一．LED基礎簡單介紹
LED（Light Emitting Diode），發光二極管，是一種半導體器件。眾所周知，物質發光現象大致分為兩類：一是物體受熱，產生輻射發光，二是物體受激發吸收能量從而躍遷至激發態，再從激發態回到穩定態時，產生光子，釋放能量。
發光二極管，采用直流驅動，工作電壓一般為2-3.6V，工作電流為0.02-0.03A，消耗電能低。且為固體冷光源，溫度遠低于白熾燈以及熒光粉燈的工作溫度，不存在燈絲發光易燒、熱沉淀、光衰等缺點，壽命高，長達6萬到10萬小時。通過電場對激發態電子的控制，使得躍遷時釋放的光子波長大致一致，幾乎全部集中在可見光域，同時電場的可由計算機編程控制，使得三基色發光二極管有256級灰度，這樣三基色任意復合，即可產生256×256×256=16777216種顏色，顏色可謂豐富多彩，LED被完全封裝在環氧樹脂里，非常堅固耐用，不易損壞。
圖1 發光二極管結構圖
二．揚州電視臺大屏系統
我臺大屏系統按安裝時間，功能定位不同，主要分為5個系統：舞臺主大屏系統、大間距彩幕系統、舞臺高清屏系統、觀眾區側屏系統、觀眾區后大屏系統。
圖2 800演播大廳LED大屏彩幕布局
圖3甲方乙方錄制現場
三．大屏系統的使用
主大屏系統由于安裝時間較早，同時信號來源較復雜。并且偶爾會作直播用，所以進行了備份處理。通常情況下使用KMPLAY視頻播放軟件進行虛擬視頻素材的播放。
該軟件的優勢是：可循環播放且無黑場，并可以任意調節視頻窗口大小。為了提高穩定性，我們正在考慮使用草谷的硬盤播放器，代替電腦播放視頻素材。
通過使用VFS視頻處理器的軟件進行視頻信號與電腦信號進行切換,并且可對窗口進行縮放，輸入輸出，窗口控制，其他控制等多種操作。
圖4 VFS控制軟件
目前我們城市頻道每周有四種類型七檔節目在800演播廳錄制，其中《揚州好佬》，《相親相愛》全場的大屏都要投入使用，而《大兵小將》，《甲方乙方》只需要用主舞臺上的LED大屏，我們也為不同節目準備了不同的視頻素材，以及不同的硬件設置。特別針對《甲方乙方》，城市頻道的王牌節目，我們為它將主舞臺上的4塊對稱的高清屏幕，進行了顯示設置，使其可以分別顯示整幅圖的一小部分。
而在錄制一些對節目流暢度較為苛刻的節目（現場直播，或者重大的節日晚會），我們又增加了兩至三個大屏的控制位，有專人對不同的視頻素材進行選擇操作。
由于采用了大屏系統，各節目很少使用舞美道具。為了豐富各節目的場景，我們在網上專門購買了大量虛擬素材供節目部門使用，同時也接受節目部門自己提供的素材。
四．故障處理
1.故障處理流程
由于LED系統自身的缺陷（接插件過多，串聯工作方式，缺少系統冗余等），故障率較高，為了保證錄制的連續性。我們有必要有一整套的工作流程方案。
圖5 800大屏系統工作流程圖
首先我們通過故障現象，大致判斷故障發生的原因。
比如大屏整體黑，無反應的大致原因：
?。?）電源供電；（2）發送卡故障；（3）電腦DVI無輸出；（4）第一塊接收卡故障；（5）網線接觸不良。
比如大屏從中間某塊開始到最后全黑，無反應的大致原因：
?。?）電源供電故障；（2）黑處的接收卡故障；（3）網線接觸不良
比如大屏中間某塊單獨黑，或者變色等其他故障：
（1）模組的接插件故障，（2）接收卡處理故障
2.發送卡，接收卡故障判斷
發送卡將DVI信號轉換為網絡信號，發送到接收卡，接收卡再將信號串聯傳遞到下一塊接收卡。同時接收卡也會將網絡信號轉換為RGB三色控制信號，通過排線去向各塊模組，點亮LED燈泡。
發送卡正常工作時，綠燈會閃，可以依此判斷發送卡的工作狀態。接收卡發送信號的工作狀態也可以依此判斷。
當我們找出有故障的接收卡時，在替換之后，還需要通過LED大屏控制軟件進行設置，再重新設置顯示屏連接方式。
3.電源故障判斷處理及注意事項[page]
每塊子屏幕的組模與接收卡地供電電壓為5V，所以我們需要一個變壓電源，從220V變為5V供電。LED系統自身的特殊性，對于電源要求較高。
圖6 設置接收卡，顯示屏連接參數界面
當發生故障時，用萬用表測出，紅線端與地之間的電壓，如果不是5V，則電源損壞，立即更新新的電源模塊。
LED發光效率隨著LED溫度升高而下降，所以LED的散熱很重要，這樣要求電源的效率要高，發熱量較少，減慢了LED的溫度升高過程。二極管PN結抗反向電壓能力較低，容易被擊穿，所以我們需要對電源進行浪涌保護。南方天氣濕度大，我們也需要電源能有防水防潮的結構。最重要的一點是，大屏安裝位置較高，維護較不方便，同時電視臺對于設備安全性的高要求，所以購置的電源可靠性要非常高。
圖7 變壓電源
4.接插件的故障判斷及解決處理
由于大屏的接插件過多，所以很可能在某塊發生接觸不良的現象。我們可以通過故障現象判斷是不是接插件的問題，一般某一個小塊發生缺色或者變黑，往往是排線的問題，如果一整塊大屏變黑，則很有可能是網線的接插件的問題。
我們可以到故障點，將接插件進行重新插拔，如果是接觸不良，那么問題就很快得到解決。如果重新插拔還是不能解決，那么很有可能是組模壞了，重新更換即可。
五．效果應對處理
LED光源的發光效率極高，對現場的光場布置有較大的影響，通過與燈光部門的溝通，我們將幾塊屏幕的亮度降到適當程度，不致妨礙染色燈等燈光設備的現場效果。
同時在每檔節目錄制前，還會與燈光，節目部門進行充分的溝通，確定他們需要的節目效果，以及與燈光的現場配合。
圖8 網線以及數據排線
圖9 數據排線及組模
在與視頻部門的溝通中，發現在播放的視頻素材中，如果亮度太高，或者亮度動態太大，對視頻的光圈調節造成較大的難度。
在攝像機校白時，大屏光源對其影響較大。通常情況下，觀眾區的大屏在整場節目中都會使用固定的視頻素材，所以觀眾區的攝像機校白，需開著大屏校白。而舞臺區的大屏素材在整場變化較多，且顏色不斷變化。所以我們通常選擇“主題大屏”作為校白時選用大屏，或者選擇關閉大屏進行調節。由于染色燈使用較多，且LED的色溫較高，所以整體色溫值偏高于標準色溫（3200K），可在攝像機OCP上做適當調節。
六．總結
LED大屏的使用，增加了節目的表現力，并且節約了舞美成本，節約了大量布置舞美的時間，加快了我們節目制作周期。
同時大屏系統的接插件過多，部分設備為民用設備，所以故障率較高，因此對我們發現故障，解決故障，管理能力的要求很高。隨著科技的更新換代速度的不斷加快，我們需要密切關注廣電技術的最前沿，根據我臺實際，不斷調整技術方向，努力做到“通過技術更新引領節目生產”的目標。B&P