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3.2 系统结构
根据具体设计要求,本设计方案的大屏幕投影系统结构如下图:
12路视
频信号 视频矩
阵切换
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GQY DX50 XGA DLP50” RS232 XGA DLP 内 置 图 像 处 理 器 控制信号
12路RGB信号 12路视 频信号 IPW2100网络图像处理器12路RGB信号 RGB矩阵切换RS232 控制信号 RGB计算机直通信号至视频矩 阵切换器 控 制 计算机 2路计算机 网络信号 计算机 网络信号 视频输入信号 视频信号 网络连接线
RS232控制线
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如系统结构图所描述,整个大屏幕显示系统可以分为三个组成部分:
? 投影显示部分,3X4组合显示屏。物理上,整套组合显示屏由模块化、标准化、
一体化的投影箱体叠加组成。每个封闭式投影箱体均包括DLP投影机和专业背投影屏幕板,投影机和屏幕以背投方式显示图像。
? 信号处理部分,包括内置图像处理模块、网络图像处理器和RGB/视频矩阵切换器。
网络图像处理器连接计算机网络,传输并合成计算机网络图像,以合适的大小、分辨率显示在大屏幕上。矩阵切换器配合内置图像处理器,能够实现RGB/视频监控信号灵活地切换、组合单屏或多屏放大显示到大屏幕上。
? 控制系统,主要是一套专用的控制软件,负责控制DLP投影机的图像拼接、色彩
和显示效果的调整,选择需要显示的信号和图像。控制系统为全中文操作界面,非常方便直观。
3.3 系统特点
1) 组合屏具有信号直通显示能力:不单是单屏直通,还能够以MxN组合放大形
式直通显示画面,也可以整屏显示画面。
2) 整个系统在信号处理上无延时,不单是网络信号,还包括视频信号,尤其是
RGB信号。系统能够在大屏上多屏或整屏放大显示实时RGB信号,如播放VCD/DVD信号的笔记本电脑的VGA输出画面,图像不丢帧,保证在系统显示信号能力上的实时性。
3) 对于在整屏范围内任意跨屏开窗、鼠标拖拉漫游显示的各类信号图像,显示
清晰,无 “花屏” 现象,窗口拖动确保无滞后效应。 4) 各种图像显示模式间的切换无黑屏、停顿、抖动现象。
5) 信号处理设备上的系统备份能力。不只是在网络图像处理器上通过添加电源
模块、输入输出模块进行冗余配置,同时,通过投影单元特有的直通显示功能(内置图像处理器)配合矩阵切换设备,达到系统级的备份。在网络图像处理器出现故障时,仍然能够矩阵切换器把信号显示到大屏幕上。
6) 系统控制软件功能强大,操作界面简单实用。功能强大是指在系统安装调试
时,软件不但能够控制调整投影机的显示参数,还能够集成其它附加设备,如矩阵切换器,摄像云台控制等。而操作简单是指系统在日常运行时,可以
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通过简单的模式存储方式切换显示画面,一个简单的模式调用,就能够使投影机、矩阵切换器等相关设备自动完成联动控制,不必分好几步操作。
3.4 系统说明
3.4.1 投影单元
本方案选用先进的新一代DLP投影机作为投影设备。DLP?投影机采用全数字化信号处理技术,以DMD?(数字微镜器件)作为光阀成像器件,采用数字光处理技术调制计算机和视频信号,驱动DMD?光路系统,通过投影透镜获得大屏幕图像。该技术具有图像显示色彩鲜艳、画面清晰、锐利和成像设备无烧坏死、免维护等特点,核心部件(DMD?)寿命超过10万小时。上述优势使基于DLP?技术的投影机现在已成为大屏幕投影系统的主流机型。目前单台DLP?投影机可支持SVGA/XGA显示分辨率,多台组合拼接还可实现超高分辨率的显示。
GQY公司作为背投拼接大屏的专业设备供应商和集成商,为背投拼接用户特别定制了DX系列背投单元,能够直接输入并显示RGB和Video图像,并配置DVI数字RGB输入端口。
在本方案中我们选用GQY公司的DX?系列DLP?投影单元DX50。 DX系列背投单元的性能特点:
A、投影单元
1) 采用以DLP为核心技术的一体化投影机,投影单元为箱体式结构,系统扩展方
便。
2) 采用单片0.7” DMD成像设备,单屏物理分辨率为1024x768,兼容显示分辨率
可达1600x1200。
3) 内置图像处理模块:通过内置图像处理器,不需任何外置图像处理设备就能对
图像进行的放大和定位选择显示,直接显示高质量的计算机图形或视频图像。 4) 独特的色彩处理电路与软件。投影机内置专用的系统调整组件(电路),包括对
比度调整电路、色彩补偿电路、RGB三原色调整电路、亮暗平衡调整电路、以及光源的色彩伽玛矫正,色温的选择等,结合专用控制软件,从而在硬件和软件两个方面对投影机单元和组合显示屏的显示效果进行细致的调节。利用投影机内置对比度调整组件,可以对图像边缘对比度进行调整,以保证投影墙对比
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度和彩色漂移的一致性;使投影机的对比度一致性达到90%以上,并且对比度可分区调节。DX系列投影机具备强大的色彩补偿功能,不仅能对直接输入信号进行R,G,B三基色亮平衡,暗平衡进行色彩补偿,而且能对不同特性的光源进行R,G,B三基色亮平衡,暗平衡进行色彩补偿,使不同投影机的颜色保持一致。
5) 细致的图像窗口调节:投影机通过RS232接口对投影机进行拼接控制,控制参
数主要有图像水平/垂直位移和放大率。
6) 模块化技术。投影机采用模块化设计,易于检修和板卡更换;仅几分钟就能完
成灯泡的更换;信号和控制电缆及其接口均安装在箱体内部,保证显示和控制信号的可靠传递,并且节省维修空间,且不影响屏体外表整洁美观。
7) 无图像错位:对不同的投影机投射的图像能够保证避免相邻屏幕间图像的错位。
由于投影单元采用箱体式结构,可以保证相邻箱体间在图像投射光路上的完全无交叉干扰。为了保证拼接图像文字的不错位,还需要从上下左右调整图像的位置和大小,这些都可以通过调整图像的行列起点、行宽度和列高度来实现。 8) 水平刷新频率为:15~100KHz,垂直刷新频率为:24~120Hz,像素带宽为160MHZ。 9) 单屏亮度550ANSI流明,光源寿命6000小时,亮度均匀性大于90%,无明显
暗角。 10) 输入信号:
? 每台投影单元具有1路复合Video输入/1路复合Video输出,2路模拟RGB输
入,1路DVI数字RGB输入/1路DVI数字RGB输出。 ? 输入端口支持:
? 模拟RGB:RGB输入,可自动适应分离同步、复合同步或绿同步信号,传
输距离大于40米。1600x1200;1280 x 1024; 1024 x 768; 800 x 600; 640 x 480 ? 视频:包括PAL,NTSC及SECAM在内的全制式信号 ? 数字RGB:支持TDMS格式数字RGB信号。
? 配置2路RS232接口,1进1出。所有投影机的RS232接口通过串接,统一连
接到控制计算机,实现集中控制。
11) 可靠性强,平均无故障时间MTBF大于20000小时。 12) 可支持24小时连续运行。
13) 工作稳定可靠,故障率低,寿命长,经长时间工作后图像质量(亮度、色彩、
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拼接等)不会发生明显变化。
14) 每个投影单元耗电小于200瓦,重量约为70Kg(包括箱体)。
B、内置图像处理模块
GQY DX系列投影单元具有独特的内置图像处理模块。通过内置图像处理器,不需任何外置图像处理设备就能对图像进行的放大和定位选择显示,直接显示高质量的计算机图形或视频图像。
1) XGA 内置图像处理器具有图像信号的单屏直通显示和多屏拼接功能。 2) 内置图像处理模块支持全制式视频输入信号,包括PAL、NTSC和SECAM,以
及各种制式的高清晰电视信号。
3) 内置图像处理模块支持各种分辨率的计算机图像信号(640 x 480~1600 x 1200)。 4) 采用卷积技术,能任意放大图像且显示无马赛克效应。
5) 结合RGB/视频矩阵切换器和控制软件,内置图像处理器可以使组合大屏幕同时
显示更多的计算机信号和视频信号。
3.4.2 投影屏幕
美国Jenmar公司的DLP专用玻璃屏幕为目前世界上技术领先的产品,针对专业的用户使用要求研制开发,已广泛应用于大屏幕显示系统中。屏幕具有高对比度、高分辨率、宽视角等特点。玻璃屏幕的综合性能明显优于树脂屏幕。
美国Jenmar公司的玻璃屏幕具备以下优势:
最大的视角 屏幕表面 允许观看者以任意水平和垂直视角观看图像。 在明亮的环境下,屏幕图像保持极高的对比度,色彩鲜艳、逼真。组合屏关机时,整屏外观效果好。 与DLP投影机配合完美,在各种视距下,都能保证图像一致性好 投影图像及整屏亮度的均匀一致,无“热岛”及“太阳”效应。 更高的分辨率 40”以上的屏幕板都具备真实显示HDTV和VGA,SVGA,XGA,SXGA的性能。 29