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刘红 罗亮 上海济丽信息技术有限公司
摘要：本文阐述了一种新型渐变孔径狭缝光栅的裸眼3D拼接大屏幕显示系统设计的关键技术，即渐变孔径狭缝光栅的裸眼3D显示的实现、基于FPGA的3D信号处理方法及工艺技术路线等。该系统方案理论上是可行的，将具有较大的使用价值和市场。 关键字：液晶拼接 FPGA 渐变孔径 集成成像 裸眼3D
1拼接显示单元
液晶拼接单元是液晶拼接大屏的一部分，液晶拼接单元是集液晶显示单元和液晶拼接器为一体的液晶显示整机单元。液晶系统提品单元具有很大的组合空间：既可以采用小屏拼接组合、也可以采用大屏拼接组合；既可以一对一单屏拼接，也可以采用大屏拼接组合；既可以一对一单屏拼接，也可以一对M×N整屏拼接；还可以大小屏混合拼装。可以根据客户对液晶拼接幕墙出的系统规模和应用要求，按照系统的使用环境，选择合适的产品和拼接方式，设计具体实施方案，满足系统的应用需求。
液晶拼接单元集液晶显示单元和液晶拼接器为一体，从而使在液晶拼接大屏工程施工变的简单、易操作。主流尺寸上有46”/47”/49”/55”等可选，拼缝上有1.7mm/3.5mm/5.3mm等规格可选，成本相较于DLP拼接、LED小间距拼接有非常大的优势，因此具有广阔的行业及商用市场，可广泛应用于军警、政府公共事业、智能交通、广电通信、能源与资源、安防领域、规划展示及商用，我们在全国范围内具有几千应用案例。
2解决增大液晶单元裸眼3D显示视角的方法
为了解决前述狭缝光栅裸眼3D技术在增大可视角度就必然会降低分辨率或者光学效率的矛盾，在狭缝光栅、分辨率和透光率三者中权衡，到平衡点，我们进行了无数次的结构改进、测试实验和理论分析。创新设计了一种可行的针对性解决办法。该办法是设计出一种新型的狭缝光栅孔径尺寸结构模型，即渐变孔径的狭缝光栅。并设计了孔径宽度的算法，以便于作为实际工艺生产的依据。最终实现能够在不减小光学效率（显示亮度关键指标）和分辨率（显示效果关键指标）和分辨率（显示效果关键指标）的前提下，实现宽视角的一维集成成像3D显示的集成成像3D显示，将能大大满足用户的需求，大大提高一维集成成像3D显示的实际应用性。
3液晶拼接大屏幕显示系统
本文涉及的拼接显示墙是指用N×M个液晶拼接显示单元组成的拼接显示墙。其中液晶单元可以对输入
的高清信号、视频信号或电脑RGB信号进行全屏显示或局部放大显示，大部分还有信号输出功能，这样可以独立工作。同时用户可以增配图像处理设备（如拼接控制器或信号矩阵切换器等），图像拼接控制器使得功能更加完善，比如达到信号的任意开窗口、预置方案、信号回显、画中画、字符叠加及IPAD操作等功能。同时满足局域网内的任意计算机、平板或智能手机可通过网络（有限或无线）对图像拼接控制器进行控制。还可以集成增加全屏触摸交互等功能。
4裸眼3D多屏拼接显示的实现
为了解决现有裸眼3D的传输解决方案包括基于传统PC结构或嵌入式Android板卡的分辨率受限问题，Genius自身拥有专利技术产品—一种基于FPGA的图像拼接处理装置。其本身具有系统完全的数字化架构，从内部结构到外部接口上完全消除模拟，且理论上拼接规模（即拼接单元数量）和分辨率倍增的不受限等特性。因此，拥有更高的稳定性和运算速度。直观到图像显示上会获得更快的响应速度，对于处理3D内容具有很好的优势。
基于这种优势和用户的需求，我们对FPGA拼接控制器进行3D 信号采集和传输升级，对其增加3D处理模块。进行了大量的测试和改进，获得了巨大的成功，在很多传统3D大屏幕显示系统应用案例中获得了用户认可。将其运用到裸眼3D大屏幕采集中将具有很好的兼容性。将使得该拼接控制器我们在裸眼3D及传统3D领域的应用中获得广阔的市场空间。
以上是裸眼3D液晶拼接显示系统的硬件结构、参数设计、信号处理和兼容性的探讨。设计实现包含许多技术内容，今后有机会再做交流。下一步的研究工作是基于新型裸眼3D技术优化其他拼接显示墙系统如LED拼接大屏或DLP拼接墙，实现各类拼接大屏幕系统的裸眼3D升级。
5结束语
经过前瞻产业研究院专业市场研究分析，在可以预见的未来3—5年里，裸眼3D产业将迎来快速发展期，全球市场规模将达到近千亿美元市场，年复合增长率将超过10%，市场渗透率将达到50%以上。因此，我们必须充分发挥自身优势、推陈出新，不断研究开发出适合于时代发展潮流的世界领先的技术产品，这样才能更好的推动整个裸眼3D显示产业的健康发展。
参考文献
[1]刘红. 基于障壁和渐变孔径狭缝光栅的一维集成成像3D显示装置[P].中国发明专利授权号ZL201610039136.2
作者简介
刘红（1982—），男，上海人；单位：上海济丽信息技术有限公司；职位：总工程师，主管研发工作；学位：硕士，毕业于同济大学物理系。
基于TMS320C5509 DSP的语音处理系统平台硬件设计 严昭军 武汉中原电子集团有限公司
摘要：将TMS320C5509型DSP芯片作为核心，完善语言处理系统平台的硬件部分设计，有助于提升对语音处理的灵敏度，对降低硬件部分的设计成本具有重要帮助。本文在对语音处理系统进行综合阐述的基础上，分析了基于TMS320C5509 DSP的语音处理系统硬件设计方案，以期为相关人士提供借鉴和参考。
关键词：语音处理系统 硬件 TMS320C5509 DSP
前言：现阶段，数字信号处理技术呈现了质的飞跃，在图像和语音信号处理领域得到了广泛应用，通过发挥TMS320C5509型DSP芯片的作用，对算法进行深入分析，能够实现对语音信号的转化，对提升语音信号处理的速率具有重要作用。因此，探析语音处理系统的硬件设计方案，具有十分重要的现实意义。
1 语音处理系统概述
数字信号是语音处理系统的主要处理对象，通过依据相应的算法对数字信号进行运算，能够精准获取语言信息，该方法与模拟信号方法具有显著差异性，能够同时通过硬件方法和软件方法实现信号模拟，
并利用Matlab软件实现信号的转化，硬件方法是指借由TMS320C5509 DSP芯片实现对集成电路的处理，再经由运算器、存储器、控制器对信号进行转化。利用软件方法处理语音信号虽然能够有效提升运算的灵活性，但运算速率较低，应用范围具有一定的局限性。与软件方法相比，硬件方法对语音信号的处理速率较高，能够实现对语音信号的实时处理，但不够灵活，一旦硬件部分搭建完毕很难被更改。本次系统设计选用DSP芯片，利用该芯片实现对语音信号的运算和处理，在外围接口和电路的作用下，能够实现对语音信号的实时处理。通常情况下，语音系统需要处理大量的数据，这对芯片的运算能力提出挑战,DSP芯片凭借其运算速率高的优势得到数据信号处理人员的广泛青睐。
2 基于TMS320C5509 DSP的语音处理系统硬件设计方案
2.1数字信号处理
本次设计的语音处理系统采用TMS320C5509型DSP芯片，该芯片对语音信号处理的灵敏度较高，具有安装灵活方便的优势，该芯片主要将I/O接口供电和内核供电作为主要供电形式，I/O接口电压通常为3.3V，而内核供电的电压通常为1.6V。在该类型芯片的运行过程中，由于外界电压通常为5V，需要发挥电压转化器的作用，将芯片电压转换成
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Digital Space P .15
标准电压再投入使用。
2.2 语音信号采集
语音信号采集模块是语音处理系统的重要组成部分，实现对语音同温同压下
信号的收集是转换语音信号的基础和前提。现阶段，科学界大多将数字信号处理方式作为转换语音信号的主要方法，在对模数进行转换的基础上，为语音信号处理提供良好前提。本次设计语音信号采集模块的过程中，应用了TLC320AD50C 型信号转换器，该类型信号转换器结构设计较为轻便，能够有效简化信号采集流程。该信号转换器实现了与滤波器的联合，能够在接收数据信号后实现对数据信号的实时发送，该信号转换器能够实现与芯片的通信，无需其他元件辅助。由于该类型的信号转换器利用了采样频率合成技术，能够实现对语音信号处理流程的简化，具有普适性的特点，能够实现高采样率低速等信号的转换。同时，由于该信号转换器内部配置有SINX 补偿功能，能够实现对采样频谱混叠现象的有效防范。此外，该类型转换器通过对串口的充分利用，能够通过编程，实现对时钟电路和复位电路的科学配置。
2.3 FLASH 信号扩展
在语音处理平台的正常运行过程中，需要通过大量的硬件程序实现
语音信号处理功能。在语音信号收集完毕后，受频率和带宽的影响，容易产生部分中间数据，也称缓冲数据。由于系统的运算能力有效，不能够同时对语音信号和缓冲数据进行处理，这就要求语音处理系统具备一定的存储功能。本次研究采用的语音处理系统采用的Nand 型FLASH 芯片，能够有效扩展储存空间，实现对数据的静态读取。
2.4 电路选择
防水摄像头
由于本次系统采用内核电压供应形势，电压值为1.6V ，外部环境提
供的电压约为5V ，而I/O 接口的电压为3.3V ，因此，需要采用双电源形势，将最大电流输出值设置为1A，电压值可以采用1.6V 和3.3.V 两种形式输出，确保电流值和电压值能够充分满足系统的运行需求。通过这种形式，
可能产生低于85μA 的瞬态电流，秩序切断热保护即可实现对电流值的合理调节，提升电路设计的科学性。
2.5 时钟和复位电路设计
做时钟电路和复位电路的设计工作有助于减少外部干扰，将电压和电流值限定在合理范围内。在为语音处理系统通电后，一旦遭遇外部干扰，容易产生死机现象，会对语音信号处理造成严重的不良影响。
因此，应在系统外部加装施密特触发器，将晶振频率作为参考依据，合理选择晶体振荡器，将晶振频率维持在10-12MHz，将晶振电容维持在0-22pF ，将主时钟的配置原则作为参考依据，根据引脚不同合理选择电平。由于复位信号低电平有效，复位引脚在使用时需要外接上拉电阻，以保证其不处于不稳定状态导致DSP 工作的不正常。
3结论综上所述，在设计语音处理平台硬件部分的过程中，应完善数字信号处理、FLASH 信号扩展和语音信号采集工作，并做好电路的选择和设计工作，促进语音信号处理和转化速率的提升。因此，在设计语音处理系统硬件的过程中，可以借鉴上述方法。
参考文献
[1]周城旭，王冬霞，张东旭.LabVIEW 阵列语音处理系统实验平台设计[J].实验室研究与探索,2016,35(09):138-143.
[2]马彩云.语音识别技术在手机心理健康软件中的应用[J].技术与市场,2016,23(04):122.
作者简介
严昭军 (1983年5月 )女，籍贯：湖北潜江，汉族，现职称：工程师，学历：大学本科，研究方向： 电子工程硬件设计。
新媒体界面设计风格演变研究
梅雪 广东外语外贸大学南国商学院陶瓷滤波器
摘要：现代人对于电子设备的依赖度越来越高，如何设计界面，让信息架构清晰，操作便捷成了比美观更重要的出发点。对于新媒体界面设计风格演变的研究具有很重要的意义。本文首先梳理了计算机图形界面设计风格的各个阶段，进一步分析出其演变进程中的影响因素。
关键词：界面设计 扁平化 拟物化
1 图形界面计风格四个发展阶段1.1 早期图形界面
图形界面的优点是使用鼠标直接操纵界面图标来取代键入繁琐的指令。图形用户界面的发展史同操作系统的发展历史关系密切。早期图形界面的特征是鼠标和图标的出现，把人们从繁琐的代码指令输入中解放出来。
1973施乐公司推出了第一台使用现代图形界面的个人电脑Xerox Alto，首次使用了桌面比拟和鼠标驱动的图形用户界面技术，自此人们不需要手工输入繁琐指令。
1984年苹果公司开发了Mac System 1.0操作系统界面，最早使用图标，使得苹果公司成为图形界面设计的先驱。它窗体可以用鼠标拖动，文件与文件夹通过拖放进行拷贝。
1.2 拟物化阶段
拟物设计就是模拟现实世界中的物体外观，包括造型和质感和行为的模拟。通过叠加纹理、高光、材质、阴影等各种效果对实物进行再现，使图标、进度条等呈现三维效果。
1990年微软发布Windows 3.0，命令按钮和窗口控制条有3D 效果，操作系统支持标准模式，并且使用了更大的内存和硬盘，从而提高了分辨率，使图形显示效果更好。
1991年苹果发布Mac OS version 7.0，首次应用了彩的图标设计，图标增加蓝、黄和灰的阴影，使其能容纳比上一个黑白界面时代更大的信息量，并且在信息传达的功能性上有明显的提升。1997年，苹果发布的Mac OS 8开始加入更多的颜，并采用等距风格图标，自此拟物化设计风格逐渐成为业界主流。
1.3 扁平化设计
扁平化去除所有具有三维突出效果的风格和属性，不再使用纹理、
便携式行李车透视、阴影等三维效果，强调抽象、极简和符号化。
2006年微软推出的Zune 音乐播放器，针对这个播放器的界面，微软开发出一种被称为Metro 的设计风格，其界面设计使用大号字体、网格形状和扁平化图标。之后，微软利用Zune 的设计模式改良了
Windows Phone 7操作系统的界面设计，自此扁平化设计被2010年的产品设计广泛接纳。
2013年苹果发布iOS 7，彻底放弃拟物化设计，图标的纹理和闪光被丢掉，进一步推动了扁平化风格的流行和发展。另外，在Google 的Material Design 的设计原则中同样体现了到扁平化设计的许多特性。
1.4 复合化设计
智能装备与系统
复合化设计指在扁平化设计的基础上加上一些和纹理变化、反射和投影等，旨在带给用户一种触觉感知。复合设计不是拟物化设计。拟物化设计是使作品更接近实际的物体，而复合化设计是适量使用渐变阴影，在保留扁平化简约风格的基础上使设计有些深度与立体感。
2017年，微软发布Fluent Desgin，称为“Metro 的演进”版本，相对于之前扁平化的Metro， Fluent Design 则强调“Light 光感、Depth 深度、Material 材质”，而同时期谷歌的Material Design 强调“3D world 三维世界、Light and shadow 光影关系 、Material 物理特性”。这两家公司很好的组合与平衡了扁平化和拟物化的各自优势。
2 界面设计风格演变的影响因素
2．1硬件特性，不同设备中的拓展性的影响
近几年扁平化设计的流行，和响应式设计的发展关系密切。随着更多的设备接入网站，加上设备屏幕尺寸多样，若设计风格过分依赖纹理和投影，当画面收缩为更小的尺寸时，效果并不理想。对于尺寸不同的移动设备，在界面X 轴和Y 轴上，扁平化设计有更好的拓展性。而拟物设计的伸缩太过会出现渐变或像素化问题。另一方面，扁平化设计由极大简化了设计元素，网站加载速度更快。因此，充分简洁的扁平化界面比复杂的拟物化设计更能适应终端碎片化、界面碎片化。
2.2受传统设计风格的影响
背胶橡皮布
我们在新媒体界面中看到的设计元素大多数源自于传统设计中的
印刷出版物。流行于20世纪四五十年代瑞士风格是扁平化设计的重要灵感来源。瑞士风格注重网格以及无衬线字体的使用，常用一张大图配上简洁的字体。另一个极大影响了扁平化设计的是极简设计。极简设计历史更长，早于网络出现之前，并且涉及建筑、工业设计等多个领域。
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