胡富星
(作者单位:漯河广播电视台)
LED拼接屏信号的干扰问题及解决方法
胡富星
(作者单位:漯河广播电视台)
LED拼接屏作为终端显示设备,凭借自身的优势,在各个行业中大放异彩,随着使用的增多,问题随之而来,信号干扰及信号源的选择着实让人头疼,解决信号干扰问题成了重中之重。
拼接屏;信号;干扰
近年来,随着社会的进步和发展,信息的传递和转换越来越快,LED拼接屏在各行业中的应用越来越多,笔者在一线操作中使用大屏已经近两年,现在为大家详细解析使用液晶拼接屏过程中遇到的一些常见问题及解决方法。
笔者使用的拼接屏由16块屏组成,纯硬件构架,硬件核心为大规模FPGA阵列,无CPU、硬盘、内存等常规计算机配件。系统采用模块化设计,模块可以随着输入输出信号的数量加减,大屏系统本身是很稳定工作的,所以信号源很重要。漯河广播电视台的大屏安装在演播厅中,经常使用的信号是HDMI和VGA。
一是信号进入大屏后显示不出来,检测不到信号。二是信号进来后,竖条波纹比较明显。三是信号进来后。横条波纹比较明显。四是信号进来后,出现大面积无规则网纹。五是信号进来后,信号偏色。六是信号进来后大屏花屏。演播厅内,大屏使用频率较高,问题主要是出在台式机非编站点上,这与电源干扰有很大关系,下面对这些问题一一进行说明。
1.1信号进入大屏后,检测不到信号
这很可能是信号本身的关系。首先,检测同轴电缆外皮电压,一般使用的同轴电缆为Q9接头,直接测量外壳金属即可,很多时候就是信号源部分电源接地不规范出现漏电,然后由视频线进入大屏系统,影响到正常的视频信号。
1.2信号进来后,竖条波纹比较明显
出现这个问题基本可以判断是由于传输线的特性阻抗不匹配引起的。故障表现是在监视器的画面上产生若干条间距相等的竖条,产生这种干扰现象是由液晶拼接墙系统视频电缆的特性阻抗和分布参数都不符合要求综合引起的。解决的方法一般靠“始端串接电阻”或“终端并接电阻”的方法去解决,检查75 Ω电阻是否插上。
1.3信号进来后,横条波纹比较明显
这个也比较容易判断,应该是大屏自身的屏蔽地线没有做好,可以考虑用铜箔接地,铜箔对高频信号接地效果比较好。
1.4信号进来后,出现大面积无规则网纹
这个故障基本是由于视频电缆线的芯线与屏蔽网短路、断路造成的。线路的问题导致图像被全部破坏,形不成图像和同步信号。这种现象出现时,拼接屏往往不会是整个系统的各路信号都出现问题,而是出现在那些接头不好的路数上,因此可以检查同轴电缆的接头
1.5信号偏色
这个问题比较特殊,SDI信号经过数模转换成VGA信号,然后进入大屏,由于大屏外壳接地用的是铜箔,转换盒外壳碰到大屏支架后,转换盒也进行了高频接地,影响到了信号转换,进而影响到了大屏信号。
1.6大屏花屏问题
这个故障也是出现在信号转换后,SDI信号经过blackmagic design的转换盒转换成HDMI信号,进入大屏后,大屏花屏,更换HDMI信号源后正常,所以,实际使用时不建议信号经过多级转换。
由于演播厅内大屏信号源比较稳定,所以这些问题得到解决后,使用也比较正常,笔者就2014年7月份出现的问题及处理过程进行详细介绍。图1为演播厅拼接屏的信号流程。
图1 演播厅拼接屏信号流程
图1中,A路信号源为VGA信号,B路C路为HDMI信号,D为控制信号,E、F为双路SDI信号二选一,如果非编站点SDI输出有问题,可选择PMW50 SDI输出,其中拼接控制器可同时输入4路VGA信号和4路HDMI信号,由于平时只用到1路HDMI和1路VGA,所以这里只讨论3路信号。
演播厅的拼接屏正常播放为一路VGA信号,两路HDMI信号作为备用,由于控制室离大屏比较远,所以经常经常使用SDI信号经过30米同轴电缆传输、转换成VGA信号后进入控制器模块。由于HDMI信号只能传输10M距离,所以两路高清信号源作为备播安排在了拼接屏附近。
7月中旬的一天,大屏正常开机后,高清信号进入拼接屏后正常,A路VGA信号进入拼接屏后,大屏显示检测不到信号,而模块信号灯绿灯,显示有信号进入,于是开始检查。
第一步,用监视器检查VGA信号,发现信号正常。于是判断VGA模块可能存在问题。第二步,更换控制器VGA模块,发现仍然没有信号。第三步,更换SDI转VGA信号源,由原来的非编站点采集卡输出改为sony 330摄像机SDI信号输出后,大屏检测到信号,并正常工作,改为sony pmw50录像机输出SDI信号,转换后也正常。第四步,由于摄像机和录像机输出信号均为标准信号,所以可以肯定大屏控制器是没有问题的,由此判断应该非编站点输出SDI信号存在问题,由于监视器监看非编站点SDI信号正常,所以怀疑是交流电源。第五步,检查后发现,大屏电源和非编站点电源均在同一个相,且电源都已经安全接地。第六步,电源问题已经排查掉,开始测量同轴电缆Q9接头电压,发现竟然高达90伏特,然后就怀疑肯定断定是非编站点出现的问题。经过检查发现,机箱外壳没有进行接地处理,由于机箱漏电,由采集卡输出SDI信号,经过转换盒外壳,连接到了大屏模块上,最终影响了大屏信号的正常自检。第七步,开始连接地线做接地准备,由于工作不是很严谨,笔者用一条接地线把非编站点和大屏连接了起来,结果发现大屏检测到了信号,并且正常显示了出来,但是出现了横向明显网纹,于是判断是由于操作不正规造成的。第八步,撤掉非编与大屏的连接地线,用铜箔对大屏外壳机箱架进行多处高频接地处理,非编站点则用铜丝地线跟其他设备串联在一起,网纹消失。
至此,成功解决了此次故障。
经过这次问题,笔者总结出来一些经验。
首先,环境一定要提前检查,千万不要因为嫌麻烦而不去检查周围环境,严禁周围有强辐射源和高压的地方拼接大屏。
其次,做好备用方案,最好有第一备选和第二备选,由于发现VGA信号突然进不到大屏,所以用了第一备选方案,切换到了HDMI第一路,成功正常完成了任务,然后才有时间进行故障处理和排查。信号源最好使用笔记本电脑,尽量少用或者不用台式电脑,由于台式电脑机箱更容易出现漏电现象,进而影响到信号,且电源电压方面要求比较高,所以推荐使用笔记本电脑作为信号源比较稳妥。另外,对于VGA和HDMI信号选择方面,笔者比较倾向于HDMI,主要还是从抗干扰能力方面考虑,HDMI在抗干扰性上远远好于VGA,所以条件允许的话,信号源可以选择在10m以内使用笔记本输出HDMI。
最后,由于拼接屏是由多块液晶屏拼接起来,所以出问题在所难免,因此,一定要备配件,万一出问题,可以救急,笔者亲历,一个晚会因为由于拼接屏没做地线,元件被击穿后,没有配件,正常晚会推迟了30分钟演出,且大屏一直未修复,造成了很大的经济损失和消极影响,相关人也承担了一定的责任。
所以,拼接屏能否发挥出其应有的作用,信号质量非常重要,当信号出现干扰时,应该积极排查修复,如果暂时解决不了,时间紧迫,就应该用应急方案,之后再去解决,争取圆满完成大屏的使用任务。
胡富星(1987-),男,河南漯河人,本科,助理工程师,研究方向:影视工程。