LED 大屏幕在电视台演播厅的应用

郭立伟

（常德市广播电视台，湖南 常德 415000）

0 引言

LED 大屏幕的应用优势在于丰富的色彩、超高的亮度，可以做到无缝拼接，画面清晰细腻，而且更加节能环保，在演播厅中可以按照节目类型与演播的需求进行灵活的调整。近些年，新媒体行业进入快速发展期，对节目中舞台效果的要求越来越高。在这样的背景下，LED 大屏幕的应用场景不断增多，许多电视演播厅、体育实况转播、新闻发布等场景都完成了LED 大屏幕的更新换代，因此我国对于LED 大屏幕的需求量一直保持上涨趋势。

1 LED 显示屏介绍

1.1 工作原理

LED 是发光二极管的简称，其发光的颜色由材质所含的元素决定，砷化镓可以显示红光，磷化镓显示绿光，碳化硅显示黄光，氮化镓显示蓝光。LED显示屏由许多个不同颜色的像素组成，将呈现各种颜色的芯片按照一定的方式进行封装，通过控制系统实现显示功能。LED显示屏以像素作为最小单元，无数个像素单元以矩阵的形式构成显示模块，然后通过不同的安装结构配合相应的电路形成显示模组，与机箱、风扇、电源等构件或模块组装在一起构成LED 显示屏。LED 大屏幕的发光是通过无数个发光二极管来实现的，不同的材质所产生的颜色不同，并且模块化特征明显。电视台演播厅使用的大屏幕需要由多个模块拼接组成，而接缝越小，大屏幕所显示的效果也就越好[1]。

1.2 主要组成

LED 显示屏由多个显示单元拼接而成，使用不同的控制技术实现多种LED 显示屏的需求，应用在各种不同的场景中。LED 显示屏整体上可以分为硬件系统和软件系统。硬件系统主要由电源、机箱、风扇、监视器及计算机组成。LED 大屏幕一般都采用阵列式的控制系统，由一块主控板、多块副控板以及多个扫描板共同组成，都安装在机箱内部，实现每个箱体结构单元的单独控制，大大提高了LED显示屏的可靠性与显示效果，并且完美解决了视频播放过程中换帧频率不高、灰度等级差、色彩不均匀的问题。电视台在选择LED 大屏幕时应进行详细的考查与论证，综合各方面的因素确定大屏幕的各项参数[2]。这些影响因素有大屏幕使用过程中的用电安全、维护管理的难度以及信号的稳定性等，还要考虑到电视台演播厅对大屏幕尺寸、清晰度等方面的要求。

2 LED 大屏幕在电视台演播厅的应用现状

LED 大屏幕具有传统显示屏无可比拟的优势，在演播过程中既可以呈现图像，也可以呈现视频，还能实现智慧分屏，同时具有较强的虚拟性与灵活性。目前很多大型高清演播室都采用LED 大屏幕作为背景，实时展现节目的各种场景。我国首次将LED 大屏幕用于电视台演播厅是2002 年的春节联欢晚会，当时采用的是15 m2的P10 单灯全彩LED大屏幕，从此以后我国每年的春节联欢晚会和各种大型演播活动都开始使用LED 大屏幕。随着LED大屏幕的广泛应用，屏幕的面积越来越大，屏幕类型越来越多，功能也越来越全面[3]。LED 大屏幕在电视台演播厅中的具体应用如图1 所示。

图1 LED 大屏幕在电视台演播厅中的具体应用

新思界产业研究中心发布的行业报告显示，我国已成为LED 显示屏市场发展较快、消费潜力较大的国家之一，所占市场份额达到全球的50%。随着人们生活水平的提升以及娱乐市场的发展，大尺寸、超高清显示屏成为发展趋势，在我国超高清视频产业8K 关键技术已经取得了实质性突破。2021 年12 月31 日，北京广播电视台冬奥纪实8K 超高清试验频道正式开播，标志着我国正式开启了8K 超高清视频时代。

3 电视台演播厅中LED 大屏幕的主要应用场景

电视台的节目类型较多，如竞赛类节目、综艺类节目、晚会类节目以及新闻类节目等等。每种类型的节目对于LED 大屏幕的应用策略各不相同，因此LED 大屏幕的应用场景有很多。

3.1 LED 大屏幕在竞赛类节目中的应用

竞赛类节目的主要特点是需要通过大屏幕向参赛选手展示题目与答案。比如中央电视台的《中国诗词大会》，除了展示题目外，节目还穿插了大量的古诗词知识，对大屏幕的要求是必需具备灵活切换的功能。还有《经典咏流传》《中国汉字大会》等也是此类型的节目。大屏幕中不同画面的切换在技术上利用转换器来实现，将两个需要切换的不同画面使用转换器都接入到LED 显示系统，当节目进行到需要切换相应画面的阶段时，工作人员执行切换操作。这种竞赛类型的节目，舞台上和观众席分别有一个LED大屏幕，两个屏幕显示的内容是相同的，通常情况下信号都是通过HDMI 接口进行传输。如果信号不进行转换就接入显示系统是不能被有效识别的，需要利用转换器将需要传输的信号转换为可用信号后才能接入显示系统[4]。

3.2 LED 大屏幕在综艺类节目中的应用

目前国内比较优质的综艺类节目非常多，比如中央电视台推出的文化情感类节目《朗读者》，还有公益寻人节目《等着我》。节目通过舞台上的大屏幕分享嘉宾的人生故事、情感故事。在这类节目中，舞台和观众席也都设置了LED 显示器，但是两者展示的内容并不相同，信号来自于不同的信号源。舞台上的大屏幕主要用来展示节目的背景等，观众席的LED 屏幕主要是为节目组提供各种信息，无需工作人员对播放内容进行切换[5]。由此可以看出，舞台上的LDE 大屏幕的主要作用是烘托节目气氛，在节目录制过程中起到补充、辅助的任用，根据节目录制的流程与内容适时地播放相应的画面。而设置在观众席上的显示屏其主要作用是为现场节目录制人员更好地完成节目录制提供帮助。

3.3 LED 大屏幕在演讲类节目中的应用

《开讲啦》是中央电视台推出的一档中国青年电视公开课节目，每期都会邀请一位嘉宾进行演讲，采用图文直播和“全民小纸条”的形式进行互动。具有代表性的演讲类节目还有《超级演说家》《一席》等。在这一类节目中，有些参加演讲的嘉宾需要通过外接的电脑等设备进行投影，往往会将操作台设置在距离LED 大屏幕较近的区域，或者直接安置在演讲台的旁边。在演讲过程中需要播放或切换画面时，由演讲者自己或者工作人员进行操作。为了使电脑等外接设备更好地与显示系统连接，一般会使用较长的DVI 线，而舞台下的电脑则一般会使用VGA或HDMI 线缆连接。为了保证信号传输的稳定，先将电脑信号利用Image Pro 软件进行处理增强，再通过loop 环出接口连接到LED 大屏幕的控制台，利用Image Pro 的SDI 输出接口外接监视器。这样做的目的是防止信号传输过程发生意外情况，当出现错误时可以快速定位进行解决[6]。开场VCR 与结尾VCR 的播放需要利用单独的电脑来完成，将播放信号传输到另一台装有Image Pro 软件的电脑上，经过处理后通过loop 环出接口连接到LED 大屏幕的控制台。此时舞台上的大屏幕与观众席上的显示屏接收的内容来自于相同的信号源，但是两者的连接方式并不相同。

3.4 LED 大屏幕在新闻类节目中的应用

新闻类节目的代表当属中央电视台的《朝闻天下》。该节目呈现了多种元素，LED 大屏幕随时展示着新闻的播报画面、现场动态连线等，让观众能够直击现场。在这类节目中，大屏幕的主要作用可分为两个方向：一是以LED 大屏幕作为画面背景，此时只需要选取简单的视频或者图片投放到大屏幕上即可；二是实时显示新闻节目的播出内容，比如《朝闻天下》的节目形式，通过导播切换台辅助信号接入到LED 大屏幕系统中，或者利用电脑的DVI接口接入到系统中。

4 大屏幕应用过程中的常见问题及解决方法

4.1 大屏幕的发热问题

LED 大屏幕发热现象比较常见，主要是因散热不好造成。如果长期处于高温工作状态，LED 各部件会加速老化，大大缩短屏幕的使用寿命。对此，应对LED 大屏幕进行有效的通风降温来解决发热问题。针对LED 模组的散热设计大都采用前部散热方式，为了提高散热效果，应尽量将用于散热的空调出风口设置在LED 模组的前面板上方。此外，应根据LED 大屏幕的尺寸选择适合的空调用于散热降温[8]。

4.2 屏幕接收卡连接问题

针对LED 大屏幕，应在完成线路安装后对接收卡连线进行合理的配置。做好屏幕线路连接后，用电脑连接发送卡，打开屏幕控制终端完成对接收卡的配置工作。在软件中对LED 大屏幕的各项性能参数进行设置，设置完成后保存，然后发送到接收卡，完成接收卡的制作，之后LED 大屏幕就可以正常显示。如果后期出现接收卡损坏或者丢失的情况，可以直接找到原来保存的参数文件，再发送到接收卡可重新制作更换。

4.3 屏幕亮度问题

LED 大屏幕应合理设置屏幕亮度，亮度过低会影响画面的呈现质量，如果亮度过高则会导致能耗增加。因此，应结合电视台演播厅的实际情况合理设置LED 大屏幕的亮度。当大屏幕出现亮度过低、图像模糊的情况，有可能是发送卡的程序出现了错误，或者功能卡的设置存在问题。如果是前者，恢复发送卡上的数据并保存即可；如果是后者，则需要将屏幕最小亮度值调整到80 以上[9]。

4.4 模组点距问题

通常，电视台演播厅内的LED 显示屏按照功能设定可以分为背景屏和内容屏两类，每个大屏幕都是由多块屏幕组成。按照演播厅内显示屏的功能定位，背景屏一般与节目主持人、摄像机所处的距离比较远，不会出现摩尔纹的问题，因此对模组点距的要求不是太高，选择模组点距较大的显示屏可以大大降低成本的投入。但是针对需要呈现清晰画面的、摄像机能够较清晰拍摄到的显示屏，应提高要求，选择模组点距较小的显示屏，以保证画面质量。因此，在演播厅设计阶段，可以通过数字模型对整个节目制作流程、分镜头的拍摄距离、角度等进行模拟，然后进行现场测试，合理设置演播厅内摄像机的位置，调整摄像机的角度，防止出现摩尔纹。

例如，在某电视台400 m2的演播厅内，最大的LED 屏幕面积是22 m2，同时演播厅又配置了两块3 m2的开合屏幕墙，总面积达到了28 m2。经过模拟，确定最佳的拍摄位置为LED 大屏幕正前方的6～7 m，可以将整个大屏幕完全拍摄进镜头，且主持人站位合理、转场方便。之后确定LED 大屏幕的点距，适合选择点间距为1.74～2.03 mm 的屏幕，最后综合图像、文字的清晰度选择了点间距为1.9 mm 的大屏幕。背景墙则选用了点间距为4 mm 的显示屏，文字信息条屏则选用了点间距为1.2 mm 的显示屏，既避免了拍摄中的摩尔纹问题，又降低了成本[10]。

5 结语

近些年，LED 大屏幕在电视台演播厅中的应用越来越普遍，形式多种多样。LED 大屏幕与舞美设计结合，可以呈现非常完美的视觉效果，能够满足电视台演播厅对舞台设计及展示的需求。本文重点分析了LED 大屏幕在竞赛类节目、综艺类节目、演讲类节目以及新闻类节目中的应用，对大屏幕的发热问题、屏幕接收卡连接问题、屏幕亮度问题、模组点距问题提出了解决方法。在选择大屏幕尺寸的时候，使用主体应综合考虑演播厅的实际需求、拍摄效果以及运营成本等多方面因素，科学地确定设备选型方案，充分发挥LED 大屏幕的优势与作用，提升电视节目的视觉效果。