超窄边液晶拼接显示系统技术方案文档格式.docx
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它将目前最卓越的DID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,先进的液晶拼接幕墙显示系统,整个系统可与计算机系统、视频监控系统和其它独立计算机工作站相联,实现这些计算机图形和视频图像信息的综合显示,形成一套功能完善、技术先进的信息发布显示管理控制系统,满足不同行业大屏显示的实际需求。
第2章方案设计
2.1设计依据
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T15-92
《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95
《智能建筑设计规范》GB50045-95
《工业企业通讯设计规范》GBJ42-81
《工业企业通信接地设计规范》GBJ115-87
2.2设计原则
超窄边液晶拼接幕墙显示系统是其他所有子系统产生的信息的终端表达设备,一个好的大屏拼接幕墙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。
在当今拼接幕墙大屏幕显示领域,产品种类繁多,技术日益更新。
我们从系统的可用性、先进性、可靠性和经济性出发,设计该超窄边液晶拼接幕墙显示系统。
2.2.1系统可用性
根据客户对大屏幕拼接幕墙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。
利用LCD液晶内置图像处理系统,配合信号切换,可以选择任一路信号在大屏幕上的显示;
选择外置图像处理器,通过中文控制软件,实现大屏幕显示系统的图像拼接成全屏或单屏显示。
2.2.2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多媒体技术的发展水平,具有前瞻性和完整性。
LCD液晶是当今世界的最新显示和处理技术。
作为大屏幕显示系统的显示单元,不但能够直接输入RGB和Video信号,还可以通过图像处理系统,实现图像的任意缩放,配合信号切换可以实现多路信号的同时输入并可任意选择一路信号在大屏幕上任一单屏的显示。
全中文控制软件,不但具有强大的显示控制功能和简易直观的操作界面,而且还具有独特的图像拼接自动调整功能。
系统控制主机通过RS-232与幕墙实行串行通信,可实现对幕墙系统信号和各种相关功能的具体控制,具有操作简单方便、适用性强等特点。
为满足各类大型显示中心应用特点,所采用的大屏幕显示系统除应具备优良的显示特性,如高亮度、对比度、高分辨率、宽视角、亮度及色彩均匀外,更应具备能够长期连续、安全稳定运行的特性,同时为降低日常维护和维修对资金和时间的浪费,该显示系统应满足“维护简便、无耗材”的要求。
超窄边液晶拼接大屏幕显示系统,显示部分采用我司独有技术和先进工艺制造的“窄边”液晶单元,显示质量优异,同时全数字化高集成电路设计确保了系统稳定性。
拼接幕墙采用自主研发的嵌入式拼接系统,突破了传统PCI插卡式系统复杂、分时处理、故障率高等缺陷,实现了功能强大、系统稳定、操作简单的新一代液晶拼接幕墙。
我司液晶通过CE以及CCC认证,其产品平均无故障时间大于60,000小时,核心部件寿命超过50,000小时,具有极高的可靠性。
系统整体模块化的设计,为系统安装调试和维护提供了更为简捷的操作。
2.2.3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方便、维护简单、管理简便。
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。
由于采用先进的等离子显示技术,等离子拼接大屏幕24小时长期连续运行不会对显示单元产生任何损坏,对显示效果没有任何影响。
从安装调试完毕到使用数年后,都能保持相同的显示效果,达到同样的清晰度、分辨率、显示精度。
2.2.4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。
根据行内的经验,DLP投影电视墙一年仅灯泡的更换费用(以十块屏为例)就高达七、八万人民币。
所以,选择我司液晶显示器拼接大屏幕除了含有LCD的优势外并且有完善质保体系,质量稳定、服务优良的国际知名产品才是明智的选择。
总而言之,总体设计原则是:
该系统设计应该是采用一个技术先进,成熟可靠,可管可用,性能优秀,灵活扩展,标准开放的系统,并且能够综合考虑到该系统的中长期发展计划,在系统结构,系统应用,系统管理,系统性能等各个方面适应未来多媒体应用的发展,最大程度地保护用户的投资。
2.3LCD的工作原理及特征
2.3.1液晶显示原理及构造
1)、液晶显示体的形成
液晶显示器较为复杂,主要的构成包括了,萤光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等等。
2)、液晶显示器的工作原理
首先液晶显示器必须先利用背光源,也就是萤光灯管投射出光源,这些光源会先经过一个偏光板然后再经过液晶,这时液晶分子的排列方式进而改变穿透液晶的光线角度。
然后这些光线接下来还必须经过前方的彩色的滤光膜与另一块偏光板。
因此我们只要改变刺激液晶的电压值就可以控制最后出现的光线强度与色彩,并进而能在液晶面板上变化出有不同深浅的颜色组合了。
4)、液晶显示特征
a)高分辨率
LCD拥有更高的分辨率。
LCD显示XGA、SVGA、VGA等分辨率的电脑信号,同时可以显示VIDEO或高清晰的DVI等信号,利用目前先进的技术,可实现真正1080P高清显示,最高分辨率可达1920x1200.
b)画面无闪烁
LCD每一个像素点由独立控制,并配备双倍扫描电路,因此即使是普通的电视信号或VCR录像带,也能呈现精细完美的画面。
c)精确的色彩还原能力
液晶显示器通常能显示高达16.7M种以上的色彩,提供了完美的13位灰阶,辅以丰富灰阶,能够呈现色彩更饱满、更艳丽的画面。
d)宽屏显示模式
大屏液晶显示器屏幕比例为16:
9,而非传统的4:
3,这是为用户欣赏大多数DVD影碟以及显示未来的HDTV(画面比例16:
9)信号而准备的。
e)完美的纯平面显示
液晶显示器是真正的纯平面显示器。
完全无曲率的大画面,即使边角部分也绝无变形和失真.
f)超高亮度,且亮度均匀
其亮度最高达700cd/㎡,相比其他显示设备能更好的呈现完美的图像效果,大多数其他主流显示技术都存在屏幕亮度不均匀的现象(如投影、PDP、CRT等),而由于LCD独特的显示原理,亮度非常均匀,可达到95%的均匀度,不会出现边角部分发暗的情况。
g)超薄窄边的机身设计
LCD在拥有超大显示面积的同时,机身超薄,方便安置在任何场所和位置。
超轻超薄的优点使液晶显示器成为室内大屏幕显示的最佳设备。
超窄边液晶拼接单元,其边缘最小处仅为2.7mm,拼接后拼缝仅为7.3mm,超窄边框的设计在拼接后完全不影响幕墙的整体显示效果。
h)超宽可视角度
由于液晶的发部光源来发光特性使LCD的可视角度极为宽广,在水平和垂直双方向上都高于178度,能满足不同角度的观看需求。
i)全制式接收
液晶显示器能接驳多数常用视频信号源。
包括复合视频(NTSC/PAL/SECAM),标准AV信号(Video&
Audio),DVD/HDTV以及计算机输出的VGA信号
2.4主要产品介绍
2.4.1超窄边液晶拼接幕墙
大屏窄边液晶显示器LCD(TF46SL)是目前显示技术中最先进的显示设备之一,液晶显示器既拥有比等离子显示器更优化更细腻的画质,又能显示高分辨率计算机图形。
2.4.1.1技术指标:
A、46”超窄边液晶拼接单元技术参数:
屏幕高宽比:
16:
9
亮度:
700cd/㎡
分辨率:
1366Х768
对比度:
3000:
1
单屏清晰度1080P
长Х宽:
1025.7MM×
579.8MM(W×
H)
重量:
28KG
色彩:
16.7M
可视角:
178º
/178º
响应时间:
8ms
B、超窄边液晶拼接幕墙主要技术指标
LCD屏数量任意行(3)×
任意列(4)
两屏之间间隔7.3mm(46″)
面板安装方式机柜安装或者支架安装
机柜厚度120mm(46″)
电源输入90~260VAC(50/60HZ)
功率消耗260W×
3×
4(46″)
工作环境温度0℃~50℃
工作湿度0~90%
机柜材料全钢机架
机柜尺寸按照用户需求个性化设计,机柜深度120mm(46″)
分辨率支持1920Х1200或向下兼容,也可以根据客户要求定制分辨率
清晰度1080p
亮度均匀性95%
2.53x4的拼接全屏显示方案
超窄边多屏拼接幕墙是我司为平安城市工程指挥中心研制的一款新技术产品,幕墙以46″LCD为基本显示单元,采用并行高速图形处理技术,实现多路高速视频信号的统一处理。
可以接受多种视频信号。
通过高速图像处理软件,所有输入信号可以以一个屏为单位,任意拉伸、缩放、跨屏漫游。
超窄边多屏拼接幕墙采用独特的嵌入式模块化设计技术,既可按照工程的实际需要实现任意单元和任意组合的人性化拼接。
不需要硬盘,光驱及其它海量存储设备,支持全天候运行,不需要特殊维护,性能稳定可靠。
此外,LCD多屏拼接幕墙没有任何需要定期更换的耗材和设备,维护成本极低。
功能说明:
液晶拼接幕墙具有很大的组合空间:
既可以一对一单屏拼接,也可以一对3×
4整屏拼接。
我们将根据客户对液晶拼接幕墙系统提出的系统规模和应用要求,选择合适的产品和拼接方式,提出具体实施方案,满足系统的应用需求。
系统原理说明与拓朴图
我们根据客户对输入信号的要求,选择不同的视频处理系统(监视器专用视频处理系统),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。
在显示和控制设备基础上,增加一台19寸显示器在控制中心,实现控制室控制主机屏幕信息与超窄边液晶拼接幕墙显示系统显示同步,使拼屏显示与操作电脑显示器内容一致。
通过控制软件,实现各种信号的切换、拼接成全屏显示、任意组合显示、图像拉伸显示、图像漫游显示、图像叠加显示等。
幕墙系统的基本组成:
系统框架结构图
本方案提供的液晶大屏幕显示系统拼接墙由12套46”超窄边液晶显示单元。
以3(行)×
4(列)的方式拼接而成。
规格如下:
单屏面积:
1025.7mm(宽)×
579.9mm(高)≈0.6m²
整屏面积:
4×
579.9mm(高)×
3
墙体厚度:
15CM(含支架)
2.6系统显示模式
液晶大屏幕显示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图形。
4全墙分辨率为:
(1366×
4)(768×
3)=5464×
2304
全屏显示模式
全墙高分辨图片显示模式
2)功能分区显示模式:
整个显示系统又可以根据调度中心系统分工,划分相应的显示区域。
一般各系统的图像只在本系统的显示分区显示,从而保证各系统之间工作的独立性。
功能分区显示模式
3)多路视频信号显示:
支持全制式视频输入信号,视频监控信息、摄像机、录像机、大小影碟机、彩色实物投影仪等各类视频信号源均可接入液晶显示单元。
视频信号显示
包含拼接模块及DID液晶屏、配套电源
2.7.1、拼接模块:
每片拼接模块都采用并行高速图形处理技术,实现了多路高速视频信号的统一处理,从根本上取代插卡式拼接控制器,解决了VGA信号输入数量受到限制的问题。
2.7.2、DID超窄边专用液晶拼接单元
拼接幕墙使用DID液晶屏,并经过技术处理,使其符合拼接幕墙的设计要求。
A、外框着色。
专业处理后的液晶屏外框为全黑色,与幕墙形成一个整体,美观大方。
B、液晶挂装设计。
通过对液晶屏进行结构技术处理,改变传统的液晶屏安装形式,使液晶单元装拆变得非常方便。
2.7.3、电源
拼接幕墙每一单元都有独立的开关电源模块,整机输入使用带保护地的单相三线制交流电源,并确保整个工程系统使用同一保护地。
不能使用无保护地的电源,电源线的接地脚不能破坏。
2.7.4、EIKI图形处理器
MC-ISC2000图像拼接控制器
MC-ISC2000系列网络型图像拼接控制器技术特点:
MC-ISC2000TM系列图形控制器是中达电通公司最新推出的自主开发、具有独立知识产权的多屏幕拼接显示控制系统,采用最新图形处理技术及计算机集成技术,具有独特的独立总线传输技术,系统资源占用少,稳定可靠。
可应用于网络控制中心、公共管理中心、智能交通管理中心、应急处理中心、军事监控中心、电信呼叫中心、视频会议室等,满足7×
24小时工作要求,为高端图像显示需求提供最卓越的显示技术。
支持跨平台应用
MC-ISC2000图像拼接控制器支持跨平台应用,基于PCI体系,支持MicrosoftWindowsXP、NT、2000操作系统,同时支持基于AIX、SunSolaris、Tru64UNIX、HPUnix、Linux操作系统平台的工作站画面显示,包括图形文字(包括中文、西文)、表格、曲线等。
单一逻辑屏功能,支持高分辨率图像显示
MC-ISC2000图像拼接控制器可驱动所有显示屏拼接成一个高分辨率单一逻辑显示屏,该逻辑屏的总分辨率等于所有显示屏分辨率的叠加。
强大的信号处理能力
RGB信号:
MC-ISC2000图像拼接控制器可选配支持多达16路RGB信号同时任意开窗显示,可自动检测不同RGB信号,每路RGB输入信号由独立的通道和模块对其处理,资源占用率低,稳定性好,可以实现实时、无延迟的显示。
视频信号:
MC-ISC2000图像拼接控制器具有特有的独立视频总线传输技术,可选配支持160路视频信号任意开窗显示,支持全制式视频信号输入。
网络信号:
MC-ISC2000图像拼接控制器支持将局域网上的多路网络信号(分辨率从640×
480到1600×
1200@75Hz)同时任意开窗显示,支持多网段,遵循TCP/IP协议,配有X-Server,支持X11R6/R5,可以做为UNIX系统的显示终端。
强大的图形显示功能
MC-ISC2000图像拼接控制器采用最新图形加速技术,每个输出通道都配有独立的图形加速处理器,具有16MB或32MBSGRAM。
所有类型的显示画面都能从单屏显示按相应比例无级放大到全屏显示,全屏范围内显示图形不变形。
高可靠性
支持热插拔:
MC-ISC2000图像拼接控制器所有主要部件(如电源、各种板卡等)都支持热插拔功能,任何带电插拔操作都不会影响系统其它部分的正常运行。
冗余电源设计:
MC-ISC2000图像拼接控制器可配置热插拔冗余热交换双电源,保证系统的不间断稳定运行。
良好的散热设计:
MC-ISC2000图像拼接控制器配置有专用冷却系统,系统可对风扇进行主动式转速控制和故障探测;
通过专业的机箱气流通路设计,有效控制机箱内温度稳定,确保系统稳定运行。
系统具有自动电源故障报警、自动风扇故障报警、温度感应报警等功能。
ECC内存校验:
系统内存和高速二级缓存均具有ECC校验功能,能够检测二位内存错误,并可自动纠正其中一位内存错误,基本杜绝了因内存错误引起的宕机。
灵活的控制功能
支持远程控制:
MC-ISC2000图像拼接控制器支持本地控制,同时也支持网络访问和远程控制。
支持多用户控制:
支持多个用户同时对大屏幕进行操作控制,即可以设定不同的用户分别控制与操作显示墙的不同区域,也可以设定不同用户可同时对显示墙的同一区域进行控制与操作。
优先级控制和权限控制:
对于不同级别的操作员提供不同的控制权限,拥有某种控制权限的操作员,可以在网络上的任意一台计算机上输入自己的控制密码,便可以完成相应的控制。
系统扩展能力
MC-ISC2000图像拼接控制器采用开放式结构设计,基于标准工业计算机结构,便于系统软、硬件升级,扩展性能非常灵活。
支持多台并联或级联,可组成主从结构的多控制器系统,以满足超大型拼接显示墙的图像控制要求,最多可驱动多达256个显示通道。
EIKIMC-ISC2000图像拼接控制器配置
根据本项目工程需求,采用MC-ISC2000-系列图像拼接控制器:
主板
处理器
标准配置IntelP42.8G以上
系统内存
标准配置512MDDR,最大选配2GB
扩充插槽
12个PCI插槽,可扩充最多18个(不需扩展机箱)
硬件存储器
硬盘驱动器
标准配置80GIDE硬盘
光驱
16DVD-ROM
软盘(可选)
3.5"
1.44MB
图形显示功能
图形存储器
每个显示通道16MBSGRAM
输出通道
4-32路,可扩展
分辨率
每个输出通道640x480到1600x1200像素
色彩深度
每像素16位或32位
输出信号
DVI
视频输入
输入
输入格式
NTSC、PAL或SECAM
RGB输入
2-4路,可扩展
格式
具有任何同步类型的RGB,RGBHV、RGBs、RGsB
网络接口
协议
TCP/IP
接口
2路10/100Mbps以太网,RJ45端口。
可选配1000Mbps
通讯接口
串口
2个高速16550端口,RS232C,DB9连接器
并口
1个高速端口,ECP/EPP,DB25连接器
USB
4个端口
操作环境
温度
10℃-40℃
湿度
10-90%无冷凝
电气要求
机箱电源
标准配置ATX400W电源/可选配ATX冗余400W双电源
输入电压
AC110-240V,自动调节电源;
50-60Hz
耗电量
最大400W
触摸屏支持
内置AMX或Crestron支持
软件支持
操作系统
Windows2000/XP
控制器管理软件
可选VisionDWCS软件
安装尺寸
结构
4U,19”可上架,全钢结构
2.7.5、上位机(控制主机)
幕墙系统控制提供一个软件包,可安装于任何品牌的PC机,在windows环境下,运行软件并通过RS232串行通信,用于对幕墙的信号和各种功能的控制。
第3章系统环境设计和要求
为保证项目实施的顺利进行,保护系统设备的正常工作,设备的安装现场须满足以下环境条件:
1、安装要求
1)安装地面要求平整结实,承重力强,不变形。
2)基座一般直接与抗静电地板接触,以保证地面长期承重受力不变形。
2、操作控制台(室)装修及设备位置要求
1)操作控制电脑的位置应在拼接屏幕的正对面,要求操作员可以方便直观的看到拼接屏的操作。
如果有专门隔断的操作控制室,则操作控制室与大屏显示室之应有透明玻璃,方便操作员的观看。
2)控制电脑应尽可能位于拼接屏的正对面方向,并与拼接屏有合适的距离,以便于调试、色彩调整等操作。
3)VIDEO矩阵、VGA分配器等其他相关设备的摆放应位于幕墙旁边或后面的通道(机柜内),应尽量靠近拼接幕墙箱体的接口,减少VGA和其他线缆的走线距离。
3、光线要求
1)灯光照明建议采用内藏筒灯,灯光不宜直接对准屏幕方向,距离屏幕保持3米以外,以免影响观看效果。
2)如果控制室的窗户较大,应避免日照光线直射,用窗帘遮光,窗帘应采用深色。
4、走线及线槽要求
1)弱电线缆(VGA线、视频、网络、串口、鼠标键盘延长线等)应与强电线缆隔开走线,避免信号干扰。
如果是用走线槽,则不能共用一个走线槽,应分不同的走线槽分开走线。
2)如果是地板砖、复合木地板等固定的地面,要求从信号源(计算机VGA信号、视频信号)和控制电脑到图形控制器(或投影机接口)之间要有走线槽,走线距离越短为宜。
3)如果是抗静电地板,则走线出口处应开孔,留线缆出口。
5、空调要求
1)拼接屏背后的维修通道内要有良好的温度控制和散热措施。
如果是中央空调应有空调进、出风口,如果没有中央空调,应加设专门的空调,空调功率大小视大屏规模而定。
2)维修通道内温度与拼接屏控制室房间温度应可控制并基本保持相同。
6、供电电源
考虑到系统可能会遇到特殊情况会发生断点再通电的电流冲击,拼接单元本身具备电源保护设计,保证了
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