大屏幕显示系统基础培训

大屏幕显示系统基础培训 大屏幕显示系统的基本概念和应用 显示技术基础、核心技术 大屏幕拼接墙系统技术简介 大屏幕拼接墙系统产品、市场现状 目录 大屏幕显示系统的基本概念和应用 基本概念 大屏幕显示系统 是通过对各种计算机图、文及网络信息、视频图象信息的动态综合显示，完成对各种信息的显示需求。 综合运用了计算机、网络通讯、信号控制、视频监控等高新技术，顺应调度、管理工作的 “ 智能化 ” 发展趋势。 高清晰度数码显示技术 投影墙无缝拼接技术 多屏图像处理技术 多路信号切换技术、 网络技术、集中控制技术 高亮度、高清晰度、高智能化控制 高安全性、高可靠性、可维护性和可扩展性 大屏幕显示系统的基本概念和应用 常用设备 大屏幕显示设备：大屏幕拼接墙包括 液晶电视墙大屏幕 、 DLP大屏幕显示系统 ； 大屏幕拼接设备： 大屏幕拼接处理器 、 显示墙控制器 ； 矩阵接口设备： VGA矩阵切换器 、 RGB矩阵切换器 、视频矩阵切换器 、 VGA分配器 、 长线驱动器 。 系统控制管理软件 大屏幕显示系统的基本概念和应用 应用 工厂、矿山、煤矿、油田生产监控、调度系统 电力、水利监控调度系统 公安 110指挥中心、交警交通、指挥中心、监狱、劳教所监控 铁路、地铁、高速公路调度指挥中心、公路收费站监控 电视台显示系统 海关、边防、边境监控 商场广告演示、监控 国土局、房产交易中心 自来水调度系统 电信、邮电网管 军队指挥中心、作战处、培训中心 “三防”指挥中心 企业产品展示 银行监控系统 气象系统 证券系统 安全局、安全中心 会议系统 大屏幕拼接墙广泛应用于以下行业： 视频监控 会议电视 GIS GPS IP视频 数据处理 电力 电信 金融 轨道交通 平安城市 环保 水利 大屏幕显示系统的基本概念和应用 显示技术基础、核心技术 大屏幕拼接墙系统技术简介 大屏幕拼接墙系统产品、市场现状 目录 显示技术基础、核心技术 基本显示原理及技术介绍 基本投影原理及技术介绍 基本显示术语及接口 显示原理 CRT（阴极射线管） LCD（液晶显示屏） PDP（等离子） LED显示器 OLED 显示技术基础、核心技术 显示原理 CRT（阴极射线管） 阴极射线管 (Cathode Ray Tube ) 技术历来是电视的基础。 CRT 系统中的电子管是一个真空管，电子在其中穿过，打击磷光表面，形成投影图像。 显示技术基础、核心技术 显示原理 LCD（液晶显示屏） 液晶显示屏（ Liquid Crystal Display）由夹在两块玻璃板之间的液晶溶液组成。 当电流通过液晶时，它会导致液晶以某种格局对齐，从而产生投影图像 显示技术基础、核心技术 显示原理 TFT屏幕是薄膜晶体管 (ThinFilmTransistor) 是有源矩阵类型液晶显示器 ,在其背部设置特殊光管 ,可以主动对屏幕上的各个独立的像素进行控制 ,这也是所谓的主动矩阵 TFT的来历 ,这样可以大大提高响应时间 DID（ Digital Intelligence Display） TFT LCD是专用的液晶屏。它是根据应用于安防、广播电视、医疗、工业及公共媒体发布等领域专业监视器的技术要求而设计和生产的，是继 NB、 PC及 TV之后的第四代 LCD产品 高亮度 高对比度 更高的彩色饱和度 更宽的视角 显示技术基础、核心技术 显示原理 PDP（等离子） 一个平板显示屏，由数百万个包含等离子的涂磷小玻璃泡组成。 为了产生图像，使电流流过屏幕，导致某些泡发出紫外线，触发磷涂层产生适当的颜色（红、绿或蓝） 显示技术基础、核心技术 显示原理 LED 点阵显示屏 OLED显示屏 目前有红、绿、蓝三种基本颜色。 单色显示屏 ； 双色屏或彩色屏； 三色屏或全彩屏。 OLED： Organic Light Emitting Display，即有机发光显示器，被誉为“梦幻显示器”。 无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光， 更轻更薄，可视角度更大，更节省电能。 显示技术基础、核心技术 基本显示原理及技术介绍 基本投影原理及技术介绍 基本显示术语及接口 显示技术基础、核心技术 CRT背投 LCD背投 DLP背投 LCOS背投 显示技术基础、核心技术 基本投影原理及技术介绍 基本投影原理及技术介绍 CRT背投 现在常用的背投电视由红、绿、蓝三基色投影管组成，电视系统先把输入信号源分解成 R（红）、 G（绿）、 B（蓝） 3个 CRT管的信号， 3个 CRT管的显示图像经光系统放大、成像、三基色会聚，在屏幕上显示出彩色图像。光学系统与 CRT管组成投影管，由于使用内光源，不需要一个功率较大的金属卤素或 UHP灯作为背光源。 CRT技术的分辨率与亮度相互制约，所以 CRT背投的亮度普遍较低，一般在 200ANSI流明左右。 显示技术基础、核心技术 LCD背投 显影原理类似幻灯机，系藉由高亮度卤素灯泡，照射 LCD面板，再将影像穿透面板后，经过投射镜头组的聚焦及放大影像后，投射于屏幕上显示影像。 LCD背投按照液晶板的片数分为三片式和单片式。目前，三片式背投（也就是俗称的 3LCD）是 LCD背投的主要机种。 3LCD原理是光学系统把光源发射的强光通过分光镜形成 R、 G、 B三束光，分别透射过 R、 G、 B三色液晶板；控制信号源经过 A/D转换调制后，加到液晶板上，通过控制液晶单元的开启、闭合，从而控制 R、G、 B三色光路的通断，然后三色光经过合色光路，在合色棱镜中汇聚，最后经透镜投射后，在屏幕上形成彩色图像 显示技术基础、核心技术 基本投影原理及技术介绍 DLP背投 DLP(Digital Light Processing)指数字光处理技术 DLP投影技术应用了数字微镜晶片（ DMD）来作为主要关键处理元件以实现数字光学处理过程。其原理是将通过 UHP灯泡发射出的冷光源通过冷凝透镜，通过 Rod将光均匀化，经过处理后的光通过一个色轮（ Color Wheel），将光分成 RGB三色（或者 RGBW等更多色），再将色彩由透镜投射在 DMD芯片上，最后反射经过投影镜头在投影屏幕上成像。 显示技术基础、核心技术 基本投影原理及技术介绍 基本显示技术原理、核心技术 DLP背投 DLP(Digital Light Processing)指数字光处理技术 目前 DLP的投影机主要有单片 DMD机、双片 DMD机和三片 DMD机。根据各自不同的特点，有着不同的应用。其中单片式主要应用在便携式投影产品，三片式主要应用于超高亮度投影机，双片式则主要应用于大型拼接显示墙 LCOS背投 LCOS（ Liquid Crystal On Silicon）技术结合了半导体与LCD技术，其光学成像原理与 DLP同为反射方式。与前述两种背投技术相比，优势在于高解析度、高亮度的特性，而且结构简单，成本降低潜力大。虽然在目前的背投应用方面，相对于流行的 LCD技术及热门 DLP投影技术而言， LCOS仍不能与其抗衡，短期内在这三大技术中暂时屈居第三，但是 LCOS仍是相当被看好的、最具潜力的投影技术，随着其光学投影系统在重量、亮度上的不断改善，必将在背投电视市场占据显赫地位 显示技术基础、核心技术 基本显示技术原理、核心技术 小结 显示方式 直显 投影 CRT（阴极射线管） LCD（液晶显示屏） PDP（等离子） LED显示器 OLED CRT背投 LCD背投 DLP背投 LCOS背投 基本显示技术原理、核心技术 基本显示原理及技术介绍 基本投影原理及技术介绍 基本显示术语及接口 基本显示技术原理、核心技术 基本显示术语及接口 面板参数 类型 S-PVA(DID) 对角线 40 46 52 57 70 82 物理分辨率 1366 768 1920 1080 像素 0.648(H) 0.648(V) 0.7455(H) 0.7455(V) 0.6(H) 0.6(V) 0.65175(H) 0.65175(V) 0.807(H) 0.807(V) 0.9405(H) 0.9405(V) 显示比例 16:9 对比度 2000:1 亮度 700 cd/m2 600 cd/m2 可视角 178 (H)/178 (V) 色彩 16.7M 响应时间 8ms 信号系统 输入信号 DVI 640 48060Hz 1920 108060Hz VGA 640 48060Hz 1920 108060Hz CVBS PAL/NTSC/SECAM Y/C PAL/NTSC/SECAM Y/Pb/Pr 480I/480P/576I/576P/720P/1080I/1080P 输出信号 CVBS 控制系统 输入 RS232控制 /无线遥控 输出 RS232控制 机械参数 屏幕尺寸 912 525mm 1048 601mm 1192 688mm 1328 764mm 1630 952mm 1879 1084mm 厚度 300mm 重量 12.5KG 18KG 23KG 31KG 45KG 63KG 边框宽度 10mm 10mm 20mm 38mm 40mm 37mm 电源参数 电源 AC100V-240V 50/60Hz 运行环境 操作湿度 20-90%（无凝结） 操作温度 0 -50 存放温度 -20 -60 存放湿度 10-90%（无凝结） LCD液晶 DID拼接单元参数 基本显示技术原理、核心技术 基本显示术语及接口 光机 显示器件 0.7 XGA DDR 12o DMD DMD分辨率 1024 768(XGA) 输入同步范围 水平 15KHz 120KHz 垂直 24Hz 120Hz 亮度 900ANSI 流明（ 1000cd/ ） 对比度 2000 : 1 灰度等级 10bit 多重画面 2(主视窗 1+次视窗 1) 参数储存 32输入 , 8输出 , 256来源 影像标准 NTSC,NTSC4.43,PAL,PAL-M,PAL-N,SECAM 屏幕 类型 进口光学屏幕 物理拼缝间隙 0.5mm 对角线 50 60 67 视角 水平： 160度 垂直： 100度 灯泡 类型 LN： 120W 132W x 1 UHP 功率可调整 LN： 100W 132W x 2 UHP 功率可调整 寿命 LN： 8000小时 x 1 (132W) 10,000小时x 1 (120W) LN： 8000小时x 2 (132W) 12,000小时 x 2 (120W) 双灯 LN：快速换灯系统 端口 输入端口 VGA, VGA/DVI, CV x 2 输出端口 VGA, RS485 控制 RS232, RS485,红外遥控器 工作条件 电源 AC 100-240V 50/60Hz 工作温度 0 - 40 相对湿度 20% - 85%, 无结露 DLP拼接单元 基本显示技术原理、核心技术 基本显示术语及接口 对角线 分辨率 显示比例 对比度 亮度 可视角 色彩 响应时间 DVI VGA CVBS Y/C Y/Pb/Pr PAL/NTSC/SECAM 480I/480P/576I/576P/720P/1080I/1080P 物理拼缝间隙 灯泡 寿命 亮度均匀性 常用术语 双灯切换系统 无缝拼接 基本显示技术原理、核心技术 基本显示术语及接口 ANSI流明 “light out” 是投影机主要的技术指标 , “light out”通常以光通量来表示，光通量是描述单位时间内光源辐射产生视觉响应强弱的能力，单位是流明。投影机表示光通量的国际标准单位是 ANSI流明， ANSI流明是美国国家标准化协会制定的测量投影机光通量的方法，测定环境如下： 1) 投影机与幕之间距离： 2.4米。 2) 幕为 60英寸。 3) 用测光笔测量屏幕 “田 ”字形九个交叉点上的各点照度，乘以面积，得到投影画面的 9个点的亮度。 4) 求出 9个点亮度的平均值，就是 ANSI流明。 ISO流明 lm是光通量的单位叫流明 . 光源在单位时间内 ,向周围空间辐射出的使人眼产生光感的能量 . cd是发光强度的单位叫坎德拉 . 光源在某一特定方向上单位立体角内辐射的光通量 ,称为光源在该方向上的发光强度 . 它们没有可比性但相互联系 ,一个是照射面积 ,一个是物体在观察方向上的发光强度 发光强度 光源在某一特定方向上单位立体角内辐射的光通量 ,称为光源在该方向上的发光强度 基本显示技术原理、核心技术 基本显示术语及接口 像素标准： VGA(Video Graphics Array), 640*480, 纵横比 4:3 SVGA(Super Video Graphics Array), 800*600, 纵横比 4:3 XGA（ Extended Graphics Array), 1024*768, 纵横比 4:3 SXGA(Super Extended Graphics Array） , 1280*1024， 纵横比 5:4 SXGA+(Super Extended Graphics Array+), 1400*1050, 纵横比 4:3 UXGA(Ultra Extended Graphics Array), 1600*1200, 纵横比 4:3 WXGA（ Wide Extended Graphics Array), 1280*800, 纵横比 16:10 WXGA+(Wide Extended Graphics Array+), 1280*854/1440*900, 纵横比 15:10/16:10 WSXGA(Wide Super Extended Graphics Array), 1600*1024, 纵横比 14:9 WSXGA+(Wide Super Extended Graphics Array+), 1680*1050, 纵横比 16:10 WUXGA(Wide Ultra Extended Graphics Array), 1920*1200, 纵横比 16:10 有线电视标准： 480i 是标准的 NTSC电视显示模式， 60hz频率， 525条垂直扫描线， 483条可见垂直扫描线， 4:3 或 16:9，记为 480i或 525i。 576i 是标准的 PAL电视显示模式， 50hz频率， 625条垂直扫描线， 576条可见垂直扫描线， 4:3或 16:9，记为 576i或 625i。 480p 是 D2标准数字电视显示模式， 60hz频率， 525条垂直扫描线， 480条可见垂直扫描线， 4:3 或 16:9，记为 480p或 525p。 1080i 是 D3标准数字电视显示模式， 60hz频率， 1125条垂直扫描线， 1080条可见垂直扫描线， 16:9，记为 1080i或 1125i。 720p 是 D4标准数字电视显示模式， 60hz频率， 750条垂直扫描线， 720条可见垂直扫描线， 16:9，记为 720p或 750p。 HDTV 标准是高品质视频信号标准， 720p、 1080i、 1080p 基本显示技术原理、核心技术 基本显示术语及接口 UHP、 UHE超高压汞冷光源灯泡 UHP灯泡的全称是（ Ultra High Performance）， 其寿命较长，一般标称 6000小时 UHP灯泡又分为 100W、 120W、 150W、 200W、 250W，灯杯大小可分为 50*50mm、 65*70mm、 78*78mm、大圆杯等 UHE：通常是 松下 和 飞利浦 生产的； UHP就是 PHILIPS（飞利浦） 品牌；UMPRD/UMVRD/NSH都是 USHIO：（日本优志旺） ；SHP是 PHOENIX（日本凤凰） ； S HL： GE（美国通用电气） ； VIP： OSRAM（德国欧司朗） 。 “金属卤素灯泡”、“超高压汞灯泡” “金属卤素灯泡”、“超高压汞灯泡” 最新： LED背光源 基本显示技术原理、核心技术 基本显示术语及接口 双灯切换工作结构并不只是增加一个灯泡那么简单，其核心技术包括故障自动检测、双灯精确定位、参数存储等。 双灯切换工作结构既解决了投影显示单元的灯泡备份，又能保持良好的显示性能，所以这种方式是控制室投影显示墙的最完美解决方案。其结构示意图如下： 无缝拼接 拼接方式： 一、传统的大屏幕显示墙硬拼接技术 二、采用边缘融合技术的投影机无缝拼接技术 硬拼接： DLP拼接（拼缝小于 0.5mm）、 CRT拼接、 PDP等离子拼接、LCD液晶拼接都有缝隙； 无缝拼接： 投影机 +边缘融合器 +拼接器的方式能实现真正的无缝拼接。相应的拼接屏就由对应的拼接方式拼接而成 双灯投影系统 基本显示技术原理、核心技术 基本显示术语及接口 信号接口 -视频输出端口介绍（ HDMI、 DVI、 VGA、 RGB、分量、 S端子） S端子（ S-Video） 5芯接口，其中两路传输视频亮度信号，两路传输色度信号，一路为公共屏蔽地线 VGA VGA端子含红（ R）、黄（ G）、篮（ B）三基色信号和行（ HS）、场（ VS）扫描信号。 VGA端子也叫 D-Sub接口 DVI DVI-A、 DVI-D和 DVI-I 基于 TMDS(Transition Minimized Differential Signaling， 最小化传输差分信号 )电子协议作为基本电气连接。 TMDS是一种微分信号机制，可以将象素数据编码，并通过串行连接传递 HDMI 高清晰数字多媒体接口 RGB 色差分量 S端子的基础上，把色度（ C）信号里的蓝色差（ b）、红色差（ r）分开发送，其分辨率可达到 600线以上 YCbCr表示的是隔行，用 YPbPr表示则是逐行 CVBS 复合视频包含色差（色调和饱和度）和亮度（光亮）信息，并将它们同步在消隐脉冲中，用同一信号传输 AV=AUDIO+VIDEO,其中的 VIDEO就是 CVBS 接线标准：红色 =红基色 (R)信号线，绿色 =绿基色 (G)信号线，蓝色 =蓝基色 (B)信号线，黑色 =行同步 (H)信号线，黄色 =场同步 (V)信号线，公共地屏蔽网线 大屏幕显示系统的基本概念和应用 显示技术基础、核心技术 大屏幕拼接墙系统技术简介 大屏幕拼接墙系统产品、市场现状 目录 大屏幕拼接墙系统技术简介 大屏幕拼接器系统是一种开放式系统，又可以称为：电视墙控制器，电视墙拼接器，显示墙控制器，拼接墙控制器，多屏处理器，显示墙拼接器，大屏幕处理器，数码拼接处理器等等。其主要功能是将一个完整的图像信号划分成 N块后分配给 N个视频显示单元，完成用多个普通视频单元组成一个超大屏幕动态图像显示屏。并且其可以完全符合WINDOWS标准，支持 TCP/IP协议，直接通过网络连接，可显示网络上的任意一台和多台计算机上应用程序的图形、文字（包括中文、西文）、表格，而且还可以在屏幕墙上实现开新窗口、移动、缩放等各种方式的显示功能 大屏幕拼接墙系统技术简介 基本组成一：投影单元 大屏幕拼接墙系统技术简介 实现各种信号之间、同种信号之间的共屏显示、叠加显示、画中画显示、无极缩放、整屏漫游等功能 控制器主要完成信号的输入输出、控制指令的输入输出 ，其内部除了包含一般计算机本身所具有的硬件之外，同时还具有高性能的专业图形卡、专业视频矩阵卡和专业 RGB采集卡，各个板卡之间相互协调工作，不但接收从系统外部输入的各式各样的信号源（如活动视频信号、RGB信号和网络信号），还要对这些信号源进行处理，输出到显示墙上作为桌面信号显示 基本组成二：控制器 大屏幕拼接墙系统技术简介 1：信号、系统集成。 集成全制式的视频信号、任何分辨率的 RGB信号 在硬件集成方面，集成了对各种投影机、系列控制器、各种音视频矩阵等的控制管理。 2：信号显示、拼接。大屏应用的主要功能是信号的显示可以控制多路视频信号及 RGB信号在大屏幕上单屏显示、以屏为单位缩小放大显示及全屏显示。 5：操作控制，通过软件，具体操作信号的显示等功能，操作外部硬件的切换等功能。 3：系统设置。通过软件可以设置大屏应用的所有环境参数，包括信号的来源、类型、数目、传输通道、名称；外部硬件（音视频矩阵、投影机芯等）的类型、通信参数、输入输出配置、接口类型等等一系列的系统内外的运行属性和显示控制管理属性 4：系统管理 管理大屏系统内的一切资源、于大屏相连的外部资源信息等 基本组成三：控制软件 大屏幕拼接墙系统技术简介 全屏显示，高分辨率应用 全墙高分辨图片显示模式 功能分区显示模式 划分相应的显示区域，各分区独立控制 视频信号显示 任意缩放 跨屏移动 叠加 全屏显示 计算机信号显示 网络信号的显示 各类信号混合显示 视频信号、计算机信号、网络计算机信号均可同时在拼接墙上以各自方式显示，互不干扰。 据应用系统的需要，进行分区域显示，并分区域控制 基本显示功能 大屏幕显示系统的基本概念和应用 显示技术基础、核心技术 大屏幕拼接墙系统技术简介 大屏幕拼接墙系统产品、市场现状 目录 大屏幕拼接墙系统产品、市场现状 目前大规模屏幕拼接墙系统类型 DLP背投 等离子显示器 液晶显示器 09年国内大屏拼接市场（ 30亿，年增长 30%） PDP DLP CRT LCD 巴可 (Barco)、 三菱 (MITSUBISHI)、 科视 (chirstie)、 松下 (Panasonic)、 三洋 (SANYO)、 InFocus、 飞利浦(Philips)、 NEC、 彩讯、威创 (VTRON)、 GQY、 TCL、长虹、厦华、海信、海尔 . 大屏幕拼接墙系统产品、市场现状 技术 PK:DLP优势仅剩无缝拼接 从技术层面来看， LCD技术占有综合优势的地位，主要弱势是拼接缝较宽，而 DLP主要优势则在拼接缝最小，在色彩表现、分辨率、寿命等方面都有着较为明显的缺陷。 PDP则在防灼伤、分辨率方面相对较弱。 当然，技术发展是一个不断进步和升级的过程，目前 DLP、 LCD、 PDP三类技术都在不断进行改进，但总体来说，LCD技术在大屏幕拼接领域依然将占据相对优势地位。 1） DLP：主要改进方向为光源寿命，光源由灯泡改进为 LED,寿命可以达到 LCD/PDP同等水平，色彩表现也将提高一个层级，不过目前成本还比较高。其次是分辨率，在 70”以上的超大尺寸显示屏中已可以实现 SXGA的高清显示。 2） LCD：主要改进方向为拼接缝， DID第三代已减小为 6.7mm,而预计在第四代产品问世时将进一步缩小为 34mm；其次是大尺寸化，而随时液晶面板的第八代及以上的生产线投产，将有望使得 50