大屏拼接显示系统

1、系统概述为了提高森林防火系统的整体性能，在监控中心建设大屏拼接显示系统，将前端的音视频及监测到的相关数据实时的传送到监控中心。 1.1. 行业现状及发展方向概述在大型监控或高端会议等项目中，如果需要大视野的屏幕，拼接技术的应用就势在必然。这里就大屏拼接系统最核心的大屏拼接器和屏幕显示单元做个简单的概述：目前大屏拼接使用的显示单元主要有DLP 背投、PDP等离子显示器、LCD液晶显示器三种。DLP 是Digital Lighting Progress的缩写。它的意思为数字光处理，也就是说这种技术要先把影像讯号经过数字处理，然后再把光投影出来。它是基于德仪公司开发的数字微反射镜器件 DMD 来完成

2、显示数字可视信息的最终环节，而 DMD 则是 Digital Micromirror Device 的缩写，字面意思为数字微镜元件，这是指在 DLP 技术系统中的核心 光学引擎心脏采用的数字微镜晶片，它是在 CMOS 的标准半导体制程上，加上一个可以调变反射面的旋转机构形成的器件。说得更具体些，就是 DLP 投影技术是应用了数字微镜晶片（DMD）来做主要关键元件以实现数字光学处理过程。其原理是将光源藉由一个积分器（Integrator），将光均匀化，通过一个有色彩三原色的色环（Color Wheel），将光分成R、G、B三色，再将色彩由透镜成像在 DMD 上。以同步讯号的方法，把数字旋转镜片的

3、电讯号，将连续光转为灰阶，配合R、G、B三种颜色而将色彩表现出来，最后在经过镜头投影成像。DLP背投拼接目前国内主要以威创为代表，还有中达电通、中电视讯、安比、九鼎等一些公司也是专业的DLP拼接供应商。DLP相对于其他两种拼接的优点在于其拼缝小，操作维护简单。但是其缺点也是显而易见的：譬如体积与重量过大，各项关键技术指标均远不及液晶和等离子，其最大的缺陷就是运行成本高：且长时间不间断工作更会加快DLP背投灯泡老化速度，背投灯泡只有几千小时寿命，如果一天二十四小时运行，几个月便需要更换背投灯泡，给用户带来不小的运营开支。PDP即是Plasma Display Panel，也就是等离子显示屏，是一

4、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，四周经气密性封接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。气体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。当每一颜色单元实现 256 级灰度后再进行混色，便实现彩色显示。其技术原理为，由于 PDP 中发光的等离子管在平面中均匀分布，这样显

5、示图像的中心和边缘完全一致，不会出现扭曲现象，实现了真正意义上的纯平面并且没有任何图像失真。由于其显示过程中没有电子束运动，不需要借助于电磁场，因此外界的电磁场也不会对其产生干扰，具有较好的环境适应性。PDP 是一种自发光显示技术，不需要背景光源，因此没有视角和亮度均匀性问题。而三色荧光粉共用同一个等离子管的设计也使其避免了聚焦和汇聚问题，可以实现非常清晰的图像。但是等离子高电压高耗电，能耗大，寿命有先天不足，使用 5000 10000 小时后屏幕亮度就会衰减一半，并难以在海拔 2500 米 以上正常工作。PDP等离子屏应用在拼接方面，目前以韩国欧丽安的MPDP为代表，因为其他普通的等离子拼接

6、在市场上并不多见，所以这里不作描述。欧丽安的MPDP由于其拼缝小，厚度薄，而获得许多客户的青睐。但是其缺点也很令人难以忍受：除了耗电量与发热量很大，还有严重灼伤现象，并不适宜用于长时间显示静态监控画面的环境。而且用于拼接之后，整机温升更高，致使设备容易烧毁。其分辨率也令许多用户诟病：只有854480，甚至低于电脑显卡未安装驱动时的800600，近距离观看几乎难以忍受。LCD意即Liquid Crystal Display，是利用液状晶体在电压的作用下发生偏转的原理进行显示的技术。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

7、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，具有颜色鲜艳、高亮度、高对比度、高分辨率、厚度薄、重量轻、低能耗、长寿命、无辐射等优点。LCD液晶拼接目前以韩国三星的DID为代表，虽然拼接市场上还有SHARP、LG、SAMPLEX等品牌，但是DID以其优良的性价比在LCD平板拼接技术中一枝独秀，其厚度薄、重量轻、低能耗、长寿命、无辐射等优点，而且其画面细腻、

8、分辨率高，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。作为拼接显示终端，LCD尽管有上述优点，但是作为拼接显示单元，其缺点也是致命的：那就是目前其拼缝教大，三星的DID拼接单元综合拼缝达到22MM，在这三种拼接显示单元中最大，令许多用户不得不忍痛舍弃。随着用户需求的不断提高，画面更加清晰细腻，拼接缝隙更加小的拼接技术已经成为广大用户的共同追求。1.2. 各种拼接墙的比较为了便于统一理解，下表中就DLP 背投、等离子显示器、液晶显示器显示单元的关键性技术指标做个简单的解释说明：性能指标液晶背投等离子结论/备注亮度 5001500/m2 中间500cd/m2 四角250300cd/

9、m2 6401000cd/m2 亮度和对比度密不可分，在这两项关键指标上，等离子似乎技高一筹，这是由于等离子全白全黑的测算方式造成的，如果按照美国国家标准ANSI来测算，等离子的对比度就和液晶差不多了，这种测算方式是对同一幅图像显示的黑色和白色进行对比。 对比度 1000：13000：1 300：1500：1 3000：1甚至更高 分辨率 1366X768以上 1024X768 854X480 分辨率决定了清楚度，在这指标上，液晶具有无可比拟的优势。 功耗 200W/40”等大尺寸液晶单元 300W500W/单元 500W/42” 液晶耗能只有其它的三分之一至四分之一，此指标液晶明显拥有巨大的

10、优势。 寿命 背光灯50000小时 5-8千小时就要换灯泡 静止高亮度5000小时，动态画面10000小时 背投的使用寿命没法跟液晶和等离子相提并论，而液晶相对于等离子，在寿命方面也有巨大的优势，液晶仅需更换背光灯，便可延长寿命，等离子的影像色泽大幅消退之际只能整个换新，没有其它办法。 色彩饱和度 一般是72%，而DID屏是95% 较低 90% 就色彩的表现能力，等离子和液晶不相上下。 灼伤 不会灼伤 会灼伤 静态画面灼伤严重 当静止的图像长时间出现在等离子屏幕同一位置上时，就会出现灼伤现象。即开关机的时候，屏幕上会隐隐约约地出现长时间播放的那张图像，好像屏幕上的烙印一样。 体积 轻薄 较大

11、轻薄 液晶和等离子同属于平板显示，都十分轻薄。 如前所述，此前这三种显示单元组成的拼接系统各有优缺点，下表再将目前市面上这三种显示方式的基本性能指标列表进行比较。性能指标液晶背投等离子亮度5001500/m2 中间500cd/m2四角250300cd/ m26401000cd/m2 对比度1000:1 - 3000:1300:1 - 500:13000:1分析：亮度和对比度是显示设备的两个重要指标。等离子这两个值偏高，是因为 其测算方法不一样。如果使用美标 ANSI 测算，用同一幅图上的黑白色作比较， 等离子与液晶参数相同色彩饱和度95%(DID 屏)较低90%分析：色彩饱和度越高，显示出来图

12、像越艳丽。亮度和色彩一致性DID 屏亮度和色彩一致性达到95%以上较低PDP 屏亮度和色彩一致性达到90%以上分析：DLP背投由于色轮和灯泡的衰减不一致，很难保证一致性。分辨率1366x768(40 英寸 )1024x768(50英寸 )852x480(42 英寸 )分析：分辨率决定画面的清晰程度，液晶显示器的分辨率相对较高，画面更细腻， 可显示更多内容。功耗200w(40 英寸 )300-500w(50 英寸 )500w(42 英寸 )分析：液晶的发光效率高，功耗相对较低。寿命50000 小时 ( 背光 )5000-6000 小时 ( 灯泡 )5000-10000 小时( 屏幕)静止高亮度画

13、面仅有5000小时分析：液晶和背投的寿命都只与发光部分相关，使用到期后更换背光灯管或者更换灯泡即可。但是等离子的寿命与屏幕有关，使用到期后只能报废，无法维修。灼伤不会灼伤基本不会灼伤灼伤严重分析：灼伤现象表现为当静止图像停留在一个位置较长时间以后，会在屏幕上留下 阴影。液晶与投影的显示原理决定了屏幕不会灼伤，但是等离子灼伤现象比较严重，这完全是由等离子气体发光原理造成的。体积轻薄厚重轻薄分析：等离子和液晶均属于平板显示，厚度小 。拼缝有较小较小分析：液晶的背光部分在屏幕侧面导致液晶拼接有一定缝隙，使用 LED 背光后，液晶拼缝与背投、等离子相当。 系统组成2.1. 系统需求 大屏幕显示系统硬件

14、设备包括：超窄边拼接单元、 拼接控制器、矩阵、中控等，其中对系统性能影响最大的是拼接单元及拼接框架、拼接控制器及矩阵等。在监控中心，需要搭建一个液晶窄边拼接监控墙系统，要使用24块窄边拼接单元，根据目前市场情况，可以采用46寸、55寸或60寸的超窄边拼接显示单元，相关的参数如下： 46寸超窄边显示单元技术规格：单元尺寸(mm) 1025.7(W)579.8(H)105(D) 46inch类型 S-PVA(DID)屏幕长宽比例 16：9点距 0.7455(H) * 0.7455(V)分辨率 1366*768兼容分辨率 1920x1080；1600x1200；1280x1024；1280x768；

15、1024x768；832x624；800x600；720x400；640x480视频制式 NTSC；PAL；SECAM亮度（标准值） 700 cd/m2高亮 (/450 cd/m2低亮)对比度 3000:1可视角度 178/178（水平/垂直）响应时间 8ms显示色彩 1677万色色 域 92%水平扫描频率（kHz） 31.5-91.1垂直扫描频率（Hz） 50-85连接方式 PC输入 VGA/DVI/BNC 视频输入 CVBS 控制输入/输出 RS-232 网络功能 X电源 功耗（最大） 340W 待机功耗（最大） 5W 电源管理 AC 100 - 240 V (+/- 10 %), 50/

16、60 Hz机械指标 支架安装 定制 重量 33.0Kg 尺寸（mm） 1025.7(W)579.8(H)130(D) 边框厚度 左上：4.3mm；右下：2.4mm运行环境 运行温度 5 40 湿度 1080% 环境高度（海拔） 3000m 平均无故障运行时间 40000小时特性 - 指示灯实时监控 - 温度传感器 - 内置风扇 - 视频墙功能 - RS232环路控制 安装辅材 系统设备连接线材 定制 显示单元支架 定制附件 手册-保修卡, 大屏应用管理软件光盘 连接线-D-Sub, 电源线,串口控制线55寸超窄边显示单元技术规格：屏幕尺寸(mm) 1215.3(W)x686.1(H)x123(

17、D) 55inch 图像长宽比 16:9 拼缝 5.5mm边框厚度 左上:3.8mm 右下:1.7mm 分辨率 1920(H)1080(V)(Full HD) 点距 0.63(H)0.63(V) 响应时间 8ms 色彩 8 bit，16.7m 亮度 700cd/ 对比度 3000:1 色温 10000K 可视角度 （H/V ）178/178度 显示面积 1209.6(H)680.4(V) 电源 AC 100V240V，50/60Hz,Universal，10% 功耗 185W5W（正常工作状态）待机功耗 7W电源管理 AC100V-240V （10%）50/60Hz使用寿命 60000 小时

18、最佳分辨率 19201080 重量 34.0KG 输入接口 CVBS-1.0Vp-p YPbPr-NTSC(60Hz)，480P，720P，1080i -PAL(50Hz)，576P，720P，1080i DVI-NTSC,480P59,720P59,1080i59,1080P59，480P60，720P60，1080i60,1080P60，PAL，50Hz，576P，720P，1080i，1080P VGA- VGA60Hz，SVGA60Hz ，XGA60Hz，WXGA60Hz 温度 工作状态-3085 储藏状态 -负40100 湿度 工作状态 -2080% 储藏状态 -2080% 压力 工

19、作状态 -8001114 hPa (海拔高度：02，000m) 储藏状态 -6001114 hPa (海拔高度：04，500m) 可选配件 壁挂架或立柱架55寸超窄边显示单元技术规格：液晶显示组件：60英寸(对角线152.4cm)尺寸：1335.9 (H) x754.2 (V)mm亮度：700cd/m2静态对比度：2400：1拼缝宽度：6.5mm最佳分辨率：1366x 768最高色彩：16.77百万色像素间距：0.9730.973mm可视角度：176总功率：490W待机功率：1.5W重量：43kg输入电源：100V-240V，AC，50/60Hz运行温度：0-40摄氏度运行湿度：20%-80%

20、(无凝露)存储湿度：小于95%(无凝露)输入信号：PC数字：DVI-DPC模拟：RGB/VGA(HD15)复合视频：CVBS(BNC)，支持PAL、NTSC、SECAM分量视频：YPbPr/YcbCr(BNC)数字视频：HDMI控制方式：控制端口：RS232环通拼接性能：内嵌拼接，地址拨码系统拓扑图所示（以3x3为例）：系统连线图详解（以3x4为例）： 3.2. 多屏拼接处理器及大屏管理控制软件3.2.1 内置集成拼接处理板卡推出的新一代大屏拼接处理器板卡采用专利硬件设计，可以同时接受并处理各种图形信号,经分割,放大后组成各种大屏幕拼接显示墙。拼接处理板卡集成在每个DID显示单元内，通过串口实

21、现单元间的通讯。DID液晶屏内置的拼接处理板卡可以支持一组多种类型的图像信号输入，能同时在一屏幕上显示一组信号或者在拼接屏幕上实现大屏幕显示，拼接处理器可以实现单屏，整屏或屏体组合画面等功能。DID液晶屏内置的拼接处理板卡具有自动侦测和识别全球的各种电视制式复合视频的能力，能处理各种标准RGB或常用的非标准VGA 信号，最高支持无压缩实时UXGA（1600120075HZ）和高清1080i50HZ 信号等格式的信号，对所有的信号自动识别并按用户要求对各信号进行视窗大小、显示位置、图像比例等方面的调整和变换，最终转换为固定的1024768/60Hz 的VGA格式输出(用户也可以定制特殊的输出分辨

22、率和刷新频率)。 拼接处理板卡基于硬件图像处理架构，采用当前最先进的3D滤波、3D动态降噪、补插值放缩处理等图像处理技术，与传统PC架构的图像拼接处理器相比具有图像清晰、艳丽、自然、流畅和抖动小等优点。拼接处理板卡，采用纯硬件设计，不需要操作系统支持，上电即可工作，启动时间小于50 秒钟，稳定性高。适合电视台、展会、监控、广告等以视频为主的领域使用，可以使用在大型展览会、电视演播中心、企业展示大厅、商场、大型娱乐厅、歌舞厅、高级酒店酒楼大堂等。一、产品特点以及应用模式1、每个屏幕上可以显示1个窗口，每个窗口可以输入四种类型的信号，但只能选择其中一种类型的信号进行显示。2、同时在一屏幕上显示一组

23、信号或者在拼接屏幕上实现大屏幕显示，可以实现单屏，整屏或屏体组合画面等功能。3、图像静止功能，能静止某一通道或者全屏幕上的图像，在一些特殊的应用场合，如对运动员的动作进行分析时需要静止图像。4、任意桌面选择，均能作为桌面信号。5、系统灵活搭配，支持超大规模的屏幕拼接，最多可以支持256个显示单元屏幕。6、典型应用模式：多画面平铺：多个图像能够平铺在屏幕上，之间没有任何重叠。二、先进信号处理技术：推出的新一代大屏拼接处理器板卡采用了目前业界最先进的高速图像处理芯片，能对输入的图像信号的类型分辨率快速识别，对于视频信号自动判别不同的制式(PAL/NTSC),采用运动预测补偿和去隔行处理,将视频信号

24、转换为逐行信号，采用先进的去抖动和3D动态降噪技术，令动静态视频图像稳定清晰，与同类产品相比静态图像抖动更小更稳定，动态图像清晰流畅背景噪声更小;自动判别VGA 输入的各种不同格式信号,应用先进的数字图像处理算法来实时分割放大信号并显示, 整个画面清晰流畅，色彩极其鲜艳逼真，无任何运动锯齿和马赛克现象。输出信号统一转换为XGA/60HZ,也可以设定更高的分辨率。1、 字幕增强技术：视频图像字幕优化和图像优化一直以来都是对矛盾，往往能处理好字幕的又不能处理好动态图像，多屏拼接处理器采用特殊的字幕增强处理，令字幕清晰稳定，图片1为处理前的，图片二为处理后的图片一 图片二 2、边缘增强技术图像经过多

25、屏拼接处理器去隔行处理后边缘会变得模糊，图像会有块粒感，需要进行边缘增强处理，令图像的边缘更清晰、更细腻。 边缘增强前 边缘增强后 3、3D梭状滤波+3D动态降噪技术：一般的处理器播放VIDEO信号，静态图像抖动严重亮色分离不干净，为获得更好的图像处理效果，拼接处理板卡采用了最先进的3D图像解码芯片，3D图像解码芯片更好地解决了图像抖动和亮色分离的问题，从而解决了众多的工程难题，经过梭状滤波器后的图像会带来一定的数字噪声令背景不够干净，而我们所采用的图像处理器带有3D滤波器能有效地减少了图像的背景噪声，令图像清晰鲜艳。 普通的梭状滤波 3D梭状滤波拼接处理板卡技术参数：输入通道1路VIDEO，

26、1路S-VIDEO，1路分量视频，1路DVI 1路RGB,接口类型:15DB,分辨率：1600X1200输出通道VIDEO环出，S端子环出基本功能同一显示单元内可显示一路四种类型中的任意一类输入信号，信号类型可选：RGB,VIDEO,S-VIDEO,分量视频。显示单元组合 联系起来可以支持256个显示单元支持格式NTSC、PAL、480I、576、480P、576P、720P、1080I、标准的VESA或者定制的特殊格式，最高1600*120075HZ连续工作时间24小时不间断，每周7天工作温度0-60摄氏度工作湿度 15-85%供电 180-240VAC, 50Hz功耗50W3.2.2 液晶

27、拼接大屏幕控制管理软件显示墙应用管理系统软件除了选择优秀的大屏幕显示单元与拼接处理器外，大屏幕控制软件的集成是至关重要的，它直接体现一个大屏幕系统的功能。作为系统好用与否、操作界面直观完整与否、集成功能全面强大与否、控制集中还是分散等，是衡量一个系统成败的关键。如果一个系统有一套操作界面直观明了、内容完整、控制集中、可以根据需要实现远程异地控制以及非常好用的集成控制软件，我们认为此为一个成功的系统；相反，如果没有一套完整的集成控制软件，操作设备如一盘散沙、操作繁杂、容易造成误操作等等的系统，我们则认为此为一个失败的系统，甚至说称不上系统。 我们深刻认识到能让系统上台阶，高度集成的集成控制软件对

28、一个系统重要程度。软件高度集成化主要体现在根据客户需要，为每个客户量身定做开发具有自主产权的集成控制软件。就如大屏幕显示系统集成控制软件，几乎把整个大屏幕系统的控制功能都集成起来，通过非常简单的计算机操作界面，几乎可全盘控制整个显示系统。我们认为这套集成软件完善了“大屏幕显示控制系统”的概念，因为一个系统只有有了一套完善的集成软件，整个组合才可以称上真正的“系统”。我们的大屏幕系统集成控制软件，实现控制计算机具有大屏幕虚拟控制窗口，能自如地完成对组合屏显示的远程异地操作等。显示墙应用管理系统软件基于TCP/IP网络协议，可实现对大屏幕拼接墙的多用户远程操作、显示模式管理、信号源管理等强大功能。

29、该软件安装在用户的专用控制PC上，使得LCD显示拼接墙的操控方便快捷，操作界面友好直观，彻底改变了传统大屏幕墙操作复杂等缺陷。软件的主要特点有： 基于TCP/IP网络的多用户实时操作 实现对多种信号源定义、调度和管理 实现任意信号源窗口模式组合的定义、编辑 实现自定义多种显示模式灵活调用 支持多点远程控制 支持硬件设备控制模块插件，可不断扩充系统功能 用户设备管理如下图：控制功能在同一操作界面下实现视频信号、RGB信号的切换、显示、控制功能可以将多路视频信号输入中的任意路数以视频窗口的形式在大屏幕显示墙上显示出来。包括单屏显示、组合屏、共屏显示等可以实现任意信号在任意单屏、多屏（如22、23等

30、）、整屏（34）上的显示每幅视频图像均为实时图像。可以实现多路视频信号的巡检、定时切换、分组切换等功能可以设置显示预案，通过一次鼠标操作便可以将特定的一组信号，包括视频信号、RGB信号、网络计算机信号，以预先设计好的方式显示出来，大大节约了时间，减少了操作失误。在简单的中文界面中有一视频预览窗口。视频预览窗口可以于上大屏幕前预览需在大屏幕上显示的视频图像，做到对上大屏幕视频信号状况了如指掌，减少误操作，特别是异地远程操作时。软件功能特点1. 中文操作界面的大屏幕管理控制软件，大屏幕控制软件应可以安装在用户pc机（工作站）上，并与用户系统兼容，不影响用户原来各种应用系统的运行2. 基于RS232 串口远程控制；每单元支持两路RS232 环出3. 24小时持续工作；4. 开放底层通讯协议，便于用户灵活采用第三方中控系统或自行5. 实现信号源窗口模式组合的定义、编辑，实现任意信号源窗口模式组合的控制；实现自定义多种显示模式存储 调用；并具有集中控制能力。6. 实现自定义多种显示模式灵活调用，支持多点远程控制7. 支持硬件设备模块扩容，可不断扩充系统功能8. 在同一操作界面下实现视频信号、RGB信号、网络计算机信号的切换、显示、控制功能。9. 在统一的图形操作界面下，通过简单的鼠标操作，便可以完成对集成系统中各项参数、预案的设置、调