大屏幕显示系统设计方案

DLP大屏幕显示系统设计方案一、系统概述大屏幕显示系统充分利用计算机技术、通信技术、视频技术，完成综合、高 速的信息处理，可实现高清晰度、高亮度、多画面、多功能的显示能力，可用于 远程图像及信息传送、显示、处理的需求，为调度指挥中心提供直观、形象的交 互式工具，是监控中心必不可少的手段。大屏幕显示系统包括图像处理能力较强和显示效果很好的专业投影单元，以 及与之配套的多屏拼接控制系统，支持单屏、多屏以及整屏显示，实现图像窗口 的缩放、移动等功能。大屏幕显示系统支持多路RGB画面和视频画面的实时显示， 完全满足用户的应用要求：整个投影屏幕具有高分辨率、高亮度、高对比度，色 彩还原真实，图像失真小，亮度均匀，显示清晰，单屏图像均匀性好。(1) 组合屏的物理拼接间隙小于0.5mm，确保大屏幕图像的精确显示和完美 效果。(2) 支持多屏图像拼接，画面可整屏显示，也可分屏显示，用户可灵活开启 窗口，定义尺寸，画面能够自由缩放、移动不受物理拼缝的限制，采用软件控制 窗口的各项参数，屏与屏间的拼缝不影响汉字和图象的正确显示。(3) 可与监控中心计算机局域网连接，支持Windows NT. UNIX、LINUX操作 系统、TCP/IP协议及双100M快速以太网及光纤数据通道接口。(4) 可同时显示多路视频窗口，每个视频窗口均能够以实时、真彩的模式显 示，并可在整屏上任意漫游、缩放、或与图形窗口叠加。视频窗口的大小及各项 参数调整不影响计算机图形窗口的显示速度。(5) 大屏幕系统的各种功能操作实行全计算机控制，并可通过网络连接进行 远程遥控。(6) 通过控制软件实现组合屏整体/单屏的对比度、亮度、灰度、色彩等参 数的统一调节，全中文的操作界面易于掌握，灵活方便。(7) 整个大屏幕显示系统能够每天24小时每年365天连续运行，整套系统 具有先进性、可靠性和可扩充性，操作简单，维护方便，使用寿命长。(8) 投影系统的投影单元及控制系统均采用模块化、标准化、一体化设计， 安装、调试简单，并易于维护保养。(9) 组合屏体采用箱体式结构，一体化设计，内藏式布线，布局合理、整洁 美观。二、系统设计大屏幕投影显示系统拟采用单片式DLP背投拼接投影显示系统，DLP投影系 统由一体化背投影箱体投影单元、网络多屏处理器、控制软件、信号处理部分和 控制终端组成。可对视频信号、各种计算机图像信号进行综合显示，形成一个查 询准确、显示全面、操作便捷、管理高效、美观实用的综合监控管理系统。采用 67寸DLP投影单元和网络多屏控制器所组成的综合显示屏系统。系统设计方案拼接显示系统投影机子系统67寸投影单元控制子系统网络多屏处理器拼接规模3 (行)X 6 (列)全屏显示面枳8160mm （宽）X3060mm （高）本方案具有以下显着优势:1. 硬件优势我们推荐的67寸投影单元是采用DDR控制芯片控制的新一代具有12偏转角度的DMD芯片，其对比度、灰度等级等众多指标大大超过同类产品其对比度能 达到惊人的1500:1，而亮度则可高达800ANSI流明(典型值)。该投影单元独有的12bit数字CSC(Color Space Control)动色域补正电路 设计，保证了长时间使用下整屏幕屏拼色彩的一致性。12bit灰度三维高频脉冲 电路使投影机具有了 32位色彩。2. 软件优势控制子系统管理RGB、视频和应用程序窗口的布局和显示、监测系统状态， 并提供开放的API以及串行协议和TCP/IP协议来定制操作，以满足客户需要。Windows 2000/NT/XP平台下，功能强大的控制子系统允许使用客户端的键 盘和鼠标，通过网络方便、直接地操控显示墙内容。控制子系统支持远程鼠标控 制，也就是在网络上任何一台计算机上安装控制子系统的客户端，应用后键入控 制子系统网络多屏处理器的IP地址，通过网络，客户端的键盘鼠标就转移到显 示墙上，从而可以实现对显示墙的控制。3. 集成优势(1) 系统可用性我们为用户选择适合的产品，满足用户对大屏幕显示系统的应用需求。我们选择的投影箱体单元和网络多屏处理器为主要部件组成大屏幕显示系 统，实现各网络工作站和非网络计算机RGB信号及视频信号输入等各种模式的显 示。本方案中的系统，可连接现有网络，满足网络信号、RGB信号和视频信号的 组合显示、窗口移动、等技术规格书中的需求;通过中文版控制软件，实现大屏 幕显示系统的图像拼接和全屏显示、单屏显示、图像的缩放并能够实现网络应用 图像信号和多路非网络计算机信号的混合显示。由于对大屏幕系统的特殊需求，整个大屏幕显示系统必须具有高可靠性、高 稳定性等特点，以保证大屏幕显示系统的连续正常运行。我们推荐的67寸投影体单元，采用先进的第三代DLP技术，设备不会出现 烧坏现象，365天乂 24小时长期连续使用不会对投影机产生任何损坏，对显示效 果没有任何影响。从安装调试完后的数年都能保持相同的显示效果，达到同样的 清晰度、分辨率。DLP的核心技术是DMD，整体寿命可达100,000小时。对于图像处理器系统，从CPU、硬盘、网络接口、图形处理卡到电源都采用 多种方式实现冗余。图像控制器采用模块化结构，增加投影屏单元数量只需增加 模块。(4)系统经济性追求高效、低成本是各行业逐步走向商业化所必须采取的措施。因此，合理 的性能价格比是系统设计中应当考虑的重要内容。本方案中，所选用的设备在兼 顾优良性能的基础上充分考虑经济性，系统总体造价非常经济，此外，还应当考 虑系统长期运行成本。我们所推荐的整套系统具有低电耗，易维护的特点，有效地降低了系统运行 中的维护费用。投影机的采用模块式结构，方便更换内部配件，易于日常维护， 如更换灯泡只需几分钟。我们推荐的显示单元具有多项世界领先的技术，可以免去系统运行期间内的 显示单元内部清洁，免去更换设备部件后的大部分调试工作，其独有的内部数据 反馈自动校正功能，可以使得整个拼接显示系统在长期使用后仍保持画面色彩一 致，无需人工调整，大大降低了长期运行的成本。整体系统运行节省人力费用、节省电力费用、节省耗材费用。三、系统技术方案1. 系统基本功能描述对于拼接大屏幕，最明显的优势就是可以通过网络多屏处理器的传输显示， 可以把全墙作为统一的逻辑屏来显示高分辨率的系统应用程序，实现全屏显示和 分辨率的叠加，比如GPS、GIS电子地图等，并且可将其作为底图，在上面开启 各类应用窗口；各种信号均可灵活显示。视频信号：如来自于监控摄像头、DVD、录像机的监控视频信号。网络连接的计算机信号：如来自于网络计算机的终端信号，网络显示可在 Windows及Unix系统之间进行跨平台显示，网段上的终端数量理论无限制。非网络连接的计算机信号：如来自笔记本电脑、本地用户终端、或某台特 定的终端信号。各种信号均可通过网络多屏处理器在单屏直通显示或跨屏任意大小显示， 游移、放大。显示模式设置功能分为固定显示模式和循环显示模式，系统可调用某个显 示任务固定显示在屏幕墙上。也可将多个显示任务按一定的次序编辑为一组，系 统可以按照设定的顺序和时间间隔依次对每个任务进行循环显示。系统应可编辑 和保存多个循环显示任务组，根据不同的需要，显示不同的任务组进行循环显示。u大屏幕背投系统可以通过人工调用执行、定时触发执行、事件触发执行 三种方式调用执行显示任务：1.操作员可以从已定义的显示任务列表中调用某个 显示任务或某个任务组进行固定显示或循环显示。2.系统可设置显示任务或显示 任务组的执行时间表，当到达设定的时刻，系统可将激活相应的任务或任务组在 屏幕墙上进行固定显示或循环显示。3.当操作人员预先设置的某些事件发生时， 系统通过软件触发使相关的显示任务或任务组以固定显示模式或循环显示模式 在屏幕墙上。例如，某个摄像机报警时，该区域范围内的摄像机图像以及其他联 动设备及应急处理预案等显示任务应立即被触发，显示在大屏幕墙上。(1)实时视频信号显示支持NTSC、PAL或SECAM全制式视频信号输入，能支持直接的SDI格式数 字视频显示。系统支持通过网络多屏处理器显示和通过内置图像处理模块直通显 示两种显示方式。各类视频信号可通过前端视频矩阵切换器的切换输入到网络多屏处理器， 这些视频信号可以在组合屏上以任意大小、位置漫游、缩放显示，同时可以与输 入的RGB信号和网络信号叠加，对于所有的视频信号保证实时性。此种方式最多 可以在组合屏同时显示24路活动的视频信号。(2) RGB信号显示提供独立的、非网络连接的RGB信号同时在超高分辨率投影墙上显示。同 视频信号一样，系统支持RGB信号通过网络多屏处理器显示和通过内置图像处理 模块直通显示两种显示方式。经多屏处理器处理的RGB窗口可以在投影墙上任意缩放、漫游显示，而且该 RGB信号可以同网络信号或视频信号任意叠加。工作站及计算机等重要的RGB信 号可以不经过网络，直接通过网络多屏处理器直接进行显示。高端工作站与计算 机设备，也可以通过DVI输入直接连接网络多屏处理器。(3) 网络信号的显示通过网络方式连接的各种计算机工作站数量无限制，可同时在大屏幕上任 意位置、任意比例显示网络信号，且具备一定的响应速度。允许各个不同网段上的计算机或工作站将信号在大屏幕投影墙上显示，同 时又不需要改变现有网络环境。用户原有的基于网络的图形应用可以立即获得组 合屏提供的大画面、高分辨率显示效果。对于网络信号的图像显示，理论上对于 开窗的数量没有限制。网络视频显示可以适应多种标准编码(MPEG2/MPEG4/MJPEG)等方式，能支持 直接的网络视频解码显示。首都机场用户计算机网与网络多屏处理器相连，可以 将连网的用户终端、Windows工作站和UNIX工作站的图像以窗口的形式显示在 屏幕墙上。(4) 各类信号混合显示可将各种RGB、视频或网络信号在大屏幕上混合显示，可实现不同信号间叠 加(即RGB与视频信号叠加、RGB与网络信号叠加、视频与网络信号叠加)。(5) 对大屏幕的监控、参数调整多屏控制软件是我公司针对DLP投影机的性能编写的对投影单元参数调整、 系统监测等进行控制的管理软件。结合多屏拼接控制系统，可以实现对大屏幕的 完美管理。控制终端通过该软件，可以读取灯泡的寿命、设备参数等，同时可以进行 投影屏幕的参数的设置，大大方便了用户的使用和对设备的操作维护。2. 大屏幕拼接显示系统集成方案1. 系统连接整套组合显示屏，由24台67寸投影单元，并且配置了网络多屏处理器对 整个大屏幕进行控制：整套拼接显示屏由24台投影单元组成，按3行X8列进行叠加拼接。信号接口方面每个DLP投影单元有1路数字DVI输出接口和1路复合视频 输出接口。同时还包含VC-B20KA XGA内置图像处理器的2路模拟RGB信号输入 接口和1路DVI-D数字信号输入接口以及1路复合视频输入接口。通过网络多屏处理器，可以同时连接2路100M/1000M计算机以太网络，标 准配置2路RGB输入端口，标配的4路复合视频输入，信号输出方面，24路DVI-A 输出端口，分别连接3X8组合显示屏的24台DLP投影机。2. 设备连结图以下是3（行）X 8（列）组合显示屏尺寸:l 组合规模：3X8共24台67英寸DLP投影单元l 单屏尺寸：1360mm（宽）X 1020mm（高）X865mm（厚）l 组合尺寸：8160mm（宽）X 3060mm（高）X865mm（厚）根据实际实施情况，本方案建议大屏幕的整体观看距离不小于5米。同时， 为了方便安装维护，投影单元箱体后面需要保留净空间1米。实际的系统布置图 和安装尺寸图请参见相应的平面布置参考图。组合屏示意图3. 大屏幕拼接显示系统工作原理本方案中的大屏幕投影显示系统由基于DMD技术的投影单元：含67寸投影 系统、网络多屏处理器、控制系统（含网络多屏处理器应用软件）及底座、线缆等 相关设备组成。整个大屏幕显示系统可以分为两个组成部分：(1) 投影显示部分：3X8组合显示屏。整套组合显示屏由模块化、标准化、 一体化的投影系统投影箱体叠加组成。投影机和屏幕以背投一次反射方式显示图 像。(2) 信号处理部分：包括网络多屏处理器、RGB矩阵切换器以及RGB信号分 配器。网络多屏处理器通过网络连接，传输并合成相关计算机网络图像，以合适的 图像大小/分辨率显示在各自的逻辑大屏幕上。同时具有活动视频处理功能，可 以在计算机图像的基础上叠加视频窗口。RGB信号可以由工作站通过信号分配器传输到的RGB矩阵切换器(该矩阵信 号的切换可以由控制PC进行控制)，然后再通过矩阵将信号输入到网络多屏处理 器的RGB输入接口，最后将RGB信号显示在投影大屏幕上。同时可以通过输入内 置图像处理器进行单屏直通、倍数放大、整屏显示。视频信号通过前端视频矩阵切换器，输出到用于网络多屏处理器的视频输入接口，通过 控制按相应模式将视频信号显示在投影大屏幕上;也可以通过内置视频处理模块进行单屏直 通、倍数放大、整屏显示。4.现场环境要求4.1安装要求1. 安装地面要求平整结实，承重力强；基座一般直接装在水泥地面上；如 需要装在地板上，地板下需要作加强处理。2. 根据大正大屏幕工程经验，视频传输电缆采用低烟、无卤同轴电缆。3. 大屏幕前后空调温度和湿度应调到同一刻度，以确保投影机散热和投影 屏幕的平整度。4. 系统的信号源要接到大屏控制器位置5. 大屏幕显示墙安装前，由现场装修单位按乙方提供的施工图纸做好装修 墙体，并按图纸尺寸预留屏幕安装窗口，预留安装屏幕窗口的尺寸要比大屏幕显 示墙显示墙实际总尺寸每边大40mm，以方便大屏幕显示墙显示墙的安装，装修 墙体要求牢靠，窗口的四周平直不变形。6. 大屏幕显示墙的底架下面不能有任何管线，大屏幕显示墙安装好后，由现 场装修单位对屏幕四周边预留空隙进行收口（以不漏光为原则），并作必要的修 饰。4.2信号源要求建议用户在整套系统安装调试前把各类网络计算机信号、视频信号以及独立 PC信号备好，并把这部分信号源布置在图形控制器的位置，图形控制器一般放 置在大屏幕底座里面，方便安装调试人员操作，用户需指定专门的一台计算机作 为控制PC用于调试和日常的操作使用。4.3电源要求大屏幕显示系统属于一般电气设备的安装，需要避免安装中的接地电流回 路，以及需要使电网的中性电源线和接地导线分离。所有电路必须使用相同的地 面标高（间接连接设备也同样）；如果可能的话，所有电路的相位也应该相同。*供电电源：交流220V，50Hz，15KVA。*稳压措施：UPS或稳压电源。*电源插头：标准三芯插头，具有接地端子。*主要设备用电量：设备名称数量单位用电量总用电量备注一体化背投箱24300W7200W拼接控制器1350W350WVGA矩阵1合计*KW*投影机需远离强磁场。*图形控制器和大屏幕显示单元在没有关闭所有应用程序前不能关闭电源。 如果在正常操作期间不注意这一点而关闭了这些设备的电源的话，则有可能破坏 文件系统并导致文件系统不能使用。因此，我们建议提供不间断电源（UPS）为 这些设备供电。4.4灯光要求灯光照明建议采用内藏筒灯，灯光不宜直接对准屏幕方向，距离屏幕保持2 米以外，以免影响投射效果。4.5系统环境要求1. 作为投影窗口的装修墙，要求墙体牢靠，窗口四周平直不变形。2. 投影系统的背面是维修通道，维修通道宽度一般不小于0.5米3. 大屏房间要求有较好的温度和湿度控制。最佳工作环境温度为18-26C， 相对湿度40%-70%。大屏幕背后要有空调。4. 大屏幕房间要求保持干净，防尘。5. 大屏幕投影墙背后面最好避免光线直射，用窗帘遮光。6. 投影单元自身有完善的通风散热措施，要在设备间内设计有足量的空调进/出风口， 采用自然通风方式即可满足散热要求。4.6安装计划根据工程实施经验，施工工作主要包括以下几个项目：设备定货期：包括DLP投影屏、控制器、切换设备及其它相关附件、结 构件、线缆接头等设备的定货。开工前准备：主要是指现场勘察、设备摆设、施工人员安排与用户及设 计人员的交流协调、联合设计等前期工作。结构件安装；钢结构平台的施工安装（如果需要）、组合屏底座安装等。安装调试：主要是指安装调试DLP投影单元、控制器、切换设备、结构 件等设备。软件测试：软件修改、现场测试直至满足需求以及用户软件连机测试、 修改。系统联调：指所有设备安装完毕后与用户系统联机总调。系统培训：对用户理论、操作、维护培训。