环幕投影融合方案设计书.docx

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环幕投影融合方案设计书

五通道投影融合系统

技术方案

2013-12-25

第一章、系统设计概述

1.1项目概述

根据客户需求，选用一块高3.2米、宽26米整张低增益（1.0左右）投影融合幕，支持1920*1200显示分辨率投影机进行投影融合显示；

1.2项目需求

●支持多路复合视频、RGB、DVI多种类信号源输入、输出；

●可以将外部视频信号以开窗口的形式在大屏幕上显示；

●所有操作均兼容集中控制主机、操作电脑等控制设备；

●完美实现多窗口显示，并且可以进行窗口放大、缩小、漫游、叠加、拉伸等功能；

●支持232串口、网络、WIFI无线操作模式；

●支持显示模式预存、调用、修改等功能；

1.3、项目说明

根据投影幕具体尺寸，26000*3200（宽*高）；投影画面满足高度及宽度的要求并且确保两通道投影颜色一致性，我们每通道采用16:

9比例关系，所以我们推荐选用SONYVPL-F420HZ投影机，提供了4000流明的亮度和，标准分辨率1920*1200，完全满足我们的要求。

主要需求如下：

●完整无缝的大屏幕；

●可以多窗口显示，显示视频、VGA、网络信号；

●可以将外部视频信号以开窗口的形式在大屏幕上显示

●所有操作采用中控主机集中控制；

●驱动大屏幕的融合拼接控制器平台；

●其它辅助设备：

线缆、信号切换设备等；

●能够提供大屏幕所需亮度与分辨率的投影机。

整套系统的硬件、软件设计上已充分考虑到系统的安全性、稳定性、可靠性、可维护性和可扩展性，存储和处理能力满足远期扩展的要求。

1.4、技术规范和标准

本设计方案设备选型、系统设计、设备运输及安装、售后服务等严格遵循国际及国家相关标准，遵循下列标准：

●IEEE802.3以太网规范

●《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）

●《低压电气设计规范》（GB50054—95）

●《工业企业通讯设计规范》（GBJ42-81）

●《电气装置安装工程接地装置、施工及验收规范》（GB／T50169）

●《安全防范工程程序与要求》（GA/T75）

●《信息技术设备（包括电气事务设备）安全规范》（GB4943-1995）

●《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）

●《电工电子产品基本环境试验规程试验方法》（GB2423.1/2/3-89）

●《电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验》（GB/T17626.5-1999）

●《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》（GB/T17618-1998）

●《电子测量仪器振动试验》（GB6587.4-86）

●《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T15-92）

●《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）

●《智能建筑设计规范》（GB50045-95）

●《工业企业通讯设计规范》（GBJ42-81）

●《工业企业通信接地设计规范》（GBJ115-87）

●《厅堂扩声系统声学特性指标》（GYJ25-85）

●《厅堂扩声特性测量法》（GB/T4959-1995）

●《客观评价厅堂语言可懂度的RASTI法》（GB/T14475-93）

●《歌舞厅扩声系统的声学特性指标与测量方法》（WH0301-93）

1.5、系统设计特点

1.5.1、系统的先进性

系统应具备当今的先进水平；

在整个系统的生命周期内，系统必须能够不断完善、扩充、更新，使功能愈来愈丰富，性能愈来愈完善，使用愈来愈方便，而不至于过早地被淘汰；

1.5.2、系统的安全性

系统必须具有完备的安全保护措施和严格的用户权限管理功能；

系统对外必须有完备的安全防范措施，必须建立符合安全标准，能够严格有效地防止外来非法用户入侵，能够避免遭受攻击或遭到攻击能够报警；必须能够有效地防止失密情况的发生；

信息系统必须具有完备的用户权限管理功能，禁止超越权限的操作，保护原始数据，保护系统免遭破坏；

1.5.3、系统的开放性

系统的结构设计必须符合国际开放系统的标准，是真正的开放式系统；

系统使用的硬件平台和软件平台均要符合开放式标准；

硬件平台的开放性，主要包括设备的网络互连性和可互换性；

软件平台的开放性，包括操作系统、图形用户界面、网络通讯协议等符合国际统一标准；

开放性要求的目的在于，应用软件的可移植性，硬件平台的可互换性；

1.5.4、系统的实用性

系统必须适合本系统的实际情况，能够满足强化管理手段，提高管理水平，能够为政府的管理工作提供强有力的支持；

设备不盲目追求高档，而是在高可靠、先进的前提下实用，要能够切实地解决实际问题；

1.5.5、系统的可扩展性

系统必须具有良好的可扩展性和可扩充性；

当系统规模扩大，系统必须能够通过适当增加模块和相应设备，就能够适应要求，达到良好效果不会造成浪费；

1.5.6、系统的兼容性

为与原有系统良好的兼容，系统设计充分考虑了系统的兼容性，能与原有系统组成完整的系统。

第二章、系统构成结构

第三章、投影融合方案介绍

3.1方案选型

大屏幕宽度较宽，采用单个投影显然无法满足实际使用需求，必须采用多个投影。

而目前支持环幕与多通道、多投影的解决方案主要是边缘融合和投影拼接，但是考虑到传统的投影拼接方案无法满足客户的需求，为此我们为客户定制五通道投影融合系统方案；

传统投影拼接方式有以下几个明显缺点：

●存在不可消除的屏幕物理拼缝；

●存在不可消除的投影光学拼缝；

●太阳效应较为明显；

●存在较为严重的色差

为了解决以上这些缺点，投影系统的几个领先厂商经过长期的技术积累，在传统拼接的基础上开发出了一个较为先进的拼接方式：

边缘融合拼接投影技术。

下图是边缘融合拼接一个实际应用的案例照片

从上图不难看出这种方式的优点：

●没有任何物理和光学拼缝；

●整体的亮度均匀度和色彩均匀度极高；

●可同时打开多个视频及计算机信号窗口，且窗口位置和大小可任意调整、堆叠。

●

3.2投影设备选型

作为多通道立体融合显示系统的显示单元，投影机的选型上就要考虑到多台投影机的色阶、色差和颜色还原，并且多台投影机的颜色一致性也要很接近

BarcoRLM-W8投影机，提供了8000流明的亮度和，标准分辨率1920*1200

3.3边缘融合技术介绍

边缘融合投影方式是非常先进的一种超大屏幕显示解决方案，目前只有少数几家高端投影系统生产商和边缘融合控制器厂商可以提供类似的解决方案，可以提供强大的实时信号处理能力，可以提供非常出色的投影效果，是整个会议系统的亮点。

边缘融合大屏幕拼接系统是指整幅投影画面由不同的投影机投射画面拼接组成，每个单独的投影画面拼接中有着投影光线和画面内容的重叠部分，通过软硬件的结合处理，消除光线重合部分的多余亮度，从而确保整幅画面上面没有任何接缝，亮度均匀一致，给观众完美的视觉冲击。

（见下图）

从上图可以看到，边缘融合大屏幕拼接系统的显示效果显然有优势。

3.4融合系统应用方式介绍

融合拼接控制器在处理融合的同时也能够开视频与RGB窗口在大屏幕上显示，窗口大小、数量均可以控制，并且支持窗口状态模式的保存与调用，以下我们用图片方式重点介绍本系统的应用方式。

完整无缝的视频或计算机画面（可进行变形处理，得到任意比例的图像），在这种模式下用户可以显示全屏幕的视频或计算机信号，类似欢迎词等。

打开多个视频及计算机窗口（图中1、2、3、4、5、6均为窗口画面，窗口的大小和位置任意可调，且不同类型的窗口可以任意叠加），这种模式下用户可以显示多路监控或计算机画面。

常用布局（同时显示多路信号，并且将主要信号显示在大屏幕中央）

信号窗口的大小和比例均可以任意调整，以满足各类特殊应用的要求（狭长型、扁平型以及方形）

3.5系统整体设计

系统主要有信号源、信号处理设备、融合处理器、投影机、投影幕、控制系统六部分组成。

信号源到达大屏幕途中，要依次经过信号处理设备、融合拼接控制器、投影机三个过程。

信号源是各种DVD播放机与笔记本电脑等设备组成，他们是大屏幕中各个窗口显示的内容。

信号处理设备包括视频矩阵、RGB矩阵与线缆等，是信号源与融合器之间的通道，直接影响视频质量。

矩阵带宽与切换的延迟时间是重要的参数，线缆的质量对信号有很大影响，每种线缆传输每种分辨率的信号都有一定的传输距离，超过这个距离，图像会变差。

●由于幅频特性及群延时特性造成的图像模糊、变暗、拖尾；

●由于设备产生自激或环境电磁干扰产生的高频干扰；

●由于系统电源地线处理不当造成的低频干扰；

●由于设备或传输系统或接插件等阻抗不匹配而引起的重影反射及显示不稳定

为了避免上述问题，所以要选用屏蔽好、带宽高的线缆，必要时需要增设信号放大设备。

融合拼接控制器是本系统的核心处理设备，是运算处理中心。

首先它为了满足大屏幕的宽度，能形成三个通道的拼接，其次还能在投影幕上三个通道之间做融合处理，使它们之间无任何拼缝，形成真正完整无缝的大屏幕，然后它在融合的基础上将矩阵传过来的视频信号通过开窗口的方式在大屏幕上显示，且窗口大小、位置、数量全部可调节，调节状态可保存、可调用。

尤其这些工作全部在这一台机器上完成，减少了信号损失，提高了处理速度。

投影幕的选择要根据现场的环境，观看者的角度等去考虑，在边缘融合系统中我们要选择高视角、低增益的屏幕，这样才能满足在中心大厅内不同角度的观看效果。

为了简化操作步骤，提高使用效率，控制设备必不可少，控制系统将显示设备有机的结合起来，统一管理、集中控制，更加不用手动去开关每个设备，全部由中控设备去控制。

3.6系统功能特点

采用本方案将有以下特性：

1.可以显示一幅完整的画面，显示完整的大背景，作为会标、欢迎语、背景、造型等；

2.可以进行分组显示不同的背景图片，如每台投影机显示一幅画，显示不同的画面；

3.可以自动更换背景图片，就如播放全景的PPT一样,同时也可以分组播放背景图片或者全景播放；

4.可以播放一个整屏的的高清媒体文件；

5.可以自动设置播放流媒体顺序，让播放的文件进行定时或者循环播放；

6.所有的设备都可以通过控制主机，一键式控制即只要控制电脑启动后，控制电脑自动打开投影机，同时自动打开融合处理器，可以系统自动打开要播放的文件进行播放；

7.可以通过控制主机，对投影机进行控制或关联控制，如对投影机的开关控制＼信号切换控制＼查询投影机灯泡时间等；

8.控制主机连接触摸屏显示器，可以直接通过触摸屏进行控制所有的设备；

9.可以实时显示视频信号，每屏最多可以显示4路视频；

10.可以实时显示电脑信号；

11.可以进行组合的实时视频显示或计算机显示；

第四章、系统设备连接图

投影光路图：

融合区23%

第五章、融合设备介绍

边缘融合处理边缘融合处理器采用边缘融合技术使拼接大屏幕系统成为一个具有超高分辩率的单一逻辑屏，并且完全没有拼缝，分辨率为组成大屏幕系统的所有显示单元的分辨率之总和，在大屏幕上能处理显示网络图形信号、视频信号、RGB信号，视频和RGB信号可以在整个大屏上进行窗口漫游，并且信号的显示完全实时，视频信号支持PAL/NTSC/SECAM制式。

支持20路电脑RGB信号输入，10路电脑的DVI信号输入,20路视频信号输入，输出5个通道画面，每通道画面分辨率为1920*1200输出通道间可以实现边缘融合，真正实现大屏幕无缝输出,主要特点如下：

●把信号采集与边缘融合输出融为一体，减少了处理延迟时间，简单高效；

●自动产生叠加像素和带边缘羽化功能

●支持伽马调整功能

●支持几何校正功能

●整合的多屏控制以及实时视频的显示

●视频和RGB窗口可以在大屏漫游，可以任意移动、托拽、改变大小

●可以任意切换背景显示

●可以播放高清流媒体视频文件

●具有界面简单、友好的控制操作软件，可以全面管理视频、网络、流媒体等信号窗口

●控制软件提供窗口预制布局功能，可以提供预案功能

●支持232串口模式调用，可以预设多个模式，通过触摸屏直接调用模式

●支持触摸屏直接管理开机关机等功能

●可以对每通道的颜色匹配调整

●可以对融合器的所有参数备份，做道一键还原（分型号）

●支持多种测试图样和色彩图板，融合区域调整图案齐全。

第六章、投影设备介绍

6．1SONYVPL-F420HZ

RLM-W8技术规格

显示功能

光输出（普通）

4000ANSI（±10%）流明

4000ANSI（±10%）中央流明

分辨率

1920x1200像素

灯泡

激光光源

亮度均匀性（标准）

95%

尺寸

重量

11公斤（57.3磅）

（宽×高×长）

390*148*487毫米

镜头

可用变焦镜头

镜头移动（最大）

水平：

±30%—垂直：

±100%

功能

特殊功能

内置几何校正功能

边缘融合功能

输入输出

输入

1×HDMI

1×DVI-D

1×S-视频（在4针微型DIN上）

1×复合视频（在RCA/cinch上）

1×RGBHV/YUV2（在VGA/BNC上）

通信端口

外置红外

2×12V触发器

RS-232（在D9上）

10/100Mb/s以太网（在RJ45上）

电源

交流电源

100-240VAC（±10%）/50—60Hz

功耗

800瓦（最大输入分辨率1920×1200）

工作温度

0~40℃

噪声级

正常模式39分贝

节能模式35分贝

6.2投影幕介绍

投影幕的选型主要取决于以下几个因素：

投影系统安装方式、空间的大小、投影机的亮度。

综合考虑了房间的大小、深度、投影距离等因素，我们决定在会场中央选用采用帝晶的整块无缝的环形硬幕，由于采用边缘叠加融合.

MattWhite（preview）屏幕的主要特

⏹宽视角，水平、垂直视角高达180度；

⏹影像亮度均匀性好，无太阳效应；

⏹屏幕表面增益：

1.0；

⏹观看角度60时，增益0.85；

⏹具有可清洗易维护特性；

⏹具有阻燃性；

⏹适合大屏幕影像拼接显示应用；

⏹适合软边融合无缝大画面影像显示；

提供遮光屏幕材质，可安装与窗户前；

适合电动、框架等不同安装方式，接受任何可安装尺寸的定制。

没有任何缝痕。

定制最大尺寸可达37.8米x29.6米（已经成功安装应用）

6.3集中控制介绍

系统是一款在技术水平上可与国际先进品牌相抗衡的可编程控制系统。

其强大的控制能力可以将不同厂家、型号及性质的视听器材或硬件，甚至环境装置连接起来。

通过配合最新触屏，所有的操作尽在掌握之中。

独特的多总线系统，和它的高速输入/输出总线结构，提供快速吞吐和系统带宽。

这种双总线结构设计可以使主机在进行烦琐、复杂的事务处理中仍继续保持高度稳定状态。

还让系统支持底层软件升级，在原有的软件程序下升级到更新、更高性能的软件。

可编程控制系统不仅是一个完全新驱动控制技术的解决方案，还是一个网络资讯控制系统。

甚至对一个复杂的控制系统应用来说也是经济解决方案,还提供真正的安全网络通讯，满足当今商业机构网络和各种10/100以太网卡所组成的互联网需要。

并内置的防火墙可提供最终的网络安全，以供互联网、商业机构通讯；并有LAN接口供房间及AV本身网络的使用。

第七章最新案例

世博会陕西馆

北京通州规委

北京某空军会议室