大屏幕拼接融合显示系统

一：大屏幕系统概述

1.1：工程设计目标

大屏幕显示系统在信息监控及事务处理中的直观、灵活、可扩充性、信息网络技术适用性等优势受到各生产调度中心的肯定和重视。通过我公司的精心设计将为用户建设一套技术先进、功能完善、性能稳定、安全可靠、操作方便、扩展方便、性价比高的大屏幕显示系统。

1.2：大屏幕系统概述

大屏幕显示系统能够灵活方便地提供一个内容丰富、准确高效的信息图像显示平台，一个贴近实战需要的综合信息显示界面，能够对各路视频信号、计算机信号、网络资源和相关资讯进行实时的监控、分析和智能化管理，使监管人员能及时提出预案、方案和决策意见，确保调度指挥系统的决策、命令能够稳妥迅速地传达执行并反馈，从而保证整个指挥系统具有联动性、高效性、完整性。

DLP大屏幕显示系统采用LED光源的DLP(数字光处理)显示技术；屏体采用无缝拼接技术，保证屏幕的完美拼接及显示效果；同时采用多屏图像拼接处理技术、网络技术、矩阵切换技术、集中控制技术等，使整个系统具有高度的智能化控制和丰富的信号处理接口。系统配置一套交互式数字平台，通过网络与DLP大屏幕系统连接实现交互联动，可完成快速部署指挥功能，通过数字交互平台的配套应用软件还可实现标准电子白板的各种图像演示和日常会议培训功能。

大屏幕显示组合规模

大屏幕显示系统由基于DLP技术的投影单元（含单元箱体、 DLP投影机、专业背投影显示屏幕、内置图像处理模块）、多屏拼接控制器、前端矩阵切换器、专用系统控制软件及相关外围设备（框架、底座、线缆等）组成。

根据实际工程实施经验，建议组合屏底座高度在0.8米左右，具体高度可根据现场情况确定，控制台到大屏幕的观看距离不小于3.5米。同时，为了方便安装维护，投影单元箱体后面至少保留800mm宽的维修通道。

显示单元及拼接墙体根据施工现场情况定制尺寸。

系统整体结构特点

在该设计方案中，对大屏幕显示系统进行以下设计：

大屏幕系统选用一台具有多路数DVI输出端口的多屏拼接控制器、配合相应的前端高清光纤矩阵切换器，构成多通道、分布式的全屏信号处理显示系统。下图为大屏幕系统图(矩阵为选配)：

1.3：系统特点：

ö 采用多通道的图像处理模式，使大屏幕整体系统可靠性大大提高。

ö 采用高性能多屏拼接控制器，可实现多路网络/(DVI或高清光纤电脑信号)/视频图像的全屏任意开窗显示

ö 图像显示模式更多，除了任意跨屏开窗形式，还可令多路视频图像在全屏上以M×N的形式组合放大显示

ö 视频信号和DVI或高清光纤电脑信号可直通上屏显示，图像质量和实时性不受任何影响

ö 多通道的方式减轻了多屏拼接控制器负担，使其保持良好的处理速度和显示驱动能力

ö 多通道的方式使系统具有了应急备份功能，当拼接控制器发生故障时，视频信号和DVI或高清光纤电脑信号仍然能在大屏幕上显示

ö 处理器与投影单元之间采用一一对应的星型连接方式，保证了每个投影单元都有一个独立的显示通道接入

大屏幕显示系统拓扑结构

大屏幕显示系统功能方框图

二：大屏幕显示系统功能

利用强大的大屏幕系统软件，充分调动和利用所配置的硬件设备的所有功能使大屏幕的硬件功能充分的发挥，使整个大屏幕显示系统具有如下功能。

2.1 DLP灵活的显示方式

直通显示

支持RGB、复合视频、DVI数字信号及高清光纤信号输入。全硬件独立通道处理，支持直通显示及实现任意M×N方式拼接显示。

整个大屏幕显示系统中，多块图像处理模块组成一套功能强大的内置图像处理系统。这些模块能够根据图像的拼接组合和大小，自动对输入的信号进行分割和放大显示。如对于一个2×2拼接图像，在无需任何外加处理设备的情况下，视频图像或计算机图形，可以直接显示在整个2×2大屏幕上，而实际上，每块屏只显示其中的四分之一画面，从而达到单屏直通显示或多屏拼接显示的效果。内置图像处理模块由于采用多模块分布式并行处理模式，比外置的专用图像处理器性能更强，实时性更好，系统更可靠（每个投影机的内置处理模块可以分别更换，而不影响其它投影机的显示）。

同时，通过内置图像处理模块，图像的拼接和组合操作简单方便，用户只需通过控制软件以简单的拖拉方式就可实现图像的单屏或放大跨屏显示。

结合DVI或高清光纤矩阵切换器和视频矩阵切换器，能够非常方便地实现DVI/高清光纤电脑信号和视频信号的显示，在组合屏上任意显示多窗口画面，无延时、无抖动。 同时，矩阵切换器的切换控制可以通过系统控制软件进行集中控制。

通过控制软件，操作员可以通过模式存储和调用方式，非常简单地控制屏幕图像地切换、缩放和定位。

任意开窗漫游显示

利用功能强大的多屏拼接控制器，大屏幕系统能够灵活地显示计算机网络图形、视频图像和DVI或高清光纤电脑信号，三者可以任意组合、缩放、叠加。完整的数字处理、传输和显示方式，保证了显示画面的高质量。

通过多屏拼接控制器，可以连接用户的计算机网络，将网络上的计算机图形调到多屏拼接控制器的图形界面上。

视频信号可以通过多屏拼接控制器的视频输入端口接入，通过软件以开窗的方式显示在多屏拼接控制器的图形界面上。

DVI或高清光纤电脑信号也可以通过多屏拼接控制器的DVI或高清光纤电脑信号捕获模块输入，以软件开窗的方式显示在多屏拼接控制器的图形界面上。

网络图形、视频窗口、VGA窗口，三者根据实际需要组合显示在大屏幕上，灵活方便。

混合显示

直通显示方式，实现了图像的M×N跨屏拼接效果。同外置多屏拼接控制器，实现了图像的任意组合缩放显示。用户可以通过系统控制软件，实现两种显示模式的完美组合，获得最佳的显示效果。

2.2 DLP强大的显示功能

网络信号显示

1）具有多网络连接功能，大屏幕上打开的网络窗口无限制。支持TCP/IP协议协议，支持Unix等操作平台上各种网络工作站的各种应用软件生成的图形、数据的动态实时显示。图形可单屏显示，也可跨屏拼接或全屏显示，画面无延时，无抖动。

2）网络上的工作站经网络将数据输入控制器后，无论计算机运行软件是何种分辨率，都会自动适应，并以同等分辨率显示，与原有工作站的显示屏幕及大屏幕的分辨率无关。

3）网络上的所有工作站均可在授权情况下通过网络方式在大屏幕上显示。

4）网络上的所有工作站均可在授权情况下利用所提供的控制软件对大屏幕进行信号切换、开窗等操作。

计算机信号显示

1）通过DVI或高清光纤电脑信号开窗方式，大屏幕上显示的内容同工作站上的内容完全一致。在大屏幕上能进行用户应用程序的操作，保证在大屏幕上对应窗口、图形操作等同于在工作站显示器的全部操作。

2）兼容任何分辨率的计算机图形，图像光滑、无像素感，可兼容视频信号、数字信号和高清光纤电脑信号。

3）支持各种信号源输入的汉字在大屏幕上的正确显示，屏间拼缝不会产生图形和文字错位现象。

视频信号显示

1）全制式视频信号接收。

2）对于输入的视频信号具有局部放大功能。

3）采用视频图像增强技术使图像对比度、色彩度、层次感更高。

普通视频放大到1024×768 经过视频图像增强技术处理后的图像

信号综合处理

1）整个拼接屏作为一个没有分隔的虚拟屏，对所开的窗口不受物理拼缝的限制。可对多路输入信号（包括机算机、网络和视频）的画面任意进行灵活开窗显示，完成多画面、多层次叠加，任意缩放、移动和漫游等功能，并可实现画中画功能，可在单屏内实现1/4画面同时显示，所有画面可任意排放。

2）采用多通道的处理方式，使系统整体性能更加可靠。具有视频信号和计算机信号的直通显示功能。

3）系统对网络、视频及DVI或高清光纤电脑信号具有相同的拼接能力，达到无缝拼接，并且拼接的图形比例正确，画面无延时，无抖动。

4）通过控制器显示的视频图像窗口、DVI或高清光纤电脑信号窗口和网络窗口都可以同时显示，并能任意缩放、同屏、多路分屏、分区、整屏和跨屏混合显示，这些窗口之间可以覆盖，相互不受影响，完全动态实时，无延迟、无丢帧、无白窗。

2.3 显示效果及图像拼接

1）投影屏幕亮度均匀、显示清晰、图像失真小，无眩光，色彩还原真实，在室内正常办公环境下能显示清晰明亮的图形、图像效果。

2）系统采用软件拼接技术保证分辨率叠加，使高分辨率、大容量图形能在整屏上清晰显示。

3）支持多屏图像拼接，用户可在任意位置开启多个窗口显示网络画面，窗口画面可自由缩放、跨屏移动、不受物理拼缝限制，显示的窗口数量不受限制，并有足够的控制速度。所有类型的显示画面能从单屏显示按相应比例无级放大到全屏，图形不变形。整个屏幕亮度均匀，无暗角或亮角现象，画面稳定无闪烁。系统采用软件控制窗口的拼接与分割，屏与屏之间的拼缝不影响字符和图形的正确显示。

2.4系统开放性

1）系统的通讯协议向用户开放，使用户系统能更好的与本系统融合。

2）系统具有二次开发接口，满足用户维护软件、开发新的应用软件的需求。利用此接口，大屏幕控制系统可向用户综合管理系统开放，完成用户指定的特殊功能需求。

2.5 系统控制

1）全中文操作界面，所见即所得的操作和显示。可简单通过鼠标点击、拖动完成大屏幕图像的放大和缩小等所有操作。

2）大屏幕控制系统对大屏幕硬件提供了强大的资源管理功能，不但支持本地控制还支持远程控制。所有控制均可在一台电脑上完成，控制内容含盖了如开关投影机功能，对亮度、对比度、信号切换、信号监控等功能。可同时对任意台投影机进行控制，并实现整屏对比度、亮度的调节。

3）大屏幕系统提供丰富的预案编辑功能（预先制订拼接显示方式并保存），在日常运行时，可以通过简单的模式调用方式切换显示画面，一个简单的预案调用，就能够使投影机、矩阵切换器等相关设备自动完成联动控制，不必分好几步操作。预案标准设置数量无限制，可随时进行编辑，存储、修改方便迅速。预案可以人工调用或事先定义好后定时执行。也可通过二次开发功能预先定义若干条件，一旦具备这些条件，系统能通过软件触发执行相应的预案模式达到相应的显示效果。

4）提供远程多鼠标管理功能。系统不但可在调度中心控制台使用单一的鼠标或键盘进行对大屏幕系统的控制，还可经由网络取得拼接控制系统的鼠标、键盘控制权进行远程控制。并且各个用户可采用不同颜色的活动鼠标，且鼠标光标的大小不受限制，使其能在大屏幕上清晰可见。

5）通过对多个操作人员使用权限的设置，可使多个用户利用各自的工作站鼠标或键盘同时在大屏幕上的各自区域内开窗，能随时将显示器的显示内容上大屏幕显示和退出显示，改变窗口位置及大小，以及在各自窗口内进行用户应用程序的所有操作等。屏幕上不同操作者可用不同颜色的鼠标区分，便于操作人员对各自应用窗口的操作而且互不影响。

6）系统控制软件功能强大，操作界面简单实用。通过一台计算机就可完成对大屏幕的操作。软件不但能够控制调整投影机的显示参数，还能够集成其它附加设备，如矩阵切换器，摄像云台控制等。管理员可方便地对各类信号进行切换及图像显示位置改变等控制。

7）提供权限设置功能，使不同用户拥有不同权限完成对大屏幕的不同层次的操作。

8）具有光源时间统计报警功能。可在大屏幕系统软件中读取统计数值。

9）结合crestron、amx等控制设备使大屏幕拼接系统操作简洁明了。