医院高清屏幕融合系统设计

摘要：随着以计算机、通信、网络技术为核心的信息技术飞速发展，现代教学技术的科学体系也迅速形成，从而给教学观念、教学方法和教学组织形式等方面带来越来越深刻的影响。医院报告厅除了要满足传统简单的会议室要求外，还应具有高雅格调和优美音质、清晰图像演示，并可以根据要求切换视频显示效果的智能化会议室。

关键词：高清；网络；边缘融合

1、引言

我院是一所融医疗、教学、科研、预防为一体的综合性三级甲等医院，是一所直属教学医院。医疗教学是医院工作的重要组成部分，每年承担天津市住院医师、全科医师规范化培训任务，以及临床医学博士后工作站的教学任务，并呈逐年递增的趋势。医院学术报告厅是召开各类会议、学术讨论以及日常教学必备设施。

2、屏幕融合系统概念

屏幕融合技术就是将一组投影机投射出的画面进行边缘重叠，当二台或多台投影机组合投射一幅画面时，会有一部分影象灯泡重叠，边缘融合的最主要功能就是把二台投影机重叠部分的灯光亮度逐渐调低，使整幅画面的亮度一致。从而显示出一个没有缝隙更加明亮，超大，高分辨率的整幅画面，就好象是一台投影机投射的画质。

3、系统现有状况

医院报告厅始建于2005年，长20米，宽14米，面积大约300平米；视频显示方案采2用2立吊顶式投影机，显示于一幅6000mm*2200mm尺寸无缝屏幕，控制机房在报告厅后面与屏幕相聚25米。因投影设备和线材的老化，投影功能和亮度已经不能满足当前会议的使用要求，需更换新的投影机技术方案来提升会议的使用效果。

4、高清屏幕融合系统设计

4.1 屏幕尺寸的计算

最近观看者距屏幕的距离4米-8米。对于报告厅显示1280x800像素分辨率完全满足各种视频显示需求。观看这一分辨率图像的有效观看范围是屏幕高度的2倍到4倍之间。所以我们需要的屏幕显示图像的高度为2.20m，单屏宽度为3.3米。2台投影机融合图像需要有一个技术范围的重合区域，在单屏宽度的20%，1280×800像素的显像，整屏宽度为：3.3+3.3×0.8=5.95米。大屏的显像尺寸：5.95米×2.2米。

4.2 观看角度的计算

根据人体工程学的原理我们知道人的眼睛观看事物的最佳视角为：120度。

4.3 亮度和对比的计算

得到一个良好的“眼睛视觉感受”的重要因素是：为使眼睛不疲劳，大屏幕显示亮度和桌面的纸张或书写白板等的亮度差距应该2.5倍～3倍之间。选择投影机亮的因素：报告厅里的光照度；屏幕面积；屏幕增益；作为报告厅要求良好的显示图像对比度要大于30：1。

显示对比度是我们从屏幕上所看到的最终图像的对比度，而不是投影机或屏幕自身的对比度系数。显示对比度是由以下因素决定的：投影机的对比度；屏幕正面的环境光反射度：屏幕增益；环境的光线亮度。

投影机亮度计算，对于报告厅的正常使用，至少需要500NIT的环境照度，我们选择的屏幕的增益为1.O（融合需要），投影机的显示面积为11.4m2，所以投影机的亮度应该选择：Lumens=э*nit*screen area/pg*Д=5440lumens投影机融合时需要降低20%～30%的亮度输出，本报告厅投影机的亮度应该是5440÷0.8=6800流明左右。再考虑到正投影的光损3%，这样我们选用7000流明亮度的投影机为宜。

4.4 融合后的整屏分辨率

因为有20%的融合区域，所以整屏分辨率为：（1280×80%+1280=）2304×800，大屏可以同时显示2个1024×768分辨率的图像，或一个2304×800的高分辨率底图图像。

5、屏幕融合系统主要设备性能

系统主要由投影屏幕、融合处理器、投影机、矩阵控制系统四部分组成。

5.1 投影屏幕

投影屏幕要能够满足学术报告厅日常课题讨论、学术交流、会议字幕等活动的需求。融合屏幕尺寸为：5950mm*2200mm的电影银幕。

5.2 投影机一一富可视深蓝IN558远程投影机

机器采用1920×1200的超高分辨率，亮度达到7000流明，能应对几乎所有的光照环境；同时输入两路信号源，在一个屏幕上播放两个画面；双灯设计也确保了投影机的连续运行；逐行扫描克服了隔行扫描的缺点，画面平滑自然无闪烁，显示效果好，从而真正实现1080P全高清显示画面效果：包含全模拟HD15接口、分量视频输入（BNO和色差输入、以及HDMI1.3和高清视频接口。

5.3 边缘融合处理器

数字融合媒体处理器集拼接与融合于一身，可以提供强大的实时信号处理能力，可以提供非常出色的投影效果。

（1）多通道几何校正模块。投影系统中，投影拼接是个关键性步骤。由于投影的特殊性，在没有曲面矫正的情况下，无法保证两个投影画面的完全重合。图像的曲面矫正模块，可以使得投影机投影在任何曲面上，都可以经过矫正以获得一个正规的图象。

（2）色彩校正，统_左右通道的色彩。通过色彩校正后，左右投影通道在色彩显示上基本达到一致，保证了各通道在投影图像时画面色彩的统一，确保整个大屏幕的视觉效果和整体感。

（3）边缘融合，处理左右通道在投影屏幕上重复投影的部分。多通道投影涉及到边缘融合和拼接的问题，边缘融合始终是系统所要解决的关键技术之一，左右通道投影时，存在部分重复投影区域，该区域称之为融合区域，融合区域与其它区域相比，存在着明显的亮度差异。融合处理后，先前的融合区域与其它区域在显示上完全一致，达到融合的目的。

5.4 视频矩阵

矩阵切换器都可通过一路输入驱动所有输出时，提供最低450MHz（-3dB）的RGB视频带宽，凭借高带宽保证输入、输出在满载时，信号可长距离无损传输。

6、屏幕融合系统的特点

（1）可以显示大分辨率的图像；（2）可以显示一幅完整的画面，作为会标、欢迎语、背景、造型等；（3）流媒体文件不需要预先处理，只要达到分辨率就可以播放；（4）而采用边缘融合技术后缩短投影机投射距离、减少投影机亮度的损失、提高图像亮度；（5）支持多画面、多窗口显示，支持标准比例、非标准比例图像，可使一个大屏幕变为多个实时显示画面。

7、结束语

现代化多功能报告厅具有无限升级性，一切功能应满足临床、科研、教学等学术交流工作需要。系统充分发挥了现代教学设备的作用，大大提高了各种设备的利用率，有效地提高了多媒体教学的质量。