引言：随着图像技术、计算机硬件处理技术和LED硬件集成技术的飞速发展，LED显示屏的物理点间距越来越小，目前点间距为0.4mm的LED显示屏已经量产，0.9mm～1.5mm的LED显示屏已经大面积应用。较小的点间距在拉近观看距离的同时，也减少LED观看效果颗粒化的不适。尤其在显示方面，LED显示屏无拼接缝隙，整个屏幕浑然一体，画面完整，这是传统背投（DLP）和液晶（LCD）拼接都无法做到的。随着技术的发展，LED显示屏在亮度、对比度、色彩还原、系统功耗、维护成本等方面都优于DLP背投和LCD液晶拼接，为LED显示屏进入指挥中心、集控中心和演播中心等需要大屏幕应用的场合提供了非常好的契机。基于此，本文设计了基于小间距的LED集成控制显示系统，用于指挥中心业务展示、预警决策、工作汇报、安防监控等实际业务需要。 

1. 指挥中心集成控制显示系统设计需求 

在显示方面，屏幕分辨率满足需不少于3个4K画面的同时展示；屏幕支持拼接、分割、漫游、字幕显示等多种显示模式；屏幕完全前维护，无需后部维护空间，所有组件均可正面维护更换；屏幕具有亮度、对比度、色度、视觉修正等图像调整功能，具有视频降噪、运动补偿、色彩变幻等图像处理功能。 

1.1 信号方面

DVI输入≥8路，VGA≥32路，HDMI≥16路，DVI输出≥8路，具备IP解码功能，可解码安防监控IP码流；支持多路画面、视频的任意位置和大小开窗显示；支持无缝切换，单个或多个信号切换时无黑场间隔；支持场景保存和调用，支持场景轮巡；支持无线控制，可通过Pad对屏幕进行操作控制。 

1.2 音频方面

音频切换不少于6路音频输入，输出不少于1路，支持软切换，支持麦克风叠加。

1.3 信号传输方面

信号传输方面，全部为网络传输。

1.4 电源控制方面

电源控制方面，支持PLC控制，支持智能分步上电。 

2 方案设计和实现

2.1 方案设计 

根据项目实际要求，我们设计了集成控制显示系统，如图1所示。 

图1 集成控制显示系统设计拓扑图 

(1）大屏展示方面：所有的信号，如服务器、电脑、摄像机、解码器、电视机顶盒、互联网盒子等经视频线进入视频拼接器，视频拼接器再通过8路控制器将输入信号由32路CAT5e双绞线送至大屏屏体。由于4K等大分辨率信号需要特殊的硬件才能展示处理，所以4K等大分辨率信号由专门播放主机来负责播放处理。大屏上信号的展示由安装在控制主机上的软件通过控制视频拼接器来调度信号的上屏展示。另外，设计将视频拼接器接入无线网，可通过PAD产品来调度大屏开关机和信号展示。播放主机、控制主机和视频拼接器均在同一局域网内，可以相互通信。(2）音频方面：服务器、电脑、摄像机、解码器、电视机顶盒、互联网盒子等需要音频输出的设备接出音频信号进入音频切换器，再由音频切换器输送给音响控制设备，最后再输送给音响设备。麦克风的信号直接进入音响控制设备，由音响设备输出，麦克风的信号可以和设备音频信号同时输出。音频切换器的切换控制由控制主机实现。(3）大屏上电控制：大屏采用智能上电，由电源箱负责电路的外联和接入，大屏的上电控制由控制主机通过软件控制实现，可实现一键、定时开关机。 

2.2 方案的实现

 根据设计方案，我们综合考虑了产品质量、技术水平、维护服务、价格等因素的基础上，选择了以下产品来实施。 

(1）屏幕方面：选择国内某厂家VF 0.9系列产品，该产品点间距为0.9mm，箱体分辨率为640×360，箱体尺寸为610(W:mm）×343(H:mm）×39(D:mm）。该箱体为标准的16:9箱体，易于拼接，可单独挂接安装，也可靠墙安装，完全前维护。根据屏幕展示的需求，选择243个箱体构成主屏幕，9×9个箱体为一组，分三组，横向27个箱体，纵向9个箱体，构成尺寸为宽高为16470(mm）×3087(mm），分辨率为17280×3240的屏幕，该屏幕可以等分成3个5750×3240分辨率的屏幕，满足3个4K(3840×2160）画面同时展示需求。大屏幕辅助配套的控制器支持HDMI、DVI、VGA等多种信号输入，支持HDMI/3.5mm接口音频输入，发送卡、接收卡均支持网络传输。为了保持设备的兼容性和后期维护，屏幕控制器和电源箱均选自同一家。(2）信号处理方面：选择国内某品牌LJ-B4000视频拼接处理器和配套Lt LCS-s拼接处理软件，拼接处理器采用全硬件FPGA架构，板卡式接口，可以适配不同的信号输入，支持大于48个场景的本地保存和调用，支持轮巡；支持画面的漫游、自由缩放、任意叠加；支持1路输出可开16个画面窗口功能。具体配置为：1×8 VGA卡5个，可以实现40路VGA信号的接入；1×4 DVI卡4个，可以实现16路DVI信号的接入；1×4 HDMI卡4个，可以实现16路HDMI信号的接入；IP码流卡4个,可以实现4路安防监控码流的输入解码。信号处理器结构如图2所示。(3）音频方面：音频切换器选择国内某品牌产品PC1009S，既可软件控制切换，也可以手动切换。音响控制采用同一家产品，便于设备的兼容。 

图2 信号处理器结构示意图

按照方案设计和设备选型，经过安装调试，所有需求功能均得到了实现，并且展示效果良好、使用方便，极大地满足了业务需要。

3 方案的优点

3.1 视觉效果好

该方案视觉效果好，无拼缝、超宽视角，智能化亮度调节，超高刷新显示，换帧速度快，无重影拖尾；智能化亮度调节，自动适配环境，长时间观看不疲劳，配合拼接处理器可实现不同的信号展示。

3.2 轻薄设计，节约安装维护空间

箱体厚度薄至39mm，厚度是常规小间距箱体的一半，比传统箱体节省90%以上的安装空间；轻量化设计，单箱6.7kg，比常规小间距箱体轻25%以上。

 3.3 互锁式结构，安装灵活便捷

该屏体采用互锁结构设计，箱体间无线连接，屏体无外露线材，内部走线使得信号、电力传输更加稳定，，同时整拼美观整洁；安装无需繁琐的操作，1秒锁定，安装精度高，极大的缩短了安装时间，安装效率提升3倍以上。

3.4 完全前维护，安装空间灵活、、维护成本低

模块、电源、系统卡等所有组件均能从前面进行维护，无需预留任何维修通道，节省安装空间。模块采用磁吸，维护拆卸方便。单点故障仅需对单个像素LED或单个模块进行维护，维护成本低，速度快。强弱电分离，显示单元无强电，支持热插拔抢修、无需关屏、安全快捷。

3.5 配电智能化，能耗低

大屏智能PLC远程上电，屏体分步上电，具有短路、断路、过流、过压、欠压以及漏电等多种保护功能，可定时自动开关大屏。日常平均功率为6k W左右，采用高散热面板处理技术，散热快，无噪音，可7×24小时不间断展示。小间距LED的显示屏如图3所示。 

图三 小间距LED显示屏

结论

本文根据实际需求，利用最新小间距LED屏幕发展技术，设计并实现了基于小间距LED的指挥中心集成控制显示系统，在业务展示、预警决策、工作汇报、安防监控等业务中极大地满足了现实需要。通过项目的实施，积累了许多宝贵的LED大屏集成经验，同时我们也将不断关注小间距LED屏幕技术和产品的发展，以便将其更广泛的应用到实际工作中。