大屏幕显示系统设计方案
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DLP 大屏幕系统
山西阳光三极科技有限公司 二〇一三年
目录
1、系统概述 ................................................................................................................. 1
1.1设计概述 ........................................................................................................ 1 1.2设计原则 ........................................................................................................ 1 1.3设计依据 ........................................................................................................ 2 2、系统设计 ................................................................................................................. 2
2.1设计思路 ........................................................................................................ 2 2.2系统结构 ........................................................................................................ 3 2.3设备清单 ........................................................................................................ 4 2.4系统功能实现 ................................................................................................ 4 3、产品介绍 ................................................................................................................. 5
3.1 DS-D1060EL ................................................................................................... 5 3.2 DS-B10 ........................................................................................................... 8 3.3 DS-D5032SH . ................................................................................................ 13 4、大屏幕的应用 ....................................................................................................... 16
4.1项目概述 ...................................................................................................... 16 4.2系统架构 ...................................................................................................... 16 4.3系统特点 ...................................................................................................... 17 4.4系统功能 ...................................................................................................... 17 4.5客户端软件预览 .......................................................................................... 20 5、 设备清单 ............................................................................................................. 21
1、系统概述
1.1设计概述
大屏幕拼接系统建设的总体目标是：系统充分考虑到先进性、稳定性、实用性、集成性、可扩展性和经济性等原则，建成一套采用先进成熟的技术、遵循布局设计优良、设备应用合理、界面友好简便、功能有序实用、升级扩展性好的DLP 大屏幕拼接系统，以达到既能满足大屏幕图像和数据显示的需求。
本系统中，我公司根据客户需求，设计DLP 投影拼接控制解决方案。该方案结合目前最先进的图形处理技术，满足特殊行业用户的使用要求。
本方案，选用DS-D1067EL 显示单元，结合我公司生产的电信级架构产品视频综合平台等设备组成大屏幕投影显示解决方案。
1.2设计原则
为最终使用户满意，大屏幕显示系统应遵循如下设计原则：
实用性
系统能满足各种现实和潜在的需求，且达到满意的效果。
可靠性
系统能提供长时间的连续运行，且稳定可靠。
先进性
系统的功能和性能达到同档次显示系统的先进水平。
持续性
选用的高质量DLP 投影显示单元和视频综合平台，保证系统的显示效果长久不变。
经济性
在满足需求的情况下，使系统建设和使用投入的成本尽量小。
方便性
系统的调整、使用简单易行，用户操作界面友好，操作过程简捷，经短时
培训即可操作使用。
1.3设计依据
GBJ115-87《工业企业通信接地设计规范》；
GB/T50169《电气装置安装工程接地装置、施工及验收规范》；
GBF232-92《电气装置安装工程施工及验收规范》；
GB242 《电工电子产品基本环境试验规程总则》；
GB2422 《电工电子产品基本环境试验规程名词术语》；
GB2423.l 《电工电子产品基本产品试验规程，低温试验方法》；
GB2421.2 《电工电子产品基本环境试验规程，高温试验方法》。
2、系统设计
2.1设计思路
指挥中心指挥区设置显示幕墙，由LED 光源DLP 投影显示单元组成。整体电视墙使用视频综合平台解码输出显示，同时也可以实现拼接功能。
2.2系统结构
图 1 系统拓扑结构图
2.2.1解码系统
后端使用海康视频综合平台，将前端编码设备的网络视频数据解码输出到电视墙。
2.2.2显示系统
接收解码设备、PC 信号等视频数据在电视墙上显示，并进行画面拼接、开窗显示、漫游等操作。
2.3设备清单
DS-D1067EL 投影显示单元显示屏
海康威视工程专用DLP 投影显示单元能够保证设备的亮度、使用寿命、稳定性。
DLP 支架底座
支撑固定DLP 投影显示单元。
视频综合平台
工业级设计，稳定可靠，用于解码前端的视频输出上电视墙，兼容模拟和网络高清以及数字非压缩高清视频同时接入，具有DVI 和HDMI 等高清输出接口。同时能够对电视墙实现拼接功能。
高清数字传输线缆
将高清视频传输到DLP 电视墙上面显示。
PC 机
用于控制视频综合平台解码输出上墙显示以及大屏拼接。 2.4系统功能实现
DLP 大屏幕显示系统支持单屏、跨屏以及整屏显示，实现图像窗口的缩放、叠加、漫游等功能。本DLP 大屏幕显示系统能满足以下最基本使用要求：
考虑到整个系统的稳定性，视频综合平台纯硬件构架，同时可处理18路DVI 信号显示到大屏上做拼接以及漫游等功能，且每一路都能做到，无丢帧，色彩深度均能达到24位。同时有8路的VGA 输入，能够实时的将PC 等VGA 信号实时的显示到屏幕上做拼接以及漫游等功能。处理功能强大。
大屏幕支持多屏图像拼接，可多块屏拼接显示一个画面，可每块屏单独显示一个画面。
图像拼接完整。在充分考虑设备伸缩特性的前提下，组合屏物理拼接间隙不大于1mm 。
DLP 屏幕可视角度可以达到160°(H)/ 110°(V)，能够做到全屏范围内显示的图像无非线性失真。整个屏幕亮度均匀，无“暗角”或“亮角”现象，画面稳定无闪烁。
支持不同分辨率（640×480～1920×1080）的DVI 视频信号或者计算机信号。
通过分辨率叠加，大屏幕上能够显示超高分辨率的计算机图形。 视频综合平台具有先进性、稳定性，支持7X24小时连续工作的模式，可一年365天不间断工作，使用寿命长，易于维护。不会出现处理速度变慢或死机等计算机常见故障。大屏幕显示系统软硬件连接简单。
3、产品介绍
3.1 DS-D1067EL 3.1.1产品简介
SXGA+LED光源系列投影显示单元，采用TI 最新DLPTMDMD 显示芯片，采用了全新LED 冷光源技术，能提供150%以上的色域广度，拥有更高的色彩饱和度，更好的色彩表现力，还具有即开即关的特点和非常好的恒光性，不会随着时间而出现退化。LED 光源技术是继极致色彩TM 技术之后，DLP 投影在色彩方面的又一个进步。采用全新一代LED 光源，超长60000小时使用寿命，在DLP 投影显示单元的生命周期内可不用考虑照明光源更换的问题。
3.1.2功能特性
采用最新的LED 冷光源技术，超宽的色域范围，色彩性能可轻松控制，最好地满足应用要求；色彩饱和度接近EBU 标准的140%；速度快，与UHP 弧光灯不同，LED 可即开即关，无需等待。寿命长，全新一代LED 光源额定发光寿命高达60000小时。
LED 快速切换性能，可对RGB 色坐标和亮度进行精细的电子调整，非
常适合拼接系统中各单元之间的色彩和亮度一致性的调整。
自动色彩亮度调整技术，根据整套拼接系统内各投影系统内置的光学传感器实时反馈的信息统计计算后，可自动对各单元亮度及色彩参数做出调整，保证提醒画面色彩和亮度一致性。
内置图像处理器，支持直通显示及画中画显示，信号窗口在显示单元内可任意缩放、漫游、叠加，可实现任意M×N方式拼接显示。
全固态器件，光学系统中没有运动器件，降低了因为运动磨损导致的机芯故障的几率，从而大幅提升了LED 光源投影机芯的稳定性与可靠性。
密闭式结构设计，多重空气过滤系统，有效防止灰尘进入，防尘等级达到IP5X 以上。
固态的LED ，绿色环保照明，不会对环境造成汞污染。 3.1.3物理接口
3.1.4技术参数
3.2 DS-B10 3.2.1产品功能描述
由于系统中的视频源路数较多，并且有高清视频，经考虑，选择采用我公司的视频综合平台产品。视频综合平台在设计
上参考ATCA(Advanced Telecommunications Computing Architecture 高级电信计算架构) 标准设计，支持模拟及数字视频的矩阵
切换、视频图像行为分析、视音频编解码、集中存储管理、网络实时预览、设备级联等功能，是一款集图像处理、网络功能、日志管理、用户和权限管理、设备维护于一体的电信级综合处理平台。
1）硬件结构
在设备结构上，视频综合平台采用插拔式模块化设计，可以根据用户的需求灵活扩展，并且对以后系统的升级有良好的兼容性。业务模块支持热插拔、双电源冗余、智能风扇自动调温，确保系统稳定可靠。 每一个模块具有强劲的处理能力，例如1块高清解码板可以解码输出8路1080P 的高清视频。在满配情况下，1台视频综合平台可以同时解码输出320路4CIF 分辨率的图像。
2）拼接功能
视频综合平台能够支持大屏拼接功能为解码加拼控的模式，主要功能是将一个完整的图像信号最大划分成8×9块后分配给8×9个视频显示单元进行显示，还可以实现开窗，漫游；
它可支持多种数据源同时接入，如：网络编码接入，光纤数字接入，SDI 信号接入，DVI 信号接入，VGA 信号接入，BNC 模拟信号接入；
也可以支持多种输出接口输出，如：HDMI ，DVI ，VGA 或者BNC ；
可以实现任意图像画面拼接，开窗，漫游等多种组合混合应用。支持多种拼接方式，用户可以根据需求任意切换任意组合且操作简单，在客户端中通过拖动实现轻松配置；
支持大屏图层数升级至16层；
支持大屏图层第1~5层支持透明度配置功能；
针对行业实际应用操作的需求和工作的需要，支持接入CAD 图形功能，并可以实现图像、视频、窗口的叠加功能；
支持高分辨率显示CAD 矢量图，允许缩放和漫游，缩放时图形细节不失真；
支持显示CAD 图的同时也可接入VGA 信号；
支持显示CAD 图的同时叠加窗口；
支持显示CAD 图的同时叠加视频；
支持CAD 图上加挂数据点，数据点显示内容包括图片和文字，图片分为静态图片和动画图片，文字分为普通文字显示和闪烁显示；
可控制弹窗，弹窗内容主要分两类：表格和视频；
可在CAD 图上绘制线条（轨迹）。 3）高清输出
视频综合平台高清视频输出包括两个方面：数字非压缩视频实时视频输出、网络高清视频解码输出。在双交换系统中，包括高速总线交换、网络交换两种模式，同时视频综合平台的输出板具备解码输出功能，在显示时既能保留高清数字视频实时性强的特点，又可以将高清网络视频解码上墙显示。
支持BNC 、VGA 、HDMI 、DVI 接口输出，具备支持128路4CIF 、64路720p 、32路1080p 的处理能力；
BNC 支持1/4画面分割显示，VGA 、DVI 、HDMI 支持1/4/9/16画面分割显示；
支持模拟、网络、数字视频信号的接入和切换输出；
支持高清、标清视频切换及输出；
模拟视频数字化后无压缩直接交换输出；
支持键盘控制切换；
模块化输入、输出板设计，可根据需求组合为各种规格的数字视频交换矩阵；
支持多台视频综合平台级联，扩展视频矩阵规模，实现多级矩阵级联管理。 4）高清数字接入
高清数字视频前端主要有：HD-SDI 视频、光纤数字视频。
在视频接入方面，视频综合平台拥有丰富的业务子板：标清（BNC ）输入板、VGA 输入板、HDMI 输入板、DVI 输入板、HD-SDI 输入板、标清光纤接入板、高清光纤接入板、高清接入光端机板、标清接入光端机板等。
在高清接入方面，视频综合平台的HD-SDI 输入板、HD-SDI 光端机板、光纤编码板，全面支持数字高清视频接入。
5）高清网络接入
高清网络视频主要来源有两种：高清网络摄像机、高清存储视频。高清网络视频由于传输介质为网络，所以具有网络的易部署、易组网的优势，高清网络视频只需接入到视频综合平台的前兆网络口即可。
6）数据传输
视频综合平台与外界的数据交换采用的是网络方式，主控板上面有8个千兆数据网口和一个管理网口，保证视频综合平台和外界数据交换的流畅性，内部的数据交换采用的是双高速无阻塞背板设计，很好的满足大容量视频数据高速交换的需求。
7）双交换技术
视频综合平台内部传输具备特有的双交换系统：数字视频高速交换总线和千兆以太网交换总线。数字视频高速交换总线用于传输非压缩的视频数据，保证视频的低延时和高质量的性能，以太网总线用于传输编码后的视频数据，实
现视频数据的存储、预览、回放等应用。
支持模拟、数字和网络视音频信号的接入，通过视频综合平台实现视音频信号的大规模集中处理和应用；
模拟信号经A/D转换后进入高速交换总线和编码处理，通过高速交换总线，进行视音频信号的矩阵切换和信号无损级联；通过编码芯片编码后进入以太网交换总线，实现视频图像的网络传输和视频存储等应用；
数字信号直接进入数字高速交换总线和编码芯片，进入高速交换总线可实现数字视音频信号的矩阵切换和信号无损级联；通过编码芯片编码后经以太网交换总线实现网络视频图像传输和视频存储等应用；
网络信号通过以太网总线经解码芯片解码后，切换输出显示。 8）矩阵功能
视频综合平台本身具有编解码功能的同时还具有矩阵的切换功能，并且具有切换数字和网络信号的功能。支持模拟、网络、数字视频信号的接入和切换输出。支持模拟视频数字化后无编码压缩直接交换输出。支持键盘控制切换。 模块式输入、输出板设计，可根据需求组合为各种规格的数字视频交换矩阵，考虑到大规模系统的统一管理，支持多台视频综合平台级联，扩展视频矩阵规模，实现多级矩阵级联管理。
3.2.2产品参数
3.2.3 DS-B10接口
典型应用：
储蓄所柜员、自助银行、金库等场所的本地和远程监控。
平安城市、道路交通、监狱管理、警务督察等公安行业的视频监控。 考场联网视频监控。
智能化大厦、智能小区的视频监控。 流水线、生产车间及仓库的视频监控。 3.3 DS-D5032SH 3.3.1产品特点
分辨率：1366（H ）× 768（V ）、 高亮度：600 cd/m2、对比度：4000:1 可视角度：178°（H ）/ 178°（V ）
丰富的接口：支持 DVI 、HDMI 、YPbPr 等信号格式 自动背光系统、多种重显率切换 智能温控风扇、环保静音
操作方式：线控、红外遥控、远程控制 信源浏览功能、运行状态显示
工作湿度：10～90%，在恶劣环境中仍能正常使用 3C 认证产品
底座、挂架、支架多种安装方式供用户选择 金属外壳，防静电、防磁场、防强电场干扰
3.3.2主要技术参数
4、大屏幕的应用
4.1项目概述
在现有的煤矿大屏显示系统中，一般功能均为简单地将视频信号或VGA 信
号进行接入，通过矩阵键盘或配置软件对大屏进行操作。在矿端的计算机中安装有各系统的软件，如果想要显示子系统的图像，则需将相应子系统计算机的VGA 信号接入大屏。此方案存在以下缺点：
大屏只能简单地显示视频信号或VGA 信号，实用价值不大；
信号切换需要用专用软件或矩阵键盘进行，客户操作相对困难；
各子系统单独显示，无法在一个平台上进行数据整合，各子系统之间无法联动；
子系统的图形部分只做了简单的图像传递，没有充分利用大屏的高分辨率。
针对以上缺点，同时结合矿井综合自动化系统，本方案对系统中的大屏显示应用方案进行阐述。
4.2系统架构
在控制大屏的视频综合平台基础上创建数据交换接口，大屏提供开放性的功能。大屏控制客户端从矿井综合自动化数据仓库中获取监控数据，同时联动视频综合平台中的视频资源，将数据推送至数据交换接口，并可由操作人员灵活配置部署。
大屏显示系统客户端
子系统子系统子系统子系统
系统架构图
4.3系统特点 系统具备以下特点：
模块化设计，耦合性低，不干预子系统运行，确保数据安全性； 基于矿井综合自动化平台，数据交互性及逻辑性强； 基于CAD 图形系统，缩放、漫游不失真，维护更新方便； 数据、报警、视频、VGA 信号综合处理，实用价值高； 大屏拼控组合方案可由用户自由定义，灵活性强。 4.4系统功能
大屏显示系统的主要功能归纳为以下几个方面：
4.4.1显示控制部分
可控制大屏的显示区域，包括显示几幅图像，每个图像占用几块大屏；
可以高分辨率显示CAD 矢量图，大部分情况下显示CAD 全图，必要时允许缩放和漫游，缩放时图形细节不失真；
在显示CAD 图的同时也可接入VGA 信号及视频信号。
单幅CAD 图形全屏显示
分屏显示（CAD 图与组态软件结合）
分屏显示（两幅CAD 图组合）