大屏幕投影显示系统.doc

清华同方虚拟现实事业部
RC DLP Wall systems

大屏幕投影显示系统

技

术

方

案

清华同方虚拟现实事业部

2006年3月

前言
第一章：系统设计指导思想
第二章：系统技术核心部件
第三章：工程概述
第四章：设备清单
第五章：系统的安装计划和施工条件
第六章：培训和售后服务

前 言
随着时代的发展和经济的进步，计算机网络已在各行业得到广泛应用，多媒体技术对显示设备的功能和性能提出了更高的要求，因此大屏幕投影拼接系统已成为最重要的显示设备之一。大屏幕显示系统广泛应用于交通管理中心、指挥中心、电视台、工业监控等场合，可实现对视频监控信号、计算机图形监控系统、GIS、GPS等计算机图像信息的综合显示，形成一个信息准确、查询便捷、管理高效、美观实用的信息显示管理控制系统。
我公司特拟订本方案作为监控中心的大屏幕拼接系统方案。该系统是以本公司利用国外DLP技术生产的,整个系统可与计算机网络系统、视频监控系统和其它独立计算机工作站相联，实现这些计算机图形和视频图像信息的综合显示，满足监控、指挥、调度的各种需要，为用户提供一个直观、交互式的灵活显示系统，以适应不断发展的工作需要。我们对大屏幕的技术规范细则做如下陈述：

第一章：系统设计指导思想
§1.1用户需求系统分析：
大屏幕显示系统是其他所有子系统产生的信息的终端表达设备，一个好的大屏幕显示系统不仅是管理控制中心现代化的形象设备，更重要的是在其他子系统的支持下，成为日常工作中不可或缺的重要组成部分。
系统功能要求：应能够通过选择切换的形式将视频图像或计算机画面和网上信息显示出来，在投影墙上任意位置、任意大小以窗口形式开窗缩放、漫游及叠加显示，或者放大至全屏显示。将诸多内容以合理的编排同时显示在投影墙上，为监控人员全面监控设备及现场的实时情况、现场领导应急决策提供既全面又具体的信息显示支持。
系统性能要求：高分辨率--单屏不低于1024X768，投影显示高亮度、高对比度、高均匀，在明亮的环境下可正常工作；图像亮度、色彩一致，拼接显示准确、无错位；投影显示单元寿命长、可靠性高、可24小时连续工作、不同于市场家用的投影机，消耗部件价格低廉、运行成本低；系统具备扩展能力，加入部分新的图像或画面而不需追加设备和改变系统配置。
系统外观要求：屏幕拼接平整，无错位，屏幕与屏幕间拼缝不大于1mm；投影占用空间小、箱体结构易于散热、防尘。
系统使用要求：应用专用软件，通过可视化模拟界面对投影墙进行操作、控制、调整；可将各种显示编排作为模式保存后直接调用；
§1.2大屏幕投影显示系统显示的方式：
大屏幕要求运行非常稳定、可靠，因此投影系统的使用必须注意以下四点：第一，保证所有的视频图像、计算机画面清晰、稳定，完全动态实时，不出现延迟、丢帧现象；第二，不应给网络带来数据传输压力，妨碍正常业务的数据交流；第三，不能在要显示的应用项目的计算机上安装其他软件，以免影响这些系统的正常运行，造成不稳定甚至数据外传导致失密；第四，应具备方便接入临时信号源的能力（如临时播放资料片、用随机带来的笔记本电脑播放汇报、演示课件等）。
§1.3大屏幕投影显示系统的设计思路：
通过对用户的要求进行仔细的分析和研究，本公司提出了以视频信号显示、计算机信号显示和网络信号显示为主体的设计方案。本设计方案自始至终体现了以下的设计思路：
最先进的性能：
纵观世界投影领域，全制式显示系统已成为全球的潮流，我们所提供的，RC DLP投影单元的光机采用美国德州仪器公司生产DMD芯片为核心技术、GRAPHICS图像控制器是全数字式系统。光机和处理器的全数字性，标志着当今世界的最新显示和处理技术。
最合理的配置：
在整个方案的设计过程中，本公司始终把配置的合理性作为设计的重要依据。把用户的每一分钱都用在刀刃上是我们设计的原则，为此，我们在设计的每一个环节都充分考虑到配置的合理性、设备的利用率以及产品的性价比，确保用户的每一分投资都用在实处。
§1.4大屏幕投影显示系统的基本配置：
DLP大屏幕的基本配置是：投影单元（含内部图像处理器）、外部图像处理器、控制计算机(含控制软件)、视频切换矩阵、计算机信号切换矩阵、连接线缆、控制机柜。
投影单元的大小，可以根据现场情况灵活配置尺寸，最大70英寸，最小50英寸，60英寸的箱体比较适中，亮度、对比度比较好。

第二章 系统核心技术――DLP显示系统介绍
数字光学处理器（DLP：Digital Light Processor）是投影和显示信息的一个革命性的新方法。基于德州仪器公司开发的数字微镜器件（DMD：Digital Micro-Mirror Device），DLP完成了显示数字可视信息的最终环节。数字光学处理（DLP）技术在消费者、商业和投影显示工业等领域被作为子系统或“发动机”提供给市场。正如CD在音频领域的革命一样，DLP将给视频投影领域带来革命。
DLP有三个关键的投影技术优势。第一个优势是DLP固有的数字性质能使噪音消失，获得具有数字灰度等级的精细图像的质量以及色彩还原，它的数字性质也把DLP置于数字视频底层结构的最后环节。第二个优势是DLP比透射式液晶显示（LCD）技术更有效，因为它以反射式DMD为基础，不需要偏振光。最后，封闭间隔的超微反射镜使视频图像投影成具有更高可见分辨率的无缝隙图像。对于视频投影显示、计算机幻灯展示或全球范围内多人通过交互技术进行合作方面，DLP是现在和未来数字可视通信方面的唯一选择。
§1.1数字光学处理
正如中央处理单元（CPU）是计算机的核心一样，DMD是DLP的基础。单片、双片以及多片DLP系统被设计出来以满足不同市场的需要。以DLP为核心的投影系统通过内存和信号处理功能来支持全数字方式。DLP投影机的还需要其他元素支持，包括光源、颜色滤波系统、冷却系统、照明及投影光学元件。
简单的描述DMD就是一个半导体光开关。成千上万个微小的方形16X16μm镜片，建造在一个静态随机存取内存（SRAM）上方的铰链结构上而组成DMD（上图）。每一个镜片可以通断一个像素的光，铰链结构允许镜片在两个状态之间倾斜，+10度为“开”，-10度为“关”，当镜片不工作时,它们处于0度的“停泊”状态。
根据应用的需要，DLP系统可以接收数字或模拟信号。模拟信号可在DLP设备生产厂家（OEM）的前端处理中转换为数字信号，任何隔行视频信号通过内置处理被转换成一个全图形帧视频信号。由此，信号通过DLP视频处理变成先进的红、绿、兰（RGB）数据，然后由先进的RGB数据格式化为全部二进制数据的平面。
当视频或图形信号经过处理后以数字格式送入DMD，信息的每一个像素按照1：1的比例被直接映射在它自己的镜片上，以精确的数字控制，如果信号是640X480像素，只对器件中央的640X480镜片采取动作，其他区域的其他镜片将被简单地被置于“关“的状态。
对每一个镜片下的存储单元以二进制平面信号进行电子化寻址，DMD阵列上的每个镜片被以静电方式倾斜为开或关态，决定每个镜片倾斜在哪个方向上为多长时间的技术被称为脉冲宽度调制（PWM）。镜片可以在一秒内开关1000多次，这一相当快的速度允许数字灰度和颜色再现。
DLP是一个简单的光学系统，当镜片在开的位置上时，透过聚光透镜和颜色滤波系统后，投影灯的光线直接照射在DMD上，将光反射到屏幕上形成一个数字的方型像素像图。
§1.2 DMD结构
每个DMD是由成千上万个倾斜的显微的、铝合金镜片组合，这些镜片被固定在隐藏的轭上，扭转铰链结构连接轭和支柱，扭力铰链结构允许镜片旋转10度。支柱连接下面的偏置/复位总线，偏置/复位总线连接起来使得偏置和复位电压能够提供给每个镜片。镜片、铰链结构及支柱都在互补金属氧化半导体上（CMOS）地址电路及一对地址电极上形成
在一个地址电极上加上电压，连带着把偏置/复位电压加到镜片结构

上，将在镜片与地址电极一侧产生一个静电吸引，镜片倾斜直到具有同样电压的着路点电极接触为止。在这点，镜片以急电方式锁定在位置上。在存储单元中存入一个二进制数使镜片倾斜+10度，同时存储单元中存入零使镜片倾斜-10度。
DMD以2048X1152的阵列构成，每个器件共有约2.3X10镜面，这些器件具有显示真的高分辨率电视的能力。首次大量生产的DMD为848X600这种DMD将能投影NTSC、PAL、VGA以及高级视频图形适配器（SVGA）图形，并且它将可以显示16：9的图像
§1.2.1数字优势
早在十年前，音频世界已开始了数字技术的流行趋势。目前，大量的新的数字视频技术已经进入娱乐及通信市场，数字卫星系统（DSS）很快成为所有时期内销售最快的电子产品。SONY、JVC和PANASONIC最近都已引进了数字照相设备。EPSON、KODAK和APPLE是目前在市场上已经拥有数字相机的几家公司。数字万用光盘（DVD）被广泛地认为是新的存储媒介，将以其优于激光视盘视频质量的一张盘面上存放17G字节信息的能力放映全长度电影。
今天，我们已经拥有摄取、编辑、广播、接收数字信息的能力，不过必须先把它转换成模拟信号后才能显示。DLP完成了数字视频底层结构的最后环节，并且为开发数字可视通信环境提供一个平台。信号每次由数字转换为模拟（D/A）或从模拟转换为数字（A/D），信号噪音都会进入数据通道，转换越少噪音越小。DLP提供了显示数字信号的投影方法，这样就完成了全数字底层结构。
DLP的另一个数字优势是它的精确的灰度等级与颜色水平的再生，并且每个视频或图像帧是由数字产生，每种颜色为8位到10位的灰度等级，精确的数字图像可以一次又一次地重新再现。例如：一个每种颜色为8位的灰度等级使每个原色产生256不同的灰度，允许数字化生成2563，或16.7百万个不同的颜色组合。
§1.2.2反射优势
因为DMD是一种反射器件，它有超过60%的光效率，使得DLP系统比LCD投影显示更有效率。这一效率是反射率、填充因子、衍射效率和实际镜片“开”时间产生的结果。
LCD依赖于偏振，所以其中一个偏振光没有用。这意味着50%的灯光甚至从来不进入LCD，因为这些光偏振片滤掉了。剩下的光被LCD单元中的晶体管、门、以及信号源的线所阻挡。除了这些光损失外，液晶材料本身吸收了一部分光，结果是只有一少部分入射光透过LCD面板照到屏幕上。最近，LCD在光学孔径和光传输上有经验上的进展，但它的性能仍然有局限，因为它们依赖于偏振光。
§1.2.3无缝图像优势
DMD上的小方镜面积为16μm2，每个间隔1μm，给出大于90%填充因子。换言之，90%的像素/镜片面积可以有效地反射光而形成投影图像。整个阵列保持了像素尺寸及间隔的均匀性，并且不依赖于分辨率。最好的LCD也只有70%的填充因子。越高的DMD填充因子给出越高的可见分辨率，这样，加上逐行扫描，创造出比普通投影机更加真实自然的活生生的投影图像

用LCD投影机来投影鹦鹉照片。可以看出LCD投影机中常见的像素点、屏幕门效应。同样这副鹦鹉的照片用DLP投影机投影成像，由于DLP的高填充因子，屏幕门效应不见了，我们所看到的是由信息的方形像素形成的数字化投影图像。如证明过的一样，两个投影机投影的图像分辨率是相同的，通过DLP肉眼可以看到更多的可视信息、察觉到更高的分辨率，DLP提供令人喜爱的更加优质的画面。
§1.3 DLP产品类型介绍：
通过多种配置，DLP可以满足广泛的不同种类的市场和需要。每一种DLP系统都可实现优秀的投影质量。单片DLP系统年可提供诱人的性能价格比，三片DLP系统可提供最高亮度的性能，能显示高达几千ANSI流明的亮度。双片DLP系统依靠单片的颜色滤波系统和三片的分光透镜概念可提供DLP的另外一种性能水平。这三种DLP系统提供了满足从台式监视器到未来的数字电影广泛的投影机市场需求。下面解释单片、双片和三片DLP系统如何用来投影数字彩色图像。
§1.3.1单片DLP系统：
在一个单DMD投影系统中，用一个色轮产生全彩色投影图像。色轮是由一个红、绿、蓝滤波系统组成，它以60Hz的频率转动，每秒提供180色场。在这种结构中，DLP工作在顺序颜色模式。
输入信号被转化为RGB数据，数据按顺序写入DMD的SRAM。白光光源通过聚焦透镜聚焦在色轮上，通过色轮的光线然后成像在DMD表面。当色轮旋转时，红、绿、蓝光顺序地射在DMD上。色轮和视频图像是顺序进行的，所以当红光射到DMD上时，镜片按照红色信息应该显示的位置和强度倾斜到“开”，绿色和兰色及视频信号亦是如此工作。人体视觉系统集中红、绿、蓝信息并看到一个全彩色图像。通过投影透镜，在DMD表面形成的图像可以被投影到一个大屏幕上。
因为国家电视系统委员会（NTSC）制定的电视场为16.7毫秒（1/60秒），每一原色必须被显示在 5.6毫秒。因为DMD有一个小于微秒的开关速度，一个8比特/颜色的灰度等级（256灰度）可以用单DMD系统实现。这给出每一原色256灰度，或者说能够产生2563(16.7X106)种颜色组合。
当使用一个色轮时，在任一给定的时间内有2/3的光线被阻挡。当白色射到红色滤光片时，红光透过而蓝光和绿光被吸收。蓝光和绿光拥有同样的道理，兰色滤光片通过蓝光而吸收红、绿光；绿色滤光片通过绿色而吸收红、蓝光。
§1.3.2三片DLP系统
另外一种添加颜色的方法是将白光通过棱镜系统分成三原色。这种方法使用三个DMD，一个DMD对应于一种原色。应用三片DLP投影系统的主要原因是为了增加亮度。通过三片DMD，对整个16.7毫秒的电视场，来自每一原色的光可直接连续地投射到它自己的DMD上。结果是更多的光线到达屏幕，给出一个更亮的投影图像。除了已增加的亮度，可使用更高字节的颜色。因为光线在整个电视场直接投到每个DMD上，使每种颜色10比特灰度等级成为可能。这种高效的三片投影系统将被用在大屏幕和高亮度应用领域。
§1.3.3双片DLP系统
德州仪器还开发了一种独特的双DMD结构，为某种投影显示应用提供了理想的工具。这一系统利用了一般金属卤化物投影灯光谱平衡输出的优点。
前面讨论的单片DLP系统为了光谱平衡输出依靠来自投影灯的相等数量的红、绿、蓝光。为了在单片DLP系统中得到均匀颜色的光，设计了顺序滤色片系统来通过一个来自三原色的均衡数量的光。为了低成本和高效率，在单元系统中使用了金属卤化物灯。三原色中任意一种多余的光线可用来提高整体的光输出，或者多余的光被颜色滤色片的密度滤掉来保持光谱的均匀性。典型地在投影工业中要在光输出和精确的颜色水平之间进行权衡。
应用来自单片DLP系统的顺序色轮的方法以及来自三片DLP系统的双色分光棱镜的概念，双片DLP系统利用了金属卤化物红光缺乏的特点。这一系统中的色轮不用红、绿、蓝滤光片，取而代之，系统使用两个辅助颜色，品红和黄色。色轮的品红片段允许红光和蓝光通过，同时黄色片段可通过红色和绿色。结果是红色一直通过滤色系统，红光在所有时间内都通过，蓝色和绿色在品红-黄色色轮交替旋转中每种光实质上占用一半时间。
通过色轮，光线直接到双色分光棱镜系统上。连续的红光被分离出来而射到专门用来处理红光和红色视频信号的DMD上，顺序的蓝色与绿色光投射到另一个DMD上，专门处理交替颜色，这一DMD由绿色和蓝色视频信号驱动。
单片DLP系统中，红光只能通过1/3的时间，于此相比，双片系统红光输出是原来的大约三倍。并且因为色轮现在只由两个而不是三个滤光片组成，在一给定的视频画面中蓝光和绿光输出增加了大约50%
尽管一般金属卤化物灯红光缺乏，三倍的红光输出以及蓝光和绿光输出50%的增大，使双片DLP系统有能力产生优秀逼真的颜色。由于更多的光在更长的时间内被收集，光学效率也提高了。二片DLP系统的结构能够对每瓦输入得到大于3流明的光谱平衡光输出。
§1.4可靠性
DLP选择已证明可靠的标准元件来组成用于驱动DMD的数字电路，系统成功地完成了一系列规定的环境及操作的测试。对于照明和投影透镜，无明显的可靠性降低的现象。绝大部分可靠性测试集中在DMD上，因为DMD依赖于移动铰链结构。为测试铰链失灵，大约100个不同的DMD用于一年的操作。这些DMD已经被测试了超过1G次循环，相当于20年的操作。在这些测试以后检查这些器件，发现在任何器件上均无铰链折段现象。
DMD已通过所有标准半导体合格测试。它还通过了模拟DMD实际操作环境条件的障碍测试，包括热冲击、温度循环、耐潮湿、机械冲击，振动及加速实验。基于数千小时的寿命及环境测试，DMD和DLP系统表现出内在的可靠性。
§1.5结论
简而言之，DLP是由数字电路驱动的光学系统。数字电路及光学元件会聚于DMD。用一个视频或图形输入信号，DLP创造出具有史无前例图像质量的数字投影图像。
DLP有三个关键的优势超过现在的投影技术。DLP的数字本质能实现数字灰度等级和颜色再现，并且把DLP置于数字视频底层结构的最后一环。因为它反射DMD为基础，所以DLP比与其竞争的透过式LCD技术更有效。最后，DLP有产生无缝、胶片式图像的能力，使DLP图像更为好看。你已听说过数字革命，那么现在你可以用数字光学处理器看到它。
§1.6目前DLP投影技术的现状及发展趋势：
DLP由美国TI（德州仪器公司）研发，被厂商应用，成为用于投影拼接系统的主流技术，已广泛应用于军事、公安、国安、电力、通信、公路、铁路、民航、环保、地震、企业等各行各业的指挥、监控、调度、演示中心。
DLP投影机芯经过四代技术发展：
1、 0.9”双片DMD SVGA（800X600）机芯
2、 0.9”单片DMD SVGA（800X600）机芯
3、 0.9”单片DMD XGA（1024X768）机芯
4、 0.7”单片DMD XGA（1024X768）机芯
目前DLP投影机芯的主流是0.7” DMD芯片，分辨率为XGA（1024X768），使用PHILIPS的UHP灯泡。同时许多厂商已推出分辨率为SXGA（1280X1024）的高端产品。
第三章 工程概述

§1.1系统描述
大屏幕显示系统是进行实时监控的核心机构。随着科技的发展，系统越来越复杂，对设备管理人员的要求也越来越高，要求设备管理人员眼观六路、耳听八方，所以需要一个完整的监控系统能将一系列现代化设备的信息同时实时显示的系统，以减少因为人为不能兼顾造成的发现设备故障的延误。大屏幕组合屏显示系统作为监控中心的主要显示方式，越来越多地体现出其信息集中显示和处理的优势。
指挥监控中心将设计 2X2 4个屏的背投影单元，在这个系统中，具备4路的监控视频信号,4路直通计算机信号和2路网络多屏拼接器输出的信号及多路网络信号的同屏实时显示能力。系统通过一台PC对整个投影显示墙进行操控，系统设计的突出优势在于，信号显示的集成能力强、图像显示质量高、无延时和丢帧现象。由于系统采用内置图像处理系统作为信号处理的主要手段，配合RGB矩阵切换器、视频矩阵，实现监控中心对各监视信号和RGB信号控制系统等视频及计算机信号的显示。能够以多图层同步处理的方式实现画面的叠加、跨屏显示、任意缩放等功能。每个单屏具备多个信号的硬件实时同步显示能力。同时，图像处理系统具备双备份能力，极大提高系统的可靠性。而且，上述优势和功能的实现完全通过RC投影设备的硬件集成新功能，使得整套系统具有极强的性价比优势。
§1.1.1本系统的几大技术优势：
l 具有最大的灵活性。可以在整个2X2 的投影墙上任意开出计算机和视频窗口。
l 具有最好的系统开放性。
l 拥有最强的功能：多图层显示，信号切换时投影墙不会出现黑屏和闪烁现象。所有的计算机和视频图象都能以窗口的形式动态实时显示，不存在丢帧和延迟现象
l 具有最好的可靠性。该系统具备了双备份功能，即当外部拼接处理器出现故障时，投影墙依靠内部处理器仍能正常工作。
l 同时接入2路（以上）网络图形信号时，刷新周期小于0.5秒。
本方案设计的大屏幕投影拼接墙还具有下述特点：
l 支持多屏图像拼接，整体效果一致，无变形。
l 支持多路计算机信号、视频信号。
l 支持一路或多路计算机网络连接和网络图像处理。
l 每个单屏可以显示一个信号，支持视频图像和计算机图形的单屏显示。
l 能够以部分屏幕（如1x2）组合显示一个信号，支持多屏拼接图像的开窗口显示。
l 能够整个屏幕显示一路视频或计算机信号。
l 画面能够自由缩放、移动，不受物理拼缝的限制。
l 系统控制软件，可以完成对大屏幕显示信号的选择，图像显示位置、大小的设定，以及投影系统的控制,显示系统操作方便。
l 系统能够连续稳定地运行。

§1.2系统组成
大屏幕投影系统由基于DLPTM(数字光源处理系统)技术的投影单元（含投影箱体、高分辨率投影机、专业背投显示屏幕、内部图形处理器）、大屏幕投影控制系统（含外部图像处理器、RGB矩阵切换器、视频矩阵切换器）及相关外围设备（框架、底座、线缆、大屏幕安装等）组成。

（1） 投影单元(含内部图像处理器)
（2） 外部图像处理器
（3） 控制软件
（4） 控制计算机(选配)
（5） 视频切换矩阵（选配）
（6） 计算机切换矩阵(选配)
（7） 其他辅助设备

§1.3 系统结构图

图中兰色的线条代表复合视频信号
红色线条代表RGB信号
绿色线条代表RS-232电缆，也就是控制线
黄色代表RJ45网线，连接系统网络。

系统结构图

2×2 60英寸 DLP 投影单元
（含 内 部 图 像 处 理 器）

RS-232
控制信号

4路视
频信号

4路DVI信号
4路RGB信号
控 制
计算机
2路视
频信号

2路
RGB
信号
RS-232
控制信号
RGB矩阵切换器
外部图像处理器
视频矩阵切换器

RGB计算机直通信号
视频信号

网络信号

§1.4图像的输入有6种方式：
§1.4.1本机输入方式：
也就是说外部控制器本身也是一台电脑，它通过多路显卡输出到组合投影单元，完成多个投影单元组合成一个图像。一些应用软件拷贝到外部处理器的硬盘上后，处理器本机就可以实现大屏幕操作，效果是时实的，大屏幕和电脑的显示器应用起来没有区别。显示的是图像控制器的本机信号。
§1.4.2网络输入：
外部处理器具有一个10M/100M的 RJ45网络接口，它可以作为局域网中的一个终端调用网上其他电脑的桌面。用PC-ANYWARE软件，用网络“抓屏”的方法将其他电脑的桌面直接抓取过来，放大显示。
§1.4.3外部RGB信号直接输入给外部处理器方式：
外部RGB指的是从电脑显卡的9针插座上输出的信号，这个信号输入给外部处理器，并在大屏幕上以窗口形式显示、放大、缩小、叠加、移动，达到随心所欲观看的目的。
§1.4.4视频信号（VIDEO）输入给外部处理器方式：
视频信号是诸如摄象机、DVD、VCD等视频观看设备的VIDEO端子送出的信号。当这些信号送到外部处理器后，在大屏幕上以视频窗口的形式被放大、缩小、拖动、叠加、覆盖，可以多路同时显示。
§1.4.5通过内部处理器和RGB矩阵配合完成外部计算机信号在大屏幕上放大显示功能：
每个单元都有一个内部图像处理器，它可以将某一个计算机信号实现水平放大和垂直放大，图像位置可以选择，但是与前四种信号输入不同的是：它不是以窗口形式放大显示，当然也不存在图像放大、缩小、漫游、移动的问题，它是其中一种用于计算机信号整屏显示的情况。
§1.4.6通过内部处理器和VIDEO矩阵配合完成外部计算机信号在大屏幕上放大显示功能：
每个单元都有一个内部图像处理器，它可以将某一个视频信号实现水平放大和垂直放大，图像位置选择，与第五种放大显示相同。
§1.5系统介绍：
§1.5.1投影单元(含内置图像处理器)
§1.5.1.1投影单元产品特点如下：
® 模块化箱体，易于安装和维护，方便系统日后进行扩展
® 采用高性能DLP光机，更清晰、更稳定，适宜7×24小时不间断工作
® 光机采用TI（德州仪器）公司0.7英寸DMD芯片
® 光机内置处理器。在无控制器的情况下，各拼接单元仍可任意拼接、缩放，最大可支持6*6拼接
® 采用PHILIPS长寿命UHP灯泡，功率100/120w，亮度高发热量小，适合长时间运行，本公司承诺保用6000小时
® 采用RUCS玻璃屏幕，平整美观，热膨胀系数低，视角更大。物理拼缝≤1mm
® 采用一次反射成像，反射镜正面真空镀膜工艺，减少重影及光损失，箱体（拼接单元）更紧凑，底面积更小
® 光机背部有多个运行状态指示灯，硬件故障一目了然
® 通过高画质补偿电路实现更优秀的画面显示，10bit灰度三维高频脉冲电路提高灰度特性，将灰度级由256级提高至1024级，数字CSC（color space control）色域补正电路增强画面色彩的亮度均匀一致性，数字滤波层次补正电路使画面亮度层次更加平滑，消除了太阳效应，使单屏图象中心和边缘色彩亮度均匀度达到 95%。

数字CSC补偿前 数字CSC补偿后

® 投影拼接单元还采用了数字渐平修正电路，使得从单屏到全屏均实现了亮度的均匀分布，造就了和谐而又清晰的大画面显示。传统投影机中，不具备数字渐平修正电路，无可避免地存在着Hot-Spot（亮斑）效应，就是屏幕中心的亮度远比屏幕四边和四个角的亮度高，对于拼墙而言，亮斑效应最明显的表现就在于整个屏幕被分成一块块亮度不均的区域。通过数字渐平修正电路的校正，不但可以使单屏内的亮度实现均匀分布，而且使相邻屏幕间的亮度差控制在极小范围内。

数字渐平修正电路示意图
® 具备数字DVI接口，保证信号的最佳质量。
作为大屏幕生产厂，在技术支持、供货、价格、售后维修等各方面都得到得到德州仪器（DMD芯片）、PHILIPS（灯泡）、DNP等关键部件厂家的直接支持。由于几乎不存在中间环节，各种配件供货及时，价位合理。这些都是国内其它厂商无法比拟的。而国外产品多数是以进口代理的方式在国内销售，非本土化生产导致不能及时提供产品、备件及长期使用中的质量保证，制约了其售后服务的实施。
§1.5.1.3 60寸单元技术指标:

型号：
RC-60
图像器件：
单片0.7″DMD™
物理分辨率：
1024´768兼容640´480--1600´1200
投影屏幕：
RUCS幕
屏幕尺寸：
914mm高 ´1219mm宽
机箱尺寸：
914mm高 ´ 1221 mm宽 ´ 700mm 深
对角线
60″
亮度：
750ANSI流明
对比度：
1000:1
光源：
120W UHP灯
输入同步范围
水平 15kHz 80kHz
垂直 50Hz 85Hz
光源寿命：
>6000小时
输入连接端口：
RGB-1,2: D-sub 15p
复合视频: BNC
数字视频: DVI-D21P
RS-232C: D-sub 9p
交流输入: 3pin IEC,
输出端口:
复合视频: BNC
数字视频: DVI-D 21P
RS-232C: D-sub 9P
色彩：
16.7M，24位真彩色
控制：
RS232和红外遥控器
功率：
250W
工作温度：
10~30摄氏度
工作湿度：
20%~80%
拼接间隙：
≤1mm
平均无故障时间：
>20000小时
视角：
横向160度，纵向80度

2×2 60英寸显示面积：2438毫米（长）×1828毫米（高）
显示单元个数：4，每屏60英寸。
从幕至后墙安装距离 ：1.3米（包括维修空间）
外壳接地：＜2欧姆
工作电压：220V±5% 50Hz
单元重量：65Kg
总重量：260kg

§1.5.2内置图像处理模块
本公司生产的RC－60投影单元有内置功能强大的数字多画面图像处理器。利用内置数字双画面图像处理器能够提供直通计算机信号窗口和/或视频窗口的无延时跨屏、放大和漫游显示，同屏可最多显示4路的各种信号，极大提高监控中心的信息集中显示的需要。通过专用的RS232控制口实现多机联网，由计算机实现组合屏的参数调节和画面控制。
RC－60内置图像处理器能处理行频为15.6KHz至97KHz的计算机和视频信号，能处理像素带宽为145MHz 的信号。处理器采用卷积技术，与传统的处理器相比，它能任意放大且图像显示无马赛克效应。可以支持从640 x 480 到 1600 x 1200的各种分辨率的信号，和各种制式的高清晰电视信号。
RC－60内置图像处理器具有图像信号的单屏直通显示和多图层、多画面同步显示功能。
u 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。
u 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）。
u 结合RGB矩阵切换器、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。
u 可混合显示视频、RGB、DVI等多种类型的图形、图像，数量根据用户定义、配置的输入板卡决定，建议配置为3个、最高可达9个图层
u 所有图层完全动态、实时
u 每个图层都可定义层叠顺序，在投影单元或整个投影墙的范围内任意移动、缩放，改变位置、大小或直通显示
u 所有图像都完全数字化处理，没有噪音、延时、丢祯现象
u 可为每路图像设置标签，以OSD方式显示出来
u 可以直接在屏显示文字信息
u 无需昂贵的外部图像处理器，即可以硬件方式实现多图层画面的全屏、单屏、等功能；图像质量高、系统功能更全面、造价更为经济。
u 能够与网络图像处理系统完美的配合，既可增加图像拼接系统的功能和显示质量，又可作为备用的图像处理系统，实现系统的冗余保证。
u 内置图像处理系统具备多达128屏的拼接扩展能力，能够充分满足用户的需要，从而对于将来的系统使用和进一步扩容提供最为基本的保障。（注：如内置图像处理系统的拼接能力小于实际的屏数，无论在操作、使用和将来的系统扩展上均存在极大的限制）
§1.6 屏幕：RUCS幕 领先的多层次复合玻璃屏幕
屏幕选用丹麦DNP公司特制的RUCS背投屏幕，抗外光源。
屏幕增益：3.7
屏幕视角：水平160度，垂直80度
图像显示稳定无闪烁感，无明显暗角且全屏亮度能够通调

屏幕间物理拼缝≤1mm，抗热胀冷缩
厚度:3.5mm
屏幕表面可擦洗，不变形

超大视角可达160度。除此之外， DNP采用的新型屏幕比传统的屏幕图像光亮度提高30％，即使在明亮环境下，图像依然清晰亮丽，这是以往产品不能比拟的优势。

§1.7外部图像处理器
§1.7.1外部图像处理器的特点:
外部图像处理器是DLP投影拼接系统中的重要组成部分，用于控制投影拼接墙上各种可以使拼接系统具有最优化的的总体结构，便于操作，系统稳定，便于未来系统升级。
RC-GRAPHICS图像处理器的特点为:
u 总体分辨率高：传统的模拟信号接入方式只是对图像进行点阵转换的信号处理，没有增加信息量，同时会受到传输各环节和信号处理电路的品质而影响画面质量。多屏显示的网络控制系统的分辨率为显示单元分辨率的累加（4个单元以2X2的形式排列，则总分辨率为2048 X 1536），把全部显示单元逻辑上视为一体，有利于显示更多的信息。特别适合于显示GPS、GIS的应用场所。
u 显示方式直观：模拟方式只能以投影单元的物理边框为边界，通过矩阵切换器和投影机的内置处理器来实现显示不同尺寸和内容的画面，必须事先根据通道（具体的应用计算机）、图像拼接尺寸（mXn）、显示属性（分辨率、场频、相位）的组合预先调试、设置众多的、不同的显示模式，不仅调试阶段工作量大，而且实际使用中也不十分方便、直观。GRAPHICS把需要显示的计算机画面作为一个普通窗口，以任意大小、位置显示的方式显示在投影墙上，通过鼠标就能简单、直观地选择要显示的工作站画面，对画面进行缩、放、拖、移的操作
u 显示的空间广阔：传统的模拟信号在较远的距离根本无法直接传送，即使在较近的几十米范围内还必须特别注意信号频率、电缆和分配器的匹配选择，否则画面会出现模糊、重影的现象；GRAPHICS则不限空间，只要是联结在同一个局域网上，使用TCP / IP协议，不论距离多远都能将工作站的画面传送到监控中心现场
u 系统工作稳定、可扩展性强：传统的模拟信号接入方式由于图像拼接尺寸（mXn）和显示属性（分辨率、场频、相位）的改变，投影机必须重新进行信号的同步跟踪，屏幕一定会伴随出现黑屏、抖动等不良现象，既影响稳定性又影响显示效果。一旦某台电脑的显示属性发生改变或是增加新的计算机，则与之有关的显示模式可能必须作全部的改变、调整。如果当时系统配用的矩阵切换器没有多余的输入通道的话还必须考虑投资增加新的更大规模的矩阵切换器。网络方式把显示输出固化，投影系统只在一种信号属性下工作，在网的计算机的显示属性改变不会对投影墙有任何影响，如果增加新的计算机只需在网上登录而已。
u 显示模式灵活：通过视频插入技术实现多个视频图像和计算机画面的同屏混合显示，通过调整位置、大小、层次来实现满足显示需求，为用户提供了灵活的显示模式和巨大的信息量。
u 适应范围广：继具备视频窗口（最多可达4个动态实时的视频图像）、网络传输计算机图像的显示方式后，特别具备了RGB图像直接插入功能，分辨率高达1600X1200，这样为临时加入的或安装运行非标准WINDOWS环境软件的计算机显示提供了可能。
u 特有的远程网络软件：实现大屏幕墙的远程、多点控制，对大屏幕墙的各种类型窗口（视频窗口、网络窗口、RGB窗口及其他应用窗口）的通过模拟界面进行开启、大小、位置、层次、关闭操作，并可对以上信息保存到模式文件中，直接进行文件调用或被集中控制器通过RS232调用；
u 具有操作员管理功能：包括进入管理、信号源使用范围管理、屏幕墙分区使用范围管理等
网络环境：支持基于以太网环境下WT或UNIX操作平台上各种网络工作站。
资源共享：对于在NT操作平台下的各种PC机、工作站，经TCP/IP通讯协议可以以网络形式互联，计算机的连接数目不受限制，任意一个网上用户工作站或PC机均可共享屏幕墙显示资源。支持多个网口配置，各个网络之间互不相连，确保用户系统的安