LCD拼接屏建设方案详细.docx

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LCD拼接屏建设方案详细

LCD液晶拼接显示墙系统

技术文件

中达电通股份XXX

二〇一九年十二月

第1章方案概述

1.1系统设计原则

1.1.1系统的先进性

本设计方案提供的中达电通LCD液晶大屏幕显示系统采用了多项业内最先进技术：

LW液晶显示单元在行业内率先采用DID专业液晶面板；LW显示单元内置图像处理模块在不需要外部图像拼接控制系统的情况下支持硬件处理的RGB信号和视频信号直通显示、画中画显示及M×N方式放大显示，达到业内先进水平。

VisionCON图像拼接控制器采用最新图形处理及计算机集成技术，具有独特的独立总线传输技术，系统资源占用少，稳定可靠，为高端图像显示需求提供最卓越的显示技术，满足7×24小时工作要求。

LCD大屏幕显示系统采用全数字化设计，液晶显示单元及图形拼接控制器均采用数字DVI接口，使整个图像处理传输过程全数字化，实现高清晰度、色彩逼真的图像显示。

1.1.2系统的可靠性

中达电通已通过ISO9001质量管理体系认证，具有20年大屏幕显示系统生产及成功运行经验，LCD大屏幕系统采用多项先进技术保证系统的安全可靠性：

大屏幕系统的关键部件—LW液晶显示单元、VisionCON图像拼接控制器和大屏控制管理软件全部采用中达电通产品，均获得3C质量认证，全部采用针对性兼容衔接设计，在保证系统兼容性同时提供可靠安全保障。

显示单元、图像控制器和控制软件作为整套大屏幕系统的核心部分，如果采用不同厂家产品进行集成，很可能会产生技术兼容性问题，影响很多重要功能的实现，降低系统的可靠性和使用效率；另一方面因涉及到多个厂商，很可能出现售后维护时影响故障诊断和备品备件的及时供应等问题，同时可能对系统的升级无法保持一致，降低系统的扩展性。

系统设备涉及的使用电压、电源、线缆选择、穿管布线、接地等均符合国家规定的相关安全标准。

1.1.3系统的扩展性

LW一体化显示单元和VisionCON图像拼接控制器均采用标准化、模块化设计，系统具有良好的扩展性：

LW一体化液晶单元采用先进的标准化、模块化、箱体结构设计，采用坚固的框架式结构，支持多层多列叠加组合拼接，具有良好的扩展性和维护性，在需要增添显示单元数量时，只须将显示单元进行叠加组合即可。

VisionCON图像拼接控制器采用全模块化设计，需要扩展时，只需增加相应数量的输入/输出处理板卡即可，无须对系统作任何改变。

VisionDWCS大屏幕控制管理软件具有自主知识产权，可向用户开放系统通讯协议，提供二次开发接口，满足开发应用软件的需求，并可根据用户需求提供定制，满足用户指定的特别控制需要。

1.1.4系统的集成性

中达LCD大屏幕显示系统的优势在于高度的系统集成性，整个系统由一套控制管理软件集中控制及管理，除进行图像处理系统、显示单元设备管理、控制各种信号显示方式外，还可以控制RGB矩阵、视频矩阵等相关外围设备，使多个系统达到高度集成、集中控制。

1.2中达LCD液晶拼接显示墙技术优势

中达电通LCD液晶拼接显示系统采用超薄墙体、无缝拼接设计，配以内置信号处理模块、外置图像控制器及控制管理软件，组成一套超高亮度、超高对比度、超高分辨率、高耐用性、高稳定性、超强信号显示能力的拼接显示墙系统，支持视频、RGB、网路信号在拼接显示墙上以单屏、M×N拼接、任意开窗口、任意缩放、跨屏漫游等多种方式显示，可广泛应用于各类监控指挥中心、视频会议中心及信息发布等场所。

系统具有以下优势：

1.2.1最新三星DID液晶面板

中达电通LW系列液晶显示单元采用最新技术三星DID（DigitalInformationDisplay）专业液晶面板，具有高亮度、高清晰度、宽色域、亮度均匀、画质优异的特点，亮度达500cd/㎡、对比度达3500:

1、色彩饱和度高达97%。

专业的DID液晶显示屏，是在普通液晶面板制造工艺的基础上，为满足监控、高亮度环境、长时间连续开机和更长寿命而开发的液晶显示屏，为满足屏幕的高亮度，增加了背光源的亮度，背光源亮度的提高造成DID屏体发热量的提升，所以DID液晶屏体采用耐高温液晶材料并对屏体的散热系统进行了重新设计，DID显示方式和构造完全不同于普通的液晶显示屏。

1.2.2超薄窄边箱体单元设计

中达电通LW系列液晶显示单元采用超窄边框、超薄箱体设计，在拥有超大显示面积的同时，还有厚度薄，重量轻等优势，可以方便地拼接、安装。

其优秀的窄边设计达到业内领先水平，55英寸LW-5580液晶显示单元物理拼缝仅为5.3mm，具有优异的整体显示效果。

1.2.3最新第二代单元箱体设计

1）显示单元模块化箱体结构设计，安装维护方便。

2）支持支架安装、壁挂安装以及弧形拼接安装。

3）每个单元屏幕都可以进行6个方向（前后左右上下）调节，大大提高工作效率，保证屏幕的安装精度。

4）显示屏安装时对地面平整度的要求不高，降低施工难度。

1.2.4精致美观的铝合金型材支架

中达电通液晶拼接显示墙体采用铝合金型材安装支架。

铝合金型材支架不仅具有精致、美观、重量轻的特性，还能保证长时期使用后不发生形变，可以保证显示墙拼接精度的耐久性,并支持前维护。

1）采用模块化的拼接安装支架设计，克服整体安装支架不易扩展的缺憾。

2）行与行、列与列、底座之间采用专用固件可靠连接。

3）可根据用户系统扩展需要，现场方便增加行列支架，施工简便，降低用户扩展费用。

1.2.5先进的内置图像信号处理技术

中达电通LW液晶显示单元采用具有自主知识产权的内置图像处理模块及信号处理技术，以分散运算、纯硬件固化的专用图像芯片进行独立通道处理，使图像处理速度和显示质量大为改观。

具有强大的图像处理功能，可在不需要外置图像控制器的情况下，提供模拟视频、高清视频、模拟RGB、数字DVI多种信号的直接显示与强大的画面拼接显示功能，保证产品应用时具备最大的兼容性和灵活性。

能够直接接入全制式视频、640×480－1920×1200分辨率RGB和1080p/1080i/720p高清视频信号。

每个显示单元内可同时开启3个动态信号窗口（包括VGA、DVI、HDMI、Video信号），支持RGB信号和视频信号的直通显示及混合叠加、画中画显示，信号窗口可实现任意缩放、移动、跨屏、漫游、拼接以及全屏显示。

内置图像控制器的多路画中画显示内置图像控制器的拼接放大显示

1.2.6工作状态LED指示屏

中达电通LW液晶显示单元具有LED工作及故障状态指示屏，该指示屏通过数字、符号等方式指示显示单元的工作状态或故障状态，使维护人员快速判断故障点，使维护工作更为简单快捷。

1.2.7独特的延时开机功能

延时开机是中达针对客户使用需求开发的人性化功能，LW液晶拼接墙的每一个单元均可设置开机时间，开机时每块屏幕可以根据用户设定的启动时间依次开机启动，将会有效降低瞬间开机电流对整个电路的冲击，保证用户的系统运行稳定有效。

1.2.8领先的外置拼接控制器系统

图像拼接控制器采用最新图像处理技术，或基于以太网数据交换架构，安全性高、稳定性好，采用最新图形处理及计算机集成技术，独立总线传输技术，可实现多路RGB信号、多路Video信号、高清信号的实时并行处理，支持RGB和Video信号任意混合叠加，支持高分辨率RGB输入。

内部集成切换矩阵和视频总线允许任何视频输入通向任何输出窗口，

自动图像识别，支持更多的输入信号，支持本地控制、远程控制、多用户控制。

1.2.9任意的拼接形式

中达电通LCD液晶拼接显示墙系统可选择任意M（行）×N（列）拼接形式，可对所有输入信号实现任意位置开窗、单屏显示、组屏显示、跨屏显示、整屏显示、图像叠加、图像缩放、图像漫游等显示方式。

1.2.10个性化的系统方案

中达电通LCD液晶拼接显示墙系统可以根据不同用户、不同使用环境的要求进行个性化设计、灵活配置，可依据客户需求提供专业图像控制器、网络信号处理器或内置直通信号处理配置方案，实现满足需求、性价比最高的系统配置及功能。

第2章系统设计方案

2.1系统组成

本技术建议书提供的LCD液晶拼接显示系统由以下部分组成：

序号

设备名称

数量

备注

1

LW-5580显示单元

9套

2

显示单元框架

9套

3

VisionCON系列图像拼接控制器

1台

4

VisionDWCS大屏幕控制管理软件

1套

5

专用工程线缆

9套

6

包边处理

1套

本项目LCD液晶拼接显示墙由9套中达55″超窄边显示单元——LW-5580组成，组合方式为3×3（行列）；

⏹55英寸单屏尺寸：

1215.3mm（宽）×686.1mm（高）；

⏹组合尺寸：

（1215.3mm×3）×（686.1mm×3）=3645.9mm×2058.3mm；

⏹离地高度：

暂定为900mm，实际高度根据用户现场确定。

支架采用前维护安装方式。

2.2显示墙安装尺寸

2.3显示墙安装效果

2.4系统结构示意图

2.5系统显示功能

2.5.1视频信号显示

本系统图像控制器处理的输入视频信号可以窗口形式同时显示于大屏幕上。

视频窗口可以实现单屏显示、任意大小显示、跨屏显示、整屏漫游、任意缩放等显示功能，并且可以实现视频图像的分组切换、巡检、预案显示等功能。

通过显示单元的内置图像处理模块，直通的复合视频信号除了可以单屏显示以外，还可以M×N方式实现任意多屏拼接显示，及全屏显示。

2.5.2计算机和工作站RGB信号显示

本系统图像控制器处理的RGB输入信号可以窗口形式同时显示于大屏幕上。

可以实现单屏显示、任意大小显示、跨屏显示、相互叠加、整屏漫游、任意缩放等显示功能。

通过显示单元的内置图像处理模块，直通的RGB信号除了可以单屏显示以外，还可以M×N方式实现任意多屏拼接显示及全屏显示。

2.5.3多种信号混合显示

中达LCD液晶拼接显示墙系统通过LW显示单元内置图像处理模块和VisionCON图像拼接控制器实现灵活多变的拼接处理功能，具有处理计算机RGB信号、视频信号及网络信号的同时显示和不同类型信号混合显示的功能。

2.5.4全屏显示

通过VisionCON图像拼接控制器，将所有显示单元拼接形成一个高分辨率的单一逻辑屏，全屏显示分辨率为（1920×3）×（1080×3），全屏画面刷新时间≤1秒。

2.6系统软硬件设备特点及技术规格

2.6.1LW-5580显示单元

2.6.1.1LW-5580单元技术特点

●LED背光源技术

采用目前最先进的直下式LED背光技术，具有比CCFL背光更宽的色域范围，极大提升了拼接单元的色彩显示效果。

显示亮度更均匀，功耗更低。

LED与CCFL的色域对比

●高亮度

与TV和PC液晶屏相比，DID液晶屏拥有更高的亮度。

TV或PC液晶屏的亮度一般只有300-400cd/㎡，而DID液晶屏的亮度可以达到500cd/㎡，保证了画面的清晰明亮，即使远距离观看、强光照射下依然能感受到鲜明亮丽的色彩。

●高对比度

DID液晶屏具有3500:

1的对比度，比传统PC或TV液晶屏要高出一倍以上，大大增强色彩表现力，保证画面层次的理想呈现。

●更好的彩色饱和度

目前普通LCD和CRT的彩色饱和度只有50%，而DIDLCD可以达到97%的高彩色饱和度，这得益于DID新开发的色彩校准技术，通过这个技术，除了对静止画面进行色彩校准外，还能对动态画面进行色彩的校准，这样才能确保画面输出的精确和稳定。

●更快响应时间、更宽的视角

采用S-PVA技术，其响应时间可达全程8ms或更高，有效杜绝了画面拖尾的现象，使画面更加流畅，可视角度可达双向178°以上（横向和纵向）。

●可靠性更好

普通液晶屏为电视、PC显示器设计，不支持日夜连续使用；DID液晶屏为专业监控中心、展示中心设计，可支持不间断工作。

●纯平面显示

LCD是平板显示设备的代表，DID是真正的纯平显示器，完全无曲率大画面，无变形失真。

●亮度均匀，影像稳定不闪烁

由于LCD每一个点在接收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，而不像CRT那样需要不断刷新亮点。

因此，DID亮度均匀、画质高而且绝对不会闪烁。

●120HZ倍频刷新频率

DID的120Hz倍频液晶显示技术，能有效解决图像快速运动过程中的拖尾和模糊，增强图像的清晰度和对比度，使画面更清澈，人眼长时间观看也不易疲劳。

●自动色彩平衡调整技术

独特的自动色彩平衡调整技术，仅需一键即可实现显示墙上所有显示屏的输出色彩达到平衡一致。

所需调整时间小于10秒。

●更长使用寿命

普通的NB、PC及TV使用的LCD液晶屏其背光源的使用寿命为1万至3万小时，而DID液晶屏背光源的使用寿命可达6万小时以上，这就确保了拼接幕墙使用的每片液晶屏在长时间使用后的亮度、对比度和色度的一致性并且确保幕墙的使用寿命不低于6万小时。

●环境光侦测，屏幕输出亮度自动调整功能

系统具备环境光侦测功能。

在无人干预的情况下，可根据环境光亮度自动整体调整整个显示墙的输出亮度。

节约功耗，节能环保。

2.6.1.2LW-5580液晶单元技术参数

型号

LW-5580

屏幕尺寸

55英寸

屏幕长宽比

16：

9

面板技术

S-PVA

背光源

LED背光

显示区域（mm）

1209.6（W）x680.4（H）

分辨率

WUXGA1920x1080p

工作分辨率

1920x1080p（向下兼容）

点距（mm）

0.63（H）x0.63（V）

显示色彩

16.7M

色彩饱和度

97%

亮度

500cd/m2

对比度

3500:

1

响应时间

8ms

可视角

178°（水平）/178°（垂直）

物理拼缝

5.3mm（上下、左右）

物理尺寸（mm）

1215.3（W）x686.1（H）x140.2（D）

电源

AC100~240V,50/60Hz

功耗

最大220W，待机模式<2W

使用寿命

≥60000小时

输入接口

数字RGB1

DVI-I（640×480-1920×1200）

数字RGB2

HDMI（支持1080i,1080p）

模拟VIDEO

BNC,CVBS（兼容YPbPr,NTSC/PAL/SECAM）

RS232

D-Sub9p

RS422

RJ45

ETHERNET

RJ45，10M/100M自适应以太网

输出接口

数字RGB

DVI-D

RS422

RJ45

安装方式

框架式，后维护

工作温度

10～40℃（建议工作温度:

20℃±15℃）

工作湿度

10～85%（建议工作湿度:

65%±20%），无凝结

2.6.2VisionCON图像拼接控制器

2.6.2.1VisionCON图像拼接控制器技术特点

中达电通VisionCON2000系列图像拼接控制器是针对7×24小时工作环境要求、高端显示应用研发的一款高性能的纯硬件专业化的图像处理设备，采用最新图形并行处理技术及计算机集成技术，提供高达

180GB/s的有效总线带宽。

能够将多个不同的动态画面显示在多个屏幕上面，支持多个图层同时显示，支持图像的跨屏、漫游、画中画、叠加、缩放等显示功能，系统稳定可靠。

所有信号源都由直观易用的软件界面完整控制，提供灵活的操作环境、易配置性和可维护性。

VisionCON2000图像拼接控制器可应用于网络控制中心、公共管理中心、智能交通管理中心、应急处理中心、军事监控中心、电信呼叫中心、视频会议室等，在国内有近千套成功案例，其稳定性和可靠性得到市场和行业用户的一致认可。

●最新的全硬件控制系统

VisionCON2000系列图像拼接控制器采用全硬件设计，不需运行Windows/Linux操作系统，数据实时处理，不存在计算机防病毒问题，不存在软件系统维护问题。

意外断电不会造成数据损失，可经受频繁开关机。

图像控制器采用模块化处理技术，各个图像处理板卡及功能模块均为插卡设计，各个图像处理板卡及功能模块均为插卡设计，支持各个图像处理板卡和功能模块的热插拔快速维护，无需重启或刷新设备。

支持系统的业务自动恢复，业务恢复时间≤10s。

可全年持续工作，启动时间小于5秒，支持全年24小时运行。

●单一逻辑屏功能

VisionCON2000系列图像拼接控制器的优越性能，使它能够驱动多达128个显示单元拼接成一个高分辨率单一逻辑显示屏，该逻辑屏的总分辨率等于所有显示单元分辨率的叠加总和。

在整个显示屏上，各种活动视频信号、RGB信号和来自网络的计算机桌面和窗口等各种类型的图像信号均可以窗口方式任意位置显示，支持任意区域划分显示，支持所有显示信号随机开启窗口与定义尺寸，支持显示画面的整屏显示、分区域显示，以及自由缩放、移动、漫游等。

●高速FPGA阵列硬件图形并行处理技术

VisionCON2000系列图像拼接控制器采用最先进的大容量高速FPGA阵列和高速数字总线交换技术架构，结合全数字硬件设计理念，实现无操作系统的多屏图像处理器。

VisionCON系列控制器具有宽带视频信号采集、实时高分辨率数字图像处理、二维高阶数字滤波等高端图像处理功能，具有强大的信号处理能力。

控制器采用数字多总线并行信号处理技术和数字多总线数据交换的处理机制，相当于许多处理器同时工作，做到数据并行高速处理，极大的提高了系统运算速度，从根本上保证所有输入信号的全实时处理和数据一致性，能够有效的进行多路VGA/DVI信号输入处理。

在多单元显示一路信号、一单元显示多路信号、多单元多信号漫游叠加等情况下，信号显示均无延迟、丢帧现象。

●最新的基于LVDS高速数字信号交换体系

VisionCON2000系列图像拼接控制器采用并行总线接入方式，所有输入通道采用并行的方式接入核心处理系统，每个通道都有独立的总线，每条总线采用数个超高速LVDS进行信号传输，单通道LVDS速度高达4G/S。

采用LVDS传输及多个通道并行总线的方式可以实时的将所有数据送入核心的FPGA处理阵列，保证所有输入信号处理及显示的实时性，即使在所有信号都漫游叠加在一起的极限情况下，所有信号一样保持动态实时性。

这与工控机架构的多屏控制器的PIC总线有着本质区别。

下图为VisionCON2000控制器并行总线系统架构图。

●超强信号处理显示能力

VisionCON2000系列图像拼接控制器可支持多达96路分辨率为640×480-1920×1200的RGB/DVI信号输入。

输入的RGB/DVI信号窗口可以在显示墙上任意开窗、移动、缩放、叠加、同时显示。

软件自动识别接入的RGB信号，与标准显示格式关联，从而保证RGB图像质量。

VisionCON2000系列图像拼接控制器可支持多达192路复合视频输入或96路高清视频输入，信号窗口可以在显示墙上任意开窗、任意缩放、拖动、共屏叠加及同时显示。

支持全制式视频信号输入，兼容PAL\NTSC\SECAM制式，支持1080p高清视频。

数字信号无需经过A/D转换，色彩还原更准确，一致性更好，无需专业人员调节即可达到专业级的显示效果。

VisionCON2000系列图像拼接控制器采用图像信号无压缩、无失真实时处理传输技术，具有全部信号实时处理能力，所有信号均达到60帧/秒处理，确保画面流畅，无任何画面帧丢失。

●所有窗口任意漫游、叠加、缩放

VisionCON2000系列图像拼接控制器单台能够驱动多达128个显示单元拼接成一个高分辨率单一逻辑显示屏，支持多种视频信号源输入，包括NTSC/PAL/SECAM制式复合视频，计算机信号（RGB和DVI信号），高清信号（HDMI或YPbPr分量信号，DVD和摄像头信号）等。

各种类型的图像信号均可以任意开窗，任意跨屏、漫游、叠加、缩放甚至全屏显示。

●带倍线功能的视频处理

VisionCON2000系列图像拼接控制器的视频处理提供倍线和运动补偿功能，输入的视频信号经过基于每点的运动补偿（MADI）和高级色彩管理（3DACM）引擎进行倍线和运动补偿后进入控制器，提供了前所未有的影院级视频效果。

有视频倍线与无视频倍线功能处理的对比

●超高分辨率RGB/DVI输入

VisionCON2000系列图像拼接控制器支持高分辨率RGB/DVI信号输入，其输入分辨率可以定制。

可实现分辨率为3072×1536、3840×3840、4095×1536的高分辨率计算机RGB/DVI信号输入及显示。

●自动图像识别

VisionCON2000系列图像拼接控制器具有信号自动识别功能。

在系统中新增加一个RGB电脑信号，只需要用软件控制自动识别一次，系统就能够记住此信号的分辨率、刷新频率、水平垂直偏移、相位等多个参数，自动识别仅需要5秒钟，以后此信号再显示时不需要调整。

●精确同步、无图像撕裂

VisionCON2000系列图像拼接控制器采用单时钟高精度同步技术，纯数字图像处理，从根本上消除了因信号不同步造成的图像撕裂现象，达到系统全同步效果，在播放高速动态视频时达到图像同步、画面流畅。

输入信号切换实时、无缝，无黑场现象，任意信号切换时间≤0.5S，单个信号开窗操作瞬时执行，运行256个窗口模式开窗执行时间＜0.5S。

高精度同步与延迟效果对比

●模块化、板卡式热插拔结构

VisionCON2000系列图像拼接控制器采用模块化的纯硬件结构设计，系统RGB信号采集板、视频信号采集板、DVI信号采集板、图形输出板等板卡均支持带电热插拔，任一板卡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板卡、图形输出板卡，并能自动恢复换卡前的信号窗口正常显示。

所有设备风扇可热交换，保证设备可靠连续运行。

●电源冗余备份、高可靠性

VisionCON2000系列图像拼接控制器采用N+1冗余电源设计，支持电源热备份，任何一个损坏都不会影响整台设备的运行。

系统对所有进风口、出风口、板卡、核心部件采用智能温控进行连续实时监控，及时反馈系统的运行状态，出现异常将自动检测并告警。

●灵活的控制功能

VisionCON2000系列图像拼接控制器支持RS232串口及TCP/IP网络协议控制，可实现远距离控制或者多机、多级控制。

支持远程控制：

支持本地控制，同时也支持远程控制。

提供网络访问和远程控制功能，任何与VisionCON图形拼接控制器联网的计算机都可以通过网络传输指令作为远程控制台或控制PC使用，利用它的键盘和鼠标就能够对拼接墙进行实时远程控制，大大增强了系统控制的灵活性。

支持多用户控制：

支持多个用户可以同时对大屏幕进行操作控制，即可以设定不同的用户分别控制与操作显示墙的不同区域，也可以设定不同用户可同时对显示墙的同一区域进行控制与操作。

●系统扩展能力

VisionCON2000系列图像拼接控制器采用模块化结构设计，便于系统升级，扩展性能非常灵活。

支持多台控制器级联，以满足超大型拼接显示墙的图像控制要求。

可提供开放API接口，便于用户对大屏幕系统应用的二次开发。

2.6.2.2VisionCON图像拼接控制器技术规格

图形显示

总线带宽

180Gbps，单通道数据带宽不小于10Gbps

图形存储

每显示通道512M

输出通道

9路，可扩展至128路

分辨率

每个显示通道640×480-1920×1200@60Hz

色彩深度

每像素24位

输出格式

DVI-I（适合数字和模拟，包括DVI-I至HD15适配器）

RGB/DVI/HD输入

输入

4路，可扩展至96路

输入格