大屏幕投影拼接墙

大屏幕投影拼接墙

& B* m! S7 d% r: B0 d9 d一、什么是大屏幕投影拼接墙

& b# n# c* J8 H; l1 ?- R( u9 b! Y　　大屏幕投影拼接墙是由多台投影机、多个投影屏及图像控制器构成的大屏幕显示系统，一般用于一个画面的超大屏幕显示或特技显示以及多个画面的多窗口显示（区别于多屏显示）。所以输入信号全部通过图像控制器处理后分配输出到每台投影机上，每个显示画面可以跨越投影屏边界，但通常保证图像单元之间最小的缝隙。

　　其投影单元的显示品质直接影响着整个投影墙的效果，采用不同类型的投影单元会得到大不相同的结果。图像处理器是投影墙系统的核心。其作用是将计算机、视频、网络等要显示的信号送到图像拼接控制器，经处理后的图像信号被分别送到相应的投影单元，每个投影单元只显示整个图像的一个部分，全部投影单元加在一起就构成了一幅完整的大画面（见图1），大画面的分辨率为每个投影单元分辨率的倍数。每路信号的图像均是以窗口的形式显示在投影墙上。窗口位置、大小、数量可任意改变。大屏幕的管理是由软件实现的。大屏幕管理软件用以实现：投影墙的调整、窗口管用、网络控制、矩阵切换等功能。还可以预存一些常用的模式，使用时可随时调用预存模式，即可实现预期效果，从而简化了操作，提高了效率。
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　　大屏幕投影拼接墙可分为电视墙和电脑墙两个类别。仅仅用于视频显示的称为电视墙，用于计算图文显示的称为电脑墙，在电视墙和电脑墙之间并没有严格的区分，但各有各的特点。大屏幕投影拼接墙有两种方式实现，一种是用标准的投影单元和图形控制器组成，另一种是根据客户需要和使用现场具体情况，选择适当的投影机、投影屏、图形控制器和投射方式及结构方式设计制作，称做现场拼接。绝大多数电视墙采用背投拼接的方式，用投影机拼接方式组建的大屏幕显示系统，在功能性、实用性以及显示效果等方面远远超过其他显示设备的拼接。单项工程中数量最多可达到数十台，屏蔽从一至多层不等。

0 v, G( e4 U+ W9 c1 T: w4 Q　　大屏幕投影拼接墙系统主要用于显示大量的信息，如：视频图像、计算机模拟图像、网络信息图像等。这些信息的显示方式可以是：单屏显示、任意开窗口、任意漫游等。背投影显示墙具有显示尺寸不受限制，占地深度小的特点。
二、大屏幕投影拼接墙两大关键系统

2 W) z$ K9 L! j' m8 Z! O. _2 C5 s1、大屏幕控制系统
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　　显示墙控制器是其信心部分。这里以Jupiter Fusion 930多屏控制器为例加以阐述。

' W7 z( C% o: b+ h9 u  F　　Jupiter FUSION 930多屏显示控制器是业界领先的显示控制器，每套控制器是高性能、基于网络、支持由多台投影机组成显示墙的图形显示系统。FU-SION 930多屏控制系统的虚屏功能，可将所有投影机作为单一的超高分辨率的显示屏。在整个显示墙壁上，你可将窗口放大成任意尺寸，并可任意移动窗口位置，投影机之间不再有边界阻隔。

! t8 w4 I, n& J1 y/ {　　FUSION 930控制器支持虚屏显示功能，即对FUSION 930控制器来说，整个多屏显示墙可看成一个逻辑屏，整个多屏显示墙只需用一键盘或鼠标来进行控制。
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　　举例来说，如果采用XGA分辨率背投系统（1024×768）来组成一个1×2的多屏显示墙，你就可以得到一个2048×768的显示墙。在这个功能下Windows很容易地可在整个显示墙上任意开窗漫游，放大缩小，而不必修改应用程序。
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4 d, B1 X: j, y' n1 k1 V& D+ v　　FUSION 930控制器有实时多视频同时播放显示功能。标准配置为12个合成视频及6个S-Video输入。内部集成矩阵切换器和模拟视频总线允许任何视频输入通道通向任何输出窗口，简化了配置。这种功能可保证多个视频信号同时在大屏幕上实时地、真彩显示。你可将任何一个视频信号在整个大屏幕上任意缩放或跨屏显示。任何一个视频可以缩小成一个图标（ICON），也可充满整个显示墙，并且完全支持多制式的视频信号，无论是PAC、NTSC或SECAM。FUSION 930控制器接受多路视频信号输入，首先进行内容数字化处理，然后才输出到显示墙。经过FUSION 930数字化处理的视频信号具有同输入高质量模拟信号同样的画面品质，同时还可单独对画面亮度、对比度、色彩进行调整。因为视频已经数字化处理，用户可以任意抓取一帧图像进行存盘、打印等操作，非常适用于对紧急事故现场摄像记录分析。
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, P  j" X( }8 i  u0 E& H　　Jupiter Fusion 930结合了强大的视频和RGB输入功能，运行Microsoft Windows 2000，能与大多数Windows应用程序兼容。标准功能包括：UNIX连通性软件，可连接到UNIX和基于X Window的计算机；能够从AMX和Crestron连接到触摸屏设备；以及访问企业网应用程序的联网功能。ControlPoint软件是控制器活动的中心，管理RGB和视频窗口的布局和显示，监测系统状态，并提供开放的API以及串行协议和TCP/IP协议来定制操作，以满足特定客户需要。

　　图形显示对系统的要求越来越高，人们也需要在多屏显示墙上来显示越来越多的计算机图形，FUSION 930控制器采用最新的图形加速技术，其每个图形输出口都有自己的图形加速处理器来为你处理图形，是采用8位、24位图形支持，还是采用4MB、8MB显存，你都可在订货时提出要求。FUSION 930支持多屏图像拼接，用户可在任意位置开启多个窗口显示网络环境下工作站的各种应用程序生成的画面，所有窗口画面可自由缩放、跨屏移动、不受物理接缝限制，显示的窗口数量不受限制，同时具有足够的控制速度。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（RGB窗口为4k×3k），全屏范围内显示图形不变形，整个屏幕亮度均匀，无暗角或亮角等现象，画面稳定无闪烁。采用软件控制窗口的拼接与分割，屏与屏之间的拼缝不影响字符和图形的正确显示的。
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2、大屏幕投影拼接系统

$ @, q+ a0 H# q( F+ Y8 A9 e　　目前世界上流行的拼接控制系统主要有三种类型：硬件拼接系统、软件拼接系统、软件与硬件相结合的拼接系统。硬件拼接系统是较早使用的一种拼接方法，可实现的功能有分割、分屏显示、开窗口：即在四屏组成的底图上，用任意一屏显示一个独立的画面。由于采用硬件拼接，图像处理完全是实时动态显示，安装操作简单；缺点是拼接规模小，只能四屏拼接，扩展很不方便，不适应多屏拼接的需要；所开窗口固定为一个屏幕大小，不可放大、缩小或移动。

　　软件拼接系统是用软件来分割图像。采用软件方法拼接图像，可十分灵活的对图像进行特技控制，如在任意位置开窗口；任意放大、缩小；利用鼠标即可对所开的窗口任意拖动，在控制台上控制屏幕墙，如同控制自己的显示器一样方便。主要缺点是它只能有Unix系统上运行，无法与WIN95上开发的软件兼容；PC机生产的图形也无法与其接口；在构成一个几十台投影机组成的大系统时，其相应的硬件部分显得繁杂。
6 Y4 _( R# M5 i- m* s5 Z0 e* P可综合软件与硬件拼接系统两种方法的优点，实现显示多个RGB模拟信号及X Windows的动态图形，是为多通道现场即时显示专门设计的。通过硬件和软件以及控制与接口，来实现不同窗口的动态显示。它透明度高：图像叠加透明显示，共有256级透明度，令动态图像和背景活灵活现。并联扩展性极好：系统采用并联框结构，可控制上千个投影机同时工作。

三、大屏幕投影拼接墙两大技术革新

1、增强型视频解码技术
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. @# `; g. S' u  d3 P　　在多媒体显示广泛进入各行各业的今天，工业用的大屏幕显示拼墙用户对显示多媒体的要求也越来越高，尤其对监控视频质量提出了更加严格的要求。由于一般的视频信号实际分辨率较低，DVD和摄像头等一般都在500扫描线以下，只相当于计算机640×480分辨率，有些比这种分辨率还要低得多。这种低分辨率的视频图像本来在50英寸左右的背投单元上就已表现出明显的隔行扫描的特征，再把它们放大到2×2，3×3或4×4等拼接大画面的时候，图像质量已经相当差，噪波、干扰水纹，局部抖动现象十分严重，就好像一张小照片放大了若干倍之后非常粗糙一样。这种视频信号显示效果不甚理想的问题已经困扰业界多年。

4 V* q- I' J+ A3 @" U　　Vtron公司凭借雄厚的研发实力，经过多次技术优化和测试，推出了增强型视频解码技术。增强型视频解码技术通过对VCL投影机芯里的专用视频处理芯片进行专门技术优化处理，与120DDR的DMD芯片密切配合，相得益彰，使Vtron公司的大屏幕显示拼墙在显示2×2或3×3这些视频信号时画面更清晰、更细腻，色彩也更绚丽，可以进行优化的视频信号源包括来自DVD、VCD、DV、VCR和卫星信号等PAL、NTSC或SECAM制式的视频信号。该技术对某些需要放大显示视频信号的用户（如公安、交通监管部门和政府部门等）带来了最直接的利益，更清晰、更细腻的放大显示提高了用户的工作效率和视觉识别的准确率，大大地提升了大屏幕显示拼墙的实用价值。

$ Z2 w  R! p: m9 P' w6 |　　在高清晰、大屏幕数字显示墙领域，Vtron是世界领先的DLP字显示墙产品专业化制造商和服务商。Vtron集团是TI公司全球DLP产品合作伙伴，其中包括Vtron中国公司及其子公司以色列ComView公司，这使得Vtron在DLP产品的品质控制方面具有绝对优势。
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  l/ ?9 P' ^6 b3 s$ ?2、数字微镜装置（DMD）技术

$ m, O) B# l0 `+ W+ a' x　　三菱通过优质图像技术和高级微镜面装置TM（DMD）相结合，提供高清晰度DLP显示系统。该系统中央的显示器装置是数字微镜装置（DMD）。在硅基面的许多点上采用最先进的半导体加工技术，安装了许多精密的14μm×14μm金属反射镜。采用电子方法操作（开关）这些反射镜，为每个像素控制外来光线的方向，并使用透镜在屏幕上反射而产生显示。每个反射镜产生1个像素，并能够产生鲜明、精致的优质图像。开关以10μs的速度快速操作，以高速反应而达到无与伦比的活动图像分辨率。与LCD面板一样，该极化面板可消除光线损失并产生明亮、高清晰度显示。该反射装置能产生独特的自然图像，并具有良好的像素间的连续性。DMD是一种反射式成像器件，既无CRT期间的布朗宁效应，也无液晶器件的热量积累问题，允许24小时长时间连续开机并有很长的寿命（DMD器件寿命10万小时）。
四、大屏幕投影拼接显示墙的主要应用
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　　长江三峡工程采用了VtronDLP数字显示墙系统，作为控制中心监控信息显示的大屏幕。三峡项目这么大的工程，每时每刻都要处理大量的信息，特别是在显示单元清晰度、图像处理软件运算速度、产品稳定性和功能性需求方面要求更苛刻。Vtron拥有优质图像显示的信心处理技术，还具有世界领先水平的21项技术专利，其中包括：PerfectPixels ASIC超大规模超级图像处理集成电路芯片专利技术；超宽带数字视频流总线专利技术；ViewMaestro多屏超级处理专利技术；GUCS屏幕专利技术；无缝VistaScreen软边拼接显示专利技术。在全国十几家大屏幕拼接墙产品竞技中脱颖而出。

/ D. l' ]. V; B  z8 p* C1 J　　如今大屏幕投影拼接已经得到广泛应用，其应用领域包括军队、公安、武警、铁道、邮电电信、交通、石油、电力、石化、煤炭、水利、银行、国家政府机关部门、大专院校及广告宣传等等。

1、电信网管理系统
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8 k; `7 }8 T3 d" b　　电信网管理系统采用多屏显示环境对电信网络的交换机状态和信号进行实时显示、分析和处理，实现多个网络业务中各种业务信息同时显示功能。高亮度、高清晰度的数据和显像，大大增强了网络管理的直观性和可操作性，提高了工作效率。
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2、公安交通管理系统

* [4 b: f! Z) y; K5 n, ~% ]$ O* \　　大屏幕投影拼接显示墙为交通管理系统提供了精度高、直观性强的多窗口大画面显示环境，不仅显示各交通路口的电视监控信号，还同时显示几个管理系统数据和统计信息，为指挥员决策提供准确依据。
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3、电力系统

　　大屏幕投影拼接显示墙能在大面积投影幕上显示和交互式地处理各电网系统所生成的地理结线图，并能在地理结线图上，实时显示开关状态、潮流情况和负载曲线，及开关操作、保护信号动作及事故情况，通过与SCADA的数据交换，在大屏幕投影上显示出最新报警并能自动或交互式地显示出更具体的数据和图形曲线等信息，以便作出合理处理和调度。
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# ~9 S9 E$ y8 L* N4、生产控制系统
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　　大屏幕投影拼接显示墙将基于视频、图像信息技术及数据可视化技术开发的监控系统实现多屏监控一体化，既可使整个监控环境一体化显示，又可在任意局部放大显示，成为大型监控系统中不可缺少的显示手段。  

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