大屏幕显示控制系统原理及控制器入门.docx

大屏幕显示控制系统原理及控制器入门控制器和大屏幕控制系统是DLPTM大屏幕显示系统的大脑和中枢神经系统。在市场上占据着主要地位的有美国川PITER公司、法国SYNELEC公司等。其中美国川PITER公司控制器乃是业内公认的第一品牌。随着科学技术的快速进步，特别是计算机技术的进步和普及以及各行各业对提高效劳品质的呼声日益上升。各个行业利用计算机处理各种事物的应用系统软件越来越多，如GIS等，造成传统的显示手段，如果普通显示器和监视器等的显示分辨率不再能满足需求，为此，VlDEOWAII（大屏幕显示墙）就自然渐渐成为特定场所的特别显示手段，自然，实现大屏幕组合显示的控制器也就应运而生，很快，大屏幕控制器生产厂家也就抢摊出现，生产出五花八门的控制器。控制器的流派分，主要有日本流派和欧美流派。其中Fl本流派主要以硬件处理为主，而欧美流派以软硬结合为主，成为当前大屏幕显示控制器的主流。而作为欧美流派的，能独立生产大屏幕控制器生产厂家有法国SYNELEC公司、美国“PITER公司、比利时BARCo公司、美国RGB公司等；而一局部厂家专门生产制造大屏幕控制器用的图形卡，如美国的CoLoRGRAPHlCS公司、英国的DATAPATH公司、澳洲的AEoN公司、加拿大的MATRoX公司、台湾的新齐公司等：还有一局部自己不生产，主要以OEM或者购置第三方板卡及工控机组装控制器为主的公司，如加拿大的CHRISmE公司（过去以OEM川PITERF950为主）等，目前国内公司出产的大屏幕控制器也归入此类。形成了各种品牌的控制器，进行市场竞争。不过，不管如何竞争，能自我掌握全套研发生产技术的厂家，在经过三番四次的论剑，市场地位就完全显示出来，并占据着主要地位，如美国HJPlTER公司、法国SYNELER公司大屏幕控制器乃是业内公认的第一品牌。大屏幕控制器原理1、大屏幕控制器硬件构成：软硬件结合的大屏幕显示系统控制器其硬件构成一般包括信号输入局部、信号输出局部、和控制转换局部。信号输入局部RGB信号输入：用于接入RGB信号，每个输入卡具备2路或1路输入信道。每个图形控制器可以集成1一8路RGB输入。信号源的分辨率为640×480一一1600×12.视频输入卡，可以集成NTSC、PAl、SECAM等制式的视频信号：也可以集成复合视频和SVIDEO信号。目前先进的视频数字化技术一一”视频单独数字化总线"，突破传统控制器每屏输出最多1路视频窗口的限制，其视频显示窗II数目与跨屏、共屏数量没有关系，单屏可以开多达9个视屏窗口，更能轻易的实现画中画功能，共屏显示不会出现"黑屏"或"蓝屏"现象。网卡;用于接入网络信号。网上的多路网络计算机信号，可以以窗M的形式同时在大屏幕上显示出来，显示色彩多达16M色。其显示位置、大小、组合方式可控制，也可以实现单屏显示、人已经大小（无极缩放）、跨屏显示、整屏漫游等。该方式同时显示的网络数目、刷新速度视网络带宽、网络拥塞程度不等，一般IoOM网可以同时显示10路网络信号，分辨率从640x480到就1600x1200.该方式的信号处理及时，CPU占用率低，性能可与RGB信号相当，处理大窗I1时比RGB有更大优势。同时网络显示方式是目前成熟的TCP/IP的网络技术为主，可以接入目前流行的各种操作系统，但是因为UNIX操作系统的版本以及支持的硬件根底比拟多样化，所以这种操作系统的网络显示方式相比照拟麻烦，经常需要到现场编程测试解决，另外UNIX操作系统下网络显示方式在汉字显示方面存在一定难度，因为目前应用软件采用的汉字库有多种。信号输出局部分屏卡：作为控制器的输出，将信号在大屏上显示出来。采用专用图形加速处理芯片，每卡有4路输出信道。转换控制局部大屏幕控制器底板：用来连接信号输入输出的桥梁，也可以作为系统扩充之用。大屏幕控制器主板：用来协调控制器各局部的工作，是支撑整个系统的核心部件其他辅助控制局部：如键盘、鼠标等作为辅助控制用的设备。同时从控制器稳定方面考虑，各种控制器都采用电源冗余的方法。2、大屏幕控制器软件构成在大屏幕控制器里的软件分为系统软件和应用软件：系统软件：操作系统：目前不同的大屏幕控制器大多采用WlNDoWSXP作为操作系统，以前也有一些采用WlNNT的操作系统。不过也有少数厂家采用UNIX作为大屏幕控制器的操作系统。驱动程序：它提供对所有硬件的支持，包括主板驱动程序、RGB卡驱动程序、RGB卡驱动程序、视频输入卡驱动程序、分屏卡驱动程序等。应用软件RGB应用软件、视频应用软件、X-WlNDOWS应用软件从大屏幕显示系统的使用功能和操作便捷，满足客户要求的角度出发，软件系统应该具备如下功能：一、操作系统尽可能采用目前主流的产品，操作系统稳定性高、便于升级和维护。二、应用软件支持远端鼠标、键盘RemOteCOmrOl功能。三、VGA输出卡支持1024x768以上分辨率、刷新频率可调四、VIDEC）输入卡驱动程序支持NTSC、PAL、SECAM,等制式的视频信号；视频应用软件可以实现对任何1路视频信号放大、缩小、拖动、多路视频信号之间可以跨屏、共屏、里加的功能，共屏显示不会出现"黑屏"或"蓝屏"现象。五、RGB捕捉卡驱动程序分辨率支持从640×480到1600×1200.RGB应用软件可以对任何1路视频信号放大、缩小、拖动，多路视频信号之间可以跨屏、共屏、赣加的功能。六、X-WINDoWS软件需要支持UNIX、LlNUX操作系统软件显示需要，并且能很好解决不同汉字库的显示问题。七、具有良好的软件接口能力，可以提供应第三方软件通过网络接口调用系统功能的能力。八、具有网络接口，支持10/100M网络速度，在特定环境下可以增加数个网卡满足多网段工作的需要。九、具有支持操作系统软件和应用软件运行和操作必须的硬件设备（如主板、底板、鼠标、键盘、电源等随意接入、随意显示作为一个大屏幕显示系统来说，显示面积巨大、信号种类繁多并且数量很大，并且实际使用过程中满足不同的使用需求，那么需要一套显示系统集成软件统一管理所有的输入信号、并且要有预案管理功能、协调管理控制器的其它硬件设备。只有这样的显示系统集成软件，才可以做到用户使用方便简单，到达“随意接入、随意显示”的目的。如图一即为目前大屏幕显示系统结构框架图，一般有大屏幕组合显示墙、控制设备及附件（大屏幕显示控制器、RGB矩阵、VIDEc）矩阵以及分配器等）、屏幕显示系统集成控制（NETVIEW）,用户接入设备（如计算机终端、摄像机、DVD设备、计算机网络信号）四局部组成：从上面的系统框图中可以看出大屏幕显示系统集成软件应该有三到四个软件功能模块组成；（一）面向大屏幕控制器的效劳模块，负责开关窗口，信道操作等；（二）另外一个面向控制器效劳模块的硬件管理效劳模块、集成用户命令，通过串口RGB矩阵、VIDEO矩阵和投影单元协调运行，可以设定、修改、管理所有输入信号。（三）面向硬件管理效劳模块的客户效劳模块，模拟大屏幕，用户在此完成对大屏幕的操作，（四）网络显示效劳器程序，采用TCP/IP方式，将PC机的显示信号通过网络传到控制器进行显示。其中各个模块相互关系如图二。在实际应用中，有时硬件管理效劳模块运行在大屏幕控制器上，有时那么和客户效劳模块运行在另外一个终端上，所以经常看到大屏琴显示系统控制局部如图三，显示系统控制集成软件应该要有很强的计算机网络分控功能。网络控制功能：为server/cli-ent方式，所有的操作控制功能都可以在网络上的任意一台计算机上完成，大大地增强了控制的灵活性和方便性。多用户控制：多个用户可以同时对大屏幕进行操作，可以对大屏幕的相同位置各自不同的显示内容窗口，并且可以实现互操作，即A用户可以关闭、移动、缩放B用户翻开的窗口，反之亦然。远程异地操作功能：控制计算机具有大屏幕虚拟控制窗口异地操作。不同网络分控计算机可以同时进行操作，所有操作界面相同，信息一致，且信息实时通过网络更新，排除因为不同分控计算机同时操作大屏幕而引起的误操作。直观、图形化的全中文集成操作界面：在统一的图形操作界面下，通过简单的鼠标操作，便可以完成对集成系统中各项参数、预案的设置、调用，用户只需要关心最终的显示效果，而无须关心中间的视频切换过程、投影单元切换过程等繁杂的工作。预案设置、调用功能：无论是视频信号、还是计算机信号，都可以预先设置、存储、调用显示预案，所有工作都在同一个图形控制界面下完成。所有信号种类、信道、制式、显示位置、显示大小、等都可以被设成一个预案名，对在虚拟大屏幕窗口弹出来的虚拟显示确认后，点击“登陆”键，便可以在大屏幕上“复原”该组合显示。预案可以根据需要无限设置。只有这样具有强大的网络分控功能，从客户的需求出发，集成控制器和所有硬件设备、各类输入信号，各个信号可以跨屏、共屏显示、任意告加，才算是一套可以满足用户褥求的显示系统集成控制软件。本公司采用的NETVIEW正是这样一套集成软件，真正做到一一“随意接入、随意显示"分散式多控制器设计很多用户都会使用大规模大屏幕显示系统（比方4X3）。从用户的需求角度出发，如此巨大的大屏幕显示系统，用户一般会根据功能或者显示内容的性质划分几个区域供不同的单位使用。平时各个单位各自使用自己的区域工作，相互不影响，有需要时才使用整个大屏幕显示一幅画面。在这种情况下，使用一个大容量的图形控制器统一管理整个大屏幕，再从这个控制器划分显示区域供各个部门使用，所有的显示信息都通过一个图形控制器显示，会造成显示信息的“堵塞”，影响用户的使用效果。因为这些图形控制器和设备控制器工作于一个局域网内，利用目前成熟的网络技术，对于整个大屏幕需要统一显示一幅高清晰的画面时，其工作原理如下：用户从客户效劳模块上发出显示需求，需要显示的信息同时发送到所有图形控制器上，图形控制器根据自己管理的屏幕位置计算该区域需要显示的画面内容进行显示，不属于自己区域显示的画面内容那么丢弃，各个图形控制器显示自己改显示的局部，合并起来那么成为一幅完整的画面（图4）。以三个图形控制器为例显示如图三所示的画面，其显示细节如图A-C示：像这样的情况，分布式多控制器设计那么是解决以上情况的最正确方案。这种方案是以上所描述的显示系统及集成控制软件的延生，具有单个控制器显示系统的所有功能，相对于单个控制器的显示方案，具有以下优点：首先，性价比由于只采用一个大规模图形控制器，其次，采用多个控制器分散处理各类显示信号，并进行处理，响应快，处理能力强，第三、增加了各类输入接口，提高了实用性，并解决了显示信息“堵塞”的问题。像这样的设计，越是大大的显示系统，越显示出其优点。