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液晶大屏拼接系统解决方案设计
发布时间:2014-04-30

液晶大屏拼接系统解决方案

第一章行业方案设计概述

(详细方案设计与资料请与我公司售前技术技术人员联系,联系方式详见网站!)

随着我国国民经济的高速发展,众多行业(公安、交警、电信、银行、证券、通信、交通、建筑、卫生、机场、军队等以及企事业单位)对于终端显示设备的要求朝着大型化、高清晰化方向发展。先进的大屏幕显示设备及视听电子集成系统形成一个庞大的需求缺口,人类在显示设备上对于更大视野的追求是永无止境的,大屏幕显示市场需求近几年也在高速增长。

现代军事战争形态正逐步由机械化战争转化为信息化战争。人民防空作为国家国防的重要组成部分,在信息化战争条件下,高度保持与国际防空领先技术的接轨。迎接国际新军事变革的挑战,打赢信息化战争,成为我国新世纪国防和军队建设的主要目标。在人民防空系统中利用先进的信息技术及其成果为动力,以信息网络为基础,以指挥自动化为核心,提高信息化战争条件下人民防空在平、战时期的综合防护能力。而如何将人民防空系统中的组织指挥、通信、预警和警报,能够高速、快捷、准确的接收并高清晰地显示,大屏幕拼接墙系统提供了专用于作战指挥的综合控制系统的完美解决方案。系统满足非战争时期突发情况下的接处警指挥调度的需要,又能对战争和突发情况下进行大规模,综合性的事件实施指挥调度,从而实现突破空间限制和极大的提高战时反应速度,从而提高各警种整体快速反应能力。

人防信息化指挥系统是以电子计算机为主,集实时信息收集、传递、处理、显示于一体的高科技综合性系统工程。多种综合应用集中显示和海量信息处理是其最大特点,利用大屏幕拼接墙系统的集中显示功能,整合计算机系统、网络、实时视频(如会议场景、远程监控)等多种应用处理和集成功能,完全满足信息集中显示、大数据量处理、实时准确显示的需要。针对人防业务中的情报系统、预警系统、防空方案辅助决策系统,进行高清晰、高分辨的画面显示和窗口组合功能,使人防指挥调度所需的各类信息,实时迅速地汇集在同一综合画面,为迅速分析判断、综合调度和决策指挥提供了物质条件和技术保障。

在人防信息化指挥系统中,大屏幕拼接墙充分发挥其超高分辨率、大信息量显示的特点,如在电子地图上,标注城市重点区域、重点目标以及城市人口分布状况,对应链接的军队空情预警网等防空调度机制、各专业救灾队的地域分布和状态等数据信息。运用GIS、GPS、RS等强大的空间管理系统,进行救灾过程中对救护车辆的调度和监控管理,即刻接收救护车辆的紧急报警,了解危险状况,联动119、120做出接处警调度。大屏幕还将结合人防系统采集的视频、计算机网络等多种信息进行快速显示处理,如:重点保卫目标实时视频监控、人员的疏散情况、上级紧急步署会议现场;战备救灾物资的库存和调配专用业务资料,待救目标的标示及情况等海量信息,为决策指挥者提供实时精确的综合指导。

第二章 需求分析

为了满足监控中心集中信息显示的要求,需要建立大屏幕显示系统。并有以下需求:

1)可靠性高,安全性高,操纵灵活,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,减少故障带来的影响;采用统一的控制管理软件,可以灵活操作.

2)图像显示效果清晰稳定

图像显示效果细腻清晰,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7×24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/1080p/1080i/720p等各种视频及RGB/HV、DVI等信号。

4)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显示各种信号,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。

5)高分辨率图形显示

整个显示系统能提供高分辨率统一显示平台,能够显示高分辨率图形。

基于上述的要求以及客户自身需求,向客户提供液晶拼接大屏幕显示系统方案,本方案将最简便的拼接技术、多屏图像处理技术、信号切换技术应用综合为一体,形成一个拥有高亮度、高清晰度、高智能化控制、操作方法先进的大屏幕显示系统。

考虑到贵方要求和长远使用计划,选择此方案,方案仅仅涉及到指挥中心显示大屏,关于中央视频处理切换、远程控制管理、摄像监控前端、数据储存以及信号传输部分不在本方案考虑范畴。根据贵方要求其功能和系统性能要求上有一定的特殊性:

应该充分考虑到目前数字显示系统的发展,给HDMI设备提供接口,展现纯数字效果,做到系统五年内不落后。

应具有远距离视频及HDMI数字信号传输功能;

整个系统必须稳定、可靠、安全,至少提供视频、VGA、HDMI三层接口,能够满足全面信息输入需要;

指挥显示中心应有大屏幕显示系统,系统满足各单元单独显示,又可以每个单元任意拼接显示,如1*1、2*2等,又可实现全屏拼接显示,如3*3。

针对此方案,我们设计一套4×6  46寸的超窄边液晶拼接系统。根据需求,我司设计的安装支架结构平面图如下:

 

1、 机柜颜色:黑桔纹

2、 整套机柜的尺寸为宽6260.7mmx高3024.7mm。

3、 机柜安装46寸超窄边液晶单元的数量为24 块,排布方式为4行6列

4、 机柜可以放置相关设备,如:DVR、AV Matrix、VGA Matrix等。

第三章 技术方案

§3.1液晶显示原理

液晶(Liquid Crystal)

“液晶”是液态晶体的简称,它是一种既像液体(能流动)又拥有晶体(有晶体的光学性质)特性的的物质。液晶分子的排列有一定秩序,在外界电场的作用下液晶分子的排列会发生变化,从而影响它的光学性质。

 

液晶屏(Liquid Crystal Display,以下简称LCD)

液晶屏是由两块平行的薄玻璃板构成,两玻璃板之间的距离非常小,填充的是被分割成很小单元的液晶体。液晶本身不发光,它依靠液晶屏的背光灯管作为光源,通过控制加在每个液晶体上的电压使液晶体的透光性产生变化从而显示出不同的颜色,使整个屏幕显示出彩色的图像。液晶屏的优势在于屏体厚度薄、重量轻、显示密度高(分辨率高)、无辐射、单元显示面积大、画面稳定无闪烁、色彩还原性好,低能耗和环保等特点。

DID液晶显示屏

DID是Digital Information Display的简称。是2006年推出的新一代液晶显示技术,广泛应用于各行各业(水电生产调度,军事指挥,城市管理,矿业安全,环境监控,消防气象海事等指挥系统。)的安防监控,(政府企业视频会议,金融证券,机场地铁商场酒店通迅信息等的)信息发布,(剧院体育场馆博览会集会演唱会Party媒体广告等的)展示系统以及显示设备的商业租赁等领域的液晶显示器中。作为其独有的显示技术与普通的液晶显示器的不同在于改善了液晶分子排列结构,可以横向纵向吊顶放置。高亮度,高清晰度(1080P),超长寿命,运行稳定,维护成本低。

§3.2 DID液晶显示屏的优势

各种显示方式比较如下:

相对于其它显示方式而言,LCD技术在经济、实用方面具有明显优势。

DID液晶显示与普通液晶比较:

一、 高亮度和对比度

与TV和PC液晶屏相比,DID液晶屏拥有更高的亮度。TV或PC液晶屏的亮度一般只有250~300cd/㎡,而DID液晶屏的亮度可以达到700 cd/㎡以上。 DID 液晶屏具有3000:1,比传统PC或TV液晶屏要高出一倍以上,是一般背投的三倍。

 

二、 更高色彩饱和度

目前普通CRT的彩色饱和度只有50%左右,而DID LCD可以达到80%-92%的高彩色饱和度,这得益于为DID产品专业开发的色彩校准技术,通过这个技术,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,这样才能确保画面输出的精确和稳定。

 

三、 178度广视角

PVA(Patterned Vertical Alignment)技术即“图像垂直调整技术”,利用这种技术,可视角度可达双178° (横向和纵向)。

 

四、 亮度均匀,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那样需要不断刷新象素点。因此,LCD亮度均匀、画质高而且绝对无闪烁。 DID产品的120Hz倍频液晶显示技术,能有效解决图像快速运动过程中的拖尾和模糊,增强图像的清晰度和对比度,使画面更清澈,人眼长时间观看也不易疲劳。

五、 超薄超窄边设计

DID产品在拥有超大显示面积的同时,还有厚度薄,重量轻等优势,可以方便地拼接、安装。拼接专用的液晶屏,其优秀的超窄边设计,使其单片的边缘甚至在1公分以下,这样小的边缘效果不会影响整个显示屏的整体显示效果。

六、 更长使用寿命

普通的TFT、显示器及TV使用的LCD液晶屏其背光源的使用寿命为2.5万小时,而DID LCD液晶屏背光源的使用寿命均可达6万小时以上,这就确保了拼接显示屏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。

本次设计采用了46寸超窄边液晶屏,一些具体参数如下:

§3.3 液晶拼接大屏优势

各种拼接方式的比较:

内容

PDP拼接

无缝融合

DLP拼接

LCD拼接

拼缝

最小 3mm (韩国欧丽安,但价格非常高昂)普通的达到50MM-100MM,完全不适合拼接

无缝

小于 0.5mm ,拼缝数量少,整体显示效果好,价格高

拼缝与DLP比相对较大,但性价比较好

整屏控制

由于单屏显示面积小,同样面积显示屏的数量多,所以控制器成本较高,速度慢,而且不能灵活开窗口显示图像

护方便,操作灵活,控制其速度快

控制其速度快,功能高,不受物理屏的显示,可以任意开窗口显示图像

控制其速度快,功能高,不受物理屏的显示,可以任意开窗口显示图像

空间及安装

超薄机身,安装方便快捷,占用空间较少

需要较大的安装空间和维护空间

需要较大的安装空间和维护空间

超薄机身,安装方便快捷,占用空间少,较 PDP 更轻薄

整屏均匀性

每个屏之间的颜色均匀性和亮度均匀性很难调节,整屏一致性差

整幅画面上面没有任何接缝,亮度均匀一致

由于采用的数字技术,亮度和色彩容易调节,数量少的屏带来整屏均匀性高

由于采用的数字技术,亮度和色彩容易调节,数量少的屏带来整屏均匀性高

适合显示环境

适合在会议室,显示面积小于 6 平米,而且主要显示动态视频信号,每年运行时间在 1000 小时以内的场合

适合控制或较大的展示空间和显示面积,并且可以适应平面、柱面、球面等各种曲面形状的显示

适合控制或较大的展示空间和显示面积,适合显示各种信号,每年运行时间较长的场合

适合在会议室,显示面积小于 6 平米,而且主要显示动态视频信号,每年长时间运行时间的场合

安装环境要求

功耗极高,散热量大,对用电、空调安装环境要求较高

功耗低,安装环境要求不高

功耗低,安装环境要求不高

功耗低,安装环境要求不高

维护

维护成本较高,如果亮度衰减至很低时,需要更换显示板来提高亮度,其成本相当于重新购买

维护成本高,可以通过更换投影仪灯泡来提高亮度,方便快捷,但价格比较高。

维护成本高,可以通过更换灯泡来提高亮度,而且方便快捷,但价格很高。

维护成本不高,如果采用DID技术,8万小时内不必更换。

综上分析,可以得出DID拼接有如下优势:

① DID液晶拼接墙采用了硬件与软件结合的方式来实现拼接。软件操作方便易用。用户只须经过简单培训,即可操作。

② 系统方案确定前,可根据用户要求来任意修改操作软件所控制的不同模式。

③ 硬件部分采用嵌入式板卡处理,图像处理速度快。

④ 用户不需要支付软件费用,总体成本较低。

⑤ 拼接墙体积小,重量轻,结构简单紧凑,同时也提高了系统的稳定性和可靠性。

§3.4 液晶拼接大屏的系统设计

一、DID液晶拼接墙方案可行性:

液晶拼接墙既可以采用小屏拼接、也可以采用大屏拼接,拼接可任意组合(M×N)。我们会根据不同的客户对拼接系统提出的系统规模、尺寸和应用要求,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。我们将根据客户对输入信号的要求,选择不同的图像处理系统,实现VGA、BNC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。通过RS-232通讯接口来控制图像控制器以实现图像任意组合显示模式的切换、各种信号源的切换、图像拉伸、叠加等。

公司可根据客户的不同需求,设计个性化系统,提供不同的实施方案和技术支持。

二、DID液晶拼接墙系统的可靠性:

DID液晶拼接墙所用的液晶拼接单元是为专业监控所设计的液晶屏,拼接单元可一天24小时连续工作,具有可靠性、稳定性高等特点,以保证系统稳定可靠地运行。由于低功耗、重量轻、寿命长,无辐射等特点,使液晶拼接墙可靠性极高,一般可正常工作6万小时以上。

三、DID液晶拼接墙系统的经济性:

下面让我们来比较一下等离子拼接墙、DLP拼接墙与液晶拼接墙的价格及维护成本:等离子拼接墙价格高,一平方米的价格高达十几万,且由于存在等离子烙印问题,不适宜在显示静态图像的场合使用,总体性价比低。而DLP拼接墙价格也比较高,一年就灯泡的更换费用高达几千块每个单元,一个幕墙加起少则一二万,多则七八万,几年维护的费用惊人,总体性价比低。液晶以其卓越的性能,合理的价格,且高达6万小时的使用寿命,质量稳定,维护费用低,无疑是性价比最好的大屏幕拼接产品。

四、DID液晶拼接墙系统的实用性:

可以根据用户对输入信号的要求,选择不同的视频处理系统,实现VGA、复合视频、S-VIDEO、YPBPR/YCBCR、DVI/HDMI信号、IP网络信号的输入,满足不同使用场合,不同信号输入的需求。可以通过控制软件,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。

五、DID液晶拼接墙系统的开放性及可扩展性:

数字网络型超窄边智能液晶拼接系统遵循开放系统的原则,系统除了可以直接接入VGA、RGB、视频信号外,还应可以接入网络信号、宽带语音等,能随时对各类信号进行切换及动态综合显示,给用户提供一个交互式平台,而且支持二次开发;系统应有增加新设备和新功能的能力,使得硬件扩充变得非常简单。同时,软件也只需要进行扩容和升级就可以满足要求,而不必修改源程序。系统硬件和软件部分都能够方便的“与时俱进”。

§3.5液晶拼接大屏的功能

超窄边3.5mm拼缝大屏拼接系统是由公司全新推出的最超窄边缝液晶显示技术。液晶显示单元拼接组合成N行M列的液晶拼接墙,整套大屏拥有更高的显示分辨率,单屏显示分辨率为1366x768(能接收处理1080P纯高清数字信号),

液晶拼接墙的分辨率则可达到M倍1366xN倍768,可以显示更多多媒体信息。的DID液晶拼接系统从根本上解决了拼缝大、画面模糊、拼接不完整、色差严重、抖动等问题。DID液晶液晶拼接系统更完美无暇的显示电子地图、图文信息、监控录像等多种不同格式的画面,并且液晶拼接墙显示的画面更清晰、锐利,具有高亮度、高对比度、高色域、低功耗、长寿命等众多优点。

目前在显示领域中各种显示方式层出不穷,液晶面板显示是当今主流显示设备的一个发展趋势。与液晶显示关系最密切的就是操作人员和观看者,所以设计一种高质量的画面显示效果和环保健康要求的平板显示屏是我们一向追求的目标。DID液晶的液晶拼接系统实现了无污染、高质量、低维护的显示技术,我们从系统的可用性、先进性、可靠性和经济性出发,设计液晶拼接显示屏显示系统,达到既环保健康又经济实用的效果。

u  DID液晶拼接充分考虑到目前数字显示系统的发展,给拼接设备提供HDMI接口,展现优质画面显示效果,做到系统五年内不落后,并且免费为使用方更新最新软件,不断引领和赶时代液晶显示潮流。

u  DID液晶拼接系统满足各单元单独显示,又可以每个单元任意拼接组合显示

    如上图,每个液晶单元可以单独显示一路电脑画面或监控录像等图像格式,其中有四个液晶单元拼接显示一幅大画面,图中的是2行2列的组合拼接,当然任意2x3、3x4等等组合都能够轻松实现。

如上图,液晶拼接单元可以显示电脑画面或监控录像等图像格式,其中图中有两组拼接大画面,一种是2行2列的组合拼接,一种是2行3列组合拼接显示。

 

u  DID液晶拼接实现了目前一些高要求的特殊功能,如各种信号漫游、叠加、画面四分割、跨屏、画中画等显示特效。

²  各种信号漫游的效果可以通过软件控制轻易实现:

²  画面叠加的效果可以通过软件控制轻易实现:

²  图像跨屏以及画中画显示的效果可以通过软件控制轻易实现:

§3.6图像处理器技术分析

本方案使用的图像处理器是我公司来自世界五百强企业的研发团队自主研发的目前最先进的拼接处理产品,是专门为液晶屏大屏幕拼接系统而设计的图像处理器,其独特模块化的设计,集成了多种信号解码单元,画面拼接处理单元,液晶屏驱动单元,电源供给单元等多个部分。可以灵活方便地和液晶屏组成一个大屏幕拼接显示系统。

我公司自主研发的产品均采用世界先进的芯片、高端电容、电阻、变频器等,所有零部件都是采用国内外最好的,显示的画面清晰、纯净、无干扰、无抖动。我们自从推出高速嵌入式拼接处理器奠定了液晶拼接领域走向数字时代的里程碑,现在我公司又推出性能更加稳定、功能更强大、画面质量更高、图像更清晰的第三代图像处理器,将液晶显示数字化、高质量化、无干扰化。同时推出HDMI数字收发系统、HDMI分配器、AV矩阵、VGA矩阵等,另外HDMI矩阵、大型数字图形机即将推出。

详细方案设计与资料请与我公司售前技术技术人员联系,联系方式详见网站!

 

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