大屏幕投影拼接墙的技术及应用简介(一)

    整个世界已经进入了信息爆炸时代，信息的显示已由过去的仅用一二台投影机就能完成的场合被如今的必须由更多的投影单元组成的投影墙所取代。而且，投影墙的功能和作用已不是仅用一二台投影机所能达到的。随着高分辨率投影机的不断广泛和提高，不论是在国外还是在国内，重大项目中采取多台投影机进行图形、图像的拼接已成为调度、指挥中心必不可少的手段和工具。

一、什么是大屏幕投影拼接墙

    大屏幕投影拼接墙是由多台投影机、多个投影屏及图像控制器构成的大屏幕显示系统，一般用于一个画面的超大屏幕显示或特技显示以及多个画面的多窗口显示（区别于多屏显示）。所以输入信号全部通过图像控制器处理后分配输出到每台投影机上，每个显示画面可以跨越投影屏边界，但通常保证图像单元之间最小的缝隙。

    其投影单元的显示品质直接影响着整个投影墙的效果，采用不同类型的投影单元会得到大不相同的结果。图像处理器是投影墙系统的核心。其作用是将计算机、视频、网络等要显示的信号送到图像拼接控制器，经处理后的图像信号被分别送到相应的投影单元，每个投影单元只显示整个图像的一个部分，全部投影单元加在一起就构成了一幅完整的大画面（见图1），大画面的分辨率为每个投影单元分辨率的倍数。每路信号的图像均是以窗口的形式显示在投影墙上。窗口位置、大小、数量可任意改变。大屏幕的管理是由软件实现的。大屏幕管理软件用以实现：投影墙的调整、窗口管用、网络控制、矩阵切换等功能。还可以预存一些常用的模式，使用时可随时调用预存模式，即可实现预期效果，从而简化了操作，提高了效率。
 
    大屏幕投影拼接墙可分为电视墙和电脑墙两个类别。仅仅用于视频显示的称为电视墙，用于计算图文显示的称为电脑墙，在电视墙和电脑墙之间并没有严格的区分，但各有各的特点。大屏幕投影拼接墙有两种方式实现，一种是用标准的投影单元和图形控制器组成，另一种是根据客户需要和使用现场具体情况，选择适当的投影机、投影屏、图形控制器和投射方式及结构方式设计制作，称做现场拼接。绝大多数电视墙采用背投拼接的方式，用投影机拼接方式组建的大屏幕显示系统，在功能性、实用性以及显示效果等方面远远超过其他显示设备的拼接。单项工程中数量最多可达到数十台，屏蔽从一至多层不等。

    大屏幕投影拼接墙系统主要用于显示大量的信息，如：视频图像、计算机模拟图像、网络信息图像等。这些信息的显示方式可以是：单屏显示、任意开窗口、任意漫游等。背投影显示墙具有显示尺寸不受限制，占地深度小的特点。

二、大屏幕投影拼接墙两大关键系统

  1、大屏幕控制系统

    显示墙控制器是其信心部分。这里以Jupiter Fusion 930多屏控制器为例加以阐述。

    Jupiter FUSION 930多屏显示控制器是业界领先的显示控制器，每套控制器是高性能、基于网络、支持由多台投影机组成显示墙的图形显示系统。FU-SION 930多屏控制系统的虚屏功能，可将所有投影机作为单一的超高分辨率的显示屏。在整个显示墙壁上，你可将窗口放大成任意尺寸，并可任意移动窗口位置，投影机之间不再有边界阻隔。

    FUSION 930控制器支持虚屏显示功能，即对FUSION 930控制器来说，整个多屏显示墙可看成一个逻辑屏，整个多屏显示墙只需用一键盘或鼠标来进行控制。

　　举例来说，如果采用XGA分辨率背投系统（1024×768）来组成一个1×2的多屏显示墙，你就可以得到一个2048×768的显示墙。在这个功能下Windows很容易地可在整个显示墙上任意开窗漫游，放大缩小，而不必修改应用程序。
 
    FUSION 930控制器有实时多视频同时播放显示功能。标准配置为12个合成视频及6个S-Video输入。内部集成矩阵切换器和模拟视频总线允许任何视频输入通道通向任何输出窗口，简化了配置。这种功能可保证多个视频信号同时在大屏幕上实时地、真彩显示。你可将任何一个视频信号在整个大屏幕上任意缩放或跨屏显示。任何一个视频可以缩小成一个图标（ICON），也可充满整个显示墙，并且完全支持多制式的视频信号，无论是PAC、NTSC或SECAM。FUSION 930控制器接受多路视频信号输入，首先进行内容数字化处理，然后才输出到显示墙。经过FUSION 930数字化处理的视频信号具有同输入高质量模拟信号同样的画面品质，同时还可单独对画面亮度、对比度、色彩进行调整。因为视频已经数字化处理，用户可以任意抓取一帧图像进行存盘、打印等操作，非常适用于对紧急事故现场摄像记录分析。

    Jupiter Fusion 930结合了强大的视频和RGB输入功能，运行Microsoft Windows 2000，能与大多数Windows应用程序兼容。标准功能包括：UNIX连通性软件，可连接到UNIX和基于X Window的计算机；能够从AMX和Crestron连接到触摸屏设备；以及访问企业网应用程序的联网功能。ControlPoint软件是控制器活动的中心，管理RGB和视频窗口的布局和显示，监测系统状态，并提供开放的API以及串行协议和TCP/IP协议来定制操作，以满足特定客户需要。

    图形显示对系统的要求越来越高，人们也需要在多屏显示墙上来显示越来越多的计算机图形，FUSION 930控制器采用最新的图形加速技术，其每个图形输出口都有自己的图形加速处理器来为你处理图形，是采用8位、24位图形支持，还是采用4MB、8MB显存，你都可在订货时提出要求。FUSION 930支持多屏图像拼接，用户可在任意位置开启多个窗口显示网络环境下工作站的各种应用程序生成的画面，所有窗口画面可自由缩放、跨屏移动、不受物理接缝限制，显示的窗口数量不受限制，同时具有足够的控制速度。所有类型的显示画面都能从单屏显示按相应比例无级放大到全屏显示（RGB窗口为4k×3k），全屏范围内显示图形不变形，整个屏幕亮度均匀，无暗角或亮角等现象，画面稳定无闪烁。采用软件控制窗口的拼接与分割，屏与屏之间的拼缝不影响字符和图形的正确显示的。

  2、大屏幕投影拼接系统

    目前世界上流行的拼接控制系统主要有三种类型：硬件拼接系统、软件拼接系统、软件与硬件相结合的拼接系统。硬件拼接系统是较早使用的一种拼接方法，可实现的功能有分割、分屏显示、开窗口：即在四屏组成的底图上，用任意一屏显示一个独立的画面。由于采用硬件拼接，图像处理完全是实时动态显示，安装操作简单；缺点是拼接规模小，只能四屏拼接，扩展很不方便，不适应多屏拼接的需要；所开窗口固定为一个屏幕大小，不可放大、缩小或移动。

    软件拼接系统是用软件来分割图像。采用软件方法拼接图像，可十分灵活的对图像进行特技控制，如在任意位置开窗口；任意放大、缩小；利用鼠标即可对所开的窗口任意拖动，在控制台上控制屏幕墙，如同控制自己的显示器一样方便。主要缺点是它只能有Unix系统上运行，无法与WIN95上开发的软件兼容；PC机生产的图形也无法与其接口；在构成一个几十台投影机组成的大系统时，其相应的硬件部分显得繁杂。
可综合软件与硬件拼接系统两种方法的优点，实现显示多个RGB模拟信号及X Windows的动态图形，是为多通道现场即时显示专门设计的。通过硬件和软件以及控制与接口，来实现不同窗口的动态显示。它透明度高：图像叠加透明显示，共有256级透明度，令动态图像和背景活灵活现。并联扩展性极好：系统采用并联框结构，可控制上千个投影机同时工作。

大屏幕投影拼接墙的技术及应用简介(二)