新版投影仪融合方案.docx
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新版投影仪融合方案
多功能智能化数字式综合会议系统
技术方案
北京志腾飞达科技有限公司
2009-07-26
一、方案设计说明
二、需求分析与系统组成
三、各系统描述与说明
1、
大屏幕投影三通道融合显示系统
2、
桌面终端液晶显示屏升降隐藏系统
3、
会议讨论与音响扩声系统
4、
中央集中控制系统
四、系统连接图与会议桌平面示意图
五、售后保修服务条款
六、设备报价清单
一、方案设计说明
设计方案包括大屏幕投影三通道融合显示系统、液晶隐藏升降系统、
无纸化办公会议系统、智能会议讨论与扩声系统、信息处理及中央控制系统等。
其中,设计的指导思想是系统可靠、技术先进、功能完备,可扩建性强。
同时
在满足使用要求的基础上尽量保证经济性。
具体说要满足以下要求:
1.可靠性:
保证系统具有高可靠性,具备一定的抗干扰及容错能力,误操作的纠正能
力。
软硬件功能模块标准化,便于数据可靠传递。
2.先进性:
保证系统及单元选用最新的成熟技术,力争新增设备十年内不落后。
保证
系统总体水平达到国内领先水平。
3.易维护性:
保证系统具有自检和错误报警提示功能;系统各单元故障排除快速简捷;
保证主机和备件的通用性、互换性。
4.易操作性:
系统便于掌握,简便直观。
保证系统易于扩展、升级。
5.经济性:
在保证先进性、可靠性和易用性的前提下,系统还要有较好的经济性,使
整个系统有较高的性能价格比。
6.可扩展性:
在今后的设备与功能不断发展的前提下,系统在不改变基础建设的前提下,
费用支出少甚至不用支出而能实现所需功能.为以后的发展打下坚实的基础.
我们设计的目标是,具有前瞻性,体现当代高科技成果的结晶。
在升级
的过程中不用追加更多的投资,以保护用户的利益。
系统具有强大的控制与管
理功能,可以与其它音视频和计算机系统相连,进行多种形式信息的沟通。
二、甲方的需求分析与系统实现组成说明
通过对此次会议室的使用要求进行了解,本次会议室面积尺寸为:
长
2000CM、宽700CM,面积约140平米左右,有32人参加会议。
根据会议室的面积
特点与系统要求、在会议室中间放一张长方形会议桌,前方设三通道投影拼接
一块,从满足整个系统的要求下划分,本次多功能智能化会议室系统由如下子
系统组成:
1、大屏幕投影三通道融合显示系统
对三个独立的VGA信号或视频信号进行整合,满足甲方大屏的显示需
求。
2、液晶隐藏升降显示系统
正常工作时显示重要信息及图象,工作完毕后所有设备自动隐藏。
有
效节省空间同时会议模式能实现几种方式转换,增加会议室多功能性。
3、讨论发言与扩音系统
发言系统控制简便,音质良好。
声场均匀,保持一定响度,音质柔和。
4、中央控制系统
将上面1-3项系统进行有效连接与整合,使其所有功能均能在无线触摸
屏上进行操作与控制,做到操作简捷与高效。
三、各系统组成描述
1、大屏幕投影三通道融合显示系统
(1)概述
根据客户需求,我公司可以提供1×3(行×列)无缝融合正投解决方案。
该方案结合目前最先进的显像技术,满足特殊行业用户的使用要求。
本方案,投影核心选用SONYFX40投影机和1套定制的正投电动幕,以正投
融合方式安装,结合COMPASS公司无缝融合图像控制器等设备组成大屏幕投影
显示解决方案。
(2)系统连接示意图
控制电脑或中控
三路VGA信号三路视频信号
整个系统可以显示1×3(行×列)的单一逻辑屏幕,屏幕宽为6.5米,
高1.8米,一个屏幕分辨率为1024×768像素,融合1条边160个像素后逻辑
屏幕分辨率为2752×768个像素。
本系统中,应用COMPASS融合控制器,可以接入2路VGA信号4路视频信
号。
这6路信号任意一路信号都可以在整个拼接屏幕上显示或任意1路在单独
的屏幕上显示,任意一路图像在屏幕上跨屏,开窗口,实现多窗口画中画功能,
也可以每块屏以四分割的形式同时显示6路信号。
(3)系统主要设备
①系统主要包含以下设备:
²投影幕
根据空间情况采用一块无缝的宽幅正投屏幕。
²投影机
采用投影机从正向投射图像。
²融合控制设备
融合带的处理,并将各种输入信号在投影屏幕的上进行窗口大小,位置,
显示模式进行调整。
²切换矩阵
选择需要的视频图像或计算机图文进行投影显示。
²中央控制设备
对切换矩阵、融合控制设备、投影机及设备电源、室内灯光等进行集中控
制。
②系统主要指标
大屏幕显示系统的主要指标如下:
²投影幕尺寸
6500mm(宽)×1800mm(高),
²投影通道数量
3路,3台投影机投影的图像拼接成无缝的一整幅图像。
²视频信号显示通道数
可同时显示3路的实时视频图像,通过矩阵切换可显示的视频图像
不限。
²计算机信号显示通道数
可同时显示3路的实时RGB图像,通过矩阵切换可显示的RGB图
像不限。
(4)COMPASS融合图像控制器
①什么是边缘融合:
没有任何割裂感觉的整幅画面总是带给人们完美的视觉享受,靓丽
的画面更是带来美妙的视觉冲击,更高的分辨率在提高清晰度的同时,
使人们感受到细微显示的魅力,投影距离的减少,大大提高了空间利用
率,减少了使用成本。
如何完成满足这些需求呢首先需要的是一张超
大无缝的投影屏幕。
投影边缘融合是在投影拼接方式原理发展出来的,形成原理如下图:
2个需要融合的图像
2个通道图像形成边
带
2个通道图像将边带
叠加,图像拼接好后,
产生亮带
通过α亮度衰减将亮
带消掉
多屏拼接控制器是专业化的视频处理与控制设备,它能够在多个高分辨率
的显示设备上拼接显示多路视频信号。
视频多屏幕拼接控制器可接受高分辨率RGB、VGA、复合视频及
S-video等格式的模拟视频信号,并按用户要求对输入视窗进行窗口大小、显
示位置、图像比例等方面的调整和变换,最后以多屏幕口的形式,显示在拼
接显示单元上。
视频拼接控制器支持对所有视频窗口进行任意缩放、任意漫游和任意
叠加。
视频多屏幕拼接控制器是硬件控制器,不需要操作系统支持,上电即可
工作,启动迅速,稳定性高。
②输入与输出
视频多屏幕拼接控制器的每个通道都能够接受四种输入数据:
NTSC或
PAL制式的VIDEO信号,VGA以及RGB信号。
输入的VIDEO信号可以来自电视摄像机、录相机、DVD机或者电视电
话会议系统。
输入的模拟RGB信号通常由计算机提供,最高可支持分辨率
1280×1024、场频60Hz的VGA视频。
计算机VGA视频可以是绿色同步、
复合同步,或者H、V分离的同步模式。
输入的视频信号都被调整成一定分辨率和刷新频率的VGA信号,然后
再输出。
每通道支持的最高分辨率为1600×1200,此分辨率下的最高刷新频
率为60Hz。
③操作
视频多屏幕拼接控制器有一主RS-232系列端口,这些端口能够连接到
ASCII终端或任何带有系列端口的计算机。
命令从终端或者计算机传输到控
制器。
④系统特性
l每条输入通道接受NTSC/PAL制式的复合视频,VGA信号和高分辨
率RGB信号。
l可以预设存储多达32个用户信息。
这些预储信息是包括窗口大小、
位置、亮度、色饱图像控制,和输入在屏幕上的总规划。
l输入视窗的位置、比例、大小及形状可任一指定,可任意堆放视窗,
可实现画中画、均匀切割、层叠堆放等多种特技。
同时也支持单路信
号的满屏显示。
l支持RS232端口控制和网络控制功能,系统内嵌WEB服务功能,外
部控制主机通过网页访问控制器,无需另行安装软件。
l控制参数系统自动保存,能随时调用。
l系统提供高分辨率模拟RGB输出,能在计算机监视器或者投影机上
显示。
l系统自动识别和锁给全部计算机同步信号。
l24比特颜色处理。
⑤显示模式
视频多屏幕拼接控制器的每个通道都能够接受四种输入数据:
NTSC或
PAL制式的VIDEO信号,VGA以及RGB信号。
每个通道的信号都能在指
定的窗口中实时显示。
在出厂时,定义坐标原点(0,0)在左上角,窗口1的左上角在屏幕上
的位置为(50,50),窗口2的左上角在屏幕上的位置为(50,50),窗口3的
左上角在屏幕上的位置为(150,150),窗口4的左上角在屏幕上的位置为
(200,200)。
此外,每个输入通道的RGB端口是开放的,只有RGB信号能
在视窗中显示。
输入视窗在系统中主要进行两种模式的变换:
窗口缩放和窗口拉伸。
ⅰ窗口缩放
窗口缩放主要是把输入视窗进行等比例放大,如下图。
输入信号的分辨
率为640×480,无法满屏显示,输入时信号的分辨率已为1280×1024,已占
满整个窗口。
ⅱ窗口拉伸
窗口拉伸主要时指对输入视窗进行任一比例的拉伸,如下图。
多屏幕显示
四图像等比例显示
显示效果如下图,四个视窗分别占居输出视窗的四分之一。
ⅳ画中画显示
画中画显示模式下,几个视窗层层包含,最前端窗口回遮住后面窗体中
的内容。
显示效果如下图。
ⅴ多画面显示
多画面显示模式下,不同输入视窗只占据输出视窗的一部分,显示效果
如下图。
(5)应用案例
三通道融合实例图片
附:
COMPASS系列纯硬件融合控制器特点
COMPASS系列纯硬件融合控制器是在COM2000纯硬件拼接控制器的基
础上开发出的新一代产品,COM6000系列不仅具有COM2000系列的所有功能,
而且完美的解决了大屏幕之间的物理拼缝,使人们看到一个超大画面、超高
亮度、超高分辨率,没有任何割裂感觉的靓丽画面。
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,
从根本上取代插卡式拼接控制器,解决了VGA信号输入数量受到限制的问题。
产品主要特点如下:
一、独创的FPGA硬件图形并行处理技术
FPGA(FieldProgrammableGateArray),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。
COM6000系列的处理核心就是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。
COM6000系列采用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。
有效的是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
COM6000系列与普通插卡式工控机相比,最大的性能优势。
二、最新的基于LVDS高速数字信号交换体系
COM6000系列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。
COM6000系列采用并行处理结构,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,COM6000系列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COM6000系列基本系统节构图。
COM6000系列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
COM6000系列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COM6000系列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。
COM6000系列使用一片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。
COM6000系列使用基于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、COM6000系列与普通工控机拼接卡系统的性能比较
目前市场上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Datapath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Datapass卡,多卡使用同一组
PCI总线,占用PCI总线资源,其结果是机器性能很大程度上取决于工控机
CPU计算速度。
以普通Pentium4,2.8G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32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,8-12个PCI插槽;266-533MHz系统总线;
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1-8个;格式NTSC或PAL自适应;8路Video卡不能叠
加;
输入RGB:
个数1-4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:
1、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;
2、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;
3、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。
COM6000系列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
参数如下:
系统结构:
并行处理结构,自定义高速LVDS总线,速度2.5Gb/s
输出通道:
实时页面存储,数量1-24个,内部级联后,可依据当前显
示窗口数扩展;分辨率1024x768像素;
输入视频:
单系统1-32路,内部级联后无限扩展;格式NYSC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;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;
系统支持:
不需要系统支持
软件支持:
VP6000系列/2000远程控制软件
控制方式:
RS232串口、面板按键、红外遥控、
对于单机而言,以上参数为可实现的正常运行参数。
例如,RGB信号可以
支持8路分辨率为1600x1200的RGB信号同时输入;所有输入信号,RGB或
者视频信号,都可以跨多屏漫游,能够跨屏信号叠加;运行颜色深度为24bpp,
可选择所有通道使用32bpp的真彩色设置。
技术参数:
RGB输入
输入接口HD15
同步模式HV独立同步
像素时钟140MHz
分辨率640x480至1280x1024,最高1280x102460Hz,支持特殊分辨
率
色彩深度24bit/像素
缩放和显示缩放比例0.3—10
视频输入
输入格式NTSC、PAL或SECAM
识别方式自动识别
缩放和显示缩放比例0.3—10
输出
输出接口VGA接口
输出格式模拟信号输出
输出分辨率1024x768
输出刷新频率60Hz
色彩深度24bit/像素
控制端口
RS232
电气特性
输入电压100-240V,自动调节
行频50-60Hz
功耗50W
机箱
尺寸4”x19”x10”(HxWxD)
2、液晶显示屏升降隐藏系统说明
在目前高档的智能会议室中,为了取得优良的图像显示效果,往
往会在会议桌上的每个座位安放一台液晶显示器,平时不开会时,显示
器隐藏在桌内,开会时,显示器从桌内升起来,这样一来既满足了视频
图像的显示需要又使会议室变得整洁、智能。
而且还满足了个性化的图
像需要,例如:
座位上的人可以随意的在有线电视、DVD机、笔记本
电脑、视频会议等信号间进行切换。
满足客户的更高要求。
是高档会议
室的最佳选择。
在这里,我们给您选配本公司开发生产的DJ2008豪华款组合升降
器产品,目前是国内市场占有量最大与大型工程使用最多品牌
它以先进的生产工艺与精密的机械结构再配合成熟的电气软
件控制,使安心升降器广泛的应用于各大机关与部门,深受用户的好评。
ANXIN部分工程案例:
北京首都机场T3航站楼塔台控制中心12套
2008年奥运会交通指挥中心22套
中国国家安全局20套
北京航空航天大学工程系32套
中国航空航天宇航员培训中心32套
北京市公安局110指挥中心40套
中国证券监督管理委员会36套
中国中钢集团公司26套
中华人民共和国教育部考试指挥中心20套
国家信息产业部24套
天津农业银行支行48套
天津119控制中心36套
北京电影学院导演系大会议室30套
新疆乌鲁木齐消防总队48套
新疆省公安厅40套
北京西直门地铁控制中心22套
北京西城区人民政府电视电话会议室43套
贵阳市北供电局总局会议室80套
中国国家质量认证中心26套
中国人民银行总行行长会议室32套
中国国电河北龙山发电厂19套
湖北省人民政府33套
湖北省公安厅网监总队30套
湖北省黄石市人民政府21套
湖北海军工程学院80套
…………….
会议室选配液晶连体升降器--------DJ0066C
液晶显示升降系统设备连接图:
3、会议讨论与音响扩声系统介绍:
⑴功能描述
①系统主要功能
ⅰ三路会议话筒控制电路,代表主席单元总数35套内用单路控制即可,35
套以上采用路环接,手拉手聊接,常规产品可接100套会议系统话筒,如需
要增加列席单元,只需附加容设备可增至500套以上。
ⅱ立单支,多支混用及数组混用。
ⅳ会议输入端,电话TEL.AUX输入,远方可参加会议。
ⅴ内有反馈抑制电路,设有高,低音数码调节电路,独立调整系统音质;话
筒音量调