DLP拼接显示墙系统设计说明书.doc

DLP拼接显示墙系统设计说明书第一章 公司简介：nlighten是建立于美国硅谷技术基础上，专门从事大屏幕高清DLPTM显示开发与制造的生产厂家，隶属于拥有36年历史的世界级电源供应器供应商之一的飞宏集团。nlighten致力于影像与光学技术产品的生产，不仅生产DLP显示设备，也生产应用于DLP背投设备的镜头和光学引擎（光机）。nlighten提供创新的科技产品，包括大屏幕全高清显示器，大屏幕全高清电视，大屏幕全高清触控式显示设备；nlighten同时提供显示解决方案，nlighten的创新科技产品广泛应用于以下系统和应用方案中：视讯会议系统，电子白板教育系统，电视墙系统，安防监控系统和家庭影院系统等。nlighten拥有一支高素质的研发团队。在影像与光学技术领域，具有业内一流的研发实力。其拥有两个研发中心，分别位于台北和上海。在中国苏州拥有自己的工厂和一流的国际化生产厂房，不仅生产整机，同时也生产零组件，如作为整机关键组件的镜头和光学引擎(光机)第二章 nlighten DLP拼接墙系统2.1 系统组成本方案将提供的大屏幕显示系统主要由以下几部分组成：1) nlighten系列 60” 23 DLP显示单元拼接箱体 2) BR-VP2000大屏拼接器多屏处理器系统3) 显示墙应用管理系统软件Wall control4) RGB/视频混合矩阵切换器图 1 DLP大屏幕显示系统结构图本方案提供的大屏幕显示系统拼接墙由6套nlighten系列 60” 23 DLP显示单元，以2（行）3（列）的方式拼接而成。规格如下： 单屏面积：1328mm (宽) 747mm (高)整屏面积：1328mm (宽) 3 747mm (高) 2=3984mm (宽) 1494mm (高) 箱体厚度：760mm墙体外观示意图如下：图2 大屏幕显示墙体外观示意图2.1 系统组成可靠性 DLP 大屏幕拼接墙系统采用nlighten自主开发的光机，配合全数字化高集成电路设计确保了系统稳定性。由于光机采用先进的 DLP 技术，投影机设备无烧坏死现象，一天 24 小时长期连续使用不会对投影机任何损坏，对显示效果没有任何影响。从安装调试完的显示到数年后的显示都能保持相同的显示效果，达到同样的清晰度、分辨率、精度。 实用性 DLP 大屏幕拼接墙系统往往是在发现紧急情况时才能发挥其重要作用，通过快速获取各种动态图像信号，为领导决策和指挥提供辅助作用。大屏幕系统的操作、窗口的切换和缩放、信号源的切换简单明了，快速方便。 先进性 随着信息技术发展的日新月异，高科技手段应用在地震局指挥中心辅助决策系统越来越普遍。作为各种信号（计算机、视频、网络等）的集中显示终端，大屏幕投影显示系统一定要具备高分辨率显示、色彩均匀稳定，并且能与各种信号良好兼容的特性。 采用美国德州仪器（ TI ）公司最新先进技术 0.65” TypeX DMD 芯片，光效率比 0.9 英寸 DMD 芯片提高约 10% 。 采用 12 度偏转角 DMD 微镜片，使图像色彩层次及对比度相对于 10 度偏转角微镜片有了明显的改善。 完善的色彩一致性，有效抑制各画面间三原色的离散，保证颜色的高度一致。 消除 “ 太阳效应 ” 使画面间亮度均匀一致。 整屏可达到 90% 亮度均匀度。先进的屏幕处理技术，具有防反射、高亮度，视角宽，无缝拼接，均匀性好，不易变形。 其独有的一体化内置图像处理系统，可以直接接入数字信号（ DVI-1 /HDMI），可以和各种制式的视频信号、模拟 / 数字计算机信号和兼容，可以满足数年后的应用需求。 开放性 投影拼接墙系统遵循开放系统的原则。系统除了可以直接接入计算机 RGB 信号、视频信号外，还可以接入网络信号。通过对信号系统和 GIS 系统的各种计算机图、文及网络信息、视频图像信息的动态综合显示，实现对 地理状况、发生地震时的状况 等信息的实时监视，为监控人员和领导提供一个高清晰度、高亮度、高智能化的一个交互式的平台。 经济性 DLP 大屏幕投影拼接墙是目前最先进，也是最 “ 昂贵 ” 的显示系统。它的 “ 昂贵 ” 不仅体现在前期的硬件投入，更体现在后期的维护成本和耗材费用。 光机采用的是德国欧司朗公司最好的 P-VIP 冷光源灯泡， 150W 的灯泡使用寿命是 8000 小时。投影拼接单元 合理设计光路，结构更为紧凑的光学系统，一体化的箱体设计，是免维护的产品。 可维修性 显示系统应便于诊断故障和更换部件，以缩短故障时间。预防性维修使故障减少到最低。投影拼接单元采用先进的模块化结构，投影机、灯泡、屏幕均可方便拆卸。更换一个灯泡只需 2-3 分钟，光机的控制板、电源模块、色轮等均为单独模块，更换非常方便。 可扩展性 系统有增加新设备和新功能的能力，软件只需进行简单的扩容就可以满足要求，不必更改源程序；硬件只需相应增加。使系统跟得上时代的发展需求。 投影拼接单元采用箱体化结构，并以积木式拼接，使得日后设备扩充变得非常简单。 另外，图形控制器也是采用开放式模块化结构，只要增加相应板卡，就可实现扩充功能。 DLP 大屏幕控制管理软件升级不需要更改源程序即可增加功能。 抗干扰性 系统应有可靠的抗干扰措施，不受地震及其它系统的电磁干扰，也不对其它系统产生电磁干扰DLP 大屏幕拼接墙系统具有抗大气过电压、电磁波、无线电和静电等干扰。对强电磁场及静电具有良好的屏蔽和隔离作用。所有的电子产品均满足国家标准规定的电磁兼容性标准。2.3 系统功能nlighten会根据现场使用环境、显示信号特点和数量，以及对显示管理功能要求等，为您提供整套安全可靠的DLP大屏幕显示系统。并且。整个DLP大屏幕显示系统由6套60”的nlighten投影单元、1套BR-VP2000多屏处理器以及控制管理软件等组成。整套系统采用最新一代的DLP数字光处理技术，所有设备均采用模块化的设计，对显示信号的直通接入冗余显示方案，以及分布式信号处理技术，最大程度的提升了整体DLP大屏幕显示系统的可靠性和安全性，并具备良好的显示信号数量的扩展能力。nlighten显示单元组成的墙体可以显示来自处理器的输出信号，也可以显示直通输入信号的能力，本系统可以提供2路RGB信号，6路高清信号的直通输入能力。采用美国TI公司开发的最新的DMD芯片技术，无论在亮度、对比度、清晰度方面，都代表了业内领先水平。BR-VP2000多屏处理器可以提供14个nlighten显示单元的输出驱动能力,2路RGB信号及6路视频信号输入显示能力。本多屏处理器采用开放式模块化结构，可以将所有图像通道输出的画面拼合成为一个高分辨率无缝单一逻辑屏。活动视频信号、RGB信号，各类图/文信息均可在此高分辨率逻辑桌面上以开窗口的方式在任意位置，以任意大小显示。通过视频矩阵和RGB矩阵，可以灵活配置显示墙的输入信号数量。本套大屏幕显示系统能够显示Windows、Linux和UNIX等主流操作系统计算机的RGB信号，支持分辨率可以从640480到19201080，总数量为2路模拟RGB或数字RGB信号，可以通过RGB矩阵扩展输入RGB信号的数量。本系统还能够支持全制式复合视频信号，总数量为6路高清视频信号，可以通过视频矩阵扩展输入视频信号的数量。通过控制软件对所有显示信号和显示模式进行各种灵活控制，可以进行单屏显示、跨屏显示、分区显示和整屏显示，支持多用户操作和管理，可以在大屏幕任意位置显示BR-VP2000处理器的各种输入信号，包括视频信号、RGB信号，并且可以进行无级缩放和窗口叠加操作；也可以个根据用户的需要设定不同的显示区域，并在显示区域内指定显示各种信号；同时可以在大屏幕虚拟显示界面中预览和同步显示输入到大屏幕系统的各种信号画面。通过Wall control控制软件，可以预先设定多组显示模式和显示预案，随时提供调用。另外，外部视频输入信号可以通过视频矩阵进行输入输出的切换控制，外部RGB输入信号可以通过RGB换矩阵进行输入输出的切换控制。Wall control可以对包括各种信号源、矩阵、摄像机云台及镜头控制器、多功能设备等外围设备进行统一管理和联动，所有的操作都可以通过Wall control控制软件通过人性化的图形界面进行统一控制。2.4 系统显示模式DLP大屏幕显示系统可以完成各种显示模式，用以显示用户的各种输入信号。具体模式可根据用户需要进行制定。1. 全屏显示，高分辨率应用全屏在BR-VP2000多屏处理器的驱动下形成一个超高分辨率的统一显示平台，既可以全墙显示超高分辨率的大型完整的网络图形GIS、GPS，也可以在兄弟单位和上级领导来参观学习时方便快捷的实现显示标语、欢迎词或高分辨率的演示图片，各种信号以窗口形式显示，并可以在全墙范围内任意缩放、跨屏漫游。23全屏分辨率为：（19203）（10802）= 57802160图 3 全屏显示模式2. 功能分区显示模式。整个显示系统又可以根据调度中心系统分工，划分相应的显示区域。一般各系统的图像只在本系统的显示分区内进行任意缩放和漫游显示，从而保证各系统之间工作的独立性。系统管理员具有全墙及全用户的控制权限，需要时系统管理员可进行跨区域显示或全屏显示，所有功能均能够方便快捷的实现。监控区域信息区域图 4 全墙高分辨图片显示模式3. 多路视频信号显示支持全制式视频输入信号，视频监控信息、摄像机、录像机、大小影碟机、彩色实物投影仪等各类视频信号源均可接入BR-VP2000多屏处理器，信号经处理后以窗口的形式在投影显示墙上任意位置任意移动、无级缩放、跨屏或者重叠等。图 5 视频信号显示4. RGB信号显示独立的RGB信号可以通过nlighten DLP显示单元内置的图像处理器或者BR-VP2000多屏处理器采集处理后以窗口的形式在投影显示墙上快速显示；并且显示窗口可以任意缩放、跨屏移动、叠加或全屏显示等。图 6 视频信号显示5. 各类信号混合显示视频信号、RGB信号、处理器应用、网络计算机信号均可同时在大屏幕上以各自方式显示，互不干扰。或者把大屏幕根据应用系统的需要，进行分区域显示，并分区域控制。用户可以根据需要，把各种信号的显示和位置存储为模式，在用户需要的时候直接切换，即可即时按照模式定义显示窗口，或者进而定义预案，按照需要自动调用或者切换各种显示模式，实现对大屏幕显示系统的自动化管理。图 7 混合信号显示以上几种显示模式图只是实际应用中的几种类型，在实际使用中可以根据用户的需求设计相应的显示模式。第三章 nlighten DLP显示单元3.1 nlighten DLP显示单元的性能和指标显示单元作为整个大屏幕系统成像的核心部分，其最终显示效果和功能决定了整个大屏幕系统的成败，为此结合本项目的应用特点和整个空间布局，采用了nlighten公司的DLP显示单元，该显示单元，主要由nlighten投影光机、显示单元箱体、DNP屏幕、显示单元底座及配套连接电缆等组成。同时整个显示单元具备将处理器和直通接口输入信号显示的能力，通过DLP处理技术，用光学的原理在屏幕上进行投影成像。投影单元的分辨率为19201080，显示单元能够同时显示多屏处理器信号、1路独立计算机信号、1路高清视频信号。nlighten DLP显示单元的标准配置的主要技术指标：总 体显示模式单片，0.65 TypeX DMD分辨率19201080投影机芯亮度700 nits对比度比值1600:1显示色深 12bit亮度均匀性从中心到边缘达90%以上屏幕类型及增益DNP多层复合屏幕视角水平： =160垂直： =80拼接缝隙小于1mm 输 入模拟RGB端子1通道，BNC5 (RGBHV)信号图像0.7Vp-p/75同步TTL（标准+/-）数字RGB端子1通道，HDMI格式信号HDMI信号扫描频率水 平15120KHz垂 直24120Hz点 时 钟25200MHz显示器件寿命大于100,000小时光 源类 型P-VIP 冷光源灯泡150W寿 命平均大于8000小时电 源电源电压AC100-240V（自适应）电源频率50/60Hz功 耗230W工作条件温 度0C to 40C湿 度20% to 80% 不冷凝平均无故障时间（MTBF）大于30,000小时重量100kg尺寸（mm）1328 mm 747mm注：指标如有变动，以产品所附说明书为准。3.2 nlighten DLP显示单元的优势nlighten公司是国内可以提供全套投影墙软、硬件产品的专业厂家之一，是得到美国TI公司认证的DLP系列产品生产厂家之一，也是一家在国内拥有DLP显示器生产线的厂家。nlighten DLP系列显示单元属于nlighten公司的自主专利核心产品，其光机核心芯片采用TI最新的单片0.65英寸TypeX DMD芯片，12deg.LVDS。2008年nlighten在该系列产品上进行了革新，应用了美国TI (Texas Instrument)公司最新的极致色彩 (BrilliantColor)技术，配以最新的信号处理、图像处理、DCC数字色彩控制等一系列信号处理技术，先进的光学和机械系统设计、专利的屏幕技术、无缝拼接技术以及模块化的结构设计和先进的安装工艺，使得显示系统具有无与伦比的图像质量和显示特性，领先于市场。1) DMDTM芯片nlighten公司的光机机芯率先采用了TI公司最新推出的12偏转角0.65 TypeX LVDS（Low Voltage Differential Signaling超低压差分信号传输）DMD芯片，LVDS是一种满足当今高性能数据传输应用的新型技术，其传输速度是传统DDR传输速率的2.5倍以上，这种传输方式的采用大大提升梁芯片的处理能力和显示画面的效果。2) 极致色彩 (BrilliantColor)技术极致色彩 BrilliantColor技术是用于提高DLP投影机色彩显示效果的创新技术。它利用独有的色彩处理算法与系统强化技术，结合TI全球领先的DDP3020F图像处理芯片，不仅大大提升了中间色调的亮度，画面色彩丰富鲜艳；而且结合最新的UNISHAPE技术，使投影机具有12bit灰度等级，可真实再现画面亮区、暗场及中间区域等自然灰度，画面色调变化连续平滑，提供更加真实生动的极致色彩，图像颜色更加丰富自然。图 1 12Bit色彩深度和10Bit比较BrilliantColor技术可以有效提升DLP显示引擎的光学效率，主要原理是通过改进信号处理，使中间色调（Halftone）的亮度得到提高，并且将信号处理中的图像信号输出与亮度的关系从非线性改进为线性关系，有效地提升了中间色调的亮度，这样在加大色彩表现范围以后仍然能够确保充分的亮度。BrilliantColor技术实现更宽广的色域，将传统投影机1670万色的色彩数大幅度提升到10.7亿色，能够呈现出最真实的自然色彩，同时也更好地平衡了色度和亮度，让用户获得无与伦比的视觉体验。采用极致色彩技术色域 传统投影色域 图 2 极致色彩色域范围图应用了BrilliantColor技术的Visionpro C2系列显示单元，能够展现出鲜艳的色彩和卓越的画质, 呈现出更加清新逼真、平滑流畅的画面，让观看者获得更具震撼力的影像效果与视觉享受。SLR BrilliantColor图 3 极致色彩显示效果比较图3) DNP专利屏幕DNP的UCS是一种双元件屏幕，具有四个有效透镜表面。位于投影机侧（后侧）的高精度Fresnel透镜起会聚透作用，将投影光聚焦后，前投至屏幕，投射角为直角。丙烯酸屏幕中的散射材料控制垂直光的分布。前端的双凸透镜在观看侧呈现光滑的无光泽表面，而垂直的双凸透镜体则朝向投影机。该元件还包含有增强对比度和进一步降低环境光影响的专利工艺。Fresnel透镜前端具备防尘保护层。屏幕水平视角160度，垂直视角80度，而且半增益视角较同类产品也有较大提高，画面亮度高、色彩更均匀、可观看视角大；特别是垂直视角的改善明显，多层拼接时垂直方向的图像均匀度好，因此特别适合于多层（3层以上）结构的大规模大屏幕显示墙和多层操作控制室的情况。同时屏幕防反光，抗眩光，亮度高，尤其适合监控中心等全室内场所。第四章 处理器系统4.1 BR-VP2000多屏处理器系统BRILLVIEW拼接控制器BR-VP2000，是一款高性能、高端图像处理设备，能够在多个显示屏上同时显示多个动态画面，主要用于多屏幕拼接显示控制，是大屏幕显示系统的核心显示控制设备。对于要求多个视频显示，要求高质量画面效果的场合，例如，指挥控制中心、视频会议、多媒体多功能厅、礼堂，它是理想的现实解决方案。BR-VP2000集图像自由缩放、画中画动态显示、多RGB信号实时数字处理技术与一身，所有的输入信号可以自由的显示在显示墙窗口中，全面支持图像的跨屏、漫游、画中画、叠加、缩放等高端显示功能。使用BR-VP2000显示效果震撼，模式灵活多样，用户操作方便，维护简单。BR-VP2000支持多种视频输入方法，包括复合视频，即DVD或摄像头信号，计算机视频，即电脑信号等。其中，复合视频，支持N、P制自适应；计算机视频，支持从640x480到1600x1200的分辨率，其中，1024x768、1280x1024、1366x768等标准档，支持60Hz，70Hz，75Hz等多种刷新频率；数字视频，是将图像信号进行高速数字传输的一种方式，系统支持1920x1080等高端显示模式。BR-VP2000支持RGB/DVI输出方式，包括多种视频输出格式和分辨率。BR-VP2000提供了多种强大的多视频并行处理功能，包括画中画窗口的位置、大小、缩放比例、叠加优先级、画面冻结等。针对每一个在屏幕上显示的画面，所有算法、操作均并行进行，图像没有延迟、没有丢桢现象。系统能够按照用户设计，实现输入信号根本上的实时显示和最好的图像缩放还原效果。BR-VP2000拥有多种控制方式，包括面板按键、红外遥控、RS232串口、网络等。随机附带画面分割器控制软件，可以方便的安装在Windows操作系统上，也可以通过网络远程控制BRILLVIEW拼接控制器BR-VP2000是在2005年推出的最新技术产品，产品以FPGA阵列为硬件基础，采用并行高速图形处理技术，实现了多路高速视频信号的统一处理，从根本上解决了VGA信号输入数量受到限制的问题。机器内部由多个硬件模块阵列构成，基本硬件全部外国进口，产品主要特点如下：一、独创的FPGA硬件图形并行处理技术FPGA(Field Programmable Gate Array)，称为现场可编程逻辑阵列，是最近新发展的硬件技术。FPGA芯片具有速度快，并行处理，功能灵活的特点，但芯片本身只是一个空白的硬件平台，不具备任何功能，需要技术人员根据自己的要求对其进行硬件编程。BR-VP2000的处理核心就是FPGA芯片阵列。系统具有高速信号处理技术，保证高分辨信号输入输出的实时处理。BR-VP2000采用DDR技术作高速数据缓存，运用流水线技术，对高速信号进行分级顺序处理，保证了信号的实时性。系统输入标准分辨率可高达1600x1200x60Hz(需要预定)，非标分辨率可以达到更高，并且保证每一祯都能够实时的处理完毕，输入与输出之间没有时间拖延。在多单元显示一路信号、一单元显示多路信号、多单元多信号漫游叠加等情况下，显示信号均无延迟。即便在所有输入信号都漫游叠加在一起的极限情况下，所有信号一样保持动态实时性。系统采用基于输入端口的信号并行处理技术，有效的增加了输入信号个数。系统通过芯片阵列，对高速图形数据流进行逐级处理，每一路信号输入都对应一列处理器。这样就相当于很多处理器同时工作，做到数据的并行处理，极大的提高了系统运算速度。有效的使用并行处理技术使得数据得到分散处理，没有了工控机单处理器的速度瓶颈，从而使得系统对输入信号个数不敏感。就是说增加信号输入个数，并不增加系统的总体运算负担，这样系统就能够接纳多个高速信号。能够有效的进行多路VGA/RGB信号输入，是BR-VP2000与普通插卡式工控机相比，最大的性能优势。系统属于纯硬件数据处理，没有运行Windows和Linux操作系统，不是一台计算机，不需要硬盘、光驱、显卡等辅助设备。二、最新的基于LVDS高速数字信号交换体系BR-VP2000采用所有输入通道并行方式进入核心处理模块，每条总线使用4个高速LVDS信号，这与工控机拼接控制器的PIC总线有本质上的区别。普通工控机的PCI总线，基本结构是多个PCI插卡使用同一组总线，一般是32个数据位。如下图所示，6个卡使用同一PCI总线，实际上进入核心处理器的数据只能是其中的一个卡上的信号，PCI总线要分时复用。由于CPU核心处理器同一时间只能处理一个信号，这样的总线结构对于这样的CPU正好适合。BR-VP2000采用并行处理结构，这样的总线是远远达不到处理器速度需求的。工控机的PCI总线结构为适应核心并行数据处理要求，BR-VP2000采用并行总线接入方式，就是说每个通道都有独自的总线接入核心处理系统。多个通道采用并行的方式可以实时的将数据送入核心的FPGA处理阵列。如果每个输入通道都使用PCI总线，那么最终形成的输入线数量会多得惊人。在FPGA核心处理部分中，也许要多组信号进行实时交换。如果也采用并行总线结构，那么系统间的连线数量会成几何上升，使得系统最终无发实际使用。为解决此结构问题，我们采用超高速LVDS进行信号传输。LVDS，是低电平数字信号的简称，其特点是用两根线差分传输一个数字状态，线间电压低，信号传输速度快，本系统中使用的LVDS信号速度为2.5G/S，信号额定最高速度可以达到4G/S以上。使用LVDS进行图像传输，4组线即可传送超高频的显示信号。是用高速串行信号，极大的减少了系统连线的，使得每个输入输出通道只使用4组线与系统核心计算单元连接。LVDS信号与并行总线信号，最常见的体现是硬盘ATA的并行排线接口和新型硬盘SATA的LVDS接口。下图为BR-VP2000基本系统节构图。BR-VP2000多通道并行总线结构及串行通信方式三、最新的NIOSII硬件控制系统BR-VP2000系统采用并行硬件系统，这样很大程度提高了系统数据处理速度，但并行处理，就意味着很多器件同时工作，增加了系统元件个数，这样，所有器件的同时统一控制，就成为重要问题。对于工控机而言，只有一个CPU进行核心运算，数据是串行处理的，因此配置一套接口，就可以控制所有的设备，而BR-VP2000需要用一个高速控制器同时控制多于32个其他部件，同时又要能灵活的协调各部分顺序运行。为解决此问题，我们选用了基于FPGA的高速软内核NiosII。NiosII处理器是Altera公司为其FPGA产品配套开发的软核CPU。在逻辑功能上，它们是32位的精简指令集CPU；在实现方式上，它们是在FPGA上通过编程的方式实现的，这也是与传统的CPU的一个根本的差别。NiosII的总线采用了哈佛结构，在很大程度上提高了系统的处理速度。由于系统的总线控制器是在FPGA中实现的，可以进行灵活的配置，在某些外设需要具有冯诺依曼特性时又可以把两套总线合二为一，从而在局部实现冯诺依曼结构，这样就使得系统总线兼有哈佛结的高效率与冯诺依曼结构的灵活性。NiosII系统总线自动对不同时钟域进行协调，可以使挂在总线上的组件工作在不同的主频下，使系统更为灵活。BR-VP2000使用一片FPGA，内嵌NiosII软内核，成为系统核心控制器。在这片FPGA上，还编程实现了64个外围通信控制模块，为系统提供64个可同时工作的基于LVDS的高速接口，与全部系统其他器件进行高速通信。系统工作时，数据计算FPGA阵列、输入输出端口、系统面板、红外接收器、网络端口、RS232控制口等元件向主控FPGA发送状态信息和请求指令。软核的外围通信控制模块先预处理这些信息，将其最主要的内容交给内核，其他附属信息不需要经过主控制程序，由外围器件自行应答。主控程序是在内核上运行的并行流水线流程控制程序，它负责整台机器的正常顺序工作和非常状态处理。程序根据用户指令和系统当前状态，向外围模块批量发送简单控制指令。由外围模块编译指令，通过LVDS高速串行口发送给系统其他设备。BR-VP2000使用基于FPGA的NiosII软核和并行外围通信控制模块，提高了整台机器的信息处理性能，将复杂的并行控制简单化；用一个芯片实现全部控制，编程调试简单方便，易于升级。四、BR-VP2000与普通工控机拼接卡系统的性能比较目前使用的图像拼接控制器，大体分为两种。一种是组装的工控机，需要从国外购买显示处理卡进行组装，另一种就是硬件拼接处理器。用工控机组装拼接控制器，需要插多个显示卡，多卡使用同一组PCI总线，占用PCI总线资源，使用同一个CPU计算，分时占用CPU资源，其结果是机器性能很大程度上取决于工控机CPU计算速度和PCI总线传输速度。以普通Inter Core II，2.4G的CPU为例，可以接受4路VGA/RGB 1024x768信号和8路或9路Video信号，可以支持16路输出。一台普通插卡式拼接控制器的性能如下：系统结构：计算机结构；计算核心：一个CPU，分时计算全部信号数据传输：8-12个PCI插槽；266-533MHz系统总线，各信号分时占用总线；输出通道：数量2-32个；输出通道分辨率640x480到1280x1024像素；输入视频：个数1-16个；格式NTSC或PAL自适应；8路Video卡，视频信号不能叠加；输入RGB：个数1-8路；时钟速度123M；采样颜色深度16bpp；系统支持：WindowsXP/2000软件支持：设备提供上自开发软件控制：本地键盘鼠标、远程鼠标键盘需要注意的是：当VGA/RGB信号多于2路时，系统分配给每路VGA信号的处理时间不足，导致信号实时性降低，基本现象就是鼠标和动态图像的不连续；有些工控系统号称具有24bpp的采样颜色深度，事实上在实际使用中，由于计算速度的限制，都只用到16bpp颜色；采用网络接口采样的方法增加RGB输入信号数量，并不能节约系统资源，结果仍然是多个信号同时显示的时候，图像实时性受影响。并且网络信号采样的质量、实时性等受到网络速度、通信质量等环境影响，有一定未知性和不稳定性。实际计算，一路1280x102460Hz的普通计算机图像信号，包含的数据速度为：1280(水平像素)x1024(垂直像素)x60(刷新率)x3(颜色深度24位)字节，即一秒钟需要的数据量为235,929,600字节，即235M字节。加上TCP/IP协议包的头尾，实际需要的网络速度为300M。就是说，对于100M以太网，传一路VGA信号，只能传送有效数据的1/3，实际发送的数据每秒20桢。如果同时传送两路VGA信号，直接导致信号严重失真，不能实时显示，播放图像是图像跳动。BR-VP2000拼接控制系统采用全硬件设计，与工控机有本质区别。系统采用多通道分离处理，所有数据并行处理；使用FPGA阵列并行处理信号，速度快，支持通道个数多；系统主控芯片与系统计算芯片分离，采用主程序串行控制；不属于工控机，不运行Windows/Linux操作系统，不存在计算机防病毒问题，不存在软件系统维护问题；数据实时处理，不需要硬盘、光驱等海量存储设备；设备支持全年24小时运行，不需要特殊维护。其基本性能特点如下：系统结构：并行处理结构，自定义高速LVDS总线，速度2.5Gb/s输入视频：单系统1-32路，内部级联后无限扩展；格式NTSC或PAL自适应；Video信号高速动态图像补偿；信号任意拉伸、压缩，可以在多屏内任意位置开窗口，信号任意跨屏漫游，叠加(信号叠加层数不宜超过4层)，图像实时性不受影响；输入RGB：实时页面存储，分级数据预处理；单系统1-32路，内部级联后无限扩展；采样深度24bpp/32bpp真彩色；分辨率640x480到1600x1200像素，可定制特殊分辨率的支持功能，如可以支持4096x768或1920x1080；支持DVI-I模拟数字接口；信号任意拉伸、压缩，可以在多屏内任意位置开窗口，信号任意跨屏漫游，叠加(信号叠加层数不宜超过4层)，图像实时性不受影响；输出通道：实时页面存储，数量1-40个，内部级联后，可依据当前显示窗口数无限扩展；分辨率640x480到1600x1200像素，可定制特殊分辨率，如4096x768(1x4屏) 或1920x1080；支持DVI-I模拟数字接口；系统支持：不需要系统日常维护，不需要电脑支持软件支持：VP200/2000远程控制软件控制方式：RS232串口、面板按键、红外遥控、100/1000Mbps网络(TCP/IP协议)性能特点：1、多RGB信号并行处理BR-VP2000拼接控制器的所有核心处理模块均并行工作，处理一路RGB信号只需要一个模块即可，多个模块并行工作，即可同时处理多个RGB信号。BR-VP2000可以同时处理多达32个RGB信号。工控机插卡式拼接器使用CPU和PCI总线，所有信号串行，以目前的硬件速度，能够同时实时处理4路RGB信号。实际应用中：(1)、在大中型会议室环境下，BR-VP2000可以让多个领导、发言人、主持人的电脑、笔记本信号同时的、实时的、有侧重的显示在大屏幕上。(2)、在高级监控环境中，视频信号进入硬盘录像机，硬盘录像机输出为VGA信号。BR-VP2000可以将大批量的硬盘录像机送到大屏幕/拼接墙上。2、多Video信号并行处理Video信号，就是普通的DVD或摄像头信号，其信号速度为RGB电脑信号的1/3。BR-VP2000拼接控制器的能够解决大量Video信号处理问题，这些Video信号可以进行叠加、漫游、单屏分割等操作。工控机插卡式拼接器对Video信号存在输入个数、速度、显示功能等限制。低端的Video采集不能实现信号叠加，只要有一个Video信号放在另一个Video信号上面，下面的那个Video信号立即停止刷新，静止在那里。对于大量Video信号，工控机插卡式拼接器同样存在处理速度不足的问题。实际应用中，电视台一般有多于几十路的Video信号，使用BR-VP2000可以将其全部同时实时显示出来，并且能够将其任意摆放。3、RGB信号和Video信号叠加BR-VP2000拼接控制器在信号处理过程中，对于RGB信号和Video信号同等对待，能够做到RGB信号和Video信号的叠加、画中画等高级组合显示功能。工控机插卡式拼接器对Video信号输入采集与RGB信号处理等级不同，很难实现RGB信号和Video信号的叠加。实际应用中，普通环境下，BR-VP2000可以用主控电脑作为底图，叠加一个辅助的电脑信号，同时可以将多个Video信号任意放置其上。4、实时处理BR-VP2000拼接控制器所有信号并行处理，从根本上保证了多信号的图像处理速度，所有图像处理每秒60桢。工控机插卡式拼接器进行4个RGB信号同时处理时就开始存在速度问题。实际应用中，BR-VP2000同时运行16个RGB信号，每个RGB信号的电脑都播放一个.avi或.rm的视频文件，绝对保证信号实时性，其显示信号于电脑上的信号速度相同；工控机插卡式拼接器遇到此情况，各个RGB信号上的图像会出现缺桢现象，图像跳动严重。5、快速启动BR-VP2000拼接控制器为纯硬件构架，启动过程极快。纯硬件系统，启动过程不需要操作系统支持，全过程不到3秒钟。一般的工控机插卡式拼接器启动至少需要30秒，软件安装越多，启动速度越慢。 实际应用中，BR-VP2000能够良好的适应需要快速反应的环境，全部系统上电，图像可以在3秒钟内亮起来。6、支持高分辨率BR-VP2000拼接控制器支持极高分辨率输入，其输入分辨率可以定制。BR-VP2000支持的输入分辨率有：640x480 1280x1024、1366x768、1400x1050、1600x1200、1920x1080、2048x768、2048x1536、2048x2048、3072x768、3072x1536等，还可以支持例如：1888x768等极特殊分辨率，这样用户可以不用考虑分辨率问题。一般的工控机插卡式拼接器最高支持1600x1200分辨率，并且在这个分辨率下不保证信号实时性。 实际应用中，有些特殊场合需要特殊分辨率，例如大部分雷达信号、卫星信号为2048x2048分辨率，BR-VP2000可以有效地显示这些高端信号。7、内嵌矩阵支持更多的输入信号BR-VP2000拼接控制器内部嵌入了一个大规模矩阵，根据实际应用，此矩阵可以扩展。这样就可以省掉外接矩阵以节省工程费用，且系统集成度，设备维护方便，使用风险低。工控机插卡式拼接器是不可能内嵌矩阵的，拼接和矩阵只能使用分体方式。实际应用中，客户要将4个RGB信号和16个Video信号送到5x8的拼接墙上，只需要一台BP-BR-VP2000-0416即可，且信号能够同时显示在屏幕上。而使用工控机拼接器，一般要加一台VGA8x4矩阵和一台Video16x8矩阵，且只能同时显示其中2个RGB信号和8个Video信号。8、自动地图像识别建立过程BR-VP2000拼接控制器具有信号自动识别功能。在系统中新增加一个RGB电脑信号，只需要用软件控制自动识别一次，系统就能够记住此信号的分辨率、刷新频率、水平垂直偏移、相位等多个参数，以后此信号在上拼接时不在需要调整。工控机拼接器对于一个陌生信号，必须手动调节参数。BR-VP2000图像自动识别过程，极大的方便了用户开放性使用。实际应用中，在会议室，各个领导可以随时将自带的笔记本电脑信号通过拼接放到大屏幕上，自动识别仅需要5秒钟。而工控机拼接器对于陌生信号，需要手工调整参数。就是说当领导需要将自己的笔记本电脑信号送到大屏幕上的时候，与会人员需要等待会场技术工作人员打开拼接控制软件，手动调整好此信号，会议才能有效的继续。9、窗口控制软件随机附带的窗口控制软件，提供全面的实时的控制功能，所有的参数都可以使用此软件进行调节。软件有一个系统图形界面，准确地显示当前窗口布局和图像位置信息，方便用户参考。软件窗口具有自由拖放、叠加功能，所有窗口操作均能实时的显示在终端设备上。此软件操作方便，好学易用，基本不需维护。示例：多个图像在一个单元或多个单元上实现图像分割功能：示例：多个图像在一个单元或多个单元上实现图像叠加功能：示例：多个图像实现图像叠加缩放功能：4.2 控制软件Wall controlWall control运行在Windows9xNT/2000/XP环境；可实现对大屏幕投影墙显示模式管理、窗口管理、投影机控制、预案管理等功能，且所有操作都能在软件和控制界面上完成。该软件安装在用户的控制PC上，使得对投影墙的操控方便、快捷，操作界面友好直观。一系统控制台的主界面二系统菜单系统菜单中的选项有拼接串口设置和退出两项。拼接串口设置选项主要用于设置系统的通讯端口，控制台列举出系统所有的可用端口供用户选择。可选择通讯端口三复位窗口菜单复位窗口用于关闭所有已打开的输入通道。四刷新屏幕每次读取场景以后，控制软件的虚拟窗口和大屏幕实际显示的通道就不相同了，点击刷新屏幕后控制软件的虚拟窗口和大屏显示就同步了。五参数设置此项为厂家调试设备用，调试好以后用户一般不做改动六保存场景系统显示状态调整好后，可保存为场景，供今后调用。系统最多可保存32个场景。 点击此按钮，调出场景保存窗口七读取场景系统保存过的场景，可通过此选项调出。点击此按钮，调出场景读取窗口八打开输入通道点击相应的输入通道按钮，打开所要显示的信号窗口点击相应的输入按钮，打开所要显示的信号窗口九窗口属性选择设定模式，可以对显示窗口的位置，窗口大小进行自定义点击相应的输入按钮，打开所要显示的信号窗口十快捷方式 点击快捷方式可以指定输入的通道在指定的窗口以单屏或几块屏拼接方式，或单屏四分割方式显示点击相应的输入按钮，打开所要显示的信号窗口十一输入信号自动调整 点击相应的输入通道号，对所输入信号进行水平垂直位置偏移，相位等参数进行自动调整。点击相应的输入按钮，对所输入的信号进行自动调整第五章 设备清单序号项目名称功能型号及规格单位数量1DLP一体化投影单元nlighten 60英寸投影单元（包括：投影机、反射境、单灯泡、电源盒、机箱、屏幕）套62图像处理控制器BR-VP2000图像控制器:支持19201080