廖鳴鏑

（廣州市設(shè)計院）

汕頭大學(xué)新體育館比分大屏幕顯示系統(tǒng)

廖鳴鏑

（廣州市設(shè)計院）

論文主要介紹了比分、大屏幕顯示系統(tǒng)在汕頭大學(xué)新體育館的應(yīng)用，并重點闡述了大屏顯示設(shè)備、計時記分和顯示設(shè)備、顯示屏系統(tǒng)后臺控制設(shè)備的設(shè)計、設(shè)備選型和突出特色等。該系統(tǒng)設(shè)計滿足了汕頭大學(xué)新體育館作為CUBA賽事場館、校內(nèi)大型活動的顯示智能化要求。

國際體育和演藝中心；顯示系統(tǒng)；中央吊斗形顯示屏；升降系統(tǒng)

1　工程概況

汕頭大學(xué)新體育館位于汕頭市汕頭大學(xué)的東南角，體育館總占地面積約61 000m2，由具有高度靈活性的多功能體育館、游泳館、賓館、停車場和所有配套功能區(qū)組成。該項工程由李嘉誠基金會、MANICA事務(wù)所、廣州設(shè)計院三方共同參與設(shè)計，是繼北京五棵松文化體育中心、上海世博演藝中心、廣州國際體育演藝中心之后，全國第四個按照國際業(yè)余籃球聯(lián)合會籃球館標(biāo)準(zhǔn)和NBA標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的綜合性場館項目，同時也是國內(nèi)首個集體育、演藝活動為一體的學(xué)校綜合場館項目。其俯瞰圖、剖面圖如圖1、圖2所示。

圖1　汕頭大學(xué)新體育館俯瞰圖

為滿足新體育館舉辦各類大型活動的需求，作為現(xiàn)場觀眾的視覺輔助設(shè)施，場館的LED顯示系統(tǒng)是必不可少的。汕頭大學(xué)新體育館的比分、大屏幕顯示系統(tǒng)能夠利用強大的控制系統(tǒng)，將視頻、圖形、標(biāo)志、新聞以及比賽結(jié)果等內(nèi)容結(jié)合起來，并配合體育館實現(xiàn)集多功能于一體的信息傳播功能。

2　系統(tǒng)需求

為滿足新體育館的多功能性，確保各類活動精彩順利進行及投資資金的合理利用，在顯示屏的設(shè)計與選型過程中，存在諸多需求。

2.1顯示功能需求

1）音視頻實時播放

不僅可實時轉(zhuǎn)播現(xiàn)場機位視頻圖像、有線及衛(wèi)星電視節(jié)目，也可顯示文字、圖片、動畫等。并與音頻結(jié)合，達到聲像同步的效果。

2）信息發(fā)布

顯示屏應(yīng)具備比賽成績、活動信息、廣告等的發(fā)布及插播功能；并可顯示各種時間相關(guān)信息，如準(zhǔn)確顯示時鐘、比賽計時、倒計時讀秒等。

3）多格式兼容

為滿足多種輸入信號的播放需求，系統(tǒng)應(yīng)兼容多格式及制式，且可實現(xiàn)在視頻圖像上疊加文字、圖片、動畫等功能。

4）播放控制

大型活動及賽事所用的顯示屏，不僅需播放實時圖像信息，有時也需用到特技效果及播放技巧。因此，顯示系統(tǒng)應(yīng)具有慢鏡頭、特寫、全景等功能。

2.2顯示屏選型及安裝需求

1）選型指標(biāo)

在顯示屏的選型上，主要考慮亮度、色度、視角、清晰度、對比度、均勻度、穩(wěn)定性等指標(biāo)。在元件選擇時，著重考慮發(fā)光材料、控制驅(qū)動芯片及開關(guān)電源。同時應(yīng)考慮其控制技術(shù)的先進性，如靜態(tài)鎖存、視頻處理等。

2）安裝要求

在顯示屏的安裝位置、視距及字符高度方面，應(yīng)考慮正式固定座位的95%以上的觀眾、以及現(xiàn)場的運動員、演員、工作人員等都能清楚看見屏幕所顯示的內(nèi)容，以保證活動的順利進行以及現(xiàn)場的氣氛。

3　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

比分大屏幕顯示系統(tǒng)由以下部分組成：大屏顯示設(shè)備計時記分及顯示設(shè)備顯示屏系統(tǒng)后臺控制設(shè)備，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

3.1大屏顯示設(shè)備

大屏顯示設(shè)備包括中央吊斗形組合顯示屏及其升降系統(tǒng)、觀眾席檐口大板牌顯示屏以及游泳館LED顯示屏。

1）中央吊斗形組合顯示屏

中央吊斗形組合顯示屏為上、中、下3層結(jié)構(gòu)。其中上層為環(huán)形燈箱，下層為RGB LED環(huán)形顯示屏，用于顯示各類視頻、動畫、圖片、文字等廣告信息，滿足賽事及其他活動的廣告等各類需求。中層為4塊全彩LED顯示屏及側(cè)角燈箱相間組合，用于顯示比賽實時比分和比賽狀況，播放比賽、商演時現(xiàn)場實時圖像畫面。整個吊斗形組合顯示屏結(jié)構(gòu)如圖4所示。本系統(tǒng)的LED顯示屏采用LIGHTHOUSE的三合一表貼LED顯示屏，其中中央的4塊全彩顯示屏選用HLC10型號，下檐環(huán)形顯示屏選用HLC16型號。

圖2　汕頭大學(xué)新體育館剖面圖

圖3　比分廣告大屏幕顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖4　中央吊斗形組合顯示屏結(jié)構(gòu)圖

2）中央吊斗形顯示屏專用升降系統(tǒng)

考慮到體育比賽及其他活動對中央吊斗形顯示屏的不同需要，本項目為中央吊斗形顯示屏配置升降系統(tǒng)，可通過后臺控制其懸掛高度，以便在不用時將其向上方收起，避免對現(xiàn)場燈光及觀眾視角的影響。本項目的升降系統(tǒng)采用ELECTROLIFT的產(chǎn)品，充分考慮體育館屋頂平面的鋼結(jié)構(gòu)，合理布局，合理分配受力。同時，系統(tǒng)還從機械、電氣兩方面設(shè)計了防故障墜落功能，保障吊斗屏懸掛的穩(wěn)定性和安全性。

3）觀眾席檐口大板牌顯示屏

本工程在綜合考慮成本因素、建筑條件和顯示效果的基礎(chǔ)，選擇在觀眾席的南北面檐口位置設(shè)置大板牌顯示屏，并采用LIGHTHOUSE的HLC16模組屏。整個顯示屏高0.76m，長度24.9m，主要用于播放實時賽事及活動視頻及插播廣告、通知等。

4）游泳館LED顯示屏

游泳館LED顯示屏同樣采用LIGHTHOUSE的全彩顯示屏，用于顯示游泳比賽相關(guān)的賽事信息及插播廣告等。游泳館比分、大屏幕顯示系統(tǒng)如圖5所示。

3.2計時記分和顯示設(shè)備

計時記分及顯示設(shè)備分為體育館和游泳館兩部分。

體育館的計時記分及顯示設(shè)備包括：24秒計時器及喇叭、倒計時時鐘、籃板LED指示燈框，操作臺及指示燈條、接口箱及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。主要用于為籃球、排球等比賽提供符合相關(guān)規(guī)則的操作及信息顯示。

游泳館計時記分及顯示設(shè)備包括：計時主機、發(fā)令系統(tǒng)、出發(fā)臺、計時觸板、控制工作站、成績處理工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及相關(guān)軟件。主要為游泳訓(xùn)練、比賽提供符合相關(guān)規(guī)則的操作及顯示。

圖5　游泳館比分、大屏幕顯示系統(tǒng)

圖6　LED大屏幕顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.3顯示屏后臺控制設(shè)備

顯示屏系統(tǒng)后臺控制設(shè)備包括：視頻服務(wù)器、視頻圖像處理器、主體及輔助控制系統(tǒng)設(shè)備、顯示屏控制器。主要用于后臺的視頻、動畫、廣告的編輯工作。后臺設(shè)備與末端顯示屏共同構(gòu)成完整的LED大屏幕顯示系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖6所示。

4　設(shè)計特色

汕頭大學(xué)的新體育館采用高規(guī)格的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并運用多項領(lǐng)先技術(shù)。

4.1三合一表貼型LED全彩屏

汕頭大學(xué)新體育館的LED屏采用全彩屏中的三合一表貼型LED。全彩屏LED是現(xiàn)今體育館用得最多的顯示大屏，其采用紅、綠、藍三色發(fā)光管，每種管各256級灰度構(gòu)成16777216種顏色，單位解析度更高，色彩更豐富逼真。組成系統(tǒng)時電子組件更少，使得故障率更低。

按發(fā)光元件分類，可將全彩屏分為點陣型、三合一表貼型及三拼一亞表貼型。其中效果最好的當(dāng)屬三合一表貼型，這是一種將三種基色發(fā)光體封裝在一個發(fā)光管上構(gòu)成的發(fā)光單元，再將其直接貼在電路板表面焊接成大屏。由于選擇三基色燈管，發(fā)光效率高且顯色豐富，在色度圖中，色三角形面積接近舌形譜色曲線。相比于全彩屏中的LED點陣及三拼一亞表貼大屏，三合一表貼LED大屏具有色彩一致性好，混色效果好、視角大、易維護等優(yōu)點。

該項目的LED顯示屏采用LIGHTHOUSE的顯示屏產(chǎn)品，該品牌顯示屏采用完全固態(tài)組件，不需要拼合或調(diào)校顏色，大大節(jié)省了安裝時間。同時，該顯示屏擁有出色的視頻質(zhì)量，不僅能為體育愛好者帶來精彩的現(xiàn)場視覺體驗，并且能播放變換無窮且具有視覺震撼力廣告。其收看角度超過160°，十分適宜觀眾人數(shù)眾多的活動場合使用。

4.2視頻圖像處理器

本項目的大屏顯示系統(tǒng)的后臺控制設(shè)備中的視頻圖像處理器采用邁普視通的LED-540CS型號。該型號是主要針對大屏幕顯示系統(tǒng)開發(fā)的，采用業(yè)內(nèi)頂尖的圖像處理芯片，內(nèi)部12位數(shù)字處理，并運用先進的隔行運動圖像自適應(yīng)處理技術(shù)，消除視頻圖像的運動拖尾和鋸齒現(xiàn)象，使圖像細(xì)節(jié)更豐富、清晰，色彩更飽滿。同時支持全高清信號輸入，可以和多種音、視頻設(shè)備互聯(lián)，支持不同輸入信號源之間的無縫切換和畫中畫功能，工作穩(wěn)定、可靠。

5　結(jié)束語

體育場館的大屏顯示系統(tǒng)不同于其他建筑，一般體育館的亮度高，視距、視角大，因此需要顯示系統(tǒng)能全方位、清晰、及時、準(zhǔn)確顯示比賽的資訊。同時，體育場館的顯示系統(tǒng)不僅是簡單的播放既定的內(nèi)容，更是一個綜合各種比賽的計分、圖文、標(biāo)語、視頻等多媒體播放及運動員背景資料管理為一體的資訊管理中心，注重信息的同步和綜合。本項目的顯示系統(tǒng)以局域網(wǎng)為平臺，實現(xiàn)實時信息與本地硬盤信息的靈活組合播放，在時間和空間組合上滿足多樣化的需求，達到資訊管理共用、控制方式間接、便于系統(tǒng)擴張和維護的效果。

本項目是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與多媒體視頻控制技術(shù)在體育場館的大屏幕顯示系統(tǒng)上的綜合體現(xiàn)，同時其系統(tǒng)設(shè)備的高度集成化也順應(yīng)了本階段大屏幕顯示系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，是國內(nèi)高水準(zhǔn)綜合性體育場館中的典范之作之一。

【1】肖建平，廖鳴鏑，張奕濱等.廣州國際體育演藝中心比分大屏幕顯示及升降系統(tǒng)［J］.智能建筑電氣技術(shù)，2010，04（4）：97-100.

【2】肖建平.廣州國際體育演藝中心中央斗屏系統(tǒng)技術(shù)需求［J］.建筑電氣，2012，31（6）：12-17.

【3】王濤，張宏偉.廣州國際體育演藝中心比分及廣告顯示屏系統(tǒng)［J］.建筑技術(shù)，2010，41（6）：527-529.

Large Screen Display System in the Shantou University New Sport Park

LIAO Ming-di
（Guangzhou Design Institute）

This paper mainly introduces the design features of scores， large screen display system of Shantou University New Sport Park. And then focuses on the system design， equipment selection and features of large screen display equipment， timing and scoring and display equipment， display screen control device. This system is designed to meet the intelligence requirement to hold CUBA and other school events.

international sports and entertainment center； display system； hanging bucket-shaped central display screen； lifting system