DID拼接大屏技术方案.doc

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DID拼接大屏技术方案

DID拼接大屏

技

术

方

案

安徽富煌和利时科技股份有限公司

二〇一四年七月

目录

1.设计目标 3

2.设计原则和依据 3

2.1、设计原则 4

2.2设计依据 5

3.设计思路 7

4.系统概述 9

5.系统设计 10

5.1大屏系统结构 10

5.2系统组成 11

5.3系统功能 14

5.4主要设备介绍 19

5.5系统优势 24

6.实施方案 38

6.1施工要求 38

6.2系统安装调试 42

6.3系统培训 44

1.设计目标

依据客户的工程需要设计整体外观大方、采用液晶拼接横向5块，竖向4块，4*5完美的再现实时监控的需求。

本工程是为了满足客户对各种计算机信号、视频信号综合性大屏幕显示的需求，配置国际最先进技术的大屏幕拼接显示系统和视听集中控制系统。

系统采用视频信号的还原、调整视角、切换大平屏、任意独立调整、也可由小画面图像切到大屏整幅观看（由20台DID屏组成一幅独立的图像）、整个设备控制由矩阵来实现、先进、成熟、可靠、便于维护的设备；软件具备扩展性和可升级性。

大屏幕显示系统的设计包括以下几方面的主要内容：

l大屏幕系统总体结构的设计；

l大屏幕控制系统及软件的设计：

l大屏幕系统的配置和设备的选择；

l技术支持和售后服务计划。

2.设计原则和依据

依据对大屏幕系统方案的设计，我们始终坚持高起点、高标准、严要求，公司多年来积累的系统设计和工程实施经验，遵循科学的设计原则、设计标准和设计规范，突出先进性、适用性和经济性，且具有一定的超前性，确保系统建成后达到国际一流水平。

2.1、设计原则

1）适用性原则

大屏幕信息显示系统作为综合性信息显示的的重要场所，系统必须保证实用并切实满足客户的需求。

2）节约性原则

系统建设充分利用多个子系统的设备，做到少花钱多办事，追求最合理的配置和尽可能高的性能价格比。

3）可靠性原则

为了满足电子屏幕系统一天24小时的连续运行，因而其设计必须遵循可靠性的原则，在系统设计时，关键部位选用了高可靠性设备，对于重要的控制节点采用先进的高新技术来保障。

优化于等离子的视觉、DID属于高清晰的视觉效果、使用寿命比其他产品长、无烧伤屏面。

等离子使用寿命仅10000小时且有很的灼伤，是技术不能所改变的、如在特定的画面尤其是固定摄像机照射固定的范围。

灼伤特别明显、仅一年。

等离子的特点是高对比度。

DID是高清晰度所不能代替的液晶、具有自动恢复液晶的晶体、所以完全是24小时实时监控60000小时、唯一的新一代电视墙的理想产品！

4）标准化原则

系统在选用控制技术和设备时，符合国际标准，充分利用各种产品的优势，将它们有机地结合起来。

也就是说，要求系统的通信环境、硬件环境、软件环境相互间的依赖减至最小，充分发挥自身优势；同时，系统的互联为信息互通和网上控制创造有利条件。

5）可扩充性原则

随着网络的发展，系统的扩充是必然的，因而在系统设计时充分考虑了未来系统扩充的可行性。

6）先进性及成熟性原则

根据大屏幕显示系统自身发展的特点及控制技术的发展趋势，在主机选择、系统结构设计、设备配置、管理方式等方面采用国际上既先进又成熟可靠的技术。

7）兼容性原则

电子屏幕系统项目是一个庞大而复杂的系统，需要实现各种子系统的完美汇接，所以系统的兼容性就显得十分必要。

8）可维护性、可管理性原则

我们从用户角度出发，充分考虑到系统设备的安装、配置、操作方便等特点，又有较强的网络管理手段，合理配置和调整系统负载、监视系统状态、控制系统运行。

2.2设计依据

1.标准

ØEIA/TIA568EIA/TIA569EIA/TIA-TSB36/40；

ØIEEE802.310BASE-T；

ØIEEE802.5TokenRing；

Ø工业标准及国际商务建筑布线标准；

ØISO/IECJTCI/SC25/VVG3;XT005-95《通信局（站）电源系统总技术要求》（暂行规定）中有关集中监控的内容；

Ø电网综[1997]472号文《通信电源、机房空调集中监控管理系统（暂行规定）》。

ØGBJ232-82《电气装置安装工程施工及验收规范:

第十七篇:

电气设备交接试验标准篇》[1983.5.]；

ØBG6510-85《30MHZ~1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统》；

ØGB84《通信网技术标准汇编》[1989.10.]；

ØGB50252-94《工业安装工程质量检验评定统一标准》[1994.12.]；

2.安装与设计规范

Ø工业企业通信设计规范；

ØGA/T75-1994《安全防范工程程序与要求》；

ØGA/T74-1994《安全防范系统通用图形符号》；

ØGA/T70-94《安全防范工程费用概预算编制办法》；

ØJGJ/T16-1992《民用建筑电气设计规范》；

ØGB50198-1994《民用闭路监控电视系统工程技术规范》；

ØGY/T106-1999《有线电视广播系统技术规范》；

ØGB50200-1994《有线电视系统工程技术规范》；

ØGB242《电工电子产品基本环境试验规程总则》；

ØGB2422《电工电子产品基本环境试验规程名词术语》；

ØGB2423.l《电工电子产品基本产品试验规程，低温试验方法》；

ØGB2421.2《电工电子产品基本环境试验规程，高温试验方法》；

ØGB4943《数据处理设备的安全》；

Ø《LucentSYSTEM结构化布线系统设计总则》；

Ø《建筑与建筑群综合布线工程设计规范》；

Ø《建筑与建筑群综合布线工程施工安装规范》。

3.设计思路

结合实际情况实现高标准、严要求、高性能、经济实用的理念，针对专业性，完整性、中间采用46寸拼接屏。

由于是专业的液晶监视器、其整个框架结构完美、大方。

通过矩阵系统、或计算机、和网络视频解码器、进行切换调看。

对大屏幕显示系统的需求进行仔细的分析和研究，在满足用户需求的前提下，同时结合系统的技术先进性、可靠性、性能价格比、升级扩展性能等因素，我公司提出了以高分辨率DID大屏幕显示系统、视频监控系统、网络视讯传输系统为主体的设计方案。

本设计方案自始至终体现了以下的设计思路：

l系统技术先进、品质可靠

图像处理设备，能够在多个显示终端上同时显示多个动态画面，主要用于大屏幕拼接显示系统，是系统的核心显示控制设备。

嵌入式拼接控制器，颠覆了传统控制器设计思路，彻底抛弃了计算机。

网络型视频拼接控制器采用嵌入式结构设计，内嵌专用操作系统，整个系统封闭式运行，稳定性大大高于基于WINDOWS操作系统的“计算机＋板卡”方式的传统控制器

拼接控制器采用大规模FPGA阵列式组合处理构架，全硬件设计，无CPU和操作系统。

控制器集超宽带视频信号采集、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技术于一身，具有强大的处理能力。

控制器采用多总线并行处理机制，能从根本上保证对所有输入视频进行全实时处理，图像没有延迟，无丢桢现象。

拼接控制器支持多种视频输入模式，可接受高分辨率RGB、VGA，包括复合视频（DVD或摄像头信号），计算机视频（电脑信号VGA或DVI）等，并可以按用户要求对视频信号进行视窗大小、图像比例等方面的调整和变换，最终输出统一格式的VGA或RGB信号。

其中，复合视频，能制式自适应；计算机视频，能支持目前几乎所有的常见显示分辨率，支持包括4096x1536、3072x2304在内的多种超高分辨率信号，支持用户自定义信号模式，支持1080P高清数字视频。

控制器提供RGB/DVI输出接口，输出格式和分辨率可选。

l系统配置合理，经济高效

追求高效、低成本是各行业所必须采取的措施。

因此，所选用的设备在兼顾合理的、良好的性能基础上，也要考虑经济性，除考虑系统总体造价外还应考虑长期运行所造成的成本。

在整个方案的设计过程中始终把配置的合理性作为设计的重要依据，并且考虑到用户系统的可扩展性。

拼接控制器为您预留了扩展输入输出接口，扩展即插即用，配置合理，方便实用。

同时，我们所推荐的全套系统具有低功耗和免维护特点，有效地降低了系统运行中的维护费用。

l操作简易

大屏幕系统是在突发事件和平时调度指挥监控时发挥着重要作用，通过快速获取各种动态图像信号，为监控调度人员判断、报告和指挥提供辅助作用。

我们提供的拼接管理软件运行在Windows系统环境中可实现对大屏幕投影墙显示模式管理、窗口管理、投影机控制、预案管理等功能，且所有操作都能在软件和控制界面上完成。

该软件安装在用户的控制PC上，使得对投影墙的操控方便、快捷，操作界面友好直观。

4.系统概述

电子屏幕信息显示系统由图像显示系统、图像处理系统、信号源切换系统等子系统组成。

系统的操作控制完全由控制系统统一管理控制，控制系统以大屏幕控制器为基础，将大屏幕图像处理系统、操作控制系统、信号切换调用的操作集成为一体，通过大屏幕控制器实现对所有设备的操作控制。

控制系统采用C/S结构模式，对操作用户实行分级管理，运行于TCP/IP协议的网络上，使得网络上拥有授权的用户可以对大屏幕显示系统做相应的控制操作。

系统的控制系统特点如下：

1.运行在基于TCP/IP协议的网络上。

2.整个系统的控制采用统一的中文软件界面，能对拼接墙控制器、音响、灯光、切换矩阵、单元所有设备进行控制。

3.采用C/S工作模式，可实现网络分控—网络上的任何一台计算机，只要在网络上的任一台电脑安装了客户端程序就可以向大屏幕控制器服务器发送控制命令实现对整个系统的控制操作；采用C/S工作模式同时有利于实现权限的集中管理—在大屏幕控制器上统一设置用户的操作权限，用户只能在权限允许的条件下操作系统。

4.采用模块化设计，具有良好的扩展性。

其功能模块包括：

用户管理模块、控制指令接收模块、控制指令处理模块、客户机管理模块、信号源管理模块、串口管理模块。

5.客户端的操作程序美观、实用、操作简便

6.客户端程序的功能模块包括：

通讯模块、信号源选取模块、控制模块前端图像、显示预案设置模块、开窗管理模块、电源控制模块、循检序列设置模块、音响控制模块。

5.系统设计

5.1大屏系统结构

根据用户应用要求，采用拼接显示控制器及相关辅助设备，以4X5方式组合成大屏幕拼接墙。

具体尺寸如下：

l组合规模：

4X546寸共计20台DID拼接单元

l单屏尺寸：

1025.7mm（宽）×579.8mm（高）×130mm（深）

l组合尺寸：

5128.5mm（宽）×2319.2mm（高）×130mm（深）（不含外边框）

注：

根据实际工程实施经验，我们建议组合屏底座高度在70～150厘米左右，控制台到大屏幕的观看距离不小于5米。

同时，为了方便安装维护，单元单元后面需要保留净空间60厘米，因此整个DID屏的预留深度约需要0.8米。

5.2系统组成

大屏幕显示系统主要由DID显示单元、多屏拼接控制器、拼接屏支架、底座、控制软件等组成，其系统架构图如下：

系统拓扑结构图

整个大屏系统可以分为以下几个部分：

l前端系统：

大屏显示系统支持各类型信号的接入，如：

模拟标清摄像机，高清数字摄像机，高清模拟摄像机，网络高清标清摄像机等，除接入远端摄像机之外还能接入本地的VGA信号及DVD信号等。

满足用户所有信号类型的接入。

l传输控制系统：

前端摄像机信号接入之后通过光纤，网络等手段实现远距离传输，通过在控制主机上安装拼接控制软件可实现对整个大屏显示系统的控制与操作，可实现上墙显示信号的选择与控制。

l显示系统：

大屏显示系统支持BNC信号，VGA信号，DVI信号，HDMI信号等多种信号的接入显示，通过控制软件对已选择需要上墙显示的信号进行显示，通过拼接控制器可实现信号的全屏显示，任意分割，开窗漫游，图像叠加，任意组合显示，图像拉伸缩放等一系列功能。

二、主要设备

DID屏幕墙按照4（行）×5（列）的阵列排列组合。

物理上，整套组合显示屏由模块化、标准化、一体化的单元叠加组成。

为了使大屏幕系统实现各种要求的显示功能以及单元显示参数的设置和调整功能，我们选用大屏幕拼接显示控制器，作为该系统的控制核心部分，并具有高可靠性和长时间连续运行的能力，以及超强的图像处理能力，所有对于单元系统的操作指令最终均通过该控制器下达给单元完成。

u图像控制器具有4路以上Video视频信号输入接口。

u图像控制器具有2个以上的10M/100M自适应以太网接口，支持TCP/IP协议，可分别与计算机网络相连，通过网络图像抓取图像、获取信息和接受网络上其它控制设备对于LCD系统的操作指令。

u图像控制器配置了功能强大的图像处理模块，以实现系统所要求的各种快速灵活的图像处理功能。

u图像控制器上安装有单元控制软件，可以对单元进行开关、参数调整、状态检测、显示的输出和切换等各种控制。

u图像控制器可使整屏达到前所未有的显示分辨率,即水平1920的9倍,垂直1080的5倍,任何大型的地图显示软件均可全屏幕完整显示。

u图像控制器基于MSWindows2000/XP操作系统，支持多任务多线程并行执行。

三．系统连接

1．单元的连接

每台LCD单元有1路S端子输入端口、1路VGA端子输入端口、1路YPb/Pr分量输入端口、和2路VIDOE输入输出端口。

本方案使用了RGB输入端口连接网络图像处理器的输出。

2．视频信号的连接

主要视频图像信号均输入到视频矩阵切换器的输入口上，视频矩阵切换器具有64路输入，输出的信号均为视频信号。

将其中任意4路输出到拼接显示器的4个Video视频输入口。

3．网络信号的连接

拼接控制器图像控制器通过2个10/100M以太网卡分别接入不同物理网段，可以从网络上抓取任一计算机的图像。

控制终端均通过10/100M以太网口与计算机网络相连，通过客户端软件经由网络对图像控制器控制器进行操作，从而控制单元的显示和检测单元的工作状态。

4．控制信号的连接

单元的控制信号来自图像控制器的RS232/RS422接口，或者根据用户需求连接显示控制终端的RS232/RS422接口，实现单元输入信号口的切换、开关、各种显示参数（亮度、色彩、对比度、色饱和度等）的设置和调整。

同时，单元也可通过该接口返回本机当前工作状态等信息。

监控计算机网络上的任意一台计算机在安装了相应的控制软件后，均可通过网络对单元进行相应的控制操作。

5.3系统功能

DID大屏幕显示系统支持单屏、整屏显示。

本次大屏幕显示系统能满足以下最基本使用要求：

l整个系统能够将实时的监控图像及PC等VGA信号显示到屏幕上做全屏显示等功能。

拼接显示示意图

l系统支持每块屏单独显示一个画面。

分屏显示示意图

l支持画面分割显示，实现超大信号源的接入。

画面分割显示示意图

l可实现将任意画面组合显示，无固定组合模式，实现多种显示效果。

任意组合显示示意图

l实现用户漫游需求

漫游示意图

l可实现显示画面的任意拉伸缩放，用户可根据需要任意调节，拉伸缩放之后的图像不会失真。

拉伸示意图

l可通过网络将远端电脑的操作界面投射到电视墙上（例如将客户端操作投像到大屏显示）。

l系统能显示包括1080P（1920X1080）及以下分的辨率。

高清显示示意图

l图像拼接完整。

在充分考虑设备伸缩特性的前提下，组合屏物理拼接间隙不大于6.7mm。

lLCD屏幕可视角度可以达到178°（H）/178°（V），能够做到全屏范围内显示的图像无非线性失真。

整个屏幕亮度均匀，无“暗角”或“亮角”现象，画面稳定无闪烁。

l通过分辨率叠加，大屏幕上能够显示超高分辨率的计算机图形。

5.4主要设备介绍

lFH-H2046NL液晶显示单元

采用SAMSUNGDID超窄边面板，屏幕之间距离仅仅为6.7mm，高亮度，450cd/m²，工业级设计，使用寿命远高于普通家用液晶显示单元，可长达60000小时。

屏幕内置拼接控制器，可将同源信号实现屏幕的自拼接。

选用的LCD液晶显示单元具有丰富的接口，可接收VGA,DVI,YPbPr,CVBS等各种信号，有多个环通输出接口。

支持多种控制方式。

功能特性如下：

n极高的显示分辨率，画面细腻，色彩丰富。

n显示面积大、体积小、重量轻。

n更长的显示寿命。

n具有多种环通输出接口，支持多种信号自拼接。

n超薄窄边设计。

n多种选择拼接方式，能适应各种使用场所。

n稳定运行寿命超长，维护成本低。

n可24小时持续工作。

n高清晰度、高亮度、高色域。

n采用超宽视角DID液晶屏，视角可达178°，趋近于水平。

n智能风扇控温，环保静音。

n挂架、支架、机柜等多种安装方式供用户选择。

n金属外壳，防辐射、防磁场、防强电场干扰。

n多种操控方式：

线控、红外遥控、远程控制。

n信源浏览功能、运行状态显示、多种重现率切换。

n工作湿度：

10%~80%，在恶劣环境下仍能正常使用。

物理接口如下：

接口

说明

接口

说明

LAMP

电源指示灯

IRin

红外信号接口

RJ-485in

RJ接口,485控制信号输入

RS-485out

RJ接口,485控制信号环出

Videoin

Video视频输入

Videoout

Video视频输出

Prin

Pr分量信号输入接口

Prout

Pr分量信号输出接口

Pbin

Pb分量信号输入接口

Pbout

Pb分量信号输出接口

Yin

Y分量信号输入接口

Yout

Y分量信号输出接口

VGAin

VGA模拟信号输入

VGAout

VGA模拟信号输出

DVIin

DVI数字信号输入

DVIout

DVI数字信号输出

技术参数如下：

型号

拼接显示器

FH-H2046NL

显示

对角线尺寸（inch）

46″

分辨率

1366×768（HD）

色彩

16.7M

视角

垂直上下178°,水平左右178°（CR≥10）

响应时间

8ms（GtoG）

对比度

4500:

1

亮度

500cd/㎡

像素间距

0.7455（H）×0.7455（V）mm

屏幕活动域

1018.353（H）×572.544（V）mm

拼接尺寸

物理拼缝

3.5mm

接口

输入接口

VGA×1,DVI×2,BNC（YPbPr）×1,BNC（CVBS）×2

输出接口

VGA×3,DVI×2,BNC（CVBS）×3

控制接口

RJ45forRS-485（环接）

电源

功耗

190W

电源要求

AC100-240V～,50/60Hz

运行环境

运行温度

0℃～40℃

运行湿度

10～80%（无凝露）

物理特性

VESA壁挂

400×300mm，4-M6螺纹孔

边框颜色

黑色

边框材质

五金

净重

约为30KG

毛重

约为37KG（木箱）

外形尺寸

1026×578×117mm

lFH-C10M拼接控制器

FH-C10M系列控制器是新一代纯硬件图像处理设备。

它与传统的控制器相比，拥有全新的系统构架、数据交换体系、数据处理方式和设备结构，实现了多种视频、网络数据统一处理，是一款性能强大的高端图像处理设备。

其基本功能是能够在多个显示终端上同时显示多个动态画面，主要用于大屏幕拼接显示系统，是系统的核心显示控制设备。

功能特性如下：

n纯硬件体系构架，不存在PC上的系统软件（WinXP）维护和网络安全等影响设备稳定的问题，不存在内存分配、软件进程影响设备速度的复杂管理。

nFH-C10系列拼接控制器支持多种视频输入模式包括复合视频（DVD或摄像头信号），计算机视频（电脑信号VGA或DVI）等。

n支持包括4096x1536、3072x2304在内的多种超高分辨率信号，支持用户自定义信号模式，支持1080P高清数字视频。

nFH-C10有多种控制方式，包括面板按键、红外遥控、RS232串口以及以太网远程控制。

n单屏可开窗口32路，图像全部实时显示，满足多信号源用户的单屏信息个数要求，同时满足拥有大显示面积的用户超清超多信息的要求。

n可接入双链接超高清数字信号。

n所有信号全屏范围内的自由叠加漫游，没有区域和层次显示限制。

n所有输入信号的实时并行处理，能做到信号的不丢帧，无延迟。

n自动图像识别功能。

n稳定性好，使用寿命长意外断电不会造成数据丢失，控制器可经受频繁开关机。

物理接口如下：

技术参数如下：

型号

24UFH-C10

业务配置

输入槽位

24个

输出槽位

32个

系统总线规模

LVDS速度

864路x4G/S

图像处理模块

并行运算芯片FPGA

单片容量：

70000LE

串行运算芯片DSP

单片速度：

5.4G/S

图像显示能力

单通道显存

128M

输出显存

Nx128M（N为输出通道）

显示单元排列

矩形或矩形的一部分

输出分辨率

800x600至2048x1080

色彩深度

24位

输出信号

DVI-I连接器，兼容模拟数字输出

信号输入

复合视频

8个一组，BNC接口，NTSC/PAL/SECAM自适应

RGB输入

4个一组，HD15接口（需要DVI-HD15转接器），分辨率：

800x600至1920x1200可添加特殊分辨率，时钟170M/S

单链接DVI输入

4个一组，DVI-I接口，分辨率：

800x600至1920x1200可添加特殊分辨率，时钟165M/S

双链接DVI输入

2个一组，DVI-D（24+5）接口，分辨率：

800x600至4096x1536可添加特殊分辨率，时钟2x165M/S

DVI输出

DVI接口，兼容模拟输出和数字输出

普清4个一组，分辨率≤1400x1050

高清2个一组，分辨率：

1600x1200,1920x1080,1920x1200，时钟：

165M/S

其他参数

电源

AC110--220V，50/60Hz

功耗

2400W

工作湿度

操作湿度

10-90%无冷凝

存储湿度

5-95%无冷凝

工作温度

操作温度

-15℃--60℃

存储温度

-30℃--75℃

尺寸

1200mm（高）x450mm（宽）x500mm（深）

重量

80kg

5.5系统优势

l行业优势

多年来专注于LCD拼接领域的技术研发和产品创新，针对客户需求提供完整解决方案和高品质产品，是行业内著名的LCD大屏显示系统专业制造商，具有丰富的项目实施经验和强大的研发能力，产品市场占有率居国内领先地位。

l同一品牌优势

行业解决方案提供商，具备从系统前端到后端所有产品的开发能力，在系统中根本不存在多家厂商设备兼容困难的问题，在系统的使用效果及使用寿命上达到最好，同时也避免了多个厂家设备所带来售后服务相互之间责任的推卸以及解决问题的效率。

lLCD显示单元优势

n高亮度

常规电视、电脑显示器等显示设备亮度值介于250～300cd/m²之间，液晶拼接屏的亮度值介于450～800cd/m²之间。

高亮度保证了画面显示质量，可以更加真实反映出信号源的画面质量