液晶大屏幕拼接设计方案.docx

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液晶大屏幕拼接设计方案

液晶大屏幕拼接

设计方案

南通XX科技有限公司

2009-9-11

第一章序言

随着计算机技术、信息技术的飞速发展，人类已进入信息时代，以计算机为核心的结合视频，音频和通信等领域的多媒体技术得到了蓬勃的发展，信息的可视性越来越受到人们的普遍欢迎和关注。

液晶拼接显示墙，是当今最实用、最可靠、最经济的大屏幕终端显示设备。

它的出现，解决了传统各种显示墙的耗材、灼伤、维护困难等缺陷，为方便、全面、实时地显示各系统视频信息，特别是远程实时指挥、调度、监控、教学等长期半固定画面显示工程应用提供了最好的大

屏幕显示系统。

本方案提供的液晶拼接大屏幕显示系统是根据用户需求专门设计的。

它将国际最卓越的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投影显示系统。

通过这套液晶大屏幕显示系统可以实现对生产、调度系统计算机图像和视频图像信息的综合显示，形成一套功能完善、技术先进的信息显示管理控制系统，满足生产、调度监控的各种需要，并完全取代现有的模拟屏，为监控、管理提供一个交互式的灵活系统，以适应不断发展的会议、生产、调度工作。

以便及时做

出判断和处理，实现实时监控和集中控制的目的。

大屏幕显示系统可能是其他子系统产生信息的终端表达设备，一个好的大屏幕显示系统不仅是管理控制中心现代化的形象设备，更重要的是在其他子系统的

支持下，成为日常工作中不可或缺的重要组成部分。

在当今种类繁多的显示技术中，平板显示无疑是当前硬件方面最重大的一种世代交替的技术。

显示设备由于是长时间直接面对人的部件，所以与人的关系更加密切，尤其是不能影响到人的健康。

所以设计一种符合环保健康要求的平板显示幕墙成为我们的目标，而环保健康的液晶显示技术无疑是我们的首选。

当然，光环保健康还不足够，我们从系统的可用性、先进性、可靠性和经济性出发，设

计液晶拼接幕墙显示系统，达到既环保健康又经济实用的效果。

系统可用性

根据客户对大屏幕显示系统提出的系统规模和应用要求，我们将在系统中选

择合适的产品，满足对大屏幕显示系统的应用需求。

 我们将根据客户对输入信号的要求，选择不同的视频处理系统，实现VGA、复合视频、S-VIDEO（可选）、YPBPR/YCBCR（可选）或DVI（可选）信号输入，满足不同使用场合，不同信号输入的需求。

利用LCD内置图像处理系统，跟外部矩阵配合各种信号进行切换，可以选择任一路信号在大屏幕上的整屏显示或以LCD屏为单位的跨屏显示；用外置图像处理器，连接现有网络，可完成计算机网络信号、非网络信号和各种视频信号在LCD幕墙上任意漫游、缩放、叠

加等功能。

系统先进性

采用的系统结构应该是先进的、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。

能人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。

能人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。

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36.1KG，功耗300W，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。

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，42寸单屏的价格高达十多万，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。

第二章系统功能

2.3系统功能

2.3.1LCD拼接墙显示功能

根据当今的技术发展，目前大屏幕显示系统基本采用多媒体投影机、等离子显示屏和LCD液晶屏等设备向观众进行信息显示。

在本设计方案中我们根据用户的实际使用需要和场地情况，采用2行×2列4台46寸LCD液晶显示单元拼

接方式来实现其显示功能。

LCD显示技术是一个新兴的技术，具有高亮度、高对比度、高色彩饱和度、高色彩均匀度、长寿命、平均无故障时间长等特点，目前在许多场合都有应用，具有非常好的视觉效果。

还具有显示清晰、可视面积较大、显示比例可调、色彩艳丽明亮并且机体很薄，使用寿命长。

以前的LCD显示屏大多都为单机使用方式，随着科技的发展和进步，到目前LCD显示屏已经可窄缝拼接使用（≤8mm），而且能够得到很好的显示效果。

LCD拼接的应用因为较薄的机体，可以为用户节约更大使用空间，拼接组合也简单快捷，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。

LCD显示屏拼接墙可以同时显示几个相同或不同的动态（视频）和静态

（计算机数据）画面，能保证信息显示的多样化。

LCD拼接显示系统部分功能实现模式如下:

全屏显示，高分辨率应用

 多路实时视频信号显示

 RGB和网络信号显示

 各类信号混合显示

2.3.2信号处理系统功能

对信号源进行完善的处理，包括转接、分配、切换、倍频、分割、多屏拼接等等，达到信号资源共享的目的，使显示系统能轻易地获取任意一个或多个所需的信号，满足各种不同功能的需要。

它是整个多媒体展示系统灵活性、安全性的

有力保证。

各种视频信号、音频信号和计算机信号通过AV或RGB两种矩阵进行共享

连接，可以分别显示在LCD显示拼接墙及不同的显示终端上。

第三章主要产品介绍

3.1LCD液晶显示单元

显示技术发展到今天，可谓是百家争鸣、各有所长，特别是背投（DLP）、等离子（PDP）、液晶（LCD）的相续推出，向人们提供了对比选择的空间。

毫无疑问，更大、更薄，更先进是技术发展的方向，对于拼接显示墙，也从传统的CRT向背投、等离子、液晶方向发展。

那么，背投、等离子和液晶那一种更有技术优势，更能满足各种应用场所的需要呢？

我们认为液晶将能更好的满足应用需求，我们将列出背投、等离子与液晶三种显示方式的技术原理，并会分析在几个关键指标上它们各自的优缺点，以及液晶拼接显示墙所具有的优势。

背投原理

背投的实现原理很简单，在设备内部设置一部投影机，发出的图像经透镜放大后投射到屏幕背面，就是背投。

正是基于这种原理诞生的背投，由于采用不同的投影机种类，主要可分为CRT（阴极射线管）、LCD（液晶）、DLP（数字光处理）等几种。

CRT背投属于背投阵营中的低端产品，而其它几种背投则对应地为高端产品，其中以DLP背投最为出色，其图像较清晰度、亮度、色彩、可视角度以及体积来看，均比传统CRT背投有所提高。

以下文中所述背投均指DLP背投。

优点：

廉价的低端显示方案。

缺点：

体积与重量过大，后期维护费用大。

等离子原理

PDP是一种利用气体放电的显示技术，其工作原理与日光灯很相似。

它采用了等离子管作为发光元件，屏幕上每一个等离子管对应一个像素，屏幕以玻璃作为基板，基板间隔一定距离，形成一个个放电空间。

放电空间内充入氖、氙等混合惰性气体作为工作媒质，在两块玻璃基板的内侧面上涂有金属氧化物导电薄膜作激励电极。

当向电极上加入电压，放电空间内的混合气体便发生等离子体放电现象，也称电浆效应。

等离子体放电产生紫外线，紫外线激发涂有红绿蓝荧光粉的荧光屏，荧光屏发射出可见光，显现出图像。

优点：

颜色鲜艳、高亮度、高对比度

缺点：

耗电与发热量很大，严重灼伤现象，画质随时间递减。

液晶显示屏原理

液晶是利用液状晶体在电压的作用下发生偏转的原理。

由于组成屏幕的液状晶体在同一点上可以显示红、绿、蓝三基色，或者说液晶的一个点是由三个点叠加起来的，它们按照一定的顺序排列，通过电压来刺激这些液状晶体，就可以呈现出不同的颜色，不同比例的搭配可以呈现出千变万化的色彩。

液晶本身是不发光的，它靠背光管来发光，因此液晶屏的取决于背光管。

由于液晶采用点成像的原因，因此屏幕里面构成的点越多，成像效果越精细，纵横的点数就构成了液晶电视的分辨率，分辨率越高，效果越好。

优点：

高分辨率、厚度薄、重量轻、低能耗、长寿命、无辐射。

缺点：

目前拼接缝稍大。

背投技术体积与重量过大，各项关键技术指标均远不及等离子及液晶，且长时间不间断工作，加快背光灯老化，由于只有几千小时寿命，如果一天二十四小时运行，几个月便需要更换背光灯。

等离子由于耗电量与发热量很大，且有严重灼伤现象，并不适宜用于长时间显示静态监控画面，且用于拼接之后，整机温升更高，致使设备容易烧毁。

液晶在平板显示技术中一枝独秀，其厚度薄、重量轻、低能耗、长寿命、无辐射等优点以及各项关键性能指标的优秀表现，已使它成为发展

主流，前景看好。

（LCD）单元的主要特点：

1、高亮度

液晶屏的亮度大约是是PC显示器或TV液晶屏的三倍，即使有阳光照射在液晶屏面上，画面依然清晰可见。

2、高对比度

液晶屏具有2000：

1对比度，比传统PC显示器或TV液晶屏要高出一倍以上,是一般背投的三倍。

3、更好的彩色饱和度

液晶产品专业开发的色彩校准技术，可以通过这个技术，对静止和动态画面进行色彩校准，确保画面输出的精确和稳定。

4、更宽的视角

S-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°以上（横向和纵向）。

5、可靠性更好

液晶屏为监控中心、展示中心设计，支持全年365天不停机工作，背光源寿命可达6万小时以上。

液晶屏寿命更长。

6、超薄窄边设计

拼接专用液晶屏，其优秀的窄边设计，使其单片的边框在1.1CM左右，是液晶屏拼接的理想选择。

7、亮度均匀，影像稳定不闪烁

由于液晶每一个点在接收到信号后就一直保持稳定的色彩和亮度，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。

例如：

图像闪烁等现象。

8、环保健康

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。

9、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，屏幕的组合方式（MхN）亦有多种选择，可满足不同使用场所的需要。

 液晶特点：

·横向放置、纵向放置、吊顶放置、墙面挂置 

·采用高效率背照灯，实现高亮度和低功耗 

·色温设定范围2600K-10000K，能够反映出

自然的颜色 

·通过自然柔和的变焦设计，支持多种屏幕比

例显示 

·适应输入信号，柔和调节画面尺寸 

·能同时展现2个画面，展开多种多样的景象 

·自动开关机管理功能，装备日程表功能 

·实现光滑的高精度的多屏幕拼接显示 

·根据自然色彩还原功能，再现真实自然的颜

色 

·借助“自我诊断”技术自检故障 

·附件齐备，追求最简单的使用 

·178度的广角视野 

·新开发的高品质液晶板，令影像更加逼真

鲜亮 

·拥有延迟开机功能，防止启动时的强电流 

·1台主机能够集中管理多台显示器 

·16秒的快速反应时间，大画面也能清晰地

描写动画 

·3个模式自动检查输入信号，能够进行信号

自动切换 

·16:

9宽屏，展现高精细影像

·直接表现DVD影像，配备支持HDCP信号的DVID接口

·借助独有的屏幕保护功能，能够大幅减少长时间使用对液晶面板的负担

·降低动态画面显示时延迟现象的[RESPONSEIMPROVE回路] 

·CableComp技术，补偿因信号线超过100米时所产生的画像失真

3.2拼接控制处理器

通常的多视窗显示系统均常用有缝拼接的投影单元组成，而常用的无边缘融合系统又无法支持多路信号的输入。

高盛（H-STREAM）FreeWallTM多视窗无缝显示系统完美地集成了上述两大功能，为需要无缝显示多路视窗的用户提供了一种全新的显示手段。

FreeWallTM内置边缘融合和几何校正控制系统，可以将多路视频、RGB或者来自网络图像信号。

组成一个连续的无缝拼接的画面。

在这个连续的多通道画面中，每路输入信号都以独立的窗口的形式出现，用户可以自由定义每个窗口的大小尺寸、位置，以及相互间的叠合和透明关系。

　　FreeWallTM融合控制器是一个支持多输入、多显示的控制设备，提供灵活的数字/模拟输入和输出选项、强大的软件功能，可在一个宽屏的投影设置中以窗口方式显示一系列输入信号源窗口，每一输出可建立直至UXGA（1600x1200像素）的高速连接。

机身可置于标准的19英寸机架内，可满足支持多窗口显示的，且以无缝融合宽屏信号为背景的多画面显示显示应用要求。

FreeWallTM不仅能够输入多路视频、RGB或DVI信号，还可以通过网络输入多路计算机桌面信号，这样远程的信号也就能被方便地显示在大屏幕上，这进一步扩展了系统的应用能力。

　　以下将对控制器的主要功能作概要的介绍：

1）多个信号输入

根据要求，可配置为最多32个信号源输入，信号源可为SVHS和模拟RGB。

每个输入均可在全分辨下被处理。

对于多屏安装，每个信号源输入安装使用的屏幕的数量被复制。

2）4个通道输出

　　　　每个控制具有4个标准的DVI输出，可支持任何显示终端。

对于每个输出通道，分辨率最高可支持UXGA。

3）高级的效果控制

　　　　为在屏幕上实现投影校正融合，高盛（H-STREAM）公司设计了FreeWallTMADVantage系统。

目前它支持1400x1050SXGA+视频格式。

　　FreeWallTM系列产品的其他增强功能如下：

1.支持边缘融合

2.视频采集接口：

BNC

3.支持16路视频信号（信号源可以是DVD，摄像头）

4.RGB采集输入接口：

RGB

5.2路RGB输入（支持最大分辨率1600*120016bit分辨率）

6.支持所有桌面显示的分辨率和刷新率（60-110）

7.可以采集和显示25帧的帧数率

8.每个窗口都可以任意的拖动位置和改变尺寸

9.支持背景图像选择，也可以将采集信号全屏作为背景

10.支持边框色彩和宽度的调节，

11.以调整窗口的前后顺序

12.可以任意控制窗口的隐藏显示

13.RGB采集具有自动同步功能

14.可以对采入信号进行微调

15.系统直接支持DVD、MPG等多种数字媒体的播放

16.输出4路RGB

　　边缘融合技术就是将一组投影机投射出的画面进行边缘重叠，并通过融合技术显示出一个没有缝隙更加明亮、超大、高分辨率的整幅画面，画面的效果就好象是一台投影机投射的画质。

当两台或多台投影机组合投射一幅两面时，会有一部分影像灯光重叠，边缘融合的最主要功能就是把两台投影机重叠部分的灯光

亮度逐渐调低，使整幅画面的亮度一致。

边沿融合投影技术经历了三个发展阶段：

硬边拼接、重叠拼接和边沿融合拼接

　◇硬边拼接（又称简单拼接）：

即两台投影仪的边沿对齐，无重叠部分。

显示效果上表现为整幅画面被一道缝分割开。

如果投影仪边缘未做亮度增强处理，该接缝显示为黑色；如果投影仪边缘做了亮度增强处理，该接缝显示为白色。

简单拼接

　　◇简单重叠：

即两台投影仪的画面有部分重叠，但没有作淡进淡出处理，因此重叠部分的亮度为整幅其余部分的2倍，在显示效果上表现为重叠部分为一亮条。

简单重叠

　　◇边沿融合：

与简单重叠方法相比，左投影仪的右边重叠部分的亮度线性衰减，右投影仪的左边重叠部分的亮度线性增加。

在显示效果上表现为整幅画面亮度完全一致。