液晶大屏幕拼接顯示墻系統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)計(jì)書

1、液晶拼接顯示墻系統(tǒng)技術(shù)方案書液晶大屏幕拼接顯示墻系統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)計(jì)書目 錄第一章 用戶需求與系統(tǒng)方案31. 系統(tǒng)概述32. 系統(tǒng)組成53. 系統(tǒng)功能74. 系統(tǒng)顯示模式75. 主要設(shè)備性能和指標(biāo)105.5四畫面分割器15第一章 用戶需求與系統(tǒng)方案1. 系統(tǒng)概述1.1 需求分析vtron液晶拼接墻did（digital intelligence display）tft lcd是專用的液晶屏。它是根據(jù)應(yīng)用于安防、廣播電視、醫(yī)療、工業(yè)及公共媒體發(fā)布等領(lǐng)域?qū)I(yè)監(jiān)視器的技術(shù)要求而設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的，是繼nb、pc及tv之后的第四代lcd產(chǎn)品。以其卓越的顯示性能，已經(jīng)成為人們認(rèn)同的當(dāng)前最高端、最理想的液晶監(jiān)視器顯

2、示屏。采用先進(jìn)、高速圖像處理技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)了多路高速視頻信號(hào)的處理，以高清晰度、高亮度與高色域的液晶顯示技術(shù)、嵌入式硬件拼接技術(shù)、多屏圖像處理技術(shù)、信號(hào)切換技術(shù)等合為一體，形成一個(gè)擁有高亮度、高清晰度、低功耗、高壽命、先進(jìn)的液晶拼接墻顯示系統(tǒng)。為了滿足集中信息顯示的要求，需要建立液晶拼接墻系統(tǒng)。并有以下需求：1） 可靠性高，安全性高，操縱靈活，容易擴(kuò)展，方便整合系統(tǒng)應(yīng)采用先進(jìn)的技術(shù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)可靠性和安全性，不能對(duì)其他子系統(tǒng)造成安全影響和環(huán)境影響。減少故障帶來的影響；提供冗余配置，具備模塊設(shè)計(jì)，具備擴(kuò)展能力；采用統(tǒng)一的控制管理系統(tǒng)，可以靈活操作，同時(shí)提供二次開發(fā)接口，方便和其他系統(tǒng)進(jìn)行

3、整合。2） 圖像顯示效果清晰穩(wěn)定圖像顯示效果清晰，屏幕亮度高顯示均勻，色彩還原真實(shí)，圖像失真小，顯示穩(wěn)定性高，使用壽命長(zhǎng)，能滿足724小時(shí)長(zhǎng)期連續(xù)顯示的要求。3） 各種顯示信號(hào)的接入能力能夠顯示windows、unix、linux等主流操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)圖像信號(hào)，能夠顯示pal/ntsc/secam/1080p/1080i/720p等各種視頻信號(hào)統(tǒng)一顯示和功能分區(qū)顯示。整個(gè)顯示系統(tǒng)可作為統(tǒng)一顯示平臺(tái)整屏各種信號(hào)，如顯示歡迎辭等。同時(shí)，可分為多個(gè)功能區(qū)，各功能區(qū)將按照職能需要顯示各種信號(hào)。4） 統(tǒng)一管理和分區(qū)獨(dú)立管理整個(gè)顯示系統(tǒng)可作為統(tǒng)一平臺(tái)進(jìn)行管理，如在全屏任意位置調(diào)用任意信號(hào)顯示等。同時(shí)，各功

4、能區(qū)可獨(dú)立管理，如對(duì)所在區(qū)域進(jìn)行開關(guān)機(jī)、在該區(qū)域內(nèi)調(diào)用顯示信號(hào)等。5） 高分辨率圖形顯示整個(gè)顯示系統(tǒng)能提供27321536的高分辨率統(tǒng)一顯示平臺(tái)，能夠顯示27321536的高分辨率圖形。6） 輸入信號(hào)擴(kuò)展能力整個(gè)顯示系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)數(shù)量留有一定的余地，日后能夠擴(kuò)展信號(hào)接入能力。基于上述的要求，我們提出如下的設(shè)計(jì)思路：1) 使用液晶did顯示單元組成大屏幕顯示墻體，提供良好的顯示效果。2) 通過液晶拼接墻系統(tǒng)專用管理控制系統(tǒng)vwas實(shí)現(xiàn)對(duì)大屏幕的整體控制和管理。1.2 設(shè)計(jì)思路本系統(tǒng)工程項(xiàng)目具有先進(jìn)實(shí)用、安全可靠，美觀大方、可擴(kuò)展，結(jié)構(gòu)開放。維護(hù)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。1） 系統(tǒng)的先進(jìn)實(shí)用性本方案中，全部采用

5、vtron的全套產(chǎn)品，使用最新的lcd顯示技術(shù)，從而保證產(chǎn)品的高質(zhì)量。2） 系統(tǒng)的安全可靠性 我公司提供的液晶did顯示單元采用工業(yè)設(shè)計(jì)，支持724小時(shí)連續(xù)不間斷工作模式，由目前最高端的液晶屏幕經(jīng)過了專業(yè)的結(jié)構(gòu)特殊處理后組成，具有高亮度、高對(duì)比度、更好的彩色飽和度、更寬的視角、更好的可靠性、影像穩(wěn)定不閃爍、較長(zhǎng)的使用壽命等特征。超過50000小時(shí)的使用壽命且長(zhǎng)時(shí)間工作后圖像穩(wěn)定沒任何變化，沒有任何需要定期更換的耗材設(shè)備。3） 系統(tǒng)美觀大方整個(gè)拼接墻系統(tǒng)可以清晰、逼真、明亮地顯示各種信息內(nèi)容；所有的設(shè)計(jì)完全從人體工程學(xué)的角度著手，使得用戶獲取相應(yīng)信息的同時(shí)享受到良好的視覺效果，同時(shí)整個(gè)調(diào)度室布局

6、合理。4） 系統(tǒng)的可擴(kuò)展性符合國(guó)內(nèi)和國(guó)際有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采用模塊化結(jié)構(gòu)，確保系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和兼容性。擴(kuò)容時(shí)僅需增加顯示單元個(gè)數(shù)和圖形卡數(shù)量，在軟件上進(jìn)行重新設(shè)置即可。5） 系統(tǒng)開放性系統(tǒng)的通訊協(xié)議向用戶開放，使用戶系統(tǒng)能更好的與本系統(tǒng)融合。系統(tǒng)具有二次開發(fā)接口，滿足用戶維護(hù)軟件、開發(fā)新的應(yīng)用軟件的需求。利用此接口，大屏管理軟件可以向用戶的綜合管理系統(tǒng)開放，完成用戶指定的特殊功能需求。2. 系統(tǒng)組成根據(jù)本項(xiàng)目的需求及需要實(shí)現(xiàn)的功能及效果，充分依據(jù)我們的設(shè)計(jì)思路，屏幕顯示系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：1) 4622液晶did顯示單元拼接墻體2) 顯示墻應(yīng)用管理系統(tǒng)（vwas）軟件3) rgb、視頻矩陣4)

7、線纜、機(jī)架和底座等周邊設(shè)備圖 1 液晶拼接墻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖本方案提供的液晶大屏幕顯示系統(tǒng)拼接墻由4套46液晶did顯示單元，以2（行）2（列）的方式拼接而成。規(guī)格如下： 單屏面積：1025.7mm (寬) 579.8mm (高) 0.59m整屏面積：1025.7mm (寬) 2 579.8mm (高) 2=2051.4mm (寬) 1159.6mm (高) 2.38m3. 系統(tǒng)功能1）液晶顯示拼接系統(tǒng)直接顯示功能每個(gè)液晶顯示單元具備1路av輸入接口、1路ypbpr接口、1路vga接口，顯示單元可以處理復(fù)合視頻、s-video、分量視頻、獨(dú)立的計(jì)算機(jī)信號(hào)和數(shù)字視頻信號(hào)，這些信號(hào)可以通過切換輸入對(duì)應(yīng)的

8、顯示通道，實(shí)現(xiàn)信號(hào)源在單屏顯示，通過單元內(nèi)部環(huán)接鏈路實(shí)現(xiàn)m*n的放大顯示。4. 系統(tǒng)顯示模式液晶拼接墻系統(tǒng)可以完成各種顯示模式，用以顯示用戶的各種輸入信號(hào)。具體模式可根據(jù)用戶需要進(jìn)行制定。1） 全屏顯示，高分辨率應(yīng)用全墻可形成一個(gè)超高分辨率的統(tǒng)一顯示平臺(tái)，既可以全墻顯示超高分辨率的大型完整的電子地圖和gis系統(tǒng)等，也可以在兄弟單位和上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)來參觀學(xué)習(xí)時(shí)方便快捷的實(shí)現(xiàn)顯示標(biāo)語、歡迎詞或高分辨率的演示圖片，各種信號(hào)以窗口形式顯示，并可以在全墻范圍內(nèi)任意縮放、跨屏漫游。22全墻分辨率為：（13662）（7682）= 27321536圖 2 全墻高分辨圖片顯示模式2） 相關(guān)視頻信號(hào)、計(jì)算機(jī)信號(hào)顯示視頻

9、信號(hào)：各類復(fù)合視頻監(jiān)控信息、攝像機(jī)、錄像機(jī)、大小影碟機(jī)、均可以實(shí)現(xiàn)窗口的形式在拼接墻上任意位置任意移動(dòng)、無級(jí)縮放、跨屏或者重疊等顯示方式。圖 3 video窗口的顯示模式rgb信號(hào)：本地的windows操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)信號(hào)或者unix操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)信號(hào)可以窗口的形式在拼接墻上快速顯示；并且顯示窗口可以任意縮放、跨屏移動(dòng)、疊加或全屏的方式實(shí)時(shí)顯示。圖 4 rgb窗口的顯示模式各類信號(hào)混合顯示：視頻信號(hào)、rgb信號(hào)應(yīng)用均可同時(shí)在大屏幕上以各自方式顯示，互不干擾?；蛘甙汛笃聊桓鶕?jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需要，進(jìn)行分區(qū)域顯示，并分區(qū)域控制。用戶可以根據(jù)需要，把各種信號(hào)的顯示和位置存儲(chǔ)為模式，在用戶需要的時(shí)候直接切換，

10、即可即時(shí)按照模式定義顯示窗口，或者進(jìn)而定義預(yù)案，按照需要自動(dòng)調(diào)用或者切換各種顯示模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)大屏幕顯示系統(tǒng)的自動(dòng)化控制管理。圖 5 各類信號(hào)混合顯示模式以上幾種顯示模式圖只是實(shí)際應(yīng)用中的幾種類型，在實(shí)際使用中可以根據(jù)用戶的需求設(shè)計(jì)相應(yīng)的顯示模式。5. 主要設(shè)備性能和指標(biāo)5.1. 液晶did顯示單元5.2 液晶did顯示單元的特點(diǎn)本項(xiàng)目采用的是液晶did顯示單元，該款單元由目前最高端的液晶屏幕經(jīng)過了專業(yè)的結(jié)構(gòu)特殊處理后組成，具有高亮度、高對(duì)比度、優(yōu)秀的色彩飽和度、寬視角、高可靠性、影像穩(wěn)定不閃爍、使用壽命長(zhǎng)等特征。 高清顯示本項(xiàng)目采用的液晶did顯示單元具有全屏幕高清顯示功能，最高可達(dá)1080p

11、輸入顯示。 輸入接口豐富液晶did顯示單元具有豐富的輸入輸出接口，vga、ypbpr、av接口端子，可接電腦和各種視頻設(shè)備。 高亮度本項(xiàng)目采用的液晶did顯示單元具有高亮度輸出，可以達(dá)到700 cd/m2。 高對(duì)比度本項(xiàng)目采用的液晶did顯示單元的對(duì)比度與普通的液晶屏相比，要高出一倍以上，達(dá)到3000：1。 優(yōu)秀的色彩飽和度液晶did顯示單元采用先進(jìn)的色彩校準(zhǔn)技術(shù)，除了對(duì)靜止畫面進(jìn)行色彩校準(zhǔn)外，還能對(duì)動(dòng)態(tài)畫面進(jìn)行色彩的校準(zhǔn)，確保了畫面輸出的精確和穩(wěn)定。 超寬視角全新的“超寬視角延展技術(shù)”（s-pva&s-ips），保證在上下左右178度視角內(nèi)觀看到的圖像不變形，色彩無失真。 高可靠性家用電視、

12、pc所采用的液晶屏不能負(fù)荷24小時(shí)連續(xù)使用，液晶did顯示單元為監(jiān)視器所設(shè)計(jì)，可以24小時(shí)連續(xù)工作。 影像穩(wěn)定不閃爍由于lcd每一個(gè)點(diǎn)在接收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度，而不像crt那樣需要不斷刷新亮點(diǎn)。因此，lcd亮度均勻、畫質(zhì)高而且絕對(duì)不會(huì)閃爍。 使用壽命長(zhǎng)液晶did顯示單元所用的背光源使用壽命均可達(dá)5萬小時(shí)以上，這就確保了拼接幕墻使用的每片液晶屏在長(zhǎng)時(shí)間使用后的亮度、對(duì)比度和色度的一致性并且確保拼接墻的使用壽命。 窄邊設(shè)計(jì)拼接單元尺寸及拼接縫隙說明單元尺寸46 (did屏) 16:91025.7mm579.8mm 6.7mm拼接縫隙圖 6 46 32 液晶拼接墻實(shí)物圖 靈活多變的拼接

13、顯示組合功能液晶拼接墻可以根據(jù)不同用戶的要求進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，可以選擇單屏顯示、整屏顯示、任意組合顯示、圖像漫游、圖像疊加等功能。 先進(jìn)的屏幕參數(shù)高校功能針對(duì)液晶拼接幕墻使用液晶屏和驅(qū)動(dòng)電路可能存在參數(shù)不一致問題，液晶拼接墻系統(tǒng)中采用了亮度、對(duì)比度、色度、白平衡的調(diào)整功能，調(diào)試后，參數(shù)自動(dòng)保存，從而保證了整幅拼接屏幕的色彩一致性和亮度的均勻性。 環(huán)保健康液晶拼接墻發(fā)熱量小、無輻射、無閃爍、不傷眼、不含有害物質(zhì)（如鉛、汞、鎘和鉻等），是新一代的環(huán)保健康拼接墻。 美觀的墻體結(jié)構(gòu) 5.2.1. 液晶did顯示單元主要技術(shù)參數(shù)單元顯示特能超薄窄邊設(shè)計(jì)6.7mm屏幕尺寸46寸屏幕高寬比16：9物理分辨率1

14、366768點(diǎn)距(mm)0.7455 x 0.7455亮度700cd/對(duì)比度3000：1可視角(h/v)178/178顯示面積(mm)10184(h)572.4(v)使用壽命50000小時(shí)功耗250w電源100-240v 50/60hz 4a顯示墻拼接屬性接接方式2行2列安裝方式立柜或壁掛式信 輸入信號(hào)信號(hào)輸入videoycrcb/s-video/cvbs 1通道，3bncrgb 數(shù)字rgb 1通道，dvi-d模擬rgb 1通道，5bnc控制輸入rs232c/rs422輸出信號(hào)輸出數(shù)字rgb dvi-d控制輸出rs422使用環(huán)境溫 度5-40相對(duì)濕度20-80（無結(jié)露狀況）注：指標(biāo)如有變動(dòng)，以

15、產(chǎn)品所附說明書為準(zhǔn)。5.4. 大屏幕管理控制系統(tǒng)控制軟件5.4.1. vwas大屏幕控制管理系統(tǒng)軟件vtron大屏幕控制管理系統(tǒng)（vwas）是大屏幕顯示系統(tǒng)專用管理系統(tǒng)。通過vwas管理軟件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大屏幕顯示系統(tǒng)的硬件、信號(hào)、顯示等進(jìn)行方便的管理和控制。vwas基于windows 3000/xp操作系統(tǒng)，支持串口控制協(xié)議。vwas完全以vtron大屏幕顯示系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行開發(fā)，對(duì)大屏幕各組件如液晶顯示單元、矩陣等設(shè)備進(jìn)行最方便、實(shí)時(shí)的控制。vwas完全采用中文控制界面，支持菜單管理，優(yōu)化操作過程，通過單一界面即可實(shí)現(xiàn)所有的管理控制功能。圖 7 vwas管理軟件界面5.3.1.1 v

16、was的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)vwas采用模塊化的系統(tǒng)架構(gòu)，分為服務(wù)器端和客戶端部分：1） vwas服務(wù)器端包括vwas服務(wù)程序、多串口并發(fā)訪問程序、中控設(shè)備代理程序等，主要負(fù)責(zé)各種資源的管理、用戶認(rèn)證和客戶端管理，同時(shí)接受管理控制信息，并按照系統(tǒng)設(shè)置，向各設(shè)備發(fā)送可識(shí)別的控制代碼，協(xié)調(diào)各設(shè)備共同工作。vwas服務(wù)器端安裝在專用的控制電腦上，控制電腦通過vwas客戶端、顯示單元、矩陣系統(tǒng)、中控系統(tǒng)等進(jìn)行通訊。2） vwas客戶端vwas客戶端提供認(rèn)證客戶端，以及控制界面并接受控制操作。vwas客戶端和服務(wù)器端安裝在同一臺(tái)控制計(jì)算機(jī)上。5.3.1.2 vwas的管理控制功能通過vwas可以實(shí)現(xiàn)大屏幕管理控制的

17、各種功能：1） 用戶管理包括用戶資料數(shù)據(jù)庫的管理，提供客戶端的用戶認(rèn)證過程、授權(quán)控制等。2） 設(shè)備管理顯示系統(tǒng)內(nèi)如顯示器、矩陣等，可通過vwas對(duì)其進(jìn)行各種設(shè)置，從而控制這些設(shè)備。3） 信號(hào)源管理用于管理在大屏幕上顯示的各種視頻信號(hào)、計(jì)算機(jī)信號(hào)的相關(guān)信息，包括來源、信號(hào)特點(diǎn)、信號(hào)路由等。4） 顯示單元管理在vwas的虛擬屏上實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶拼接墻的各個(gè)單元進(jìn)行開/關(guān)機(jī)操作，或者管理單元的顯示模式等。5.5四畫面分割器 外觀畫面分割器可分用監(jiān)控用畫面分割器及大屏系統(tǒng)用的畫面分割器:監(jiān)控用畫面分割器有四分割、九分割、十六分割幾種，可以在一臺(tái)監(jiān)視器上同時(shí)顯示 4、9、16個(gè)攝像機(jī)的圖像，也可以送到錄像機(jī)上

18、記錄。 四分割是最常用的設(shè)備之一，其性能價(jià)格比也較好，圖像的質(zhì)量和連續(xù)性可以滿足大部分要求。九分割和十六分割價(jià)格較貴，而且分割后每路圖像的分辨率和連續(xù)性都會(huì)下降，錄像效果不好。 另外還有六分割、八分割、雙四分割設(shè)備，但圖像比率、清晰度、連續(xù)性并不理想，市場(chǎng)使用率很低，大部分分割器除了可以同時(shí)顯示圖像外，也可以顯示單幅畫面，可以疊加時(shí)間和字符，設(shè)置自動(dòng)切換，連報(bào)警器材等。畫面分割器的基本工作原理:采用圖像壓縮和數(shù)字化處理的方法，把幾個(gè)畫面按同樣的比例壓縮在一個(gè)監(jiān)視器的屏幕上。有的還帶有內(nèi)置順序切換器的功能，此功能可將各攝像機(jī)輸入的全屏畫面按順序和間隔時(shí)間輪流輸出顯示在監(jiān)視器上(如同切換主機(jī)輪流切

19、換畫面那樣)，并可用錄像機(jī)按上述的順序和時(shí)間間隔記錄下來。其間隔時(shí)間一般是可調(diào)的。畫面分割器的主要性能:1.全壓縮圖像，數(shù)字化處理的彩色/黑白畫面分割器；2.四路(或九、十六路)視頻輸入并帶有四路(或九、十六路)的環(huán)接輸出；3.內(nèi)置可調(diào)校時(shí)間的順序切換器和獨(dú)立的切換輸出。根據(jù)攝像機(jī)的編號(hào)對(duì)全屏畫面按順序切換顯示，敏路畫面的顯示時(shí)間可由 連接圖用戶自己進(jìn)行優(yōu)化編程調(diào)整； 4.高解像度以及實(shí)時(shí)更新率。畫面指標(biāo)為512512象素，更新率為25-30場(chǎng)/秒；5.錄像帶重放時(shí)可實(shí)現(xiàn)1/4(或1/9、1/16)畫面到全屏畫面變焦(還原為實(shí)時(shí)全屏畫面)； 6.與標(biāo)準(zhǔn)的super-vhs錄像機(jī)兼容(有的還具有

20、s-vhs接口)；7.有報(bào)警輸入/輸出接口，可與報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。報(bào)警時(shí)可調(diào)用全屏畫面并產(chǎn)生報(bào)警輸出信號(hào)啟動(dòng)錄像機(jī)或其它相關(guān)設(shè)備。也就是說，當(dāng)報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，與該警報(bào)相關(guān)區(qū)域的場(chǎng)景將以全屏畫面顯示出來，并可自動(dòng)錄像。用戶可自行設(shè)定警報(bào)的持續(xù)時(shí)間和錄像的持續(xù)時(shí)間。報(bào)警輸入 畫面分割效果接口數(shù)目與畫面輸入數(shù)目相同；8.八個(gè)字符的攝像機(jī)名稱。用戶可自己編程設(shè)定給每個(gè)攝像機(jī)最多達(dá)八個(gè)字符的名稱；9.報(bào)警畫面疊加、視頻信號(hào)丟失指標(biāo)。該功能可方便用戶快速檢查出現(xiàn)丟失的原因； 10.設(shè)置屏幕菜單編程/調(diào)用。編程簡(jiǎn)單、操作容易，人-機(jī)界面友好； 11.電子保險(xiǎn)鎖。用戶可自行設(shè)定密碼，被允許的操作者才能進(jìn)行系統(tǒng)的操

21、作畫面分割器的技術(shù)參數(shù):視頻標(biāo)準(zhǔn)pal：50場(chǎng)/秒/路 ntsc：60場(chǎng)/秒/路 解像度pal：720576 ntsc：720480 視頻輸入9路bnc帶環(huán)通 1.0vp-p 75或高阻 視頻輸出主監(jiān)視器 1路 1.0vp-p 75 錄像輸入bnc 1.0vp-p 75/s-vhs 錄像輸出bnc 1.0vp-p 75/s-vhs 報(bào)警輸入4路ttl 高低電平輸入，每一路攝像機(jī)配一個(gè)輸入端子 報(bào)警輸出1路可編程常開或常閉 報(bào)警持續(xù)時(shí)間可編程2-999秒，初始化值為4秒 報(bào)警方式視頻丟失報(bào)警，視頻移動(dòng)報(bào)警，外部報(bào)警 畫面顯示格式順序切換，單畫面，畫中畫，畫面凍結(jié)功能 電子放大 控制接口rs232/rs485 電源功耗dc12v 18w 環(huán)境溫度-3060 畫面分割器的功能：畫面分割器