数字显示与大屏幕智能显示技术

2）长度和高度计算方法：点间距×点数=长/高 如：PH16 16点长度=16点×1.6㎝=25.6㎝
3）点阵密度的计算方法: 显示密度=（1/点间距(mm) ）2*106（点数/平方米） 如： PH16点阵屏显示密度=(1/16mm) 2*106 =3096（点数/平方米） 点密度越高，图像清晰度越好
第五节 大屏幕智能显示技术
三、灰度屏、彩色屏及真彩色视频屏（灰度屏）
三、灰度屏、彩色屏及真彩色视频屏
1. 灰度屏 具有亮度等级的单色LED显示屏称作灰度屏， 与“黑白”显示屏相比，富有层次感、更逼真。 实现方法： 采用脉冲叠加法控制像素的亮暗占空比。 举例：形成256级灰度 场频提高到256倍，每256场扫完一整屏。 对屏幕上一点而言，256次扫描全为亮，则是最高亮度等级； 反之，256次扫描均为灭，则为最低亮度等级。 依次类推，可形成256级灰度。
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一、大屏幕智能显示屏（LED显示屏规格计算方法） 4、LED显示屏规格的计算方法 1）间距计算方法：每个像素点到另外一个像素点之间的距离 每个像素点可以是一颗LED灯[如：PH10(1R)] 两颗LED灯 [如：PH16(2R)] 三颗led灯[如：PH16(2R1G)]； （人眼对不同光谱敏感强度不同，合成白光GRB强度为6：3：1） 标准象素间距与象素直径关系 象素间距= 象素直径× 1.25 如：Φ3mm 点阵，其点间距为 3×1.25=3.75（mm）
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一、大屏幕智能显示屏（LED显示屏设计原则）
6、在设计智能显示屏时，应考虑下述五条原则： 第一，实用性：较高的性价比，显示功能强，效果佳。可靠性 高，成本尽量低，便于推广应用； 第二，适用性：在户外使用的大型显示屏应按全天候环境条件 进行设计，不仅要有足够的亮度，还需增加防 雨、防潮、防灰尘、防蚊虫等措施； 第三，可靠性：对于自身发热的显示屏，必须考虑通风散热问 题； 第四，节能性：功耗尽量低，电源效率要高；
彩色屏：双基色灰度屏（伪彩色） 例如欲形成64种色彩 须红色、绿色各具有8级灰度 搭配后能形成8×8＝64种颜色 红色、绿色点阵区各分成8个小区，每场扫描一区 场频提高到三色屏的16倍
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三、灰度屏、彩色屏及真彩色视频屏（真彩色视频屏）
3. 真彩色视频屏
真彩色屏：三基色灰度屏 以红、绿、蓝三种发光二极管为基本像素构成的真彩色显示屏。当灰 度等级超过256级，能逼真地显示出自然界中的各种颜色。 真彩色视频屏：多媒体屏 采用微型计算机进行控制，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。 硬件电路一般采用CPLD等超大规模可编程器件，提高系统的可维护性。 一般采用RS-422等总线技术，实现了显示数据的远距离传输。
第五，方便性：采用模块式结构，以便于安装及维修。
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二、扫描方式与显示方式的设计（扫描方式）
二、扫描方式与显示方式的设计 1. 扫描方式 A：LED显示屏一般应采用动态扫描方式。 LED显示器件具有特殊的发光特性 1、发光响应极快 2、几乎没有余辉 所以发光强度取决于 1、发光强度P 2、扫描占空比D 为了不引起视觉疲劳，扫描频率要足够高。在1秒钟内每个 光点至少应被扫描50次。为保证足够的亮度，要求 D＞1%。 B：扫描方式：逐行扫描，逐列扫描，逐点扫描。 逐点扫描一般只应用于小点阵，发光效率较低。 逐行扫描，逐列扫描应用时，根据显示规模可分区 域进行，以保障足够的扫描频率和占空比。
显然，灰度屏的扫描内存也应扩大到“黑白”显示屏的256倍。
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三、灰度屏、彩色屏及真彩色视频屏（彩色屏）
2. 彩色屏
彩色屏是在三色屏的基础上发展起来的。 三色屏：又称双基色屏 不需要灰度等级。 通常采用红、绿变色发光二极管作像素。 内存分红、绿两个区域，分别存放红色、绿色图形点阵信息； 场频提高一倍，两场中一场扫红屏，另一场扫绿屏 两场都亮的点即发出橙光。
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四、汉字点阵芯片（GB5199B）
1.
GB5199B--- 字模点阵存储型代表
A：芯片功能 GB5199B汉字字模库中，包含8192个国标一、二级仿宋体汉字、西文 及运算符号，同时在GB2312-0国标字符库的基础上增加了字符29个、 半角拼音符32个、半角字4个、半角控制符35个、全角(n码94个和42 个汉字。
B:引脚功能 A0-A16为地址输入；Oo-O15为数据输出 /CE为片选信号输入，低电平有效 /OE为输出允许，低电平有效 C：工作方式 具有字和字节两种工作方式 O15/A-1为方式选择引脚 字方式时O15/A-1为数据字最高位 字节方时O15/A-1为最低有效地址位。
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一、大屏幕智能显示屏（概述）
由像元管构成的大屏幕彩色智能显示系统的简化框图如图。主要包括8部分：
①输入设备(电视机/录像机/摄像机等) ②彩色解码器 ③A/D转换器 ④帧存储器
此外还有： 同步分离器 信号分离器 电视伴音 立体声广播 文字编辑 画面编辑 输入装置 等等
⑤计算机系统(数据选择器与控制器) ⑥电／光、光／电转换器 ⑦彩色显示屏 ⑧电源
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一、大屏幕智能显示屏（ LED显示屏一般要求） 5、LED显示屏一般要求 1)一般分辨率的要求： （1） 文字显示：视其文字尺寸及分辩需求而定； （2） 普通视频显示：320×240 点阵； （3） 数字标准DVD 显示：≥640×480 点阵； （4） 完整计算机视频：≥800×600 点阵； 2)一般 环境亮度对于LED显示屏亮度要求 （1） 室内：>800CD/M2 （2） 半室内：>2000CD/M2 （3） 户外（坐南朝北）：>4000CD/M2（坐北朝南）：>8000CD/M2 3) 最佳视觉距离 根据人眼的特性，显示密度在不同距离时的视觉效果会有很大差别，对于 固定密度而言，距离越远视觉密度越大，当视觉密度临界于人眼的最小分 辨力时为最佳视觉距离。根据实际应用中的要求选择合适的显示密度： 最佳视觉距离≈800×（1/点阵密度(1/2)） 如PH16点阵屏，显示密度为3096点数/平方米，最佳视觉距离≈14M
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一、大屏幕智能显示屏（LED显示屏）
2、LED显示屏
用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。发光率 高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等。 发 展历程：LED显示屏的发展可分为以下几个阶段： 1990~1995，主要是单色和16级双色图文屏。用于显示文字和简单图片。 1995~1999，出现64级、256级灰度的双基色视频屏。视频控制、图像处 理、光纤通信等技术的应用将LED显示屏提升到了一个新的台阶 从1999年开始，全彩色显示屏被广泛应用，大量进入体育场馆、会展中 心、广场等公共场所，从而将国内的大屏幕带入全彩时代。 我国现状：目前已掌握高清晰度、全表贴式LED真彩色视频显示屏的研发技 术，在嵌入式真彩色LED显示屏的控制等技术领域已达国际先进水平。 国际技术差距：我国紧跟世界发展，目前在图像处理技术、前端视频处理技 术等方面差别不大，主要差距在于以下两个方面： “单点颜色确认”技术：目前国内只能做到单元模块和单元箱体的调节 “链条显示器”技术：可绕柱、弯曲或下垂等，最小弯曲直径为10公 分。
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四、汉字点阵芯片（简介）
四、汉字点阵芯片
以图文为主要显示内容的LED显示屏，仍为市场需求主流，一般内建 汉字字库，以便传输、存储。 虽科技发展，我国自行研制一批国家标准汉字点阵芯片将汉字、符号 等字模以点阵的形式集成存储于一芯片。 典型产品 GB5199A、 GB5199B（15×16，2MB） GB5007（24×24，4MB） GB48（48×48，2MB）等 均属于CMOS超大规模集成电路（VLSI） 符合标准化、系列化、通用化的要求 数据标准，字形美观，字库容量大，接口方便、性能可靠 主要用途 各种汉字信息处理系统中的汉卡 、 智能显示屏、 LCD模块、打印机、汉字排版印刷系统等领域。
应用范围：
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一、大屏幕智能显示屏 （概述） 1、概述 早期的大屏幕智能显示屏采用白炽灯，虽然其亮度高、光谱宽、成 本低，但功耗高、像素尺寸大、寿命低，现已很少使用。 目前，适合制作大屏幕智能显示屏的显示器件主要有 LED点阵显示器 彩色LCD点阵显示器 像元管（亦称扁平CRT） 磁翻板 等离子体显示器 ……….. 智能显示屏的尺寸：精细化、规模化发展 从微型屏小型条屏面积达几十平米甚至上千平米的巨型屏。更 显示颜色：丰富化 单色屏灰度屏三色屏全彩色屏 应用环境：广泛化化 室内屏、户外屏；固定移动 ；整体拼装积木 显示特点：专业化、特型化 图文屏，动画屏、视频屏、特种屏等。满足不同用户、不同场合 的需求。
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一、大屏幕智能显示屏（LED显示屏规格表示方法）
3、LED点阵显示屏规格表示方法 根据不同环境，选择不同 LED 灯，视角ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ亮度不同；计算显 示面和亮度不同。 F--- 室内屏 ; P--- 室外屏 ; S--- 单色图文屏 ; D--- 双色屏 ; V--- 双色视频屏 ; T--- 全彩色视频屏 ; T**chip--- 表贴全彩色视频屏 ; H--- 超高亮。 按象素直径分类： 一般规格有Φ3mm、Φ3.75mm、Φ5mm Φ8mm、和Φ10mm等 按象素间距不同： （指相邻象素管中心间距，数字单位mm） PH10、PH8、PH16、PH20、PH26
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二、扫描方式与显示方式的设计（显示方式）
2. 显示方式
以图文屏为例，列出基本显示方式的构成情况。这里设计成清屏方式与 显示方式各16种（二者可任意组合，总共可获得162＝256种显 示方式。 清屏方 式 显示方式
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 一次整幅清屏 镂空清屏 从下至上扫描清屏 从上至下扫描清屏 从右向左逐字清屏 闪烁清屏 从左上至右下扫描清屏 落帘清屏 卷帘清屏 合帘清屏 分帘清屏 左移清屏 右移清屏 左右分移清屏 左右向中间移动清屏 从右下至左上扫描清屏 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 一次满幅显示（全亮） 从右向左逐字显示 从右向左扫描显示 从右向左跳字显示 从左向右逐字显示 闪烁显示 整幅从上至下显示 整幅从下至上显示 从中间向上、下显示 合帘显示 左移显示 右移显示 从中间向左、右显示 从左、右向中间显示 左落帘、右卷帘显示 右落帘、左卷帘显示
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一、大屏幕智能显示屏（LED显示屏）
2008 年，北京奥运会开幕 式上展示出由高亮度 LED 构成的147m×27m“ 画卷” 式巨型显示屏，共使用 4.4 万颗 LED 所组成；不仅能 平移，还可升降，是历届 奥运会科技含量最高的中 心舞台。 高挂在会场中央的奥运 5环 图，约使用4.5万颗LED；
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一、大屏幕智能显示屏（概述）
典型案例：
1985年在日本筑波举办的万国科学博览会上，索尼公司首先推出一种超大屏幕 彩色显示屏。 技术参数 显示单元：红、绿、蓝三色电子枪（彩色复合像元管） 屏幕尺寸：40×25m2，由15万个彩色像素组成， 最高亮度达5139cd/m2 总功耗为800kW， 技术特性 使用先进的数字视频 光导纤维传输技术 由计算机控制，把光、电、声融为一体 人们在500米距离上能观察到高清晰度的视频画面。
数字显示与大屏幕智能显示技术
第五节 大屏幕智能显示技术
大屏幕智能显示屏是由计算机控制，将光、电、声 融为一体，能显示各种信息的大型显示装置。
它集光电子技术、微电子技术、计算机技术和信息处 理技术于一身，是高科技的结晶。
近年来，大屏幕智能显示技术正受到国内外的高度重视。 商业广告 新闻发布 交通运输 体育比赛 文化娱乐 航天及模拟 军事演习 …….. 以成为信息革命的重要工具。