目前国际对光污染的定义,通常分成3类：白亮污染、人工白昼和彩光污染。而目前我国只对白亮污染中的玻璃幕墙有相关规定,对人工白昼和彩光污染目前还没有相关规定。但是考虑到彩光污染的确造成了人们感觉不适,应该属于“光污染”。在设计显示屏幕时一直考虑显示屏幕的光污染防治的问题。

根据形成的原因,我们可以采取相应的解决方案。

1) 合理规划显示屏面积的和安装位置

根据观看距离和观看角度以及周围环境,以及显示内容的要求,合理规划显示面积和位置。而不是一味地追求面积超大、位置显着。

2) 播放内容的选择和设计

大型巨型显示屏是公众媒介,有公益类、广告类、指示类等。我们在选择播放的内容时,必须是与公众要求达成一致,避免拒看心理。

3) 多级灰度矫正技术改善色彩柔和度。LED显示屏产品采用更多的灰度等级,使色彩看起来色彩柔和,过渡自然。

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4) 采用可系统自动调节的亮度调节系统

不同的时间和地点环境的亮度变化极大,如果显示屏的播放亮度大于环境过多,就造成人们眼睛的不适应,特别是白天和晚上的亮度差别比较大,造成光污染,我们的自动亮度调整系统能自动换算适合环境的播出亮度,避免的光污染。

相对的霓虹灯和白光灯箱广告等产品，近些年来，许多LED显示屏厂商在针光污染这方面作了相当多的工作，光污染的程度大大降低,为丰富我们的视觉空间，点亮美好生活做出很大的贡献。

2 系统硬件组成及功能

2.1 LED显示屏系统简介

LED电子显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体的大型显示屏系统。它以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点，成为众多显示媒体中的佼佼者，广泛用于商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等方面，是目前国际上比较先进的显示媒体之一。

LED显示屏按其使用环境分为室内显示屏和室外显示屏。室内屏通常采用高亮度Φ3.7、Φ5.0、Φ10点阵块结构。

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室外显示屏多采用超高亮度像素管结构，像素管主要有P10、P12、P16、P20、P25等多种规格，能满足不同环境的需要。

LED显示屏与其它显示器性能比较，现代科学技术的发展反映在显示技术方面就是出现了基于科学根据的显示方式和器件。我们以为建立起对各种显示技术和器件的正确认识，是十分有助于我们进行比较和鉴别选择的。以下我们对各类显示器的性能进行比

2.2 各种显示器件性能比较

LED

二极管

显示容量 很大

对比度 很好

彩色化 很好

灰度 很好

亮度 很好

功耗 小

画面大小 很大

数字化 很好

寿命 很长

成本 很低

类型 EL

电致

很大

好

不好

好

一般

小

很大

很好

一般

低

VFD PDP CRT ECD

荧光 等离子 电子束 电致变色 电泳 辉光

不大 很大 大 不大 大 小

好 好 很好 好 好 好

不好 很好 很好 不好 好 不好

不好 好 很好 好 好 不好

好 较好 一般 不好 不好 好

小 小 较小 较小 小 较小

大 大 小 很大 大 小

好 很好 不好 好 好 好

一般 一般 一般 一般 一般 一般

很低 较高 较高 低 低 一般

2.3 LED显示屏技术特点

 高灰度技术

以其灰度等级高、画面细腻在行业中得到一致好评。在《LED显示屏检测方法》中已经突破10BIT技术的技术前沿。

 全数字化

为了确保显示画面的精确和颜色的逼真程度，进行了全数字化的改造。效果达到了预期的目的，形成了自己独有的技术特点。

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 恒流降噪声技术

LED显示屏驱动芯片采用国际上先进的LED显示屏专用芯片系统，该系统在全彩LED显示屏领域独领风骚. 我公司结合其芯片特点，研究形成了恒流降噪声技术保证电源等其它噪声源因素对LED电子显示屏造成的影响降低到最低程度。

 亮度调整技术

为了适应不同天气，让显示屏达到最佳的显示效果，LED电子显示屏专门设计了亮度256级调节装置。保证整个LED显示屏在各种环境下都能达到最佳的显示效果。

 强对流式排热系统

LED显示屏工作时屏体发出的热量较高，为了保证整个显示屏系统在稳定的状态下运行，对显示屏散热系统进行了彻底的研究，考虑到所有的流动气流，研究出了一套强对流的排热系统，使系统更加稳定可靠。

2.4 显示屏各项技术参数

点间距

1、像素管

像素管芯 红蓝绿：台湾晶元

16MM

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发光点颜色

单元板尺寸

密度

可视角度

2、模组

最佳视距

亮度 CD/m2

PCB

箱体尺寸

模组行列数

单元箱分辨率

3、单元箱

箱体重量

环境温度

散热方式

屏体净显示面积

屏体总点数

4、显示屏整屏 带边尺寸

屏体边框

功耗

工作电压

5、供电 最大功耗

平均功耗

1红1纯绿1纯蓝

256mm×256mm 16点×16点

3906点/M2

±110度,垂直55度

16～100m

≧6000cd

灯驱合一

1280mm×1280mm×105mm 共90个单元箱

宽4×高5

80点×80点=640点

62~68kg

存贮-350C~850C 工作-200C~650C

风扇2Pcs

11.52m（W）×6.4m（H）=72.728m2

720点（W）×400点（H）=288000点

12.02m（W）×6.9mm（H）=82.938m2

银灰户外铝塑边包边30CM

最大≧1200W/㎡ 平均500/㎡

AC220V±10% 50HZ

25.4KW

10KW

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控制主机

6、控制系统 操作系统

控制方式

驱动方式

刷新频率

帧频

灰度/颜色

颜色

视频输入/输出方式

控制系统采用

6、主要技术参数

显示控制方式

亮度调节方式

使用寿命

平均无故障时间

连续工作时间

整屏盲点率

有效通讯距离

P4 2.7双核以上 2G以上内存

winXP win98

同步控制

1/4扫描

≧160帧/秒

≧80帧/秒

4096级

16777216种

三路输入/1路输出 全数字传输

DVI显卡+全彩控制卡

同步控制

16级软件调节

≧100000小时

≧10000小时

72小时

小于万分之一

六类网线≧100m 光纤1~15Km

2.5 显示屏系统设计

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本系统由显示屏系统控制部分、显示屏体部分、外围音视频部分等组成，各部分通过局域网与INTERNET相连接相互进行通讯。

图2.1 显示屏各项设备连接示意图

显示控制部分

组成

编辑机

播放机

HUB

功能

对显示屏播出的动画、文字、图片进行编辑、存储、备份(客户自备)

用于控制显示屏播放的计算机

组成局域网的连接设备(客户自备)

控温度传感部分

温度传感系统通过温度传感器将屏体周围的温度指标传输给控制柜，制柜根据需要自动启动空调系统或屏体风机系统（选装）

配电部分

视频处理器

用于显示屏的电源配给和控制

多种画面显示模式一键切换；输入信号源无缝切换

视频控制软件 用于显示屏播放视频的控制软件

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显示屏体部分

显示模块

显示屏框架

LED组成的拼装显示单元

用于安装和支撑显示屏的部分

显示屏外装修 采用进口复合铝板对显示屏进行外装潢的部分

外围视频部分（选装）

录象机

DVD

电视机

用于播放磁带媒体的机器并为显示屏提供视频源

用播放光碟媒体的机器并为显示屏提供视频源

用于为显示屏接入闭路电视信号，并时时监视内容

可接入的视频格音视频控制器

可以接入8路视频和多路音频信号并可随时进行切换。式有RGBHV ，YUV，YC，COMPOSITE，VIDEO。本设备视频输出部分为显示屏提供高质量的视频信号，音频输出为体育馆音响系统提供音频源。

音响

专用户外立体音响

2.6控制系统介绍

图2.2 内置式全彩控制系统

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2.6.1功能

全面集成单色、双色、全彩，实像素、虚拟像素。

超高输出RGB数据组。

超大单卡带载像素面积。

2.6.2性能参数表：

性能选项

支持的屏体类型

支持的LED驱动芯片

单块发送卡带载像素面积

单网线级联接收卡数

单块接收卡带载像素面积

单块接收卡输出RGB数据组数

一组RGB驱动行数

灰度级数

数据时钟频率

刷新率

亮度损失

PWM亮度调节级数

基于PWM亮度的逐点校正像素面积

光纤传输距离

其他功能

典型值 最大值

单色/双色/全彩 实像素/虚拟像素

MBI5026及其兼容芯片/ ZQL9726

1280×1024(双网口)

<100

256x192（全彩）

1024 x512(双色)

16-24

1/2/4/8/16

4096(4k)

15.62MHz

180Hz

15~20%

256

512×384/512x512（全彩）

1280 x 512（双色）

24

16

65536(64k)

31.25MHz

>960Hz

<5%

256(可支持基于亮度传感器的亮度自动调节)

64x64 256x256(相邻四点同时校正)

多模光纤：500米； 单模光纤：10千米

开屏渐亮保护、OE极性拨动开关控制保护扫描屏行管、LED屏自测

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3 系统软件组成及功能

3.1系统软件组成

系统软件主要由节目编辑软件、播放软件、自动化控制软件、远程通讯软件等几部分组成。软件功能见系统功能部分。

3.2系统功能

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自适应/手动屏体亮度调节功能；

自适应/手动机内温度调节功能；

主动式温度、电压超标报警及关机功能（远程）；

自动/手动色度调整及平衡矫正功能；

定时自动/手动开关机功能，启动画面锁定；

支持联机/脱机自主式运行；

可在线自检、手动检测设备运行状况；

视频显示功能：实现VGA与Video信号转换；

视频播出功能：

 多媒体控制以实现多种视频信号源，如：电视、录像机、VCD、DVD等的播放，并具备现场同步转播及所需的所有软硬件设备和通讯接口；具有文字编辑功能即文字的字体变化、大小变化、换屏方式以及定位，能显示各种中、西文及阿拉伯数字、常用字符及图案，能进行广告、图像的处理和显示，能进行电视画面的文字迭加、特技等编辑与播放功能；

 提供标准网络接口，具备INTERNET网接入能实现各类常用网络信息专业资料

播发功能，并预留宽带接口；

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具有系统同步控制技术，可实现屏显内容与VGA显示器一一对应；

音频系统可以达到现场声像同步的要求；

具有对显示屏工作温度、湿度实时监控，并有相应的降温与去湿措施；

配电系统具有过压、过流、欠压、缺相、短路保护功能，并具备功率因素补偿功能；

3.3 系统构成

LED显示屏系统由显示系统、控制系统、编辑系统组成。

Windows操作平台

户外ＬＥＤ显示屏专用软件

外围设备

计算机

其它

控制卡

ＬＥＤ显示屏幕屏

3.3.1显示系统

显示屏体：LED发光器件组成的可控显示板（显示单元和灰度系统构成）。

结构骨架：屏体支撑部分，含显示单元固定架、外框架等。

3.3.2控制系统

该系统由P4配置以上计算机、多媒体卡或DVI显卡、控制卡等构成，主要专业资料

用于显示数据的编辑、处理与分配，并控制显示屏的显示。

控制计算机：P4以上主机。

多媒体卡：TL2000视频卡或DVI显卡。

控制卡：LINSN801

控制软件：LED演播室等。

3.3.3编辑系统

编辑系统的作用是完成显示屏显示内容的整理、编排和设计。编辑完成后的显示内容，须由编辑系统送入控制系统才能进行有效的播放。

编辑计算机：主机P4以上。

编辑软件:LED显示编辑软件、多媒体制作软件等

3.4系统软件功能

3.4.1软件功能综述：

提供的图文制作播放软件由节目制作软件、节目编辑软件、节目播放软件组成。

 节目制作软件：

该软件主要实现原始资料（如图片、照片、文字资料等）的输入、加工（如通过二维/三维动画制作软件等工具）、成型的处理过程。

 节目编辑软件：

该软件主要实现将节目制作软件成型的产品围绕一定的主题思想组成具有强烈渲染力和吸引力的节目。

 节目播放软件：

该软件主要实现按照节目编辑软件形成的节目的各种显示要求在大屏幕上专业资料

显示。

3.4.2控制软件介绍

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LED多媒体制作播放系统

LED多媒体制作播放系统专业LED显示屏节目制作、播放的软件。它功能强大，使用方便，简单易学，性能稳定，可靠性能高。 可在 WIN98/2000/XP 等操作系统下运行功能特点：后台播放，定时播放，多窗口多任务同时播放，可为节目叠加背景音乐， 支持所有的动画文件（ MPG ／ MPEG ／ MPV ／ MPA ／ AVI

／ VCD ／ SWF ／ RM ／ RA ／ RMJ ／ ASF ．．．）， 丰富的图片浏览方式，日期、时间、日期 + 时间、模拟时钟等各种正负计时功能， 日历可透明显示 。

➢ 主要功能特点：

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 明确了节目单相关的若干元素的定义，便于制作节目单及交流时有个清晰的思路(原来的文件窗口、媒体窗口、时钟窗口等统一为“子窗口”+“素材”的方式表示)。节目单由若干元素组成：

 添加了“节目组”元素，使节目单的组成更加灵活；一组节目可以设置为：循环按序播放(对应原“普通节目”)、定时播放、手动播放、全局播放(对应原“全局节目”)等，这样节目播放的控制也更加灵活了。

 添加了“播放窗口”元素，以直观的方式支持多个屏幕(播放窗口)的编辑和播放。

 可同时打开多个节目单(播放时只播放选中的节目单)，这样制作一个节目单时可随时查看其它节目单的内容。

 支持普通和全屏两种编辑模式，便于节目单制作时集中注意力，减少其它因素带来的干扰。

 添加了日志功能，详细记录了每个素材播放的时间及状态，便于分析和检查素材播放的情况等。

 添加了节目单与控制卡的相关属性，软件与硬件之间的联系更加清晰和密切。

 控制卡的设置将支持本地、远程、多个等情况的设置，同时对于异步的支持也将融合其中，以适应更多场合、更多环境的应用。

 素材支持采用了“插件”方式实现，这样可以灵活的添加更多类型的素材支持，减少我们提供新类型素材支持所需的开发时间；同时我们还将提供自定义素材功能，这样用户可以根据特殊需要制作自己的素材播放程序。

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