谈LED全彩色显示屏的应用和技术指标(二)
发布时间：2015-10-19 20:10 发布者：杭州视爵
MTBF大于5000小时，MTTR小于30分钟；
客观地说，这些指标，不仅在当时，就是在今天，国内厂商的产品还没有完全达到。在许多情况下，由于发光管水平的提高，正常设计的大屏亮度已不成问题，能够达到要求。但是亮度只是一个重要指标，而不是全部。现在大家普遍感觉到国内厂家的大屏亮度有余，柔和不足，总体效果不如国外知名厂家，原因就在于有更多技术问题还没有解决好。笔者认为，从技术角度，有必要在以下几方面下功夫。
(1)配色和混色
大屏是由大量的发光二极管组成的，必须对所用发光二极管的光电参数进行设计、计算和测试，才能达到良好的白平衡。简单的估算和凭肉眼感觉判断是不可能有好效果的。这里涉及到发光二极管的选用和驱动设计，不仅影响屏幕的光电性能，而且影响可靠性。特别是在室内全彩屏的设计中，热设计应引起足够的重视，否则效果和可靠性都会成问题。
(2)色差校正
由于色坐标的差异，电视视频信号的色域与LED的色域存在差别，造成播出的电视节目颜色显得不真实。所以，色坐标的校正十分重要。校正的转换计算比较复杂，难于用软件完成，从各厂家的产品来看，尽管大家都声称有这种色校正功能，恐怕都没有做到色校正。
(3)一致性
全彩大屏的最大难点就是一致性，或者说最容易被观众觉察的毛病就是一致性不好，屏幕显得一块深一块浅，俗称马赛克现象，是最令人反感的。造成一致性不好的原因是多方面的，包括选用的发光二极管、驱动电路、结构设计和施工等。但是，除非所用发光二极管的离散性太大外，否则一致性的问题主要是设计和施工问题。湖南路大屏，观众的第一反映就是观察不到马赛克现象(严格地说，是很轻而不是没有，普通观众与专业人士的观察有一些差别)。这块大屏在结构工艺上非常有特点，没有采用国内普遍使用的模组灌胶等办法，值得研究。通常，发光二极管厂家把发光二极管按亮度和色品分成若干档，同一档的差异是可以通过精心地设计和调试解决的。结构设计和施工不良，是造成马赛克现象的另一大原因，而且往往到大屏安装完毕，投入运行时才会发现，已无法补救了，所以应当特别下功夫。如果说，国内厂家显示屏在电气指标上存在一定差距的话，那么在结构和工艺上的差距就大得多，这些往往严重地影响显示效果。
(4)灰度等级
湖南路大屏和国外众多大屏的经验证明，灰度级必须足够高。目前高档产品普遍为同屏
显示1024级，10．7亿色。国内大多是256级，差距甚远。许多厂家提1024／2048／4096甚至16384级编码，256级非线性显示16．7兆色。有一种意见认为，256级非线性灰度对于大屏应当足够，因为HDTV标准也是规定256级灰度。据笔者测试，并非如此，实际效果相差很大。事实上要实现1024级以上的灰度，技术难度会增加许多。简单地计算一下就会明白。当刷新频率为400Hz时，非线性灰度为1024级，亮度调整等级为32级，这时如果丫修正系数为2．8，PCM的最小调宽脉冲的宽度应为10ns左右，已经达到驱动电路的带宽极限。实际上是无法实现的，要考虑调幅与调宽复合使用的办法。同样还有传输带宽的问题，当屏幕行列数多，刷新频率要求高(例如400Hz以上)时，数据的传输难度也会增加，有时必须采用光纤传输，才能保证图像的质量。所以，灰度从非线性256级到非线性1024级，在技术上需要一个跨越。
(5)数字处理能力
要得到优质图像，必须有高质量的视频信号源。对于一般的大屏用户，所能得到的最好信号就是广播电视信号，DVD、VCD等只是家用级的。因此，对输入信号进行数字处理、提升图象质量就是必不可少的了。事实上大家都有这样的体会：播放经过挑选的节目时，显示效果是非常满意的，但如果是实况转播电视节目或放映VCD／DVD，难免有各种画面和镜头，例如夜景等暗画面或大面积的高亮度明亮画面，那时效果就要大打折扣了。怎样才能在各种画面和镜头下都有满意的效果呢?这就要靠数字信号处理，例如数字梳形滤波，滤波降噪，边缘锐化，远动预测和补偿，色度修正，非线性修正等等。特别值得一提的是比例缩放(SCALE)处理，是LED大屏的特殊问题，要由大屏业界下功夫研究。由于大屏象素总是少于视频信息源，在播放时必然遇到比例缩放问题，采样和重现中的损失以及造成的混迭和缺陷会造成图象质量下降。如何减少和降低损失，需要数字信号处理技术。数字图象处理技术已经取得很大的进展，有许多成果，例如大尺寸电视或投影中的技术成果，可以直接运用到大屏显示中来。数字处理系统的处理能力集中体现在处理位数和处理速度上，运用DSP或高档FPGA是必然趋势。
(6)可靠性和寿命
可靠性是显示屏的生命，无论是用于形象工程，还是用于商业运行，稳定可靠都是至关重要的。可靠性指标由平均无故障时间(MTBF)和平均修复时间(MTTR)来表述。MTBF10000小时是一个非常高的指标，实际上也不一定需要。不少厂家下了大功夫提高系统的可靠性，但是究竟达到了什么水平，并不能提供有说服力的数据。目前，国内还没有对大屏进行过可靠性测试。可靠性的基础是严密的可靠性设计和严格的质量管理控制。显示屏是一个大型电子设备，在保证有良好的日常维护和定期保养的条件下，可以把MTBF指标要求降低，从而节省成本。道理很简单，如果不要求大屏长期连续运行，而是间歇工作，而在间歇期，通过维护保养，把故障苗头消灭，使系统始终处于良好的状态下，那么，就可以保证正常工作期间不发生故障。这样，1000小时的MTBF也能使系统稳定可靠地运转。湖南路大屏，从开通以来，已经正常运行了八个月，主要指标没有明显的下降。这不仅是因为系统可靠性较高，还因为维护保养做得好。更为突出的是，大屏的结构设计和备件配备得好，MTTR可以达到15分钟，这一点特别值得我们效法。
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