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大屏幕拼接融合顯示系統(tǒng)

一：大屏幕系統(tǒng)概述

1.1：工程設(shè)計(jì)目標(biāo)

大屏幕顯示系統(tǒng)在信息監(jiān)控及事務(wù)處理中的直觀(guān)、靈活、可擴(kuò)充性、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)適用性等優(yōu)勢(shì)受到各生產(chǎn)調(diào)度中心的肯定和重視。通過(guò)我公司的精心設(shè)計(jì)將為用戶(hù)建設(shè)一套技術(shù)先進(jìn)、功能完善、性能穩(wěn)定、安全可靠、操作方便、擴(kuò)展方便、性?xún)r(jià)比高的大屏幕顯示系統(tǒng)。

1.2：大屏幕系統(tǒng)概述

大屏幕顯示系統(tǒng)能夠靈活方便地提供一個(gè)內(nèi)容豐富、準(zhǔn)確高效的信息圖像顯示平臺(tái)，一個(gè)貼近實(shí)戰(zhàn)需要的綜合信息顯示界面，能夠?qū)Ω髀芬曨l信號(hào)、計(jì)算機(jī)信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)資源和相關(guān)資訊進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控、分析和智能化管理，使監(jiān)管人員能及時(shí)提出預(yù)案、方案和決策意見(jiàn)，確保調(diào)度指揮系統(tǒng)的決策、命令能夠穩(wěn)妥迅速地傳達(dá)執(zhí)行并反饋，從而保證整個(gè)指揮系統(tǒng)具有聯(lián)動(dòng)性、高效性、完整性。

DLP大屏幕顯示系統(tǒng)采用LED光源的DLP(數(shù)字光處理)顯示技術(shù)；屏體采用無(wú)縫拼接技術(shù)，保證屏幕的完美拼接及顯示效果；同時(shí)采用多屏圖像拼接處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、矩陣切換技術(shù)、集中控制技術(shù)等，使整個(gè)系統(tǒng)具有高度的智能化控制和豐富的信號(hào)處理接口。系統(tǒng)配置一套交互式數(shù)字平臺(tái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與DLP大屏幕系統(tǒng)連接實(shí)現(xiàn)交互聯(lián)動(dòng)，可完成快速部署指揮功能，通過(guò)數(shù)字交互平臺(tái)的配套應(yīng)用軟件還可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)電子白板的各種圖像演示和日常會(huì)議培訓(xùn)功能。

大屏幕顯示組合規(guī)模

大屏幕顯示系統(tǒng)由基于DLP技術(shù)的投影單元（含單元箱體、 DLP投影機(jī)、專(zhuān)業(yè)背投影顯示屏幕、內(nèi)置圖像處理模塊）、多屏拼接控制器、前端矩陣切換器、專(zhuān)用系統(tǒng)控制軟件及相關(guān)外圍設(shè)備（框架、底座、線(xiàn)纜等）組成。

根據(jù)實(shí)際工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，建議組合屏底座高度在0.8米左右，具體高度可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定，控制臺(tái)到大屏幕的觀(guān)看距離不小于3.5米。同時(shí)，為了方便安裝維護(hù)，投影單元箱體后面至少保留800mm寬的維修通道。

顯示單元及拼接墻體根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況定制尺寸。

系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

在該設(shè)計(jì)方案中，對(duì)大屏幕顯示系統(tǒng)進(jìn)行以下設(shè)計(jì)：

大屏幕系統(tǒng)選用一臺(tái)具有多路數(shù)DVI輸出端口的多屏拼接控制器、配合相應(yīng)的前端高清光纖矩陣切換器，構(gòu)成多通道、分布式的全屏信號(hào)處理顯示系統(tǒng)。下圖為大屏幕系統(tǒng)圖(矩陣為選配)：

1.3：系統(tǒng)特點(diǎn)：

ö 采用多通道的圖像處理模式，使大屏幕整體系統(tǒng)可靠性大大提高。

ö 采用高性能多屏拼接控制器，可實(shí)現(xiàn)多路網(wǎng)絡(luò)/(DVI或高清光纖電腦信號(hào))/視頻圖像的全屏任意開(kāi)窗顯示

ö 圖像顯示模式更多，除了任意跨屏開(kāi)窗形式，還可令多路視頻圖像在全屏上以M×N的形式組合放大顯示

ö 視頻信號(hào)和DVI或高清光纖電腦信號(hào)可直通上屏顯示，圖像質(zhì)量和實(shí)時(shí)性不受任何影響

ö 多通道的方式減輕了多屏拼接控制器負(fù)擔(dān)，使其保持良好的處理速度和顯示驅(qū)動(dòng)能力

ö 多通道的方式使系統(tǒng)具有了應(yīng)急備份功能，當(dāng)拼接控制器發(fā)生故障時(shí)，視頻信號(hào)和DVI或高清光纖電腦信號(hào)仍然能在大屏幕上顯示

ö 處理器與投影單元之間采用一一對(duì)應(yīng)的星型連接方式，保證了每個(gè)投影單元都有一個(gè)獨(dú)立的顯示通道接入

大屏幕顯示系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

大屏幕顯示系統(tǒng)功能方框圖

二：大屏幕顯示系統(tǒng)功能

利用強(qiáng)大的大屏幕系統(tǒng)軟件，充分調(diào)動(dòng)和利用所配置的硬件設(shè)備的所有功能使大屏幕的硬件功能充分的發(fā)揮，使整個(gè)大屏幕顯示系統(tǒng)具有如下功能。

2.1 DLP靈活的顯示方式

直通顯示

支持RGB、復(fù)合視頻、DVI數(shù)字信號(hào)及高清光纖信號(hào)輸入。全硬件獨(dú)立通道處理，支持直通顯示及實(shí)現(xiàn)任意M×N方式拼接顯示。

整個(gè)大屏幕顯示系統(tǒng)中，多塊圖像處理模塊組成一套功能強(qiáng)大的內(nèi)置圖像處理系統(tǒng)。這些模塊能夠根據(jù)圖像的拼接組合和大小，自動(dòng)對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行分割和放大顯示。如對(duì)于一個(gè)2×2拼接圖像，在無(wú)需任何外加處理設(shè)備的情況下，視頻圖像或計(jì)算機(jī)圖形，可以直接顯示在整個(gè)2×2大屏幕上，而實(shí)際上，每塊屏只顯示其中的四分之一畫(huà)面，從而達(dá)到單屏直通顯示或多屏拼接顯示的效果。內(nèi)置圖像處理模塊由于采用多模塊分布式并行處理模式，比外置的專(zhuān)用圖像處理器性能更強(qiáng)，實(shí)時(shí)性更好，系統(tǒng)更可靠（每個(gè)投影機(jī)的內(nèi)置處理模塊可以分別更換，而不影響其它投影機(jī)的顯示）。

同時(shí)，通過(guò)內(nèi)置圖像處理模塊，圖像的拼接和組合操作簡(jiǎn)單方便，用戶(hù)只需通過(guò)控制軟件以簡(jiǎn)單的拖拉方式就可實(shí)現(xiàn)圖像的單屏或放大跨屏顯示。

結(jié)合DVI或高清光纖矩陣切換器和視頻矩陣切換器，能夠非常方便地實(shí)現(xiàn)DVI/高清光纖電腦信號(hào)和視頻信號(hào)的顯示，在組合屏上任意顯示多窗口畫(huà)面，無(wú)延時(shí)、無(wú)抖動(dòng)。 同時(shí)，矩陣切換器的切換控制可以通過(guò)系統(tǒng)控制軟件進(jìn)行集中控制。

通過(guò)控制軟件，操作員可以通過(guò)模式存儲(chǔ)和調(diào)用方式，非常簡(jiǎn)單地控制屏幕圖像地切換、縮放和定位。

任意開(kāi)窗漫游顯示

利用功能強(qiáng)大的多屏拼接控制器，大屏幕系統(tǒng)能夠靈活地顯示計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)圖形、視頻圖像和DVI或高清光纖電腦信號(hào)，三者可以任意組合、縮放、疊加。完整的數(shù)字處理、傳輸和顯示方式，保證了顯示畫(huà)面的高質(zhì)量。

通過(guò)多屏拼接控制器，可以連接用戶(hù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，將網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)圖形調(diào)到多屏拼接控制器的圖形界面上。

視頻信號(hào)可以通過(guò)多屏拼接控制器的視頻輸入端口接入，通過(guò)軟件以開(kāi)窗的方式顯示在多屏拼接控制器的圖形界面上。

DVI或高清光纖電腦信號(hào)也可以通過(guò)多屏拼接控制器的DVI或高清光纖電腦信號(hào)捕獲模塊輸入，以軟件開(kāi)窗的方式顯示在多屏拼接控制器的圖形界面上。

網(wǎng)絡(luò)圖形、視頻窗口、VGA窗口，三者根據(jù)實(shí)際需要組合顯示在大屏幕上，靈活方便。

混合顯示

直通顯示方式，實(shí)現(xiàn)了圖像的M×N跨屏拼接效果。同外置多屏拼接控制器，實(shí)現(xiàn)了圖像的任意組合縮放顯示。用戶(hù)可以通過(guò)系統(tǒng)控制軟件，實(shí)現(xiàn)兩種顯示模式的完美組合，獲得最佳的顯示效果。

2.2 DLP強(qiáng)大的顯示功能

網(wǎng)絡(luò)信號(hào)顯示

1）具有多網(wǎng)絡(luò)連接功能，大屏幕上打開(kāi)的網(wǎng)絡(luò)窗口無(wú)限制。支持TCP/IP協(xié)議協(xié)議，支持Unix等操作平臺(tái)上各種網(wǎng)絡(luò)工作站的各種應(yīng)用軟件生成的圖形、數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示。圖形可單屏顯示，也可跨屏拼接或全屏顯示，畫(huà)面無(wú)延時(shí)，無(wú)抖動(dòng)。

2）網(wǎng)絡(luò)上的工作站經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)輸入控制器后，無(wú)論計(jì)算機(jī)運(yùn)行軟件是何種分辨率，都會(huì)自動(dòng)適應(yīng)，并以同等分辨率顯示，與原有工作站的顯示屏幕及大屏幕的分辨率無(wú)關(guān)。

3）網(wǎng)絡(luò)上的所有工作站均可在授權(quán)情況下通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式在大屏幕上顯示。

4）網(wǎng)絡(luò)上的所有工作站均可在授權(quán)情況下利用所提供的控制軟件對(duì)大屏幕進(jìn)行信號(hào)切換、開(kāi)窗等操作。

計(jì)算機(jī)信號(hào)顯示

1）通過(guò)DVI或高清光纖電腦信號(hào)開(kāi)窗方式，大屏幕上顯示的內(nèi)容同工作站上的內(nèi)容完全一致。在大屏幕上能進(jìn)行用戶(hù)應(yīng)用程序的操作，保證在大屏幕上對(duì)應(yīng)窗口、圖形操作等同于在工作站顯示器的全部操作。

2）兼容任何分辨率的計(jì)算機(jī)圖形，圖像光滑、無(wú)像素感，可兼容視頻信號(hào)、數(shù)字信號(hào)和高清光纖電腦信號(hào)。

3）支持各種信號(hào)源輸入的漢字在大屏幕上的正確顯示，屏間拼縫不會(huì)產(chǎn)生圖形和文字錯(cuò)位現(xiàn)象。

視頻信號(hào)顯示

1）全制式視頻信號(hào)接收。

2）對(duì)于輸入的視頻信號(hào)具有局部放大功能。

3）采用視頻圖像增強(qiáng)技術(shù)使圖像對(duì)比度、色彩度、層次感更高。

普通視頻放大到1024×768 經(jīng)過(guò)視頻圖像增強(qiáng)技術(shù)處理后的圖像

信號(hào)綜合處理

1）整個(gè)拼接屏作為一個(gè)沒(méi)有分隔的虛擬屏，對(duì)所開(kāi)的窗口不受物理拼縫的限制�？蓪�(duì)多路輸入信號(hào)（包括機(jī)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和視頻）的畫(huà)面任意進(jìn)行靈活開(kāi)窗顯示，完成多畫(huà)面、多層次疊加，任意縮放、移動(dòng)和漫游等功能，并可實(shí)現(xiàn)畫(huà)中畫(huà)功能，可在單屏內(nèi)實(shí)現(xiàn)1/4畫(huà)面同時(shí)顯示，所有畫(huà)面可任意排放。

2）采用多通道的處理方式，使系統(tǒng)整體性能更加可靠。具有視頻信號(hào)和計(jì)算機(jī)信號(hào)的直通顯示功能。

3）系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)、視頻及DVI或高清光纖電腦信號(hào)具有相同的拼接能力，達(dá)到無(wú)縫拼接，并且拼接的圖形比例正確，畫(huà)面無(wú)延時(shí)，無(wú)抖動(dòng)。

4）通過(guò)控制器顯示的視頻圖像窗口、DVI或高清光纖電腦信號(hào)窗口和網(wǎng)絡(luò)窗口都可以同時(shí)顯示，并能任意縮放、同屏、多路分屏、分區(qū)、整屏和跨屏混合顯示，這些窗口之間可以覆蓋，相互不受影響，完全動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)，無(wú)延遲、無(wú)丟幀、無(wú)白窗。

2.3 顯示效果及圖像拼接

1）投影屏幕亮度均勻、顯示清晰、圖像失真小，無(wú)眩光，色彩還原真實(shí)，在室內(nèi)正常辦公環(huán)境下能顯示清晰明亮的圖形、圖像效果。

2）系統(tǒng)采用軟件拼接技術(shù)保證分辨率疊加，使高分辨率、大容量圖形能在整屏上清晰顯示。

3）支持多屏圖像拼接，用戶(hù)可在任意位置開(kāi)啟多個(gè)窗口顯示網(wǎng)絡(luò)畫(huà)面，窗口畫(huà)面可自由縮放、跨屏移動(dòng)、不受物理拼縫限制，顯示的窗口數(shù)量不受限制，并有足夠的控制速度。所有類(lèi)型的顯示畫(huà)面能從單屏顯示按相應(yīng)比例無(wú)級(jí)放大到全屏，圖形不變形。整個(gè)屏幕亮度均勻，無(wú)暗角或亮角現(xiàn)象，畫(huà)面穩(wěn)定無(wú)閃爍。系統(tǒng)采用軟件控制窗口的拼接與分割，屏與屏之間的拼縫不影響字符和圖形的正確顯示。

2.4系統(tǒng)開(kāi)放性

1）系統(tǒng)的通訊協(xié)議向用戶(hù)開(kāi)放，使用戶(hù)系統(tǒng)能更好的與本系統(tǒng)融合。

2）系統(tǒng)具有二次開(kāi)發(fā)接口，滿(mǎn)足用戶(hù)維護(hù)軟件、開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用軟件的需求。利用此接口，大屏幕控制系統(tǒng)可向用戶(hù)綜合管理系統(tǒng)開(kāi)放，完成用戶(hù)指定的特殊功能需求。

2.5 系統(tǒng)控制

1）全中文操作界面，所見(jiàn)即所得的操作和顯示�？珊�(jiǎn)單通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊、拖動(dòng)完成大屏幕圖像的放大和縮小等所有操作。

2）大屏幕控制系統(tǒng)對(duì)大屏幕硬件提供了強(qiáng)大的資源管理功能，不但支持本地控制還支持遠(yuǎn)程控制。所有控制均可在一臺(tái)電腦上完成，控制內(nèi)容含蓋了如開(kāi)關(guān)投影機(jī)功能，對(duì)亮度、對(duì)比度、信號(hào)切換、信號(hào)監(jiān)控等功能�？赏瑫r(shí)對(duì)任意臺(tái)投影機(jī)進(jìn)行控制，并實(shí)現(xiàn)整屏對(duì)比度、亮度的調(diào)節(jié)。

3）大屏幕系統(tǒng)提供豐富的預(yù)案編輯功能（預(yù)先制訂拼接顯示方式并保存），在日常運(yùn)行時(shí)，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的模式調(diào)用方式切換顯示畫(huà)面，一個(gè)簡(jiǎn)單的預(yù)案調(diào)用，就能夠使投影機(jī)、矩陣切換器等相關(guān)設(shè)備自動(dòng)完成聯(lián)動(dòng)控制，不必分好幾步操作。預(yù)案標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置數(shù)量無(wú)限制，可隨時(shí)進(jìn)行編輯，存儲(chǔ)、修改方便迅速。預(yù)案可以人工調(diào)用或事先定義好后定時(shí)執(zhí)行。也可通過(guò)二次開(kāi)發(fā)功能預(yù)先定義若干條件，一旦具備這些條件，系統(tǒng)能通過(guò)軟件觸發(fā)執(zhí)行相應(yīng)的預(yù)案模式達(dá)到相應(yīng)的顯示效果。

4）提供遠(yuǎn)程多鼠標(biāo)管理功能。系統(tǒng)不但可在調(diào)度中心控制臺(tái)使用單一的鼠標(biāo)或鍵盤(pán)進(jìn)行對(duì)大屏幕系統(tǒng)的控制，還可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)取得拼接控制系統(tǒng)的鼠標(biāo)、鍵盤(pán)控制權(quán)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。并且各個(gè)用戶(hù)可采用不同顏色的活動(dòng)鼠標(biāo)，且鼠標(biāo)光標(biāo)的大小不受限制，使其能在大屏幕上清晰可見(jiàn)。

5）通過(guò)對(duì)多個(gè)操作人員使用權(quán)限的設(shè)置，可使多個(gè)用戶(hù)利用各自的工作站鼠標(biāo)或鍵盤(pán)同時(shí)在大屏幕上的各自區(qū)域內(nèi)開(kāi)窗，能隨時(shí)將顯示器的顯示內(nèi)容上大屏幕顯示和退出顯示，改變窗口位置及大小，以及在各自窗口內(nèi)進(jìn)行用戶(hù)應(yīng)用程序的所有操作等。屏幕上不同操作者可用不同顏色的鼠標(biāo)區(qū)分，便于操作人員對(duì)各自應(yīng)用窗口的操作而且互不影響。

6）系統(tǒng)控制軟件功能強(qiáng)大，操作界面簡(jiǎn)單實(shí)用。通過(guò)一臺(tái)計(jì)算機(jī)就可完成對(duì)大屏幕的操作。軟件不但能夠控制調(diào)整投影機(jī)的顯示參數(shù)，還能夠集成其它附加設(shè)備，如矩陣切換器，攝像云臺(tái)控制等。管理員可方便地對(duì)各類(lèi)信號(hào)進(jìn)行切換及圖像顯示位置改變等控制。

7）提供權(quán)限設(shè)置功能，使不同用戶(hù)擁有不同權(quán)限完成對(duì)大屏幕的不同層次的操作。

8）具有光源時(shí)間統(tǒng)計(jì)報(bào)警功能�？稍诖笃聊幌到y(tǒng)軟件中讀取統(tǒng)計(jì)數(shù)值。

9）結(jié)合crestron、amx等控制設(shè)備使大屏幕拼接系統(tǒng)操作簡(jiǎn)潔明了。