电视墙拼接显示系统解决方案.docx
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电视墙拼接显示系统解决方案
高清拼接墙显示系统
46寸（3×3）
技
术
方
案
2015年12月
一、系统概述
项目概述
本技术方案提供的液晶拼接幕墙显示系统是***公司在2015年推出的最新技术产品，它将高清晰度、高亮度与高色域的液晶显示技术、嵌入式硬件拼接技术、多屏图像处理技术、信号切换技术等合为一体，形成一个拥有高亮度、高清晰度、低功耗、高寿命，先进的液晶拼接幕墙显示系统。
Ø系统先进性
采用先进的系统结构、开放的体系结构，整个系统能体现当今音、视频多媒体技术的发展水平，具有前瞻性和完整性。
在平板显示领域，液晶具有绝对的优势。
并从以往的小尺寸向大尺寸发展，全面领先其它平面显示技术。
公司所采用的液晶屏是液晶显示屏，它是当今世界上最新技术的液晶显示屏，是工业用的专业液晶屏。
所显示的高速动态画面流畅、自然。
这些优点赋予了液晶显示屏在大屏幕显示领域无可比拟的优越性。
***公司将液晶高清晰度数码显示技术、液晶窄缝拼接技术、多屏图像处理技术、信号切换技术、网络技术等的应用综合为一体，形成一个拥有高清晰度、高稳定性、高智能化控制、操作方法先进的大屏幕显示系统
Ø系统可靠性
能够最大限度的满足实际工作的要求，把满足用户的业务管理作为第一要素进行考虑，在满足功能需求的基础上操作简便、维护简单、管理简捷。
整个系统可以按照需求全天24小时、一年365天全天连续工作，所以整个大屏幕显示系统必须具有高可靠性、高稳定性等特点，以保证系统常年连续正常运行。
影响系统可靠性主要包括温控、结构、干扰、以及系统本身的使用寿命等。
系统的发热量大，将大大减少系统器件的使用寿命，而如果设备很重，则不利于安装和使机构不堪重负。
此外，系统的抗干扰能力也直接影响系统的可靠性。
液晶拼接大屏幕选用高可靠性的液晶屏，46″重量仅有25KG，功耗160W，如此低的能耗，使其发热量非常小。
定制工程机液晶具有特殊散热结构、减少静止画面残影发生、特殊结构防尘设计和新的背光系统。
液晶独特的显示原理、全数字化的驱动系统，以及利用工程流体力学设计的空气涡流散热方法，确保大屏幕的高可靠性和稳定性。
由于低功耗、重量轻、寿命长，无辐射等特点，使液晶拼接幕墙可靠性极高，一般可正常工作6万小时以上。
Ø系统经济性
合理的性能价格比是系统设计中应当考虑的重要内容。
因此，所选用的设备在兼顾良好性能的基础上也要考虑经济性，除考虑系统总体造价外，还应当考虑系统长期运行成本。
目前市面上也有等离子（PDP）的拼接大屏幕，但其价格较高，并且由于存在等离子灼伤问题，也不适宜在一些显示静态图像（安防、道路交通、港口码头等）的场合使用，总体性价比低。
而DLP电视墙虽然价格比较低，但每块屏一年光灯泡的更换费用就高达几千块，一个大屏幕加起少则几万，多则十几万，几年下来，其费用惊人。
液晶拼接大屏幕，以其优异的性能，合理的价格在国内外受到了广泛的欢迎。
其高达6万小时以上的使用寿命，质量稳定，维护费用低，是明智的不二选择。
二、系统介绍
2.1建设规模
根据初步项目需求状况，推荐此项目显示部分由***46英寸超窄边液晶显示器单元，按照3（行）×3（列）的拼接方式排列，完成高分辨率图像显示要求。
整套液晶拼接幕墙显示系统主要由以下几部分组成：
1）前维护拼接支架；（需根据现场实际考察情况来设计，考虑承重和维护问题）
2）***46＂超窄边显示单元；
3）图像拼接处理器（9路DVI输入，9路DVI输出）；
4）拼接控制软件；
5）信号输出PC；
6）管理控制PC；
7）连接线缆；
8）信号传输系统。
2.2系统结构
该大屏幕液晶显示系统主要由液晶拼接子系统，信号传输设备和信号源系统组成，整个大屏液晶幕显示系统通过播放器、PC等相关信号源将有关应用系统的图文信息显示在大屏幕上。
Ø液晶子系统
***46＂超窄边液晶显示单元
拼接方式：
3（行）×3（列）
单屏分辨率为：
1920×1080
单屏亮度为500cd/m2
单屏显示面积：
1018.08mm（W）×572.67mm（H）
单屏尺寸：
1024mm（W）×578.6mm（H）×135mm（D）
拼接安装后两屏物理间距仅为0.55cm
单屏电源功率：
160W
整体尺寸为：
3072mm（宽）×1735.8mm（高）
2.346寸显示屏单元结构示意图
2.4安装说明
Ø安装方式：
前维护拼接支架（图列仅供参考）
前维护拼接支架采用经纬杆是设计方式，具备“灵、巧、高、轻、变”五大特色，支持多个液晶拼接屏的组合拆装；轻巧灵活可满足各种环境场地的多变型超轻金属。
目前液晶拼接墙的安装方式主要有：
后维护和前维护两种。
后维护安装是指在拼接屏体后面预留0.8-1米的维修空间，但由于采用后维护设计，如果中间一块LCD拼接单元出现问题需要更换时，往往需要将附近的LCD拼接单元全部拆除，维护起来非常复杂不便。
适用尺寸：
46/47/55/60寸超窄边液晶拼接屏
适用孔距范围：
235－750×440mm
最大载重量：
60kg
产品材质：
优质钢
产品颜色：
银灰/黑
优点：
安装方便，位置灵活，美观大方
2.5系统示意图
3×3拼接系统
2.6功能说明
1）信号输出主机与其他工作站输出的信号一起接入图像拼接处理器，拼接处理器输出路DVI信号至3×3拼接墙上；
2）通过图像拼接处理器的图像拼接处理可任意切换所有输入信号在3×3的物理拼接屏进行M×N拼接显示；可以在3×3的物理显示区域内的任意位置，开窗口显示其任意一路或多路的输入信号源；可以在实现每个单屏的独立显示，分割显示（单屏显示多画面）；所有图像能实现拼接、漫游、叠加、画中画、画外画、整体放大缩小；
3）整个显示系统的开关机、画面切换操控可以通过一台PC进行统一控制。
（为避免经常性的插拔，控制电脑需配备多个RS232串口）
注意事项：
受信号线带宽等限制，当信号传输距离超出单线承载范围时，需要通过增加长线驱动器的方式来延长信号的传输距离。
如：
VGA线（1600×1200@60Hz分辨率图像），限传距离<25米；
HDMI线（HD分辨率图像），限传距离<15米；
DVI线（HD分辨率图像），限传距离<7.5米。
Ø图像显示模式图示说明。
三、系统设备介绍
3.146寸超窄边显示器
3.1.1产品特性
工程级液晶显示器---是根据行业的应用领域和专业性能等方面专业用户的提议,配置工程级液晶面板和一流的视频处理芯片而开发设计的专业显示设备，同时采用更加适应长时间运作的电源模块，配合散热，抗震设计的机壳，使得产品可以在更加艰苦的条件下长时间不间断的工作。
3.1.2应用领域
金融证券信息显示系统，政府企业多媒体视频会议显示系统，矿业安全生产监控系统，城市环境监控指挥系统，消防、气象、海事防汛指挥系统，机场、地铁航班显示、行李、安全监控系统，剧院、媒体广告、展览显示系统，品牌专卖店形象展示系统，电力生产调度控制中心，军事指挥控制中心，城市管理应急指挥中心，交通管理指挥中心，工业流程控制显示系统，广播电视显示及监控系统，商场、酒店、通讯信息显示系统，演唱会，显示设备租赁……
3.1.3特性分析
46寸液晶显示器，是***公司2015年新推出的超窄边液晶拼接单元，双边拼接缝隙只有5.7mm,最新的拼接技术展示出的“无缝”拼接效果，能真正呈现给用户以完美无瑕的视觉盛宴。
1>开创性的超窄面板的5.5mm（屏幕到屏幕）；
***46"开创性的采用韩国SAMSUNG电子超窄面板，具备了屏幕到屏幕之间的距离仅仅只有5.5mm的特点，加上液晶屏不可显示的黑区域也只有5.7mm拼接缝隙，几乎315%改进了Samsung上一代46"大屏幕显示器的边框尺寸。
46寸液晶显示器是2015年推出的新一代超窄边液晶拼接单元，双边拼接缝隙达到了挑战液晶产品光学拼接缝隙5.3mm的极限，可谓LCD多屏拼接应用中的一大突破，46寸超窄边液晶拼接单元的上市，势必在大屏幕拼接领域掀起一场液晶无缝拼接热潮，将形成市场需求的“井喷效应”。
2>图像清晰、艳丽、自然、流畅、抖动小、无拖影；
清晰度、亮度、色彩饱和度是液晶的三个重要性能指标，***超窄边液晶显示器，采用了1920×1080高清标准，画面对比度达到了3500：
1，屏幕亮度达到了500cd/平方米，为观众提供了光鲜亮丽的画面展示效果。
这样无论是静态的画面显示还是动态的，影像效果都可以保证精准、细腻地呈现。
可选色彩校准解决方案，确保在单个和多个屏幕上实现色彩的一致性和高真实性，创造一个完全匹配的图像拼接环境。
3>全新的“超宽视角延展技术”，响应时间4ms，稳定不闪烁;
快速反应技术保证了在观看高速，全动态视频时不间断、不失真。
PVA（PatternedVerticalAlignment）技术即“图像垂直调整技术”，利用这种技术，可视角度可达双178°。
（横向和纵向）。
由于DID每一个点在接收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，属于数字点对点显示，所以不存在像CRT扫描显示所带来的问题。
如图像闪烁等。
三星独有的DID显示技术，3500:
1的对比度；10000K的色温；高亮度高清晰度，即使在阳光照射下，依然完美显示；全新的“超宽视角延展技术”（S-PVA&S-IPS），保证在上下左右178°观看到的图像不变形，色彩无失真；
4>健康环保
液晶拼接显示屏发热量小、无辐射、无闪烁、不伤眼、不含有害物质（如铅、汞等），是环保健康的拼接幕墙，在欧美一些发达国家，LCD拼接幕墙已取代传统的背投式拼接幕墙成为主流。
液晶显示器在防止辐射方面具有先天的优势，因为它根本就不存在辐射。
在电磁波的防范方面，液晶显示器也有自己独特的优势，它采用了严格的密封技术将来自驱动电路的少量电磁波封闭在显示器中，而普通显示器为了散发热量的需要，必须尽可能地让内部的电路与空气接触，这样内部电路产生的电磁波也就大量地向外“泄漏”了。
5>超长寿命，运行稳定，无易损件及耗材，维护成本低
液晶屏采有超强防爆玻璃加多涂层表面处理技术，无热变形、长期使用不会出现表面内凹或者外凸现象。
传统的显示器内部由许多电路组成，这些电路驱动着阴极射线显像管工作时，需要消耗很大的功率，而且随着体积的不断增大，其内部电路消耗的功率肯定也会随之增大。
相比而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比传统显示器也要小得多。
***液晶拼接大屏幕选用高可靠性的SamsungDID液晶屏，46″重量仅有25KG，功耗160W（峰值），待机仅5W，如此低的能耗，使其发热量非常小，它的技术和构造决定了没有易损件及耗材，无需定期对大屏幕进行维护，后期使用成本极低。
SAMSUNG液晶面板独特的显示原理、全数字化的驱动系统，以及利用工程流体力学设计的空气涡流散热方法，确保大屏幕的高可靠性和稳定性，使用寿命可达60000小时以上，保证系统长时间不间断工作。
6>拼接方式任意选择
液晶拼接显示屏除了拼接数量任意选择外，屏幕的组合拼接方式（M×N）亦有多种选择，可满足不同使用场所的需要。
区别于DLP、投影、LED、CRT等大屏幕的安装方式，不占用大量空间，无需要预留维护通道，可选壁挂和面板套件，简化安装，提高了电视墙的美感。
液晶拼接大屏可以在根据不同环境和场所进行放置方法的选择，根据空间以及表示内容的要求，可以自由的设置设备的安装方式。
不只可以横向放置或纵向放置，还可以进行吊挂和壁挂。
（最大能扩展到256屏）
7>工程级多元化接口、控制方式简单；
***选用的LCD显示单元应用接口丰富，满足不同信号输入要求，复合视频、分量视频、RGBHV、VGA、DVI、HDMI等。
多种输入接口允许在产品启用时具备最大的兼容性和灵活性；
超窄边液晶拼接大屏利用RS-232接口，可以进行多台拼接屏的串行连接。
各台拼接屏的设定和远程控制可以通过1台主机完成。
连接后，可以用***公司1套大屏控制软件控制多台拼接屏的信号画面开窗口模式。
在公共环境通过1台主机集中管理多台拼接屏的诸多应用中，都发挥着出类拔萃的效率性。
8>超高的性价比，应用领域广
目前市面上出售的等离子（PDP）拼接大屏幕，其价格较高，并且由于存在等离子灼伤问题，也不适宜在一些显示静态图像（安防、道路交通、港口码头等）的场合使用，总体性价比低。
而DLP价格虽然比较低，但是每块屏一年光灯泡的更换费用就高达几千块，一个大屏幕加起少则几万，多则十几万，几年下来，其费用惊人。
LCD拼接的应用以其较薄的机体，为用户节约更大的空间，拼接组合简单快捷，运行稳定，没有任何灼伤，低能耗，发热量小，维护成本低，使用LCD拼接墙可以说是较少的投资得到极好的显示效果，性价比极高。
46"超窄边SCL-46TS具备智能远程的控制系统，远程的操控软件对屏体进行远程的设置，打破空间的束缚，并且可以做到多屏任意拼接，这种突破性的划时代液晶产品必将在信息提示、安防监控、视频会议等多个领域，得到更大规模的广泛运用。
3.2专业级拼接控制器
3.2.1产品介绍
***图像处理器是一款纯硬件专业化的图像处理设备，能够将大量的高清视频显示在大屏幕阵列上面，实现多屏幕拼接的功能。
这是专为高清拼接显示场合设计，为指挥中心、视频会议、多媒体多功能厅等场所的应用提供了一套理想的图像拼接处理解决方案。
图1系统图
图像处理器采用大容量高速FPGA阵列和数字总线路由交换技术架构，结合全数字硬件设计理念，实现无操作系统视频图像处理工作站。
具有高清视频信号采集、实时高分辨率数字图像处理、三维高阶数字滤波等高端图像处理功能于一身，具有强大的处理能力。
控制器采用数字多总线并行和数字多总线数据路由交换的处理机制,能从根本上保证对所有输入信号源进行全实时处理和数据一致性，图像没有延迟，无离散化，不丢帧。
图像处理器最大能支持72块屏幕的拼接显示，并支持多种信号源输入模式，包括复合视频（DVD或摄像头信号），电脑信号（VGA和DVI信号）等。
其中对复合视频，能做到NTSC/PAL制式自适应；对计算机视频信号，能支持目前几乎所有的常见显示分辨率；数字视频可支持1080P高清信号。
图像处理器支持RGB（模拟）/DVI（数字）同时输出方式，支持所有常见的现实分辨率。
***图像处理器不仅图像质量出色（色彩采样深度可达32bit/像素），而且具有诸多功能，例如，基于Web的控制、动态调整窗口大小、添加边框和标题等，因此，需要在监视器或投影机上显示多幅图像应用领域的理想之选。
每路输入都可在屏幕上的任意位置进行大小调整和定位。
显示方式几乎不受任何限制。
支持实时、动态地移动窗口以及调整窗口大小。
配合数字矩阵系统，拼接处理器通过采用DVI格式的输入信号和输出信号，就可以形成一条从信号源到显示屏的全数字信号通路，这将给顾客带来无以伦比的视觉冲击。
用户可在RGB（模拟）/DVI（数字）两种格式，最高为1920×1200的分辨率中任意选择输出设置，这确保了输出信号可与任何显示屏匹配。
更为方便的是，可将RGB（模拟）/DVI（数字）两种格式的双路输出信号分别输出至两个单独的显示器。
配合网络抓屏底图机，可以输入64路网络信号和超大分辨率信号。
专为移动和恶劣环境设计，包括作战指挥中心、海军和空降控制台以及军用运输装置等。
为了适应恶劣的环境条件，获得可靠的显示效果，它在结构上做了许多改进，包括加固机箱、增加空气过滤以及加强通风等，保证设备能够7x24小时工作。
通过串口RS-232和以太网RJ45端口的命令行接口或客户端图形化控制软件界面，可以轻松地设置并控制所有功能。
3.2.2功能特点
●数据运算能力强大，总线宽度达到180G
主板采用自主研发出应用于拼接系统的巨量数据交换芯片技术，全新推出180G/s多屏处理器高速宽带总线，彻底根除了多屏处理器数据总线带宽低下引起的拼接系统显示速度慢且不稳定的瓶颈，使得多屏处理器具有无以伦比的显示速度。
多屏图像处理器采用全交叉调度架构高速数据传输技术，底层数据传输由数据调度芯片技术控制，为每路信号动态设置点对点的专线数据通道，每路RGB、视频、网络等图像信号独享各自的专用通道进行传输、保证包括RGB信号的所有信号图像的完全实时显示，RGB信号显示速度达到60帧/秒。
●强大高清图像处理能力，独特视频处理技术
多屏图像处理器通过画面锐利技术（ISV）和精确的前置预测式动态补偿去隔行处理技术，使复合视频信号图像有卓越的表现，画面细腻锐利、图像通透明亮、清晰流畅、色彩丰满亮丽。
多屏图像处理器可以全屏流畅播放720p、1080p高清数字视频，同时支持DirectX、OpenGL，能够在全屏幕拼接状态下运行3D动态画面，可实现高精度、高分辨率、3D立体图形显示输出效果，满足专业用户在3D场景显示、3D动画制作、3DCAD（计算机辅助设计）及其他3D软件应用领域图像显示的要求。
●支持输入信号字符叠加功能
可以对所有输入通道进行字符叠加，以方便客户实时掌握显示信号的来源。
●双输出通道备份
所有输出信道可以选择采用双备份，能够及时有效的保障客户无故障使用。
●支持输出端口任意指定输出序号、任意排列组合功能
所有输出端口可以任意指定输出序号，排列模式可以任意组合，客户可以任意进行屏幕组合，极大的方便了施工。
●支持高清信号格式输入和输出，具有输入信号特征记忆功能
可以支持RGB、DVI、HDTV、S-Video、NTSC/PAL格式信号输入，分辨率从640x480到1920x1200，刷新频率为60Hz；对每路输入信号采样都有特征记忆功能，在前级矩阵中可以任意切换输入信号，只要做过采样调整的信号再此输入，设备会自动配置记忆参数，无需二次采样调整。
可以支持RGB和DVI信号同时输出，分辨率最高可达到1920×1200，刷新频率为60Hz，方便客户配置显示单元。
●RGB和Video窗口可任意漫游、叠加、缩放，单屏幕支持开4个窗口
RGB输入信号，NTSC/PAL/SECAM等全制式视频输入信号可以在大屏幕显示系统的超高分辨率逻辑桌面上，以窗口的形式动态、实时地显示，RGB和视频信号窗口并可以任意跨屏漫游、放大、缩小及混合叠加。
同时在每一个显示单元中可以开4个虚拟窗口，长宽比可以任意调整。
●板卡式热插拔结构、机箱集成度高
多屏图像处理器采用模块化硬件结构设计，系统电源、风扇、RGB信号采集卡、视频信号采集卡、图形输出卡、系统控制板等模块支持带电热插拔，任一模块的故障或异常均不会影响整个系统的正常运行。
系统具有业务自动恢复功能，用户可以在系统运行的情况下直接更换信号采集卡、图形输出卡等，并能自动恢复换卡前的信号窗口正常显示。
另外，系统对进风口、出风口及机箱内关键点的温度进行实时监控，满足了用户对系统可靠性、稳定性的特殊要求。
●软件设计先进，支持场景轮徇功能，可联控周边设备
采用先进的设计方法，并采用稳定性、可靠性及可扩展性好的实时操作系统。
软件的更改和升级管理采用了软件工程的配置管理方法，保证升级版本的一致性和测试的规范性，通过软件加载方式实现软件升级。
软件还可同时控制矩阵切换器和大屏幕单元，方便客户实现矩阵的切换和大屏幕单元的开关机等参数设置。
●支持网络控制
多屏处理器支持TCP/IP网络协议，可接入Windows、Linux等网络，无须改变现有网络环境，同时支持多个Ethernet网络连接。
●纯硬件结构、无操作系统、电源冗余备份、稳定性高
采用全硬件结构，无操作系统，内部自建核心运算机制，无板卡式处理器死机、蓝屏和病毒的困扰。
全硬件构架，无CPU和操作系统，可全年持续工作，启动时间小于5秒。
双备份冗余电源，支持电源热备份，保证无故障时间。
多屏图像处理器具有稳定的硬件设计架构，确保系统的高可靠性，支持7×24小时连续运行，适应控制室、调度中心、监控中心等场所对系统性能日益严格的要求。
3.2.3技术参数
一计算机输入信号：
数量设备输入可插36张卡，路数从4到72路DVI/RGB信号；
类型DVI（数字）/RGB（模拟）；
分辨率640x350，640x400，720x400，640x480，848x480，800x600，848x480，1024x768，1152x864，1280x720，1280X768,1280X960,1280x1024，1360x768，1400x1050，1440x900，1600x1200，1680x1050，1792x1344，1856x1392，1920x1080，1920x1200像素,刷新频率为60Hz；
色彩深度32bit/像素；
水平扫描率15KHz到90KHz隔行或非隔行；
同步类型绿色同步，分离复合同步或分离水平垂直同步；
接头DVI：
24+5针DVI-I（母头），
RGB：
15针D-Sub（母头）；
图像控制移动、变形、变焦、亮度、对比度、色温；
二网络输入信号设备可以输入64路网络信号
三视频输入信号：
数量设备输入可插36张卡，路数从4到72路视频信号；
类型NTSC，PAL以及组合复合视频；
接头复合视频：
BNC（母头）；
图像控制移动、变形、变焦、亮度、对比度、色温；
四输出信号：
数量设备输出可插36张卡，路数从2到72路DVI/RGB信号；
类型RGB（模拟）/DVI（数字）；
分辨率800x600，1024x768，1280x720，1280x1024，1360x768，1440x900，1600x1200，1680x1050，1920x1080，1920x1200像素（用户可通过控制软件自行添加输出分辨率）,刷新频率为60Hz；
色彩深度32bit/像素；
同步类型绿色同步，分离复合同步或分离水平垂直同步；
接头DVI：
24+5针DVI-I（母头）；
RGB：
15针D-Sub（母头）；
五其他：
控制10/100Base-T以太网，RS-232，
控制管理软件；
功率110-220VAC，50-60Hz，低于250W；
尺寸3RU：
438（L）x365（W）x135（H）mm；
8RU：
438（L）x365（W）x360（H）mm；
12RU：
438（L）x365（W）x540（H）mm；
机架安装带配件；
重量20Kg。
四、大屏幕显示系统安装实施方案
本公司自成立以来，以其杰出的专业技术和对客户的优质服务得到快速发展，我公司的声誉建立的基础之一就来自于对客户提供先进的、可靠的、安全的、有效的、高性能的服务。
对此次大规模电视安装，我们制定了详细的工程施工计划。
4.1“我们相信一个好的和详细的计划是工程成功完成的先决条件”
1）开始阶段，公司项目经理以及专家、技术人员将客户的需要结合网络设计方案反复与客户协商，从而定出一个切实可行的施工计划。
该计划将包括项目各阶段完成的定义、各阶段的具体内容、进度表、客户目标、测试方案。
2）设备安装之前，要详细地计划好工作量和技术支持力量，参与施工的人员需要知道其每一个环节都影响到施工的进程和工程的质量。
设备交货前和到货后，我们将对设备进行完整的测试，保证设备的运行稳定并预先对环境进行模拟运行。
3）在
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