工显科技大屏拼接融合控制器说明书 2015-01-10

Video Windows System

 

BR-VPII融合控制器

使用手册

 

重要提示

 

 

—— 为了您和设备的安全,请您在使用设备前务必仔细阅读产品说明书。

 

—— 如果在使用过程中遇到疑问，请首先阅读本说明书。正文中有设备操作的详细描述，请按书中介绍规范操作。如仍有疑问，请联系我们，我们尽快给您满意的答复。

 

—— 本说明书如有版本变动，恕不另行通知，请见谅！

 

 

第一章 安全说明

电源：

请使用带保护地的单相三线制交流220V电源，并确保整个工程系统使用同一保护地。不能使用无保护地的电源，电源线的接地脚不能破坏。

断电：

需要进行设备移动或其他需要断电的工作时，要关断所有的电源，包括电源开关，拔掉电源插头等，以确保您和设备的安全。

线缆：

不能在电源线、信号线、通讯线等线缆上压放物品，应避免线缆被踩踏或挤压，以防止出现漏电或短路等危险。

信号线连接：

从设备上插、拔信号线时，设备需要断电，以免损坏设备。带电插拔造成的损坏不在保修范围。

设备安置：

应合理安置设备，如装入标准机架、机箱、机柜，或放置在稳固平整的工作台面上，防止设备跌落。

环境：

设备工作的环境要注意防尘、防潮，尤其要防止液体浸泡和溅入设备内部。

维修：

所有的维修工作应由专业维修人员完成，未经培训不要尝试自己维修设备。为防止电击危险，不要擅自打开机壳。

其他安全注意事项：

1.设备内部有高压电，非专业维修人员不得打开机箱，以免发生危险；

2.严禁水滴或水溅，严禁在设备上放置任何装有液体的容器物品；

3.为预防火灾，禁止设备靠近火源；

4.为了充分通风，设备前后面板至少应保持 20CM 的空隙；

5.设备如发出怪异噪音、冒烟或怪味，应立即拔掉电源插头，由专业维修人员处理；

6.在有雷电或长期不用的情况下，请拔掉电源插头；

7.不要从本设备通风孔塞入任何物体，以免造成设备损坏或触电；

8.不宜将本设备放置于近水或其它潮湿的地方使用；

9.不宜将本设备放置于散热片附近或其它高温地方使用；

10.请妥善整理放置电源线，以防破损；

11.下列情况，应拔掉本设备电源插头，由专业维修人员处理：

1. 1) 插头电源线损坏或磨损时；
   
2. 2) 有液体溅入本设备时；
   
3. 3) 本设备跌落或机箱损坏时；
   
4. 4) 本设备出现明显功能异常或性能变化时。
   

 

本设备不适合非专业人员操作调试，使用者须接受专业人员培训和指导。

使用前请仔细阅读本说明书，说明书应妥善保存以备后用。

 

第二章 设备概述

BR-VPII系列拼接控制器是我公司基于BR-VPI系列产品基础上，开发的新一代纯硬件图像处理设备。它在兼容BR-VPI处理器速度快性能好等技术特点的同时具有了全新的系统构架、数据交换体系、数据处理方式和设备结构，实现了多种视频、网络数据统一处理，是一款性能强大的高端图像处理设备。其基本功能是能够在多个显示终端上同时显示多个动态画面，主要用于大屏幕拼接显示系统，是系统的核心显示控制设备。

BR-VPII系列拼接控制器可接受高分辨率RGB/VGA、DVI、HDMI、C-Video、YPbPr等多种格式的视频信号，并按用户要求对视频信号进行视窗大小、显示位置、图像比例等方面的调整和变换，最终输出统一格式的VGA/RGB和DVI信号。

BR-VPII是纯硬件图像处理设备，其核心在于其强大的处理能力和超好的稳定性。BR_VPII采用嵌入式结构设计，整个系统封闭式运行，各个模块相对独立，由内嵌控制模块统一管理，完成图像处理任务。

其技术特点为：

(1)、独创的FPGA硬件图形并行处理技术；

(2)、最新的超高速底板数据交换构架；

(3)、基于LVDS传输的全数字化系统；

(4)、支持网络信号H.264编解码；

BR-VPII系列拼接控制器支持多种视频输入模式，包括复合视频（DVD或摄像头信号），计算机视频（电脑信号VGA或DVI）等。
其中，复合视频，制式自适应；计算机视频，能支持目前几乎所有的常见显示分辨率，支持包括4096×1536、3072×2304在内的多种超高分辨率信号，支持用户自定义信号模式，支持1080P高清数字视频。控制器提供RGB/DVI输出接口，输出格式和分辨率可选。

BR-VPII属于被控设备，使用时需要有主控端发送指令，或者人工操作。BR_VPII有多种控制方式，包括面板按键、红外遥控、RS232串口以及以太网远程控制。

2.1 设备结构

BR-VPII系列拼接控制器采用全模块化系统结构，设备方便维护，易于扩展。设备主体结构主要由机箱，前面板、电源、底板、插板构成。

图2.1 BR-VPII 设备外观及基本结构(例)

BR-VPII插板有多种，主要分为输入板、输出板、控制板、数据板等几种。

• 底板：主要用于插接各种插板。底板有多种槽位，每种槽位只能插一类插板，不同种类插板不能调换。
  

    槽位：控制板位、输入板位、输出板位、数据板位、空板位

• 控制板：主要用于接口外部指令，控制设备其他部分的协调工作
  

    指令输入接口：串口RS232、网口RJ45；

• 数据板：主要用于数据分流和传输，没有对外接口；
  

• 输入板–VGA/DVI：主要用于输入VGA/DVI信号，每块板具有4个DVI-I接口，兼容模拟信号和数字信号输入；
  
• 输入板–DVI高清：主要用于输入双链接DVI数字信号，每块板具有1-2个有效的DVI双链接接口，可以输入2048×1536等超高清纯数字信号；
  
• 输入板—复合视频：主要用于输入复合视频信号，每块板具有8个BNC接口，兼容PAL和NTSC制式；
  
• 输入板—分量视频：主要用于输入分量视频信号，每块板具有4个DVI-I接口，使用其中的模拟RGB线输入YpbPr信号，兼容720P、1080I/P信号；
  
• 输入板–HDMI：主要用于输入HDMI信号，每块板具有4个HDMI接口，内嵌HDCP1.3通信协议，支持1080P信号；
  
• 输入板—网络：主要用于输入网络视频信号，每块板具有4个RJ45接口，能够接入H.264编码的各种新频信号；
  
• 拼接输出板：主要用于系统输出，每板具有4个DVI-I接口，支持输出分辨率1024×768@60Hz到1920×1200@60Hz。
  

由于BR-VPII采用插板结构，因此设备容易配置，只需要将所需卡插入机箱机壳。设备升级、插换卡需要注意的事项：

(1)、不同机箱的输入输出槽位个数不同，请详细参看说明书技术指标部分；

(2)、同种类型的卡可以替换，例如VGA/DVI输入板和复合视频输入板都属于输入板卡一类，均可插入输入槽位；

(3)、不同类型的卡不可以替换，例如DVI输入板和输出板属于不同板卡，不能够将输入板插到输出槽位；插错槽位会对设备造成不确定的后果；

(4)、由于工程接地原因，要求系统断电插拔板卡；板卡热插拔要求板卡不能接任何外线；

(5)、板卡插接以后的需要进行设备配置，请咨询厂方。2.2 系统特点

• 纯硬件体系构架
  

BR-VPII系列拼接控制器为纯硬件构架，完全不同于计算机体系的工控插卡式图像处理设备。BR-VPII采用分布式结构，每个通道都具有独立的运算模块和独立的数据交换总线，系统没有PC的核心CPU和PCI/PCI-E总线，不存在PC上的系统软件(WinXP)维护和网络安全等影响设备稳定的问题，不存在内存分配、软件进程影响设备速度的复杂管理。

• 设备结构分布式、模块化
  

BR-VPII系列拼接控制器采用全模块化系统结构，设备方便维护，易于扩展。

• 数据并行数据
  

BR-VPII系列拼接控制器为纯硬件构架，硬件核心为超大规模FPGA阵列。系统采用模块化设计，为每个通道分配同样多的系统并行运算资源。各个模块综合起来使得系统具有超强的多信号同时处理能力。

图2.2 BR-VPII并行总线与工控拼接器PCI/E总线结构区别示意图

• 5.4G/S超高速DSP辅助串行算法处理
  

BR-VPII系列拼接控制器为适应H.264、MP4等复杂视频算法，使用了超高速数字处理器DSP，每片DSP和运算速度为5.4G/S。由于DSP为专业芯片，且单片运算速度超过CPU单核运算速度，因此BR-VPII具有强大的视频编解码处理能力，此功能用于网络视频流接口。

图2.3 BR-VPII运算速度与CPU的比较

• 底板数据交换技术
  

BR-VPII系列拼接控制器淘汰了落后的内嵌/外置矩阵数据交换技术，进而采用国外先进的底板数据交换体系，做到了一个输出端配给一个通路，能够放置多达32路窗口。数据流向不再是将所开窗口的全部数据都传给输出端，而是输出端需要哪部分信号，就传哪部分，被叠加覆盖部分、压缩窗口多余的数据部分都不再通过通信链路，从而有效减少传输数据量。

图2.4 BR-VPII底板交换技术实例

• 所有输入信号的实时并行处理
  

BR-VP系列拼接控制器采用先进的高速数字信号多总线并行处理机制，系统给每一个输入通道都分配独立的处理模块和数据总线，所有模块并行工作，系统对每个通道的处理速度是固定的，处理速度与通道数的多少无关，因此可实时处理多个RGB/DVI/Video等视频。目前，BR-VPII能够在128个屏的拼接墙上同时显示多达96路实时的RGB信号或者192路Video信号，所有信号的颜色深度均为24位，均能做到信号的不丢桢，无延迟。

• 单屏可开窗口32路
  

BP-VPII图像处理设备使用基于底板系统交换构架的数据交换体系，用最合理的方式组织数据序列，用4Gb/s的带宽极大提高了数据交换速度。因此，设备能够为每一个显示单元提供足够丰富的信息量。BP-VPII支持单屏开8-32个窗口，图像全部实时显示，满足多信号源用户的单屏信息个数要求，同时满足拥有大显示面积的用户超清超多信息的要求。

图2.5 BR-VPII高清大屏幕24分割示例

• 可接入双链接超高清数字信号
  

随着显示技术的发展，目前大部分显卡都拥有双链接DVI接口。一般的，单链路DVI接口的速度为165Mb/s，能够输出的最大分辨率为1920×1200@60Hz。要想得到更大更高的分辨率，就需要使用双链路DVI接口。顾名思义，双链路DVI接口的速度为165x2Mb/s，能够直接输出3072×1536@60Hz的信号。为适应越来越快的信号速度，BR-VPII图像处理设备拥有双链路DVI输入卡，支持超高清信号输入，例如：3072×1536，2048×2048等数字信号，一般用作底图。

• 所有信号全屏范围内的自由叠加漫游
  

BR-VPII系列图形处理设备支持多有信号的全屏范围内漫游叠加，没有区域和层次显示限制。例如，能够在高清Win底图上的任意位置开窗、缩放。

图2.6 高清Win桌面上窗口的任意排布示例

• 自动图像识别功能
  

BR-VP2000拼接控制器具有信号自动识别重建功能。对系统中新接入的VGA信号，控制器不但能自动识别信号的分辨率与刷新频率，还能通过复杂运算，确定信号的位置偏移和相位误差，自动校准。BR-VP2000拼接控制器能检测不同输入信号在幅度、相位、频率等方面的细微差别，并把这些差别作为信号的唯一标识，连同校准参数一起记录在案。当校准过的信号再次接入系统时，控制器无需对信号重新校准，而是自动套用参数，这就是控制器的信号自动识别重建功能，此功能极大方便了用户的使用。

• 灵活多样的控制方式
  

BR-VPII拼接控制器支持红外、按键、RS232串口、网口控制。通过遥控器或面板按键，可调用控制器预存的场景；通过RS232串口或以太网接口，可方便的把控制器与计算机、中控相连。随机附带的窗口控制软件，提供了全面的实时控制功能，所有参数都可通过软件设置。窗口控制软件可直观的实现窗口缩放、窗口漫游、窗口叠加，好学易用，不需维护。

• 稳定性好，使用寿命长
  

BR-VPII图像处理设备无操作系统，病毒无法感染；全并行工作，无系统整体崩溃危险；系统数据出厂前已固化，无法更改，意外断电不会造成数据丢失，控制器可经受频繁开关机。

 

 

2.3 拼接系统结构

BR-VPII大屏拼接系统的最简结构包括：信号源、拼接器、控制端、显示端四部分。

图2.7 BR-VPII 简易系统连接示意图

信号源用于给系统提供可显示的信号，包括电脑、视频、网络视频等，信号源的数据通过分配、传输、切换等中间环节，最终接入拼接控制器。

控制器是大屏幕显示系统的控制核心，负责将输入的图像按照用户要求送到输出的大屏上。

输出端可直接与模拟输出连接器、计算机监视器或者其他高速度显示设备

操 作 事 项

第一步：打开投影机

第二步：打开融合器

第三步：打开播放视频主机电脑

第四章 串口控制

系统有四种控制类型：串口、按键、红外和网络，其中串口控制为基本控制方法。

BR-VPII系列视频多窗控制器有一主RS-232系列端口，这些端口能够连接到ASCII / 16进制终端或任何带有此系列端口的计算机，命令从终端或者计算机传输到控制器。系统提供一套控制软件，以串口为基础，操作简单，布局方便。

红外遥控器
和
面板按键
用来调用场景布局，是一种快捷的操作方法。系统有网络控制模式，需要定制。

4.1串口硬件连接

BR-VPII图形处理设备提供标准 RS-232串行通讯端口,用户可使用各种远端控制设备进行远端控制。RS-232端口为 9针公接头，引脚说明如下：

 

拼接RS-232端口与计算机或中控相连时，应注意TXD和RXD的线序。

4.2 通信协议

波特率： 115200 Bps / 115200Bps

格式： 1个起始位，8位数据位，1个停止位

流控：
无

本指令集使用ASCII码字符集，指令字符大小写均可，例如：LIGHT，Light， light均为有效命令。

每一个命令都以”回车键”为结束符。”回车键”的十六进制值为0DH（十进制数13）。

 

4.2.1、测试指令 [常用]

格式：<回车>

说明：此命令用于测试串口是否通信正常

返回码：<回车>0DH

4.2.2、窗口复位指令 [常用]

格式：reset

说明：此命令可以关闭全部窗口，屏幕显示黑屏

返回码：<回车>

4.2.3、打开窗口及设定窗口位置 [常用]

格式：winsize id x1 y1 x2 y2

说明：此命令用来打开窗口，确定窗口位置

例：winsize 0 1024 0 2048 768

在(1024,0)-(2048,768)位置显示窗口0

返回码：<回车>

4.2.4、关闭指定窗口 [常用]

格式：winswitch id 0

说明：此命令用来关闭指定窗口

例：winswitch 1 0

关闭1号窗口

返回码：<回车>

4.2.5、保存预设场景 [常用]

格式：Save 场景号
（回车）

系统最多可保存64个场景，场景号的范围为1-64

例：Save 2

把当前系统状态保存到场景二，可发送命令：

返回码：<回车>

4.2.6、调出预设场景 [常用]

格式：Load 场景号
（回车）

场景号的范围为1-64

例：Load 3

调出预设场景三，可发送命令：

返回码：<回车>

上面6条串口指令用于简单的二次开发，例如中控调用场景等。系统全部串口指令集比较复杂，包括RGB入口调色、出口调色、Video参数设置、添加分辨率等。如有需要，请向厂方索取。