博睿拼接控制器使用手册.docx

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博睿拼接控制器使用手册

BRILLVIEWElectronics

VPIISplicingController

BR-VPII拼接控制器

用户手册

拼接控制器

在使用本设备前，请仔细阅读本说明书

BR-VPIISplicing

2012年6月发行

注意：

《BR-VPII拼接控制器用户手册》为通用型拼接控制器，可以根据需要变更控制器输入输出结构。

本手册只作为用户操作指示，不作为维修服务用途。

本手册为BRILLVIEW生产商所有，未经许可，任何单位或个人不得将本手册容作为商业用途。

本手册所有者受《中华人民国著作权法》及其他知识产权法规保护。

未经书面许可不得复印或散布。

安全操作指南

为确保设备可靠使用及人员的安全，在安装，使用和维护时，请遵守以下事项：

1

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。

2

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。

3

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。

4

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围。

5

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。

6

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部。

7

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。

一、设备概述

1.1关于VPII拼接控制器

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极高的稳定性。

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4096x1536、3072x2304在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。

图1-1拼接控制器主界面

1.2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1-2BR-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。

1.2.1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；

1.2.2数据板

主要用于数据分流和传输，没有对外接口；

1.2.3输入板

（1）.DVI高清：

主要用于输入双DVI数字信号，每块板具有1-2个有效的DVI双接口，可以输入3072x1536等超高清纯数字信号；

PC板卡：

主要用于输入PC信号，每块板卡可同时接入4PC信号，其中，PC入口可以接入VGA/DVI/YPbPr/HDMI；

VGA信号：

带宽210M，支持分辨率1920x120060Hz；

DVI信号：

带宽165M，单，支持分辨率1920x120060Hz；

HDMI信号：

嵌HDCP协议，HDMI1.3版本，支持1080i/p；

YPbPr信号：

支持1080i/p；

（2）.PC/复合视频：

主要用于输入PC和复合视频信号，每块板卡可同时接入2PC和4个复合视频信号；

（3）.复合视频：

主要用于输入复合视频信号，每块板卡具有8个BNC接口，兼容PAL和NTSC制式；

（4）.多功能：

主要用于输入PC和复合视频信号，每块板卡可同时接入4PC和4个复合视频信号，等多种类型信号输入接口统一为DVI-I，各种信号由不同转接线转接输入；

（5）.网络：

主要用于输入网络视频信号，每块板具有1个RJ45接口，能够接入H.264编码的各种视频信号；

1.2.4拼接输出板

主要用于系统输出，每板具有4\8个DVI-I接口，支持输出分辨率1024x76860Hz到1920x120060Hz。

由于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；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；

1.3系统特点

1）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，不存在存分配、软件进程影响设备速度的复杂管理。

2）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。

3）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1-3BR-VPII并行总线与工控拼接器PCI/E总线结构区别示意图

4）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1-4BR-VPII运算速度与CPU的比较

5）底板数据交换技术

BR-VPII系列拼接控制器淘汰了落后的嵌/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1-5BR-VPII底板交换技术实例

6）所有输入信号的实时并行处理

BR-VPII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。

7）单屏可开窗口32路

BR-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。

BR-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需求，以及大显示面积用户的超清超多信息需求。

图1-6BR-VPII高清大屏幕24分割示例

8）可接入双超高清数字信号

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1920x120060Hz。

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3072x153660Hz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：

3072x1536，2048x2048等数字信号，一般用作底图。

9）所有信号全屏围的自由叠加漫游

BR-VPII系列图形处理设备支持多路信号在全屏围漫游叠加，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1-7高清Win桌面上窗口的任意排布示例

10）自动图像识别功能

BR-VPII拼接控制器具有信号自动识别重建功能。

DVI-I入口具有多种信号自动识别功能，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-VPII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，此功能可根据客户的需求进行开关，无需复杂操作，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。

11）支持远程预监功能

BR-VPII拼接控制器支持实时远程预监功能，可对输出到大屏幕信号进行远程监视，在监视器上摆放好窗口，再进行状态同步，保证主屏幕的每个显示状态都被预先设计好，做到最完美无缺的显示效果。

所有信号60Hz实时刷新，输出实时监视，确保信号的实时性和一致性。

12）所有信号的相同采集能力

BR-VPII拼接控制器系统对视频信号、RGB信号、DVI-I信号等各种信号源的图形具有相同的拼接能力，所有信号实时显示，每个输入接口同时兼容VGA/RGB、DVI、HDMI、YPbPr，无需更换原有硬件板卡。

支持SDI信号输入，包括SD-SDI、HD-SDI、3G-SDI，支持HDCP1.3协议。

13）窗口复制功能

BR-VPII拼接控制器具有同等的信号复制能力，可通过控制系统对输入的各种信号进行复制，并且复制数量没有任何限制。

14）支持IP-Video信号输入

BR-VPII拼接控制器支持IP-Video信号输入，可在大屏幕上实时显示多路IP-Video信号。

系统能够能活的、有效的实现信号传输，并且传输速度不受影响。

板卡可根据需求进行插拔，比较灵活。

根据不同的需求，单块板卡可设置不同的信号输入类型。

板卡类型如下:

（1）、可同时输入18路D1信号；

（2）、可同时输入32路D1信号；

（3）、可同时输入2路FULLHD信号（1080P）；

（4）、可同时输入9路D1信号和1路FULLHD信号（1080P）；

（5）、可同时输入16路D1信号和1路FULLHD信号（1080P）；

15）支持热插拔功能

BR-VPII拼接控制器支持热插拔功能，设备入口版、出口版支持带电热插拔，每次插拔结束后，设备可以自动配置，无需进行任何操作，15秒钟后即可恢复正常工作。

16）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。

17）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。

1.4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1-8BR-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相连。

二、拼接系统包装说明

三、

四、前后面板示意图

3.1BR-VPII拼接控制器前面板示意图

图3-1BR-VPII拼接器前面板主图

3.2BR-VPII拼接控制器后面板示意图

图3-2BR-VP2012-0824拼接器（仅为示例）后面板例图

五、拼接控制器与外围设备的连接

4.1输入、输出接口说明

根据不同的输入输出信号，拼接控制器可以任意组合得到适量接口。

其中，输入输出接口涵盖网络视频信号、HDMI高清信号、VGA/DVI信号、CVBS复合视频以及YPbPr分量信号等，接口数量从8路、16路、24路、32路到64路不等。

具体接口端子参照机箱丝印图即可，如有疑问，请咨询公司技术服务。

4.2通讯端口及连接方法

拼接控制器提供标准串行通讯端口以及网口，除了可以利用前面板按键进行切换操作外，还允许用户使用各种控制系统（如个人电脑、BRILLVEIW控制系统、其他厂家控制系统等）进行控制。

4.2.1拼接器与控制系统的连接

拼接控制器提供标准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:

针号

引脚

说明

1

NC

空

2

TXD

信号发送端，接控制设备的接收端（RXD端）

3

RXD

信号接收端，接控制设备的发送端（TXD端）

4

NC

空

5

GND

信号地

6

NC

空

7

NC

空

8

NC

空

9

NC

空

表4-19HDF引脚说明

4.2.2拼接器与控制电脑的连接

用RS-232连接线将电脑的串行通讯口（1或2）与拼接器的RS-232通讯口连接，即可实现电脑对拼接器的控制。

拼接器RS-232端口与计算机或中控相连时，应注意TXD和RXD的线序。

如下图所示：

图4-2通讯线结构示意图

如需要使用RS-422端口，请在订货时向厂方说明，厂方提供RS-422转接头，此时RS-232端口仍可使用，但此时RS-232接线时，要将2、3线对调。

4.3拼接器与电脑信号输入输出设备的连接方法

拼接系统根据不同型号提供不同数量的输入、输出接口端子，用户可以根据不同场合连接各种电脑信号、高清信号设备，输出端子可连接到投影机、电脑显示器、功放等。

其中，网路视频信号采用RJ45标准接口，VGA/DVI信号采用DVI-I接口，高清数字信号接口采用HDMIA型接口，复合视频与分量视频均采用BNC接口，而多功能拼接器的输入则采用统一的DVI-I接口。

4.3.1DVI-ILink

DVI-IDualLink接口说明

图4-3DVI-IDualLink接口示意图

DVI-I接口引脚定义见下表

PIN

功能

PIN

功能

1

T.M.D.S.数据2-

13

T.M.D.S.数据3+

2

T.M.D.S.数据2+

14

+5V直流电源

3

T.M.D.S.数据2/4屏蔽

15

接地（+5回路）

4

T.M.D.S.数据

16

热插拔检测

5

T.M.D.S.数据

17

T.M.D.S.数据0-

6

DDC时钟

18

T.M.D.S.数据0+

7

DDC数据

19

T.M.D.S.数据0/5屏蔽

8

模拟垂直同步

20

T.M.D.S.数据5-

9

T.M.D.S.数据1-

21

T.M.D.S.数据5+

10

T.M.D.S.数据1+

22

T.M.D.S.时钟屏蔽

11

T.M.D.S.数据1/3屏蔽

23

T.M.D.S.时钟+

12

T.M.D.S.数据3-

24

T.M.D.S.时钟-

C1

模拟垂直同步

C4

模拟水平同步

C2

模拟绿色

C5

模拟接地（RGB回路）

C3

模拟蓝色

4.3.215VGAHDF接口

D-Sub端口说明

图4-2D-Sub接口示意图

D-Sub接口引脚定义见下表

PIN

功能

PIN

功能

1

红基色（red）

9

保留（各家定义不同）

2

绿基色（green）

10

数字地

3

蓝基色（blue）

11

地址码

4

地址码（IDBit）

12

地址码

5

自测试（各家定义不同）

13

行同步

6

红地

14

场同步

7

绿地

15

地址码（各家定义不同）

8

蓝地

4.3.3BNC接口

图4-5BNC接口示意图

BNC接口的传输介质：

单根带屏蔽的同轴电缆；

传输阻抗：

75Ω

绝缘电阻：

>5000MΩ

介质耐压：

1500v

电压驻波比：

<1.3

4.3.4HDMIAType

HDMIAType接口说明

图4-4HDMIAType接口示意图

HDMIAType接口引脚定义见下表

PIN

功能

PIN

功能

1

T.M.D.S.数据2+

11

T.M.D.S.时钟屏蔽

2

T.M.D.S.数据2屏蔽

12

T.M.D.S.时钟-

3

T.M.D.S.数据2-

13

CEC

4

T.M.D.S.数据1+

14

保留

5

T.M.D.S.数据1屏蔽

15

SCL

6

T.M.D.S.数据1-

16

SDA

7

T.M.D.S.数据0+

17

DDC/CEC接地

8

T.M.D.S.数据0屏蔽

18

+5V直流电源

9

T.M.D.S.数据0-

19

热插拔检测

10

T.M.D.S.时钟+

4.3.5信号转接线

根据实际需要选用转接线类型

DVI转两路VGA转接头，其中每路VGA支持的最大分辨率为1366x768。

DVI转DVI+Video转接头，其中每路信号支持的最大分辨率为1920x1200。

DVI转两路DVI转接头，其中每路DVI支持的最大分辨率为1366x768。

DVI转VGA+Video转接头，其中每路信号支持的最大分辨率为1920x1200。

DVI转两路Video转接头，其中每路Video支持的最大分辨率为1920x1200。

DVI转YPbPr+CVBS转接头，其支持的最大分辨率为1920x1200。

六、控制面板使用说明

5.1前面板按键功能说明

液晶显示屏，显示拼接控制器当前状态信息及操作提示。

0、1、……16

主要用于场景的调用。

SET

设置按键，单击【Set】，切换到地址设定界面，屏幕显示机器部参数设置，用户可使用【上】（Up）【下】（Down）滚屏，按【确认】（ok）键选定要更改的项目，要更改的项目数值开始闪动，按【上】（Up）【下】（Down）变更数值，按【确认】（ENTER）键确定。

UP/DOWN

配合【Set】用以对系统设定进行查看和更改。

ENTER

命令执行键，确认切换选择，执行切换或确认动作。

5.2场景调取的按键操作格式

VPII拼接系统可以使用前面板按键进行场景的快速调用操作（各按键功能的详细说明请参考“前面板按键功能说明”）。

其操作方法如下：

场景号+确定

其中：

“场景号”为存储在机器中的场景序号，面板上的“1-16”号按键，用于调出指定序号的场景。

七、遥控器（可选配件）使用说明

本设备为中控提供了红外接收接口，也可用自带的红外遥控器（可选）进行远程控制。

红外遥控方式为系统通道设置提供了一种远程、无线、快捷的方式，主要用来场景调取。

红外遥控以用户输入红外命令为基本使用方法，每条红外命令均有几个组合按键来实现。

为了防止前面不经意的操作对后面的操作产生遗留的影响，我们设计了超时设置，用户在输入红外命令时，按一个命令中任何两个键的间隔时间不能超过30秒，否则系统会自动清除这条命令。

另外，还设了取消键。

用户可以取消用户正在输入的命令。

按下遥控器按键后，设备会发出的一个短声“嘀”，每完成一个指令，会发出两个短声“嘀－嘀”，操作遥控器设置时，显示屏所显示的容会有相应改动。

按键操作格式如下：

拼接系统可以使用遥控器进行场景的快速调取操作，各按键的功能与前面板功能相同。

“功能键”包括：

1、2、3……：

场景序号选择键

Up/Down：

选择键

Set：

设置键

Enter：

确定键

操作方法如下：

“场景序号”+“Enter”

注：

所用产品以实际为准。

八、通信协议

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。

通信串口有一主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。

同时，系统提供一套基本指令集用以控制通信。

名称

格式

说明

返回码

测试指令

<回车>

此命令用于测试串口是否通信正常

<回车>

窗口复位指令

reset

此命令可以关闭全部窗口，屏幕显示黑屏

<回车>

打开窗口及设定窗口位置

Dwinsizeidx1y1x2y2

说明：

此命令用来打开PC窗口，确定窗口位置

例：

Dwinsize0102402048768

在（1024,0）-（2048,768）位置显示PC1窗口

例：

Dwinsize2204876830721536

在（2048,768）-（3072,1536）位置显示PC3窗口

<回车>

Vwinsizeidx1y1x2y2

说明：

此命令用来打开Video窗口，确定窗口位置

例