大屏幕拼接系统的规划.docx

大屏幕拼接系统的规划、选型 在上一节“监控中心选址”中，圈定了可用的监控中心候选地址。这一节，讲一下如何根据现有的空间条件确定合理的大屏幕技术路线单屏尺寸及整体规模。大家知道，监控中心的核心硬件系统是大屏幕拼接显示系统，主要用于显示视频监控信号、DVD信号以及运行各种应用系统的电脑信号。在做大屏幕系统规划设计时，应该首先确定要采用的技术路线。 一、确定技术路线 目前，比较常用的大屏幕拼接屏类型主要有DLP（Digital Light Procession）拼接屏、DID（Digital Information Display）拼接屏、PDP(Plasma Display Panel)拼接屏。 1、DLP拼接屏的工作原理 DLP是“Digital Light Procession”的简称，即数字光处理，简单说来就是影像要先经过数字处理，再把光投影出来。具体来讲，DLP投影技术采用TI公司的数字微镜晶片（DMD）作为主要关键处理元件以实现数字光学处理过程。其原理是将通过UHP灯泡（目前已有LED光源）发射出的冷光源通过冷凝透镜，通过Rod将光均匀化，经过处理后的光通过一个色轮（Color Wheel），将光分成RGB三色，再将色彩由透镜投射在DMD芯片上，最后反射经过投影镜头在投影屏幕上成像。 2、DID拼接屏的工作原理 DID是Digital Information Display的简称，是三星电子于2006年推出的新一代液晶显示技术。与普通液晶屏相比，DID液晶屏拥有更高的亮度和对比度，其亮度可达到700cd/，对比度最高可达到10000:1 。LCD是Liquid Crystal Display的简称，LCD 的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。LCD由两块玻璃板构成，厚约1mm，其间由包含有液晶材料的5m均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光，所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管，而在液晶显示屏背面有一块背光板（或称匀光板）和反光膜，背光板是由荧光物质组成的可以发射光线，其作用主要是提供均匀的背景光源。 背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万液晶液滴的液晶层。液晶层中的液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当LCD中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。 3、PDP拼接屏的工作原理 PDP是Plasma Display Panel的简称，等离子显示板，是一种利用气体放电的显示技术。它采用等离子管作为发光元件，屏幕上每一个等离子管对应一个像素，屏幕以玻璃作为基板，基板间隔一定距离，四周经气密性封接形成一个个放电空间。放电空间内充入氖、氙等混合惰性气体作为工作媒质。在两块玻璃基板的内侧面上涂有金属氧化物导电薄膜作激励电极。当向电极上加入电压，放电空间内的混合气体便发生等离子体放电现象。气体等离子体放电产生紫外线，紫外线激发荧光屏，荧光屏发射出可见光，显现出图像。当使用涂有三原色(也称三基色)荧光粉的荧光屏时，紫外线激发荧光屏，荧光屏发出的光则呈红、绿、蓝三原色。当每一原色单元实现256级灰度后再进行混色，便实现彩色显示。等离子体显示器技术按其工作方式可分为电极与气体直接接触的直流型PDP和电极上覆盖介质层的交流型PDP两大类。 4、DLP、DID和PDP拼接屏优缺点对比 DLP、DID和PDP技术各有优势，目前DLP拼接屏仍占有最大份额，DID拼接屏较高的性价比，在对拼接缝要求不高的地方应用越来越多，随着DID拼接屏超窄边技术的应用，对DLP拼接屏市场造成越来越大的压力。 下表对DLP、DID和PDP技术的性能指标优缺点作一个简单对比。 表1 DLP、DID和PDP技术性能指标优缺点对比表 名称 性能指标 DLP技术 DID技术 PDP技术 拼接缝 物理拼接缝最小，一般在0.5mm以内；光学拼接缝在1mm以内。 物理拼接缝较大，一般在10mm左右，三星DID超窄边拼接缝可到6.7mm。 物理拼接缝较小，一般在2mm。但显示信号时，屏幕边缘无法显示，有较宽的黑边。 单屏亮度 较高 较低 较高 单屏对比度 较高 较低 较高 整屏亮度和色彩一致性 较好 一般 较好 功耗 较低 居中 较高 寿命 LED光源5万小时 UHP灯泡6000小时 LED灯泡60000小时 动态图像10000小时 静态图像5000小时 体积 较小，不需维修空间 较大，需要维修空间 较小，不需维修空间 灼伤 不会灼伤 不会灼伤 静态图像灼伤严重 维修工作量 很少 居中，采用UHP灯泡维修工作量较大 灼伤屏的话，需返厂维修 售价 较低 居中 较高 在实际项目中，在选用何种技术路线时，主要考虑的有以下三个方面： 1、客户可接受的预算和维护经费； 2、客户可接受的物理拼接缝大小； 3、客户可提供的监控中心大小。 如果经费预算有限及空间有限，建议配置为DID液晶拼接屏；如果客户追求拼接后图形显示完整度，推荐配置为DLP背投拼接屏；如果客户不缺资金、又追求屏幕的单薄、又想要相对较小的拼接缝，建议采用PDP等离子拼接屏。总而言之，目前PDP等离子拼接屏长时间显示静态图像会有屏幕灼伤，在视频监控应用中相对处于劣势，建议向客户推荐DID和DLP技术。经过与客户就以上三个方面进行沟通，基本可以确定采用的拼接技术。确定了技术路线后，下面就要选择供应商及对应的屏幕尺寸及拼接规模了。 二、大屏幕供应商的选择 目前，三大技术体系的生产厂家都有很多。DLP背投拼接屏的代表厂家有：德国艾维视（eyevis）、威创（VTRON）、创维（Skyworth）。DID液晶拼接屏的代表厂家有：三星电子（SAMSUNG）、创维（Skyworth）。PDP等离子拼接屏的代表厂家有：韩国欧立安（ORION）。在咱公司做项目，建议选择已通过公司认证的供应商及产品。 因各个厂家技术实力不同，产品线丰富程度不同。技术实力强的公司，拥有各种规格的显示屏，以及同一规格下最高可支持全高清分辨率；另外，技术实力强的公司还开发了LED光源DLP大屏，寿命更长；技术实力一般的公司，可能只有常见规格及常用分辨率的产品。因此，信号源如监控前端、运行业务系统的电脑的分辨率制约着大屏幕厂商的选择。在项目资金允许的情况下，我们应该尽量选取该技术领域的代表厂家，可供选择的产品种类更丰富。 以DLP大屏幕系统为例，筛选大屏幕供应商的过程如下： 1、获取项目拟采用的监控前端及业务电脑的分辨率水平，以1080P为例； 2、选出拥有1080P DLP产品的厂家； 3、根据拟建大屏的显示面积及客户期望的单屏尺寸综合确定单屏规格； 4、选出拥有此种规格的支持1080P图像显示的大屏厂家； 5、在剩余的合格的厂家中，综合品牌知名度、性价比及客户的偏好确定最终厂家。 三、大屏幕拼接规模的确定 大屏幕拼接规模的确定，除了依据客户提供的可供安装大屏幕的立面面积，一般应遵循2*2，3*3，4*4的拼接规模，可在全屏展示视频图像或应用程序时保证图像不被拉伸变形。 对于房间较宽，高度不足的情况，要避免出现行数和列数不成比例的情形。比如3*7，此种拼接屏配置导致在配置显示模式时不容易搭配。行列数常见搭配有：1:1,1:2,1:3,1:4等等。可通过增大或减小屏幕规格的办法来调节。 四、大屏幕显示系统其它部分的设备选择 上节，我们确定了大屏幕的厂商、规格（包括尺寸、屏幕类型、光源类型（UHP or LED）、最大支持的分辨率）。这节，我们需要确定拼接控制器、解码器、分配器的规格及他们之间连接线材的类型。 实际项目中，信号来源纷繁复杂，从分辨率角度来看，有标清（D1）、高清信号（720P）、全高清信号（1080P）；从信号种类来看，有模拟信号、有视频信号；从信号传输的介质来看，有光纤、网线、同轴电缆、VGA线、DVI线、HDMI线等等。 要想最大限度的发挥大屏幕系统的整体效果，就必须统筹考虑，在初步设计及系统配置时要确保从信号源至显示终端的整个链路中，没有性能短板或瓶颈。 举个例子，如果大屏要显示一个1080P的IPC摄像机实时视频，这里假设传输过程保证图像质量不受损，那么我们在配置该视频信号在监控中心经过的解码器、拼接处理器、大屏幕显示单元等设备时，务必要保证能够支持传输或处理1080P的视频图像，也就是支持的最大分辨率是1920*1080 。 拼接处理器建议尽量和大屏幕拼接墙同一品牌，切忌搞杂牌军。一是信号传输、处理能够更好的适配；二是可以避免设备安装调试界面揪扯不清；三是在维护时责任清晰，及时处理故障，保障SLA 的达成。 同时，因前端是摄像机输出的是数字信号，加上目前的数字显示技术，可以做成端到端数字信号传输。在做大屏幕系