孫志萍

（作者單位：河南廣播電視臺）

相較于傳統(tǒng)的背投式電視墻，采用LED全彩顯示屏組成的大屏幕電視墻具有亮度大﹑拼接簡單且無縫﹑重量輕且節(jié)能等諸多優(yōu)勢。隨著近年來LED顯示屏技術(shù)的不斷成熟以及其價(jià)格的降低，現(xiàn)如今電視臺演播廳舞臺中LED大屏幕的應(yīng)用越來越普遍。利用LED大屏幕不斷切換符合節(jié)目風(fēng)格的背景，已成為目前舞美設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容，并且近年來呈現(xiàn)出全景使用的態(tài)勢。LED大屏幕在電視臺演播廳中的應(yīng)用能夠以清晰逼真的背景畫面強(qiáng)化節(jié)目的渲染力，所以在具體的應(yīng)用過程中，使用者需要對LED大屏幕的基本情況及技術(shù)相關(guān)有所了解，同時(shí)做好對LED大屏幕的日常維護(hù)工作。

1 LED大屏幕應(yīng)用概述

LED大屏幕在電視臺演播廳的應(yīng)用中有著豐富的表現(xiàn)力，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)真實(shí)情境在線，也能夠播放效果圖像與視頻資料，而且還憑借其靈活豐富的特點(diǎn)，能分割為二分屏﹑四分屏等，既有傳統(tǒng)舞美布景不具備的靈活性，也能夠充當(dāng)燈光系統(tǒng)中的光源補(bǔ)充。比如電視臺在演播廳錄制大型綜藝節(jié)目時(shí)，為了能夠烘托節(jié)目效果常會(huì)利用各類LED大屏幕替代傳統(tǒng)布景去呈現(xiàn)節(jié)目內(nèi)容，包括彩幕屏﹑中央地臺屏﹑天幕屏等；又如中小型演播廳，以新聞?lì)惻c訪談?lì)惞?jié)目居多，這些節(jié)目制作在近來年也大量應(yīng)用了LED大屏幕?？梢?，LED大屏幕在電視臺演播廳中的應(yīng)用已經(jīng)成為新的發(fā)展趨勢。

2 LED大屏幕在電視臺演播廳應(yīng)用中的硬件指標(biāo)

2.1 灰度等級

所謂灰度，也即是指色階或是灰階，代表亮度明暗程度，也是決定現(xiàn)實(shí)色彩數(shù)的主要指標(biāo)[1]?；叶鹊燃壘唧w指LED顯示屏亮度從最亮到最暗間能夠區(qū)分的亮度級數(shù)，灰度越高則代表顯示的色彩越豐富，呈現(xiàn)的畫面也更細(xì)膩，能夠在細(xì)節(jié)方面表達(dá)更多內(nèi)容?；叶鹊燃壟c控制系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)相關(guān)，而且需要系統(tǒng)的視頻處理芯片﹑存儲(chǔ)器與傳輸系統(tǒng)都應(yīng)提供相應(yīng)位數(shù)支持才能夠確?；叶鹊燃?，通常來講有無灰度﹑8級﹑16級﹑32級﹑64級﹑128級和256級等=等，LED大屏幕顯示屏的灰度等級越高則說明色彩更艷麗。比如LED顯示屏為8位處理系統(tǒng)，也即表明灰度等級為256級，說明從黑到白一共有256種亮度變化[2]。而在電視臺演播廳的應(yīng)用當(dāng)中，LED大屏幕的灰度等級要確保高于256級，盡量采用1024灰度等級的產(chǎn)品。

2.2 刷新頻率

LED顯示屏顯示數(shù)據(jù)每秒鐘被重復(fù)顯示的次數(shù)即是刷新頻率，常見的刷新頻率為60 Hz﹑120 Hz﹑240 Hz等，這一數(shù)值越高則代表圖像顯示效果就越穩(wěn)定。在電視臺演播廳的應(yīng)用中，LED大屏幕的刷新頻率應(yīng)當(dāng)高于120 Hz，才能確保圖像顯示不會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，如此一來在攝像機(jī)的拍攝下，呈現(xiàn)在畫面中的效果才會(huì)更好。

2.3 視角

當(dāng)水平與垂直方向的亮度為LED顯示屏法線方向亮度的50%時(shí)，這一觀察方向與LED顯示屏法線所構(gòu)成的夾角為水平視角與垂直視角[3]。倘若LED顯示屏的水平與垂直視角分別為120°與45°時(shí)，這一范圍內(nèi)進(jìn)行觀看能夠讓觀眾得到最佳觀賞效果，而超過該范圍，觀眾所看到的畫面便是低于正常亮度50%的效果?？梢奓ED顯示屏的視角越大就覆蓋的面積也就越廣，能讓更多觀眾觀看到最佳效果，。

2.4 亮度

這里所指的亮度為LED顯示屏在法線方向的平均亮度，這一指標(biāo)與LED晶片的選材﹑封裝方式及尺寸有著直接關(guān)系，晶片大則亮度高[4]。在電視臺演播廳的應(yīng)用中，通常會(huì)要求LED顯示屏最高亮度要高于1000cd/m2，但實(shí)際上演播廳的環(huán)境較為昏暗，LED屏的亮度需要與演播廳的舞臺燈光照度形成一定比例，因此在應(yīng)用過程中LED大屏幕的亮度不應(yīng)過亮，否則會(huì)導(dǎo)致LED屏幕在整個(gè)構(gòu)圖中出現(xiàn)“搶光”，主體照度不夠，因此LED大屏幕在亮度方面都基本能夠滿足條件。

2.5 平整度

LED大屏幕在組裝時(shí)，由于發(fā)光二極管﹑顯示模塊﹑顯示模組會(huì)帶來屏幕平面出現(xiàn)一定的凹凸偏差，局部的凸起或凹陷會(huì)造成屏幕可視角存在死角，所以在電視臺演播廳的應(yīng)用中，屏幕表面的平整度需控制在±1 mm之內(nèi)。

3 LED大屏幕在電視臺演播廳應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)

要想LED大屏幕在電視臺演播廳應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)最佳效果，不僅要在硬件選擇方面重視各項(xiàng)指標(biāo)的把控，還需做好關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，從而提升LED顯示屏的視覺效果。具體來講，有以下幾點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)。

3.1 逐點(diǎn)亮度校正技術(shù)

該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)像素點(diǎn)的亮度校正功能，即便是發(fā)光管的亮度存在差異，這項(xiàng)技術(shù)的調(diào)整能夠使其亮度高度一致，進(jìn)而呈現(xiàn)出完美的畫面效果。每一塊LED顯示屏在生產(chǎn)中都會(huì)進(jìn)行前后兩次校正，一次為單元模組校正，另一次是整塊顯示屏的校正。由于校正過程中的所需設(shè)備及操作都較為簡單，所以能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場校正，也可在LED大屏幕使用一定時(shí)間后對出現(xiàn)不同衰減度的LED等進(jìn)行校正，進(jìn)而改善大屏幕現(xiàn)實(shí)不均勻的問題。

3.2 嘴唇同步技術(shù)

對于數(shù)字圖像而言，特別是在對高清數(shù)字圖像的處理過程中，出現(xiàn)幀率延遲的情況較為常見，但倘若延遲時(shí)間高于30 ms，觀眾則會(huì)察覺到明顯的畫音不同步問題，即說話人的聲音與嘴型不同步。這類幀率延遲的問題出現(xiàn)在數(shù)字視頻經(jīng)過處理與還原等階段，要想在圖像處理過程中將其壓縮至人們?nèi)庋蹮o法感知的閥值，需要用到嘴唇同步技術(shù)，在LED大屏幕控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)者不能夠忽略這一問題的存在，在電視臺演播廳的應(yīng)用中需要采用嘴唇同步技術(shù)這一關(guān)鍵技術(shù)，確保數(shù)字視頻幀速在60 fps時(shí)，其延遲在2幀以內(nèi)，這樣才能達(dá)到基本的嘴唇同步延遲要求。

3.3 高速刷新技術(shù)

從光電特性來看，LED與CRT之間存在較大差異，其中CRT的熒光粉受到電子束的轟擊之下會(huì)出現(xiàn)一定時(shí)間的余影，而LED的電光相應(yīng)速度要比CRT快很多，可達(dá)到納秒級別[5]?？梢奓ED大屏幕顯示器的刷新頻率要求要比CRT顯示器高很多。在電視臺演播廳的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，LED大屏幕顯示器的畫面平均刷新速度應(yīng)達(dá)到1800 Hz，最低亮度等級的刷新速度應(yīng)當(dāng)為600 Hz，換幀頻率不得低于170，刷新占空比為4∶1，亮度損失率不得高于5%。如此一來，不管是呈現(xiàn)靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)畫面，觀眾都不會(huì)直接察覺到畫面出現(xiàn)抖動(dòng)﹑頻閃﹑水波紋等現(xiàn)象，即便是長時(shí)間看屏幕，都不會(huì)產(chǎn)生視覺疲勞。

3.4 快速運(yùn)動(dòng)圖像補(bǔ)償技術(shù)

快速運(yùn)動(dòng)的圖像在隔行向逐行轉(zhuǎn)換時(shí)，其邊沿容易產(chǎn)生鋸齒與模糊的現(xiàn)象，相較于靜態(tài)畫面而言，動(dòng)態(tài)畫面的質(zhì)量會(huì)顯得更加難以控制。所以需要采取快速運(yùn)用圖像補(bǔ)償技術(shù)，在確保靜態(tài)畫面清晰度的同時(shí)，提高動(dòng)態(tài)圖像的視覺效果。在電視臺演播廳的應(yīng)用中，LED顯示屏應(yīng)采用最為先進(jìn)的三維動(dòng)態(tài)偵測法，對每一幀畫面展開實(shí)時(shí)函數(shù)探測，精準(zhǔn)判別每一幀畫面為靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)，同時(shí)以自動(dòng)生成相應(yīng)的濾波器展開運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)濾波，之后利用相異的數(shù)字模型展開實(shí)時(shí)化處理，確保所有畫面都處在最佳狀態(tài)，達(dá)到快速運(yùn)動(dòng)圖像補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>

4 LED大屏幕在電視臺演播廳應(yīng)用中的日常維護(hù)

在電視臺演播廳的應(yīng)用當(dāng)中，LED大屏幕需要注意日常的運(yùn)行維護(hù)工作，確保其故障得以及時(shí)發(fā)現(xiàn)與排除，從而保證電視節(jié)目的順利進(jìn)行與錄制。

首先，需要確保LED顯示屏大屏幕的應(yīng)用環(huán)境達(dá)標(biāo)，不得將其置于濕度過高的環(huán)境當(dāng)中，以防帶有濕氣性質(zhì)的物體滲入LED顯示屏中，而LED顯示屏內(nèi)部一旦濕度升高，則極有可能造成LED顯示屏內(nèi)部零部件腐蝕，帶來不可挽回的損壞。同時(shí)電源連接要確保供電穩(wěn)定性，接地工作要完善良好，在極端惡劣天氣，如強(qiáng)雷電﹑強(qiáng)對流天氣中，最好不要使用LED設(shè)備。

其次，LED大屏幕在點(diǎn)亮播放狀態(tài)下最好不要長時(shí)間呈現(xiàn)全部是白色﹑紅色﹑綠色等純色畫面，避免出現(xiàn)因電流過大而導(dǎo)致電源線發(fā)熱嚴(yán)重，進(jìn)而導(dǎo)致LED燈損壞而縮短LED顯示屏的使用壽命的現(xiàn)象，而且切不可對LED顯示屏隨意拆裝與拼接。此外，LED大屏幕不可高強(qiáng)度使用，需保證每天有至少2小時(shí)的休息時(shí)間，而在梅雨時(shí)節(jié)LED大屏幕至少要每個(gè)星期使用一次以上。通常每個(gè)月需要點(diǎn)亮屏幕1次，時(shí)間維持在2小時(shí)以上。同時(shí)，對于LED大屏幕的養(yǎng)護(hù)，其表面可用酒精進(jìn)行擦拭，或者用小毛刷﹑吸塵器將其細(xì)小灰塵吸走，不可直接用濕布進(jìn)行擦拭，避免滲水。

最后，LED大屏幕的USB轉(zhuǎn)串口線在使用過程中盡量不要熱拔插。此外，電腦在對多個(gè)USB轉(zhuǎn)串口進(jìn)行識別的過程中，會(huì)給各個(gè)USB轉(zhuǎn)串口分配統(tǒng)一的串口號，也就有可能造成部分USB轉(zhuǎn)串口無法正常運(yùn)行。所以，在應(yīng)用多套控制系統(tǒng)時(shí)，技術(shù)人員可在“設(shè)備管理器”中去查看“端口（COM和LPT）”的每一套控制系統(tǒng)分配的串口號是否正確。另外，倘若有其他程序占用NovaLCTMars串口，便會(huì)導(dǎo)致NovaLCT-Mars對硬件操作不成功，所以需要對占用串口的程序予以關(guān)閉，之后在軟件菜單中的“系統(tǒng)/重新連接”中選擇重新連接，進(jìn)而與控制系統(tǒng)相連。

5 結(jié)語

LED大屏幕待電視臺演播廳中的廣泛應(yīng)用，在節(jié)省了舞美設(shè)計(jì)投入成本以及布置舞美時(shí)間的同時(shí)，還強(qiáng)化了電視節(jié)目的感染力。同時(shí)，以LED大屏幕作為演播廳背景，能夠通過視頻﹑畫面﹑LOGO等內(nèi)容的呈現(xiàn)，促使演播廳背景與節(jié)目內(nèi)容相輔相成，改變了過去演播廳單調(diào)陳舊的感覺，凸顯了電視節(jié)目視覺效果。