一、户外裸眼3D场景的重要发展意义

　　在数字化时代，信息传播的速度和效率对商业和城市形象至关重要。户外LED显示屏作为城市信息传播的重要媒介，其技术的创新和升级对提升城市形象和商业广告效果有着不可忽视的作用。裸眼3D技术以其无需辅助设备即可实现立体视觉效果的特点，为户外LED显示屏的发展带来了革命性的变化。

　　海康威视，作为全球领先的智能物联网解决方案提供商，我们不仅见证了这一变革，更是这场变革的积极推动者。在户外裸眼3D领域，海康威视多年深耕细作，在全国各地均落地了大量的标志性案例，为城市景观、商业广告、公共信息展示等领域带来前所未有的视觉冲击，以创新技术重塑视觉边界。

　　1.1什么是裸眼3D技术?

　　裸眼3D技术通过特殊的显示技术和图像处理算法，使得观众无需佩戴任何辅助设备即可体验到立体的视觉效果。这种技术在户外LED显示屏上的应用，可以提供更加生动、直观的视觉体验，增强信息的吸引力和传播效果。

　　(透视三维效果模拟)

　　1.2裸眼3D的技术优势

　　• 提升视觉冲击力：裸眼3D技术能够创造出更加逼真和震撼的视觉效果，吸引行人的注意力，提高广告的关注度和记忆度。

　　• 增强互动性：裸眼3D显示屏可以与观众进行更深层次的互动，通过视觉错觉和动态效果，增强观众的参与感和体验感。

　　• 提高信息传递效率：立体的视觉效果可以更直观地传达复杂的信息，提高信息传递的效率和准确性。

　　1.3裸眼3D的市场潜力

　　• 广告业：裸眼3D技术在户外广告中的应用可以显著提升广告的吸引力和效果，为广告主带来更高的投资回报率。

　　• 城市景观：裸眼3D显示屏可以作为城市景观的一部分，通过展示城市特色和文化，提升城市形象和吸引力。

　　• 公共信息发布：在交通、天气等公共信息发布中，裸眼3D技术可以提供更直观的信息展示，提高信息的可读性和易理解性。

　　裸眼3D技术在户外LED显示屏领域的应用，不仅提升了视觉体验和信息传播效率，还为广告业和城市景观带来了新的发展机遇。随着技术的不断成熟和成本的降低，裸眼3D技术有望在未来成为户外LED显示屏的主流技术，进一步推动户外显示技术的发展和创新，是每个LED场景都渴望占领的室外显示场景高地。

　　二、海康威视户外铝型材产品对于裸眼3D场景的优势

　　为了更好的满足裸眼3D场景对于户外显示产品高亮度、高防护的产品质量要求，海康威视推出户外铝型材系列产品，并以其独有的魅力及优势迅速成为各类型裸眼3D项目的首推产品。

　　2.1铝型材箱体概述

　　海康威视铝型材箱体是将LED模组整齐安装在框架上、内置独立的接收卡和开关电源、具有工程安装结构、能独立显示的LED工程安装基本单元。

　　每个箱体配有独立电源。出厂时，箱体电源线已与电源连接，网线已与接收卡连接。

　　(海康威视铝户外铝型材)

　　2.2铝型材产品特点

　　海康威视户外铝型材LED产品的产品特点包括轻便易安装、耐腐蚀性强、美观大方等

　　• 轻便易安装：最低重量仅28KG/㎡，铝型材的轻量化特性使得在安装和运输过程中更加方便快捷，减少了劳动强度和成本。同时，铝型材的模块化设计也使得模组的组装和拆卸变得简单容易，大大提高了安装效率。

　　• 耐腐蚀性强：铝型材具有良好的耐腐蚀性，能够在潮湿、高温等恶劣环境下长期保持稳定的性能。这使得LED铝型材产品在户外显示领域具有广泛的应用前景。此外，铝型材表面经过特殊处理，如阳极氧化、喷涂等，可以进一步增强其耐腐蚀性和美观性

　　• 散热性能优异：铝型材LED采用底壳通风式散热，每个模组背面独立安装盖板，具有良好的散热性能，无需加装空调，可通过自然风进行散热。有效降低LED产品的的工作温度，可延长其使用寿命，提高性能稳定性

　　• 高亮节能：产品可支持定制最高10000cd/㎡亮度，实现全天候超高亮播放，同时支持定制共阴类节能定制，采用高光效、高亮度、好品质的LED灯，高转换效率的电源，每小时平均功耗约150W/㎡，产品自然散热，无需空调散热，具有绿色节能的优点。

　　• 易维护：户外铝型材LED产品采用模组+型材铝的结构设计，简洁轻盈，安装和维护都非常方便。可以实现前/后维护，降低了维护成本，节约背部安装空间。

　　2.3铝型材LED免空调散热优势

　　海康威视户外铝型材产品采用独立灯板+电源框架的结构组成形式，通过把模组独立拆分，大大降低了每个模组点亮时的热量集中效应，让每个模组都可以自行散热。再结合共阴驱动和倒装灯珠等优势技术，可真正实现户外LED免空调散热。

　　(独立化底壳模组设计)

　　为验证铝型材LED产品的免空调散热性能，海康实验室模拟了不同运行状态下，铝型材产品的具体发热情况：

　　1 单屏体全白温度检测

　　2 4*8箱体堆叠全白温度检测(挂墙安装)

　　3 4*8箱体堆叠全白阳光直射温度检测(挂墙安装)

　　可得出以下实验结果：

　　海康威视户外铝型材LED系列产品通过铝型材+(铝/塑)底壳设计，使日常屏体使用温升保持在40℃(电源器件)以内，在节约空调等散热设备的同时，可保证产品日常使用的稳定性。

　　产品安装过程，可适当增加风机，加强屏体背后空气流通，增强屏体的自散热能力。

　　户外屏体散热性能：铝型材系列>铝合金系列>钣金防水系列

　　2.4海康威视户外LED产品实现免空调的意义

　　• 节能环保：由于铝型材的高效散热性能，户外铝型材LED显示屏在工作过程中不需要额外的空调散热，这大大减少了能耗，符合现代节能环保的要求。与传统的需要空调散热的LED显示屏相比，户外铝型材LED产品更加绿色节能，有助于减少碳足迹，符合可持续发展的理念。

　　• 降低运营成本：使用空调系统进行散热不仅能耗高，而且会增加额外的运营成本，包括空调设备的购置费用、电费以及维护费用。户外铝型材LED产品由于其自然散热的特性，可以省去这部分费用，从而降低整体的运营成本。

　　• 简化安装和维护：户外铝型材LED产品由于不需要空调散热，因此在安装和维护方面更为简便。没有复杂的空调系统，可以减少安装工作量和维护难度，同时也减少了因空调系统故障带来的维修需求。

　　• 提高耐用性和稳定性：户外环境复杂多变，温差大，尤其是夏季高温暴晒时，对LED显示屏的影响很大。户外铝型材LED产品由于其良好的散热性能，可以在高温环境下稳定运行，提高了显示屏的耐用性和稳定性。

　　• 美观性和设计灵活性：户外铝型材LED产品采用全铝型材设计，结构镂空，能够透光透风，增加了视觉效果和通透性。

　　• 适应性强：户外铝型材LED产品通常具有高防护等级，能够抵御各种恶劣天气条件，如雨水、沙尘等，确保显示屏在各种天气条件下都能稳定运行。这种高防护性设计使得产品适应性更强，适合各种户外环境。

　　三、海康威视户外裸眼3D场景系统功能设计方案

　　3.1系统拓扑图

　　3.2系统组成

　　◆LED显示屏：铝型材户外LED显示屏。

　　◆拼控图像处理系统：由控制端PC、超高分服务器及拼控端的拼控器、发送卡等组成。

　　◆软件系统：系统软件、控制软件等组成，主要安装于控制设备中。

　　◆配电/防护系统：由PLC配电柜、控制电脑、智能上电系统等组成。

　　◆环境监测系统：包含烟感、光感、温度感应等系统。

　　◆散热系统：风机。

　　3.3海康威视播控系统应用特点

　　①视频播放功能

　　* 实时显示真彩色视频图像;

　　* 播放录像机、影碟机(VCD、DVD、LD)等视频节目，满足视频信号播放的基本需求;

　　* 转播广播电视及卫星电视及有线电视节目;

　　* 驳接摄像机，清晰、无闪烁的实时显示视频图像，实现各种活动的现场直播;

　　* 兼容DVI、VGA、PAL、NTSC、电视信号，兼容SDTV及HDTV信号;

　　* 在显示视频信息的同时，能同步播放音频信息，可实现多路视频、音频信号同步切换;

　　* 具有同时播放左右不同比例的画面及文字的功能，多种文字、字体可供选择;

　　* 具有电视画面上叠加文字、全景、特写、慢镜头、回放和特技等实时编辑和播放功能;

　　* 实现文字图像叠加、动/静态图像显示;

　　* 满足文艺表演的使用需求;

　　* 可以播放AVI、MOV、MPG、DAT、VOB等多种文件格式;

　　* 支持DVI-D、SDI、复合视频、YCrCb和S-VIDEO端子等各种输入方式;

　　* 视频处理具有梳状滤波、降噪处理功能;

　　* 亮度、对比度、饱和度、色度可以通过软件调节，调节范围为256级;

　　* 具有重叠(VGA+Video)、影像(Video)、VGA三种显示模式;

　　* 具有Video影像压缩控制功能;

　　* 具有水平/垂直位置补偿功能;

　　* 具有显示同步功能;

　　* 采用Line-Double功能将交错画面转换为非交错画面，进行移动补偿。

　　②字/图形/信息发布功能

　　* 可以显示各种计算机信息/图形/图画及二、三维动画等;

　　* 播出系统具有多媒体软件，可灵活输入及播出多种信息;

　　* 具有丰富的播放方式，显示滚动信息、通知、标语口号等，存储数据信息容量大;

　　* 有多种中文字体和字型可供选择，还可以输入英文、法文、德文、希腊文日文等诸多的外文、常用字符和图形;

　　* 可进行日期、时间显示或字符串，表达式显示

　　* 播出方式有单行左移、多行上移、左右滚动、上下滚动、左右推、上下堆、旋转、缩放、淡入淡出等二十种以上方式;

　　* 可外接扫描仪，扫描输入各种图片、图案(包括手写字体);

　　* 可输入计算机信号，实时显示计算机监视器的内容，如计算机处理的各种表格、曲线、图片(股票行情、股票分析、存款利率、外汇牌价)等;

　　* 支持VGA显示，显示各种计算机信息、图形、图像;

　　* 通过网络连接，显示网络数据信息。

　　③广告功能

　　充分利用LED显示屏的商业价值，充分利用LED显示屏集声、光电于一体的特性，达到商业宣传的目的。播放用户自主制作的广告片、广告条幅、图片、二/三维动画广告。

　　④安全应急功能

　　系统处理精度：在信息广播中要求系统处理精度为100%，不能出现任何错误。

　　系统响应时间：大屏幕、电视转播系统要求实时响应。

　　系统应变能力：系统首要的原则是安全、及时、准确。其正常运转直接影响到公众的社会反响。在能够实现自动化的环节上尽可能彩电子设备和计算机处理。为了适应情况的多变性，必须预留人工干预接口，以便采取应急处理措施。对于可能出现变化的部分，昼彩应急调节的手段，将合法的画面自动锁定，屏蔽非法信号内容，避免造成不良影响。

　　⑤系统防护功能

　　显示屏系统具有防高温、防腐蚀、防虫、防尘、防雷、防静电、防震、抗干扰等系统保护功能。控制驱动电路具有良好的、完备的保护功能。具体包括：过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护、断路保护、过热保护、意外掉电保护、防高温设计等.

　　⑥系统参数调整功能

　　显示屏系统具有亮度/灰度/色调/对比度/系统环境参数的调节设定功能。

　　⑦系统扩展功能

　　显示屏系统提供标准网络接口、CATV有线电视系统输入接口、音/视频输出接口、后台管理系统接口、立体声音频信号接口、摄像机信号等接口。

　　3.4海康威视拼控图像处理系统功能

　　图像处理系统是整个LED全彩屏显示系统的核心控制部分，负责对不同的前端信号做高品质的图像处理，并将信号输出至全彩显示屏进行显示。

　　本方案可采用海康威视C60S/C31S/C30S系列作为图像处理系统的核心设备，支持模拟及数字视频输入、模拟及数字矩阵切换、视频拼接控制管理、高清数字视频输出等功能，是一款集图像处理、网络功能、日志管理、客户和权限管理、设备维护于一体的视频综合处理交换平台。

　　前端多种类型的视频输入信号，通过视频综合平台相应的视频输入板，实现信号的输入和编码，通过输出板实现视频信号输出，支持拼接、分割、漫游等多种显示模式。LED控制器接受HDMI信号，驱动LED显示屏显示。

　　1 4K图像处理功能

　　图像处理系统是整个显示系统的核心控制部分，负责对不同的前端信号做高品质的图像处理，并将信号输出至全彩显示屏进行显示。

　　本方案采用公司自主研发生产的拼控器系列作为图像处理系统的核心设备。拼控器是新一代基于FPGA的纯硬件图像处理设备。其有着强大的的对视频的拼接控制性能和屏幕管理能力。与传统的控制器相比，拥有全新的系统构架、数据交换体系、数据处理方式和设备结构，系统带宽高，支持多路高清信号的接入和实时处理。

　　(集中式拼控器产品示意图)

　　产品采用主控板加输入和输出板的结构，前端多种类型的视频输入信号，通过集中式拼控器相应的视频输入板，实现信号的输入，通过输出板实现视频信号输出。设备支持模拟及数字视频输入、模拟及数字矩阵切换、视频拼接控制管理、高清数字视频输出等功能，任何一路信号的输出自由选择任何一路信号源，不会干扰其它的输出，信号传输衰减降至最低，实现视频图像信号高保真输出。支持拼接、分割、漫游等多种显示模式，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。

　　在实际的项目需求中，为了更好的视觉效果，应对视频、图片的分辨率有更高要求。传统主流的DVI、HDMI传输标准，在日常使用情况中，大部分以1080P为主，无法满足客户的超高清显示需求。海康威视集中式拼控器通过配HDMI(4K)输入板及DP输入板，支持4K@60传输性能，显示画面更加流畅自然。配合超高分服务器将超高分辨率的视频、图像分割处理，并分割显示的方式，可实现超4K的超高分辨率显示，为超高分辨率高清显示提供了一种可行的解决方案。

　　(超高分系统示意图)

　　2 二合一发送卡传输功能

　　海康威视的集中式拼接控制器集成了LED二合一发送卡的功能，每张LED二合一发送板卡等效于多路4K@60的常规输出， 实际使用中可省去常规的发送卡部分，LED二合一发送板卡直接通过网线连接到LED箱体，布线布局更加便捷，相比传统模式有效减少成本。

　　(二合一板卡连线示意图)

　　3 模块化组合功能

　　集中式拼控采用插拔式模块化、机架式设计，由主机箱(含交换背板)、主控板、冗余电源、插拔式散热模块、级联扩展板、视音频输入输出业务板等组成，客户可以安装功能要求灵活配置，也能满足未来功能扩展升级和系统改造的需要。

　　(海康威视集中式拼控示意图)

　　集中式拼控支持业务子板的热插拔，即可以在拼控器正常工作时，对子板进行插拔操作，从而提高了集中式拼控器的扩展性、灵活性以及对故障的及时恢复能力。

　　3.5大屏配电系统

　　◆屏体电源采用三相五线制，由业主负责引至屏后，根据屏体的最大总功率及起动电流倍数，在为屏供电的配电室内或进线电缆终端设置相应规格的总的空气断路器。断路器的功率及起动电流倍数应至少大于等于屏体的最大总功率及起动电流倍数。

　　◆根据显示屏总功率(注意不是屏体的最大总功率，确定从总的空气断路器侧到屏体配电箱侧电缆的规格。

　　◆显示屏所用配电箱设置在屏体附近。如果放置的位置离屏幕较近，注意放置位置尽量做到不影响单元屏开门及检修人员行走并且要方便配电线的进出

　　◆可以根据现场环境确定立式、侧挂式均可。

　　◆配电电缆及线槽或线管的设计和施工应符合相关的国家标准。

　　3.6防雷系统

　　海康威视采用三级防雷方案，需要从三个方面考虑：防直击雷，防侧击雷和防感应雷。

　　①防直击雷：防直接雷击的系统通常由接闪器、引下线、接地装置组成。金属构件接地良好，根据防雷规范要求，整个显示屏的金属外壳可作为避雷网，防直击雷的措施是把显示屏的钢结构与建筑物的主筋连接。主筋直接引入大地，一般都可作为防雷接地极。

　　接地装置：可利用显示屏本身的钢筋混泥土基础内的钢筋作为接地装置，具体施工要求由土建施工单位参照国家有关防雷施工规范执行。为了防止反击，防雷接地装置宜和电气设备等接地装置共用。防雷接地装置宜与进出显示屏的埋地金属管道相连。

　　引下线：根据防雷规范要求，可利用显示屏本身的钢柱做为防雷引下线，具体连接做法参照国家有关防雷施工规范执行。

　　接闪器：可在圆钢柱顶部各焊接一根Ф25mm钢管作为避雷针，具体连接做法参照国家有关防雷施工规范执行。

　　②防侧击雷：高层建筑物防侧击雷的措施是给建筑物安装均压环。显示屏全部为钢架结构，可利用结构圈梁钢筋与柱内作为引下线的钢筋进行焊接作为均压环。整个显示屏的金属框架构成一个六面体的网笼，即笼式避雷网，从而实现屏蔽效果，增强了对外界电磁辐射的抗干扰能力。

　　③防感应雷：感应雷一般是雷电波从外部入户线路侵入。

　　首先，按照《IEC 1312—1，雷电电磁脉冲的防护》中3.4项关于等电位连接的要求，应该将外部引入屏体的导电物以及电力线、通讯线分别穿于金属管内，金属管再与钢结构做等电位连接，以实现可靠的屏蔽。

　　其次，还应在需要的线路上加装避雷器、压敏电阻等浪涌保护器。线路防雷分为电源防雷和通讯防雷两部分。

　　我公司采取的电源防雷措施是在显示屏的电源进线处(配电柜内)加装雷讯三相电源防雷器。

　　通讯防雷是给通讯转换设备提供防雷插座，通讯介质优先采用光纤通讯。另外，在控制板上的通讯接口处都设计有防雷压敏电阻，作为最末级防雷保护措施。

　　另外，防雷的关键是做好设备的接地，以保证雷电流快速导入地下。电气设备的接地电阻要求不大于4Ω，电子通讯设备的接地电阻要求不大于1Ω。

　　防感应雷采用在显示屏的配电柜上口安装一个(8/20us)电源避雷器，避雷器的接地可接到三相五线制的PE地。接地是防雷的关键，通常采用联合接地。以配电柜内的PE相铜排作为接地排，将动力电缆的保护地线PE、箱体内开关电源的接地线、电源避雷器接地线分别接在接地排上，接地排再与屏体钢结构连接。接地电阻小于1Ω。工作接地和防雷接地共用，接地电阻≤4Ω。

　　4 浪涌防雷措施

　　雷电波的浪涌干扰一般是通过外界接入设备的电源线和通讯线进入，我公司的浪涌防雷措施是在电源线和通讯线路中分别安装电源防雷器和通讯防雷器，显示屏内的通讯板接口采用带防雷的光电隔离器件。

　　3.7海康威视户外铝型材产品通风散热系统

　　铝型材户外LED屏一般采用自然通风进行散热，可选配风机进行背部通风，以加强屏体的整体散热能力。风机通常放置于背部维护马道，横向放置，远离配电相关设施。根据屏体整体面积大小，可匹配不同通风量大小的风机。

　　风机应预留大小合适的百叶窗，百叶窗应与屏幕包边材料规范拼接，拼缝做好防水处理;进出风口应设置防虫网。

　　风机安装在屏幕的背面铝塑板上，最好靠上端部位，屏幕两侧或背面下端铝塑板做成百叶窗作为进气口，与上端风机排气口形成完整空气对流使得散热效果最佳。

　　3.8近/远距离信号传输方案

　　一般情况下，当控制室(主控在控制室)与屏体距离不足100m，可采用超五类网线连接发送卡和屏体。

　　(100m内传输方案拓扑)

　　当长距离传输时，由于网线传输具备信号衰减，此时需更换为光纤长距离传输方案，具体方案拓扑如下：

　　(海康长距离传输方案拓扑)

　　结语：海康威视户外铝型材LED的诞生为户外裸眼3D场景的发展提供了重要的产品基础和技术支撑。其轻质高强度、良好散热性和易加工性等特点，使得户外裸眼3D场景能够呈现出更加清晰、生动的图像，增强视觉冲击力和互动体验。随着技术的不断成熟和市场的不断扩大，户外铝型材LED将在户外裸眼3D场景中发挥越来越重要的作用，进一步推动户外显示技术的发展和创新。

　　注：以上测试数据均来源于海康实验室