第一章、系統方案設計概述

　　1.1項目概述

　　根據客戶需求，我們設計選用一塊高1800mm、寬4200mm整張低增益(1.0左右)投影融合幕，支持1024*768顯示分辨率投影機進行投影融合顯示;

　　1.2項目需求

　　l      高1.8米、寬4.2米無縫大屏弧幕進行完美融合顯示，無拼縫;

　　l      支持VIDEO、RGB、DVI、HDMI信號源輸入、輸出;

　　l      可以將外部視頻信號以開窗口的形式在大屏幕上顯示;

　　l      所有操作均兼容集中控制主機、操作電腦等控制設備;

　　l      完美實現多窗口顯示，并且可以進行窗口放大、縮小、漫游、疊加、拉伸等功能;

　　l      支持232串口、網絡、WIFI無線操作模式;

　　l      支持顯示模式預存、調用、修改等功能;

　　1.3項目方案

　　根據客戶需求，投影幕高1.8M，并且要求投影顯示為4:3比例，因此單臺投影設備投影畫面為：高1.8M、寬2.4M，根據單通道投影畫面大小計算，此項目應采用2通道投影融合顯示方案;

　　總投影畫面：高1.8M、寬4.2M

　　單通道投影畫面：高1.8M、寬2.4M

　　二通道投影畫面：高1.8M、寬4.8M

　　融合區：寬為單通道25%

　　最終顯示畫面：高1.8M、寬4.2米

　　因此通過計算2通道投影融合顯示方案完全滿足用戶需求;并且方案中提供的顯示設備為：

　　投影顯示設備：

　　融合處理設備為：VisionStar IPWINDOWS融合處理服務器

　　以上設備功能均可以滿足用戶需求;(詳細見設備介紹)

　　方案主要功能如下：

　　l    大屏幕顯示

　　可以把投影大屏幕作為統一的邏輯屏來顯示高分辨率的圖像，實現全屏顯示和分辨率的疊加，比如顯示超高分辨率的大型完整的網絡畫面等。

　　例如：

　　l      2x1的融合大屏幕可顯示分辨率：

　　長：(總長分辨率)1024*2-(融合區分辨率)256=1792

　　寬：(寬分辨率)768

　　總分辨率：1792*768

　　l      多路RGB\DVI信號輸入輸出:

　　支持全制式RGB\DVI輸入信號，RGB\DVI錄像機、DVD影碟機、PC機、筆記本信號、彩色實物顯示儀等各類RGB\DVI信號源均可接入投影大屏幕融合處理器。可分別以窗口的形式在顯示墻上任意位置放大、縮小、疊加、

　　跨屏移動及全屏顯示等。

　　方案中應用設備優勢：

　　考慮設備使用數據運行量大、工作時間長。因此在系統設計時主要考慮以下幾個方面：

　　①性能穩定：要求大屏幕能連續穩定的運行，故障率低。

　　②長時間運行：要求系統能保持長時間不間斷工作，并保持最佳的顯示效果。

　　③響應速度快：需要接入的信號數據量大，數據種類多，系統狀態變化快，要求顯示設備刷新速度快，及時反映動態信息變化。

　　④良好的兼容性：各種信號、多平臺的應用系統將運用到本系統中，因此要求系統兼容新強。

　　⑤系統功能強：要求接入各種信號、靈活的顯示方式、強大的功能操作軟件、并支持多種系統要求。

　　⑥靈活易用性：要求系統設備及軟件操作的便捷性及統一性。

　　⑦高清晰度的顯示效果。

　　⑧系統的升級及擴充：具有系統增加新設備及軟件升級的能力。

　　1.4方案技術規范和標準

　　本設計方案設備選型、系統設計、設備運輸及安裝、售后服務等嚴格遵循國際及國家相關標準，遵循下列標準：

　　《IEEE802.3以太網規范》

　　《民用建筑電氣設計規范》                                  (JGJ/T16-92)

　　《低壓電氣設計規范》                                      (GB50054—95)

　　《工業企業通訊設計規范》                                  (GBJ42-81)

　　《電氣裝置安裝工程接地裝置、施工及驗收規范》              (GB/T50169)

　　《安全防范工程程序與要求》                                (GA/T75)

　　《信息技術設備(包括電氣事務設備)安全規范》              (GB4943-1995)

　　《電子計算機機房設計規范》                                (GB50174-93)

　　《電工電子產品基本環境試驗規程試驗方法》                  (GB2423.1/2/3-89)

　　《電磁兼容試驗和測量技術浪涌(沖擊)抗擾度試驗》     (GB/T17626.5-1999)

　　《信息技術設備抗擾度限值和測量方法》                      (GB/T17618-1998)

　　《電子測量儀器振動試驗》                                  (GB6587.4-86)

　　《民用建筑電氣設計規范》                                  (JGJ/T15-92)

　　《高層民用建筑設計防火規范》                              (GB50045-95)

　　《智能建筑設計規范》                                      (GB50045-95)

　　《工業企業通訊設計規范》                                  (GBJ42-81)

　　《工業企業通信接地設計規范》                              (GBJ115-87)

　　《廳堂擴聲系統聲學特性指標》                              (GYJ25-85)

　　《廳堂擴聲特性測量法》                                    (GB/T4959-1995)

　　《客觀評價廳堂語言可懂度的RASTI法》                       (GB/T14475-93)

　　《歌舞廳擴聲系統的聲學特性指標與測量方法》           (WH0301-93)

　　1.5系統方案設計特點

　　1.5.1、系統的先進性

　　系統應具備當今的先進水平;

　　在整個系統的生命周期內，系統必須能夠不斷完善、擴充、更新，使功能愈來愈豐富，性能愈來愈完善，使用愈來愈方便，而不至于過早地被淘汰;

　　1.5.2、系統的安全性

　　系統必須具有完備的安全保護措施和嚴格的用戶權限管理功能;

　　系統對外必須有完備的安全防范措施，必須建立符合安全標準，能夠嚴格有效地防止外來非法用戶入侵，能夠避免遭受攻擊或遭到攻擊能夠報警;必須能夠有效地防止失密情況的發生;

　　信息系統必須具有完備的用戶權限管理功能，禁止超越權限的操作，保護原始數據，保護系統免遭破壞;

　　1.5.3、系統的開放性

　　系統的結構設計必須符合國際開放系統的標準，是真正的開放式系統;

　　系統使用的硬件平臺和軟件平臺均要符合開放式標準;

　　硬件平臺的開放性，主要包括設備的網絡互連性和可互換性;

　　軟件平臺的開放性，包括操作系統、圖形用戶界面、網絡通訊協議等符合國際統一標準;

　　開放性要求的目的在于，應用軟件的可移植性，硬件平臺的可互換性;

　　1.5.4、系統的實用性

　　系統必須適合本系統的實際情況，能夠滿足強化管理手段，提高管理水平，能夠為政府的管理工作提供強有力的支持;

　　設備不盲目追求高檔，而是在高可靠、先進的前提下實用，要能夠切實地解決實際問題;

　　1.5.5、系統的可擴展性

　　系統必須具有良好的可擴展性和可擴充性;

　　當系統規模擴大，系統必須能夠通過適當增加模塊和相應設備，就能夠適應要求，達到良好效果不會造成浪費;

　　1.5.6、系統的兼容性

　　為與原有系統良好的兼容，系統設計充分考慮了系統的兼容性，能與原有系統組成完整的系統。

　　第二章、投影融合系統介紹

　　2.1投影融合系統結構組成

　　投影融合系統由：顯示子系統、融合子系統組成

　　2.2投影融合系統連接圖

　　第二章、各子系統介紹

　　3.1顯示子系統

　　顯示系統為整個融合系統提供顯示功能，主要由投影機、投影幕、組成;投影機鏡頭按照1.8:1設計,可以在4.32米處投射高1.8米、寬2.4米的投影畫面;通過二通道融合為高1.8米、寬4.2米整體畫面，融合區為單屏25%;

　　3.1.1、投影光路立面圖

　　3.1.2、顯示子系統設備介紹

　　投影機：

　　投影幕：

　　3.2融合子系統

　　大屏幕寬度較寬，采用單個投影顯然無法滿足實際使用需求，必須采用多個投影。而目前支持環幕、弧形幕與多通道、多投影的解決方案主要是邊緣融合和投影拼接，但是考慮到傳統的投影拼接方案無法滿足客戶的需求，為此我們為客戶定制三通道投影融合系統方案;

　　傳統投影拼接方式有以下幾個明顯缺點：

　　l         存在不可消除的屏幕物理拼縫;

　　l         存在不可消除的投影光學拼縫;

　　l         太陽效應較為明顯;

　　l         存在較為嚴重的色差

　　為了解決以上這些缺點，投影系統的幾個領先廠商經過長期的技術積累，在傳統拼接的基礎上開發出了一個較為先進的融合方式：邊緣融合拼接投影技術。

　　下圖是一些實際傳統拼接技術和先進的融合技術應用的案例照片：

　　上圖為遼寧電視臺拼接項目，采用傳統拼接技術，可以看出中間明顯的拼縫;

　　此圖為德州2*1背投融合技術應用照片

此圖為大連市政府項目3*1背投融合技術照片

　　從以上照片的對比不難看出這種方式的優點：

　　l         沒有任何物理和光學拼縫;

　　l         整體的亮度均勻度和色彩均勻度極高;

　　l         同時打開多個視頻及計算機信號窗口，且窗口位置和大小可任意調整、堆疊。

　　3.2.1、融合子系統技術介紹

　　邊緣融合投影技術是非常先進的一種超大屏幕顯示解決方案，目前只有少數幾家高端投影系統生產商和邊緣融合控制器廠商可以提供類似的解決方案，而北京威視訊達公司則是其中的佼佼者，其最新推出的IPWINDOWS融合處理器集拼接與融合于一身，可以提供強大的實時信號處理能力，可以提供非常出色的投影效果，完全可以勝任投影大屏幕應用;

　　邊緣融合大屏幕系統是指整幅投影畫面由不同的投影機投射畫面拼接組成，每個單獨的投影畫面拼接中有著投影光線和畫面內容的重疊部分，通過軟硬件的結合處理，消除光線重合部分的多余亮度，從而確保整幅畫面上面沒有任何接縫，亮度均勻一致，給觀眾完美的視覺沖擊。(見下圖)

　　從上圖可以看到，邊緣融合技術的應用顯示效果及優勢所在;

　　3.2.2、融合子系統應用方式介紹

　　融合拼接控制器在處理融合的同時也能夠開視頻與RGB窗口在大屏幕上顯示，窗口大小、數量均可以控制，并且支持窗口狀態模式的保存與調用，以下我們用圖片方式重點介紹本系統的應用方式。

完整無縫的視頻或計算機畫面（可進行變形處理，得到任意比例的圖像），在這種模式

　　下用戶可以顯示全屏幕的視頻或計算機信號，類似歡迎詞等。

　　打開多個視頻及計算機窗口(圖中1、2、3、4、5、6均為窗口畫面，窗口的大小和位置任意可調，且不同類型的窗口可以任意疊加)，這種模式下用戶可以顯示多路監控或計算機畫面。

　　常用布局(同時顯示多路信號，并且將主要信號顯示在大屏幕中央)

　　信號窗口的大小和比例均可以任意調整，以滿足各類特殊應用的要求(狹長型、扁平型以及方形并且每一路信號輸出窗口均可以任意疊加)

　　3.2.3、融合子系統實際應用圖片

（圖一：15分屏）

（圖二：5分屏）

（圖三：2分屏）

　　3.2.4、融合子系統設備介紹

　　IPWINDOWS系列邊緣融合處理簡述

　　IPWINDOWS 系列邊緣融合處理是基于嵌入網格調整技術的邊緣融合處理器，采用國內外領先的高性能GPU運算能力及網格調整技術，保證每個融合區的像素都能重疊以及融合區的亮度和顏色處理完好.IPWINDOWS融合處理器能處理顯示網絡采集信號、IP流媒體信號、視頻信號、RGB信號、數字高清HD-SDI\SDI\HDMI信號、高清媒體信號等，可以在整個大屏上進行窗口漫游，并且信號的顯示完全實時.

　　IPWINDOWS系列邊緣融合處理器能處理32路的實時的視頻和RGB信號，采用基于最新的Intel Pentium CPU處理器的硬件結構體系，輸出信號可以是模擬的RGB信號或DVI的數字信號，所有的網絡圖形窗口和實時的視頻/RGB顯示窗口均可以開窗口漫游顯示，可以任意放大、縮小、托拽、移動。

　　外圍輸入設備

　　IPWINDOWS系列邊緣融合處理器可以連接標準的鍵盤和3鍵鼠標作為外圍控制操作設備，邊緣融合處理器操作者可以使用這些外圍設備控制操作邊緣融合處理器的所有功能。

　　輸入信號

IPWINDOWS系列邊緣融合處理器可以在大屏幕上處理顯示復合視頻信號或者，所有

　　的視頻顯示均為全實時的，視頻信號采用PCI或PCI-E輸入處理，并且對輸入的視頻信號做逐行掃描處理，從而能得到倍頻掃描的、高質量的視頻圖像。

　　IPWINDOWS系列邊緣融合處理器可以通過RGB(DVI)處理模塊接入標準的計算機RGB(DVI)信號，RGB(DVI)信號是指從計算機輸出的標準HD-15(DVI)街頭輸出的信號，從640x480～1920X1200分辨率的信號都可以通過RGB(DVI)模塊處理顯示，一個邊緣融合處理器可以配置多達4塊RGB(DVI)輸入的RGB(DVI)輸入模塊。

　　IPWINDOWS 系列邊緣融合處理器可以通過標準的網絡連接方式(RJ45)與用戶局域網絡系統連接，可以連接在一個以上的網段，網絡連接接口保證與網絡工作站具有極快的通信與數據傳輸，通過網絡連接也可以遠程控制大屏幕的資源和遠程網絡遙控操作大屏幕上的視頻和RGB信號。網絡連接可以提供10/100/1000M的接口，并遵循TCP/IP網絡協議，接口為標準的RJ45J接口。

　　視頻輸入

　　IPWINDOWS 系列邊緣融合處理器可以處理通過視頻矩陣、攝像頭、DVD播放器、視頻服務器、攝像機等視頻輸出設備輸出的復合視頻信號，輸入的視頻信號支持PAL/NTSC/SECAM制式，系統支持高達2048路的視頻輸入，16路信號在一個屏幕上可以同時顯示或疊加顯示.

　　RGB信號輸入

　　通過RGB(DVI)矩陣,系統可以從大量的輸入RGB(DVI)信號中切換需要顯示的信號,可以支持最多256路RGB(DVI)輸入信號。

　　高清SDI\HDMI輸入(分型號)

　　IPWINDOWS 系列邊緣融合處理可以處理1-2路高清視頻服務器、藍光播放器、高清

　　攝像機等高清設備的1920*1080標準高清SDI\HDMI接口視頻輸入，并且可以實現全屏幕漫游、拖拽、任意放大、縮小、移動、窗口疊加等操作;

　　高清視頻播放

　　IPWINDOWS 系列邊緣融合處理器內建媒體文件保存文件夾，支持.avi .mov.  wmv格式文件，通過服務器可將目錄內所有文件進行循環播放;

　　靜態圖文輸入

　　IPWINDOWS 系列邊緣融合處理器內建圖片保存文件夾，支持.bmp .jpg格式圖片，通過服務器可將目錄內所有圖片進行循環播放;

　　網絡信號輸入

　　IPWINDOWS 系列邊緣融合處理器支持TCP/IP，802.11g/b等標準網絡協議，可以通過網線或無線網采集所有連接到網絡中同一網段計算機的桌面;

　　IP視頻流輸入(分型號)

　　IPWINDOWS 系列邊緣融合處理通過網絡可以處理網絡中攝像頭視頻流和電腦信號的視頻流，并且可以開窗口的形式瀏覽;

　　IPWINDOWS控制單元

　　IPWINDOWS系列邊緣融合處理器是基于最新技術的Intel Pentium CPU處理器和標準的PCI-E總線結構的硬件體系，可以根據客戶要求量身定制的系統，系統的操作平臺、支持的顯示單元數量、系統內存、硬盤大小、網絡接口等可以根據用戶的要求配置。

　　邊緣融合處理器的默認操作系統為嵌入XPE系統，隨機配備了多屏控制處理驅動程序、圖形界面的服務器端和客戶端控制操作軟件(控制操作大屏的視頻、RGB、網絡信號的顯示窗口)，功能強大的軟件包可以用于組織協調遠程控制操作者的工作，使不同的操作者可以

　　交互控制操作大屏幕系統。

　　邊緣融合處理器自身帶有像素疊加和邊緣羽化功能，邊緣融合處理器與可以與帶有邊緣融合功能的投影機一起使用，與投影機配和一起調節邊緣羽化部分能會使效果更好。

　　二、 IPWINDOWS邊緣融合處理器的特性如下：

　　■采用嵌入式操作系統

　　■自動產生疊加像素和帶邊緣羽化功能

　　■ 支持曲面\任意形狀幾何校正功能

　　■ 支持128x128網格調整功能

　　■ 支持R\G\B每個顏色伽馬調整功能

　　■ 整合的多屏控制以及實時視頻的顯示

　　■ 可以同時自動識別處理顯示16個全制式(PAL/NTSC/SECAM)視頻信號

　　■ 可以顯示多種類信號，最多可以顯示16個視頻16個DVI-I信號

　　■ 視頻和RGB(DVI)窗口可以在大屏漫游，可以任意移動、托拽、改變大小

　　■ 支持擴展HDMI\HD-SDI高清數字信號

　　■ 可以任意切換背景顯示

　　■ 可以捕捉網絡計算機信號

　　■ 可以播放1920X1080高清流媒體視頻文件

　　■ 具有界面簡單、友好的控制操作軟件，可以全面管理視頻、RGB(DVI)、網絡、流媒體等信號窗口

　　■ 控制軟件提供窗口預制布局功能，可以提供預案功能，預設模式可達999種或更多

　　■ 提供遠程控制功能，通過網絡可以直接控制融合處理器

　　支持232串口模式調用，可以預設多個模式，通過觸摸屏直接調用模式

　　■ 支持觸摸屏直接管理開機關機等功能

　　■ 可以對每通道的顏色匹配調整

　　■ 支持多種測試圖樣和色彩圖板，融合區域調整圖案齊全。

　　■ 采用PCI-E的顯示卡輸出、每通道256M DDR顯存以上

　　■ 支持現場升級與維護，不需要返廠才能進行系統升級(升級維護簡單)

　　■ 支持無線網絡連接控制、調試(操作簡單)

　　■ 支持融合器直接級聯，支持級聯數量大于16個

　　■ 支持通過DMX512,ARTNET控制

　　■ 支持圖層特效控制

　　■ 支持IP視頻流輸入

　　三、IPWINDOWS系統技術指標

　　操作平臺                        xpe嵌入式系統

　　CPU處理器                       單Intel 酷睿4核 CPU

　　內存                             2G,

　　硬盤                             160G

　　網絡接口                         10/100M/1000M,RJ45接口，TCP/IP協議

　　設備機箱                         標準19“機箱，高度4U

　　尺寸                             450x190x540mm

　　主電源                           100～240V，50/60HZ

　　供電電源                         19.8KG

　　工作溫度                         0～45C

　　工作濕度                         5%～90%，不結露

　　圖形接口標準                     Microsoft Win32 GDI

　　控制顯示單元數量                 2~8個

　　輸出信號分辨率                  1024X768~2048x1080,60HZ

　　顯存                             256M DDR3以上

　　顯卡插槽                          PCI-E

　　色彩                             16位、32位

　　象素頻率                         高達350MHZ

　　輸出信號格式                     RGBHV模擬信號

　　TMDS數字信號

　　輸出接口                         HD15 VGA接口

　　DVI數字接口

　　視頻信號特性

　　輸入的視頻數量                     1~16路適用PAL/NTSC/SECAM

　　分辨率                             PAL 768x576

　　NTSC 640x480

　　視頻色彩                           全彩色

　　視頻窗口縮放                       最小一個象素，最大沒有限制

　　視頻窗口數量                       每屏1、2、或4個

　　視頻接口                           BNC

　　RGB(DVI)信號特性

　　RGB(DVI)輸入數量                 1~16路DVI-I信號

　　適用的分辨率                       640x480~1920x1080,3072x768,60HZ

　　RGB(DVI)顯示窗口色彩              全彩色

　　RGB(DVI)窗口的尺寸和縮放          最小320x240,最大沒有限制

　　RGB(DVI)窗口的數量                單屏可以1、2

　　RGB(DVI)信號連接接口              DVI-I

　　第四章、系統整體設計

　　系統主要有信號源、信號處理設備、融合處理器、投影機、投影幕、控制系統六部分組成。信號源到達大屏幕途中，要依次經過信號處理設備、融合拼接控制器、投影機三個過程。

　　信號源是各種VIDEO、RGB信號組成，他們是大屏幕中各個窗口顯示的內容。

　　信號處理設備包括視頻矩陣、RGB矩陣與線纜等，是信號源與融合器之間的通道，直接影響視頻質量。矩陣帶寬與切換的延遲時間是重要的參數，線纜的質量對信號有很大影響，每種線纜傳輸每種分辨率的信號都有一定的傳輸距離，超過這個距離，圖像會變差。

　　l         由于幅頻特性及群延時特性造成的圖像模糊、變暗、拖尾;

　　l         由于設備產生自激或環境電磁干擾產生的高頻干擾;

　　l         由于系統電源地線處理不當造成的低頻干擾;

　　l         由于設備或傳輸系統或接插件等阻抗不匹配而引起的重影反射及顯示不穩定

　　為了避免上述問題，所以要選用屏蔽好、帶寬高的線纜，必要時需要增設信號放大設備。

　　融合拼接控制器是本系統的核心處理設備，是運算處理中心。首先它為了滿足大屏幕的寬度，能形成二個通道的融合，其次還能在投影幕上二個通道之間做融合處理，使它們之間無任何拼縫，形成真正完整無縫的大屏幕，然后它在融合的基礎上將矩陣傳過來的信號通過

　　開窗口的方式在大屏幕上顯示，且窗口大小、位置、數量全部可調節，調節狀態可保存、可調用。

　　投影幕的選擇要根據現場的環境，觀看者的角度等去考慮，在邊緣融合系統中我們要選擇高視角、低增益的屏幕，這樣才能滿足在中心大廳內不同角度的觀看效果。

　　4.1系統功能特點

　　采用本方案將有以下特性：

　　l      可以顯示一幅完整超高分辨率的畫面，顯示完整的大背景，作為會標、歡迎語、背景、造型等;

　　l      可以進行分組顯示不同的背景圖片，如每臺投影機顯示一幅畫，可分2組各顯示不同的畫面;

　　l      可以自動更換背景圖片，就如播放全景的PPT一樣,同時也可以分組播放背景圖片或者全景播放;

　　l      可以播放一個整屏的的高清媒體文件;

　　l      可以自動設置播放流媒體順序，讓播放的文件進行定時或者循環播放;

　　l      播放內容文件無需進行預處理，只要達到分辯率和WINDOWS媒體播放器識別，系統可以自動播放;

　　l      可以輸出2通道1024*768分辨率信號

　　l      可以實時顯示RGB信號;

　　l         可以實時顯示VIDEO信號;