详解冬奥会开闭幕式超级巨屏背后的拼控方案

冰雪盛会绽放，汇聚世界目光。国家体育馆鸟巢地面巨型LED屏，精彩夺目。

    整个显示系统11626㎡，使用安全性能极高的4备份显示，搭载AI、裸眼3D、5G、8K技术，总像素达4亿，相当于16块4K显示屏，10万张接收卡带载;

    史无前例的超级巨屏，万众瞩目的世界级现场，对其背后的拼控、控制系统，提出了最严苛的要求：

    1.必须以极其简洁的构架，实现超大分辨率同步播放

    2.必须确保显示屏0风险稳定运行，万无一失

    为满足此要求，诺瓦围绕下面4点展开：

    一、极简的16K拼控方案

    整个地屏，采用了诺瓦最新的全链路超级显控解决方案。

    该方案高度集成了视频拼接处理与信号发送功能，16K高清画面高精度同步输出，仅用16台超级拼控，即实现了巨幅异形屏幕的拼控。

    加上冰立方、瀑布屏、雪花屏，共计使用24台超级拼控，即完成了传统“拼接+发送”近600台设备才能完成的工作。无论是设备数量、连线数量，都下降了一个数量级。

    这一创新，极大地精简了系统架构，将系统稳定性提升到了全新高度。

系统架构对比示意图

    二、像素点级冗余热备份

    为确保现场显示万无一失，诺瓦从垂直和水平两个方向，对LED像素点进行冗余热备份。

    传统驱动方式，图像仅点对点显示，如果像素灯点出现故障，则画面会出现黑点，影响画面呈现。

    本项目的创新驱动方式则不同。

    垂直方向，左右相邻两个像素灯点，连接驱动芯片不同驱动通道。

    两个像素灯点同时显示同一画面，且左右互相备份。如果单个像素灯点出现故障，不影响整体画面呈现。

    水平方向上，两张接收卡，同时驱动上下相邻的两行像素灯点，显示同样内容，上下互相备份。如果单张接收卡出现故障，不影响整体画面呈现。

    这样在垂直和水平方向上的四重像素点备份，让现场显示安全系数增加4倍。

方案对比示意图

    三、4机冗余，16重备份方案

    在显示控制方面，通过前端拼控和后端接收卡相互配合：每个箱体均采用双接收卡备份设计，分为“主、备、主环、备环”4路网口，4个网口均在同时工作，实时收发数据。

    当主卡主网口输入异常时，另外三路信号按照优先级迅速替换，整个切换时间控制在us级别，确保显示屏在显示上不会出现任何异常现象。

    接收卡的主、 备、 主环、 备环接口分别连接4台拼控，从而实现整个系统的多机备份，满足了相互独立、互不干涉的原则，杜绝了备份机制失效的风险。

方案示意图

    在拼控端我们还采用了主、备输入源冗余备份及场景冗余设计，且各路切换过程支持无缝无感切换，从而实现大规模复杂显示系统的流畅、安全、可靠运行目标。

    诺瓦通过极简的16K拼控方案、像素级冗余热备份方案、4机冗余16重备份方案，确保了超级地屏和现场所有显示屏的稳定与精彩。

系统架构示意图

    四、研发阶段双清零

    以航天工程标准做系统

    总导演张艺谋曾对冬奥开幕式项目总负责航天大道提出要求：你们负责成败，我们负责精彩。而显示屏的稳定与可靠，是开闭幕式成功与精彩的基础。

    为了确保显示屏的稳定可靠，除了在短时间完成大量定制化需求与产品功能创新外，诺瓦以航天工程的超高标准要求自己，在LED显示拼控领域，积累了宝贵的产品、技术与工程经验。

    例如，在研发阶段，诺瓦践行航天大道的“技术清零、管理清零” 双清零标准，坚守双清零五大原则，对于问题，坚持"定位准确、机理清楚、问题复现、措施有效、举一反三" 。

    我们搭建全天候运行的系统测试平台，按比例真实模拟、还原鸟巢现场应用环境，进行功能性、稳定性以及显示效果测试，在研发阶段随时执行双清零，确保项目万无一失。

    正是通过前期高标准化的充分测试，严苛的环境验证，诺瓦方案在奥组委屏体第一次验收中就获得通过。

冬奥精彩绽放，项目圆满落幕，诺瓦的方案，经受住了现场的检验。

    诺瓦亦收获了可复用的航天级高标准产品经验、技术经验与工程经验，内化成为行业标准与能力，为未来更多项目的实现，提供有力支撑!