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创维一体化数字智能液晶拼接系统的技术与应用
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一、产品概况* O) m" T5 x$ {* X7 ^
2 |4 B0 ^2 C( B: \. k8 K9 B3 ^ 创维一体化数字智能液晶拼接系统采用液晶屏厂家专门针对液晶拼接组合幕墙精心设计的工业级液晶屏，配合创维自主研发的V12图像处理技术与拼接控制技术，极大的提高可视分辨率，降低了运动图像的拖尾现象。实现了多功能、人性化的操作控制模式与更加清晰、逼真画面呈现的完美结合。: j8 I3 A5 T o. o
& h2 _) H- k6 w6 E% O 2007年初，一体化数字智能液晶拼接系统首次面市即获得了众多代理商与工程商的青睐。在过去的一年间，国内许多重点工程均采用了该套系统，稳定优异的终端图像显示效果；多功能、人性化的控制操作模式获得了客户的一致认可。2008年创维开发团队对这一成功产品进行了二次研发，采用最新的高速视频处理芯片和纯硬件构架的视频处理模块，进一步优化了内部传送技术，提高了系统响应时间与抗干扰能力，特别是添加了更专业的多路VGA控制模块，这使得创维一体化数字智能液晶拼接系统进一步提高了核心竞争力，继续引领中国安防高端显示技术的发展方向。
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$ D. n& o( \( ]& f. Z' u6 H 二、产品创新点:! i Y& X7 B+ H: L
7 r; [ J. q+ |- Z* o1 m. j, I 1、创维一体化数字智能液晶拼接系统具有开窗、漫游、叠加、拉伸、缩放等功能，针对LCD拼接具有屏幕补偿、几何修正、任意调整图像重显率的特点。另外，拼接系统考虑全面，针对与信号丢失后，屏幕不会出现蓝屏信号，所有屏幕的图像在没有任何输入信号的情况下由高清晰底图拼接而成，且底图可以根据需要更换，画面清晰亮丽，使拼接屏幕的显示更加完美。
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; }2 z, U. m. ?4 {" i( v8 ^ 2、创维液晶拼接屏采用最先进的高速视频处理芯片，应用先进的数字图像处理算法来实时分割放大输入视频图像，具有明显的优点:整个画面清晰流畅，色彩极其鲜艳逼真，在多倍的分割放大处理的单屏画面上，无任何运动锯齿和马赛克现象，实时动态， 拼接画面清晰亮丽。. ?/ d$ [ C( h( g0 L. D& I7 l% [
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3、支持全高清分辨率， 处理器采用先进的去隔行和运动插补算法，使得隔行信号在大屏幕拼接墙上显示更加清晰细腻，最大限度地消除了大屏幕显示的锯齿现象，图像实现了完全真正高清实时处理。
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; o; G* I! k6 l6 ~, e* g5 R+ K 4、采用了纯硬件架构的视频处理模块设计，使得高清视频和高分辨率计算机信号能得到实时采样，传输和处理，不会出现图像延迟，拖尾或掉帧现象，确保了高清信号的最高视频质量，使客户看到的是高质量的完美画面。: h1 b& p( Q! S I' E2 e+ B
) l% f/ X+ V, O6 Y5 ~# [3 Z5 Y 5、采用最新的交叉矩阵芯片，支持高达1600x1200@85Hz的信号输入，提供500MHZ的带宽，在各个通道之间有-94dB抗交叉互扰，主芯片采用676脚球珠封装以适应高频特性。
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6、采用差分传送技术，提高系统抗干扰能力。VGA信号输入后，模拟信号和同步信号被复合后立即被转化为差分信号，所有内部信号处理均采用差分模式完成，在输出端将差分信号还原成普通的模拟信号，同时分离出同步信号。采用上述技术后，外部干扰对信号的影响降到了最低，并且，抗干扰能力随频率提高而提升。
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7、极高的系统响应速度，控制端发出命令后，系统能在1微妙时间内，切换信号到命令指定的通道，实现快速响应。
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8、系统采用模块化设计，各个模块之间采用并行高速总线连接，可以根据客户要求快速扩展和定制系统模块。采用模块化设计后，维护更加方便。; q6 b0 Q* C5 g4 t
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9、控制软件在满足高可靠性的要求下，更注重人性化设计。人机交互界面的友好设计保证每个客户均能更快地掌握操作方法。在处理监控突发事件时更有效率。, {; S4 _% l; e2 Z4 n& A
4 @) [: ^. } a; e 10、拼接模式可任意定制，更有效地满足客户定制需求。采用模块化和纯硬件视频处理之后，拼接模式不再受到处理速度的限制，可根据客户需求任意定制，最大限度地满足客户需求。9 v3 E. Y, j! L7 ~3 \ M* [
, a" \( \2 M9 W ?; s; c- e9 q 11、采用了专业视频模块设计，可稳定地长时间运行，满足每周七天每天24小时的工作需求。因采用全硬件设计架构，无Windows操作系统，没有系统崩溃和病毒的困扰,用户开机后5秒内即可输出稳定的图像，用户可直接硬开机和关机。: B" {( e4 n7 u' b
! E4 A# }- u' ` 12、可接收复合视频(PAL/NTSC)、S-端子(PAL/NTSC)RGB/VGA信号，以及高达1080P向下兼容的YPbPr的高清信号。 创维多屏拼接器对所有输入信号源实行自动检测和识别，并自动判别输入信号的格式，智能处理后显示在拼接墙上。* g* \9 f2 [ g; p( J& l
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13、图像参数(白平衡/亮度/对比度/锐度)自动调整。出厂时的各种图像参数均设置在标准状态，用户也可根据需要对个别参数进行调整，可对每路输出图像进行白平衡参数的调整，使得电视墙/拼接墙的综合白平衡达到尽可能完美的状态。
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& F9 h# p2 m! J+ g) X2 S3 l 以上创新点的技术均建立在“动态公共显示区域技术”简称CBD技术与“分布式控制技术”。
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CBD技术：9 i# Y; ~* n. a: M6 @! m O
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CBD(CommonBusDistrict 公共总线区域) 显示技术有效地解决了显示带宽和高画质图像清晰度之间的矛盾问题，如何在图像的清晰度和产品硬件带宽之间合理有效地平衡是CBD显示技术的关键。
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传统的拼接技术，在处理多窗口叠加等功能时，如果外部的信号是高像素的VGA信号又要求多窗口处理时，往往需要把窗口内的信号像素裁减并压缩，这样在传送到各个通道作拼接时，由于信号被压缩丢弃，放大时由于信源的像素少而出现模糊不清的情况。) c7 x: |8 G$ T: K% W% Y- q, T: _
6 l( B; ^+ N$ t: y CBD显示技术在拼接器内设定了CBD显示区，显示区域内可以同时处理多路视频或者VGA信号。7 a& E' Y E) Y2 b
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可以把任一窗口设定为CBD显示区域， 从而同时实现CBD信号叠加，漫游，缩放。* p* @0 V$ p! n& Y
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CBD区域的输入总路数可以根据需要预先硬件配置，产品标准配置4路； u4 N1 ?" C6 y3 ]% b2 w
* i1 }4 {7 b. ^$ x6 Y$ y1 b0 I9 S$ d 主要特点：3 |& ]! x2 @( ]5 P) Y3 X
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●一台拼接器只能指定一个窗口为CBD显示区域；" E( y* ?" P4 k# M2 A, s
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●设定为CBD区域的窗口，可以实现对CBD输入信号的所有窗口进行叠加显示；
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●CBD信号区域的显示窗口可以是某个独立显示单元，也可以是一个完整的显示拼接墙，或者由某些独立显示单元组成的部分拼接墙；( w$ r& `3 S- k+ V
7 U$ v4 I4 b1 E' u! O9 B( ~ ●CBD显示窗口的最大开窗数目，取决于CBD输入的硬件输入数目，标准配置为：显示4路的VGA或者视频信号；
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* N5 c5 Z" |+ C6 y3 @8 x ●CBD输入的信号，只能在CBD窗口内移，不能超越CBD所输出的窗口范围；
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6 V2 N% Z$ [ P ●CBD显示区域可以和其他子输入通道构成更多模式的显示方式；8 H+ }9 w( d: y7 U* W
4 ~3 B0 n- _7 [' m ●多台拼接控制器级联后，可以在大拼接墙上开设多个CBD信号显示窗口；
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, V+ `2 t+ {; b" c) \+ w ●窗口操作：透视，画外画平铺，画中画，窗口叠加，窗口漫游，窗口透视和缩放。/ {; t; q7 t1 S$ t8 S5 U
- x. e; Y! C) ~/ j7 P: W 传统插卡式工控机拼接控制器做法：* s4 ^* C2 x& t; N& {$ R
* U) t5 b+ R7 S2 }, o, Z6 }
因其基于Windows操作平台而设计，所有输入输出通道共享固定的 CPU 和 PCI 总线资源， CPU 速度有限， PCI 总线带宽固定，通道越多，每个通道分到的资源越少，处理速度也越慢，直接表现为，多信号同时处理时出现图像丢帧和延时现象。4 P0 W% R `* Q! Z4 n- D
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存在的问题：多于4路RGB信号，速度明显变慢。
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0 A. W' {3 _+ u, ^9 \9 O8 o' Z 其它嵌入式拼接控制器的做法：2 ?# p0 |( y4 J1 E: f( K
- z Q5 v9 B: h! T- z2 i# y 拼接控制器采用先进的高速数字信号多总线并行处理机制，系统给每一个输入通道都分配独立的处理模块和数据总线，所有模块并行工作，系统对每个通道的处理速度是固定的，处理速度与通道数的多少无关，因此可实时处理多个 VGA视频。目前，部分此类拼接控制器能够在40个屏的拼接墙上同时显示多达64 路实时的RGB信号，所有信号的颜色深度均为24位，均能做到信号的不丢帧，无延迟。
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+ m1 a1 b* [: M2 K+ t6 M: R1 z( Z! \ 此种做法存在的疑问：实际处理不大可能这么做！单屏可以开4个窗口，理论上40个屏可以开160个窗口？这个认识有误：从公开的材料，40个屏只能开64个RGB窗口。
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导致的结果：信号处理上必须有个限制，所以信号多于4路时容易死机，其内部应该有限制数目，只是没有公开说明。# n5 [9 \4 M8 W/ V
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CBD显示技术如何分配信号带宽？2 l' ^3 K" V8 x- f7 y9 P! k
& g( W) ^) \, b$ j4 H 任何拼接器都有硬件带宽的限制, 不同的方案都要在显示带宽和处理的路数/分辨率之间寻找平衡.
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创维群欣研发的拼接控制器的做法：
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9 `4 @9 W/ a4 W3 K) s, M 非CBD区域（非公共区域,或者叫独立显示区域）：每个独立的处理模块对于每个显示单元，每一个输入通道都单独工作，所有模块并行工作，独立处理各自的信号。处理速度与通道数的多少完全无关。% _: I' H, V+ q2 C0 ~9 Q
4 x; J! l# D' h1 }' @) B r CBD区域：窗口的面积拉得越大，所占用的带宽越高，（符合人的操作习惯）,不需要的窗口所对应的通道,窗口越小,所占带宽越小,被前方窗口遮挡的通道,不进入总线,不占用带宽.确保需要显示的部分,有充分的带宽显示清晰的画面。/ f$ U. A! N8 W3 f5 L
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CBD技术的其他说明：( ]" Z* e% Q( Q& o
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如果窗口显示要大小均等，每个信号所占的带宽一样；
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预先硬件配置，可以实现多达10路以上的窗口叠加。
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; {$ R* s7 q' m( l# L, t0 ~$ B 分布式控制技术, W! L0 ~8 d8 {
; ?0 u0 G9 P' e8 j3 p 任何拼接控制器，都有处理极限和硬件带宽的问题。不同拼接控制器处理对该问题的处理方法不同，导致的最终效果不同。6 I& T( R; ]. b- H/ A7 D, E
|! [$ y1 D( H! n/ D& r3 p7 [ 创维LCD-SKPJM×N系列拼接控制器采用各个模块并行处理，分布式信号调度和控制的方法，实现各通道信号传输与硬件带宽之间的平衡问题。
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每个显示单元对于独立的处理模块；
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' f2 X; Q/ R1 u4 _" U 外置矩阵完成信号的分配和调度切换；2 E$ t4 O7 K( z+ z( H4 c
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外置矩阵同时可以对独立显示单元进行综合控制；& j* s: [/ v7 s# K' d
1 e4 m6 @ }3 { 窗口操作时，根据不同的窗口显示模式，矩阵完成相对应的信号的微观分配。* d6 Q. @* e6 S8 h# @* ]+ {
+ E# E* A) E n/ O4 Y 产品应用与发展前景
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创维的液晶拼接监控显示解决方案，拥有一流的图像与控制技术。特别适合作为平安城市指挥中心、铁路（地铁）、港口、码头监视系统、智能交通管理监控中心、国防或军事监视系统、电力调度监控系统、大型厂矿监控系统、金融管理监控系统、视频会议等信息汇集、处理的关键显示设备。
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( N; G) {* G3 w; p- g' E! I4 e 此项产品创新具有非常好的发展前景，拼接控制技术包含了DLP显示系统中的大部分主要功能，随着近两年市场的广泛应用，已被很多不同的应用领域所接受，并且得到诸多专家、工程商及终端用户的好评。随着液晶技术的进一步发展，液晶外边框逐步减小（两年内拼接缝隙必将缩小至现在的一半），若干年后液晶拼接的发展，针对于DLP显示系统将会有更大的优势。 |
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发表于 2018-4-16 12:17:47
