液晶大屏幕拼接显示墙系统技术方案设计书.doc

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1、液晶拼接显示墙系统技术方案书液晶大屏幕拼接显示墙系统技术方案设计书目 录第一章 用户需求与系统方案31. 系统概述32. 系统组成53. 系统功能74. 系统显示模式75. 主要设备性能和指标105.5四画面分割器15第一章 用户需求与系统方案1. 系统概述1.1 需求分析VTRON液晶拼接墙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。以其卓越的显示性能，已经成为人们认同的当前最高端、最理想的液晶监视器显

2、示屏。采用先进、高速图像处理技术，能够实现了多路高速视频信号的处理，以高清晰度、高亮度与高色域的液晶显示技术、嵌入式硬件拼接技术、多屏图像处理技术、信号切换技术等合为一体，形成一个拥有高亮度、高清晰度、低功耗、高寿命、先进的液晶拼接墙显示系统。为了满足集中信息显示的要求，需要建立液晶拼接墙系统。并有以下需求：1） 可靠性高，安全性高，操纵灵活，容易扩展，方便整合系统应采用先进的技术和系统结构，提高系统可靠性和安全性，不能对其他子系统造成安全影响和环境影响。减少故障带来的影响；提供冗余配置，具备模块设计，具备扩展能力；采用统一的控制管理系统，可以灵活操作，同时提供二次开发接口，方便和其他系统进行

3、整合。2） 图像显示效果清晰稳定图像显示效果清晰，屏幕亮度高显示均匀，色彩还原真实，图像失真小，显示稳定性高，使用寿命长，能满足724小时长期连续显示的要求。3） 各种显示信号的接入能力能够显示Windows、UNIX、Linux等主流操作系统的计算机图像信号，能够显示PAL/NTSC/SECAM/1080p/1080i/720p等各种视频信号统一显示和功能分区显示。整个显示系统可作为统一显示平台整屏各种信号，如显示欢迎辞等。同时，可分为多个功能区，各功能区将按照职能需要显示各种信号。4） 统一管理和分区独立管理整个显示系统可作为统一平台进行管理，如在全屏任意位置调用任意信号显示等。同时，各功

4、能区可独立管理，如对所在区域进行开关机、在该区域内调用显示信号等。5） 高分辨率图形显示整个显示系统能提供27321536的高分辨率统一显示平台，能够显示27321536的高分辨率图形。6） 输入信号扩展能力整个显示系统对输入信号数量留有一定的余地，日后能够扩展信号接入能力。基于上述的要求，我们提出如下的设计思路：1) 使用液晶DID显示单元组成大屏幕显示墙体，提供良好的显示效果。2) 通过液晶拼接墙系统专用管理控制系统VWAS实现对大屏幕的整体控制和管理。1.2 设计思路本系统工程项目具有先进实用、安全可靠，美观大方、可扩展，结构开放。维护简便等特点。1） 系统的先进实用性本方案中，全部采用

5、VTRON的全套产品，使用最新的LCD显示技术，从而保证产品的高质量。2） 系统的安全可靠性 我公司提供的液晶DID显示单元采用工业设计，支持724小时连续不间断工作模式，由目前最高端的液晶屏幕经过了专业的结构特殊处理后组成，具有高亮度、高对比度、更好的彩色饱和度、更宽的视角、更好的可靠性、影像稳定不闪烁、较长的使用寿命等特征。超过50000小时的使用寿命且长时间工作后图像稳定没任何变化，没有任何需要定期更换的耗材设备。3） 系统美观大方整个拼接墙系统可以清晰、逼真、明亮地显示各种信息内容；所有的设计完全从人体工程学的角度着手，使得用户获取相应信息的同时享受到良好的视觉效果，同时整个调度室布局

6、合理。4） 系统的可扩展性符合国内和国际有关标准，采用模块化结构，确保系统的可扩展性和兼容性。扩容时仅需增加显示单元个数和图形卡数量，在软件上进行重新设置即可。5） 系统开放性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。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，大屏管理软件可以向用户的综合管理系统开放，完成用户指定的特殊功能需求。2. 系统组成根据本项目的需求及需要实现的功能及效果，充分依据我们的设计思路，屏幕显示系统主要由以下几部分组成：1) 4622液晶DID显示单元拼接墙体2) 显示墙应用管理系统（VWAS）软件3) RGB、视频矩阵4)

7、线缆、机架和底座等周边设备图 1 液晶拼接墙系统结构图本方案提供的液晶大屏幕显示系统拼接墙由4套46液晶DID显示单元，以2（行）2（列）的方式拼接而成。规格如下： 单屏面积：1025.7mm (宽) 579.8mm (高) 0.59m整屏面积：1025.7mm (宽) 2 579.8mm (高) 2=2051.4mm (宽) 1159.6mm (高) 2.38m3. 系统功能1）液晶显示拼接系统直接显示功能每个液晶显示单元具备1路AV输入接口、1路YPbPr接口、1路VGA接口，显示单元可以处理复合视频、S-Video、分量视频、独立的计算机信号和数字视频信号，这些信号可以通过切换输入对应的

8、显示通道，实现信号源在单屏显示，通过单元内部环接链路实现M*N的放大显示。4. 系统显示模式液晶拼接墙系统可以完成各种显示模式，用以显示用户的各种输入信号。具体模式可根据用户需要进行制定。1） 全屏显示，高分辨率应用全墙可形成一个超高分辨率的统一显示平台，既可以全墙显示超高分辨率的大型完整的电子地图和GIS系统等，也可以在兄弟单位和上级领导来参观学习时方便快捷的实现显示标语、欢迎词或高分辨率的演示图片，各种信号以窗口形式显示，并可以在全墙范围内任意缩放、跨屏漫游。22全墙分辨率为：（13662）（7682）= 27321536图 2 全墙高分辨图片显示模式2） 相关视频信号、计算机信号显示视频

9、信号：各类复合视频监控信息、摄像机、录像机、大小影碟机、均可以实现窗口的形式在拼接墙上任意位置任意移动、无级缩放、跨屏或者重叠等显示方式。图 3 Video窗口的显示模式RGB信号：本地的Windows操作系统计算机信号或者UNIX操作系统计算机信号可以窗口的形式在拼接墙上快速显示；并且显示窗口可以任意缩放、跨屏移动、叠加或全屏的方式实时显示。图 4 RGB窗口的显示模式各类信号混合显示：视频信号、RGB信号应用均可同时在大屏幕上以各自方式显示，互不干扰。或者把大屏幕根据应用系统的需要，进行分区域显示，并分区域控制。用户可以根据需要，把各种信号的显示和位置存储为模式，在用户需要的时候直接切换，

10、即可即时按照模式定义显示窗口，或者进而定义预案，按照需要自动调用或者切换各种显示模式，实现对大屏幕显示系统的自动化控制管理。图 5 各类信号混合显示模式以上几种显示模式图只是实际应用中的几种类型，在实际使用中可以根据用户的需求设计相应的显示模式。5. 主要设备性能和指标5.1. 液晶DID显示单元5.2 液晶DID显示单元的特点本项目采用的是液晶DID显示单元，该款单元由目前最高端的液晶屏幕经过了专业的结构特殊处理后组成，具有高亮度、高对比度、优秀的色彩饱和度、宽视角、高可靠性、影像稳定不闪烁、使用寿命长等特征。 高清显示本项目采用的液晶DID显示单元具有全屏幕高清显示功能，最高可达1080P

11、输入显示。 输入接口丰富液晶DID显示单元具有丰富的输入输出接口，VGA、YPbPr、AV接口端子，可接电脑和各种视频设备。 高亮度本项目采用的液晶DID显示单元具有高亮度输出，可以达到700 cd/m2。 高对比度本项目采用的液晶DID显示单元的对比度与普通的液晶屏相比，要高出一倍以上，达到3000：1。 优秀的色彩饱和度液晶DID显示单元采用先进的色彩校准技术，除了对静止画面进行色彩校准外，还能对动态画面进行色彩的校准，确保了画面输出的精确和稳定。 超宽视角全新的“超宽视角延展技术”（S-PVA&S-IPS），保证在上下左右178度视角内观看到的图像不变形，色彩无失真。 高可靠性家用电视、

12、PC所采用的液晶屏不能负荷24小时连续使用，液晶DID显示单元为监视器所设计，可以24小时连续工作。 影像稳定不闪烁由于LCD每一个点在接收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，而不像CRT那样需要不断刷新亮点。因此，LCD亮度均匀、画质高而且绝对不会闪烁。 使用寿命长液晶DID显示单元所用的背光源使用寿命均可达5万小时以上，这就确保了拼接幕墙使用的每片液晶屏在长时间使用后的亮度、对比度和色度的一致性并且确保拼接墙的使用寿命。 窄边设计拼接单元尺寸及拼接缝隙说明单元尺寸46 (DID屏) 16:91025.7mm579.8mm 6.7mm拼接缝隙图 6 46 32 液晶拼接墙实物图 灵活多变的拼接

13、显示组合功能液晶拼接墙可以根据不同用户的要求进行个性化设计，可以选择单屏显示、整屏显示、任意组合显示、图像漫游、图像叠加等功能。 先进的屏幕参数高校功能针对液晶拼接幕墙使用液晶屏和驱动电路可能存在参数不一致问题，液晶拼接墙系统中采用了亮度、对比度、色度、白平衡的调整功能，调试后，参数自动保存，从而保证了整幅拼接屏幕的色彩一致性和亮度的均匀性。 环保健康液晶拼接墙发热量小、无辐射、无闪烁、不伤眼、不含有害物质（如铅、汞、镉和铬等），是新一代的环保健康拼接墙。 美观的墙体结构 5.2.1. 液晶DID显示单元主要技术参数单元显示特能超薄窄边设计6.7mm屏幕尺寸46寸屏幕高宽比16：9物理分辨率1

14、366768点距(mm)0.7455 X 0.7455亮度700cd/对比度3000：1可视角(H/V)178/178显示面积(mm)10184(H)572.4(V)使用寿命50000小时功耗250W电源100-240V 50/60Hz 4A显示墙拼接属性接接方式2行2列安装方式立柜或壁挂式信 输入信号信号输入VIDEOYCrCb/S-video/CVBS 1通道，3BNCRGB 数字RGB 1通道，DVI-D模拟RGB 1通道，5BNC控制输入RS232C/RS422输出信号输出数字RGB DVI-D控制输出RS422使用环境温 度5-40相对湿度20-80（无结露状况）注：指标如有变动，以

15、产品所附说明书为准。5.4. 大屏幕管理控制系统控制软件5.4.1. VWAS大屏幕控制管理系统软件VTRON大屏幕控制管理系统（VWAS）是大屏幕显示系统专用管理系统。通过VWAS管理软件，可以实现对大屏幕显示系统的硬件、信号、显示等进行方便的管理和控制。VWAS基于Windows 3000/XP操作系统，支持串口控制协议。VWAS完全以VTRON大屏幕显示系统的系统结构为基础进行开发，对大屏幕各组件如液晶显示单元、矩阵等设备进行最方便、实时的控制。VWAS完全采用中文控制界面，支持菜单管理，优化操作过程，通过单一界面即可实现所有的管理控制功能。图 7 VWAS管理软件界面5.3.1.1 V

16、WAS的系统结构VWAS采用模块化的系统架构，分为服务器端和客户端部分：1） VWAS服务器端包括VWAS服务程序、多串口并发访问程序、中控设备代理程序等，主要负责各种资源的管理、用户认证和客户端管理，同时接受管理控制信息，并按照系统设置，向各设备发送可识别的控制代码，协调各设备共同工作。VWAS服务器端安装在专用的控制电脑上，控制电脑通过VWAS客户端、显示单元、矩阵系统、中控系统等进行通讯。2） VWAS客户端VWAS客户端提供认证客户端，以及控制界面并接受控制操作。VWAS客户端和服务器端安装在同一台控制计算机上。5.3.1.2 VWAS的管理控制功能通过VWAS可以实现大屏幕管理控制的

17、各种功能：1） 用户管理包括用户资料数据库的管理，提供客户端的用户认证过程、授权控制等。2） 设备管理显示系统内如显示器、矩阵等，可通过VWAS对其进行各种设置，从而控制这些设备。3） 信号源管理用于管理在大屏幕上显示的各种视频信号、计算机信号的相关信息，包括来源、信号特点、信号路由等。4） 显示单元管理在VWAS的虚拟屏上实现对液晶拼接墙的各个单元进行开/关机操作，或者管理单元的显示模式等。5.5四画面分割器 外观画面分割器可分用监控用画面分割器及大屏系统用的画面分割器:监控用画面分割器有四分割、九分割、十六分割几种，可以在一台监视器上同时显示 4、9、16个摄像机的图像，也可以送到录像机上

18、记录。 四分割是最常用的设备之一，其性能价格比也较好，图像的质量和连续性可以满足大部分要求。九分割和十六分割价格较贵，而且分割后每路图像的分辨率和连续性都会下降，录像效果不好。 另外还有六分割、八分割、双四分割设备，但图像比率、清晰度、连续性并不理想，市场使用率很低，大部分分割器除了可以同时显示图像外，也可以显示单幅画面，可以叠加时间和字符，设置自动切换，连报警器材等。画面分割器的基本工作原理:采用图像压缩和数字化处理的方法，把几个画面按同样的比例压缩在一个监视器的屏幕上。有的还带有内置顺序切换器的功能，此功能可将各摄像机输入的全屏画面按顺序和间隔时间轮流输出显示在监视器上(如同切换主机轮流切

19、换画面那样)，并可用录像机按上述的顺序和时间间隔记录下来。其间隔时间一般是可调的。画面分割器的主要性能:1.全压缩图像，数字化处理的彩色/黑白画面分割器；2.四路(或九、十六路)视频输入并带有四路(或九、十六路)的环接输出；3.内置可调校时间的顺序切换器和独立的切换输出。根据摄像机的编号对全屏画面按顺序切换显示，敏路画面的显示时间可由 连接图用户自己进行优化编程调整； 4.高解像度以及实时更新率。画面指标为512512象素，更新率为25-30场/秒；5.录像带重放时可实现1/4(或1/9、1/16)画面到全屏画面变焦(还原为实时全屏画面)； 6.与标准的SUPER-VHS录像机兼容(有的还具有

20、S-VHS接口)；7.有报警输入/输出接口，可与报警系统联动。报警时可调用全屏画面并产生报警输出信号启动录像机或其它相关设备。也就是说，当报警信号产生时，与该警报相关区域的场景将以全屏画面显示出来，并可自动录像。用户可自行设定警报的持续时间和录像的持续时间。报警输入 画面分割效果接口数目与画面输入数目相同；8.八个字符的摄像机名称。用户可自己编程设定给每个摄像机最多达八个字符的名称；9.报警画面叠加、视频信号丢失指标。该功能可方便用户快速检查出现丢失的原因； 10.设置屏幕菜单编程/调用。编程简单、操作容易，人-机界面友好； 11.电子保险锁。用户可自行设定密码，被允许的操作者才能进行系统的操

21、作画面分割器的技术参数:视频标准PAL：50场/秒/路 NTSC：60场/秒/路 解像度PAL：720576 NTSC：720480 视频输入9路BNC带环通 1.0Vp-p 75或高阻 视频输出主监视器 1路 1.0Vp-p 75 录像输入BNC 1.0Vp-p 75/S-VHS 录像输出BNC 1.0Vp-p 75/S-VHS 报警输入4路TTL 高低电平输入，每一路摄像机配一个输入端子 报警输出1路可编程常开或常闭 报警持续时间可编程2-999秒，初始化值为4秒 报警方式视频丢失报警，视频移动报警，外部报警 画面显示格式顺序切换，单画面，画中画，画面冻结功能 电子放大 控制接口RS232

22、/RS485 电源功耗DC12V 18W 环境温度-3060 画面分割器的功能：画面分割器用模块化的功能单元设计，采用最新图像处理专用技术和专用器件，运用微电脑控制技术和数字图像处理技术,信号通道输入输出的数量按需定制，具有非常强大的系统灵活性和扩展性。为国内外首创的、以硬件结构为主的高科技产品。专为大中型的监控、调度、指挥中心设计理想产品!产品广泛应用于电信、铁路、银行、校园、家居等多个领域，经历各种环境的严格考验，得到用户的普遍认可。VGA画面分割器又称VGA分割器、多窗口控制器、视频分割器、VGA分屏器等，是专业的视频画面处理与控制设备,其作用是在高分辨率的显示设备(投影机、大屏幕液晶电

23、视或者LCD大屏)上以全屏或多窗口模式显示多路VGA或视频图像；也就是将多路(一般为4路)VGA或者视频的画面,每一个全画面缩小成任意大小并放置于不同位置从而在屏幕上组合成多画面分割显示。VGA画面分割器采用纯硬件结构设计,无操作系统亦无需电脑或者启动其他软件等操作，整个系统完全封闭式运行，操作简单方便，其稳定性大大高于其他基于WINDOWS操作系统的“计算机板卡”方式和嵌入式系统设计的传统控制器。 VGA画面分割器可以实行简化功能，简单控制的方式，对组合的窗口实行固定显示，也可以对视窗大小/显示位置/图像比例进行调整和变换，实现画面的漫游、叠加还有透明度设置。VGA画面分割器可接受高分辨率RGB/VGA、Svideo及复合视频等多种格式的视频信号，并将输入信号组合成多窗口形式,统一输出一路VGA/RGB信号。VGA画面分割器特别针对目前显示器件的数字平板化,大尺寸化应用, 解决分割器信号在大尺寸平板显示设备上出现的画面不流畅、马赛克、画面粗糙等画质问题。 2020年1月 第 18 页