大屏幕拼接顯示墻 未來將如何發(fā)展？

未來：多元化發(fā)展

     在專業(yè)領(lǐng)域中，電子化及數(shù)字化作業(yè)系統(tǒng)的普及，使得用戶對高清晰度、超大圖像顯示的需求日益迫切，信息的顯示已由過去的僅用一、二臺投影機就能解決的場合，被如今的必須由更多的投影單元組成的大屏幕拼接系統(tǒng)所取代。大屏幕顯示更成為整個系統(tǒng)運行中不可或缺的部分。

    目前，大屏幕拼接系統(tǒng)主要應用場所為：展覽會館、運動場館、新聞中心、電視臺演播廳、氣象臺、火車站、機場、娛樂廣場、軍隊作戰(zhàn)指揮中心、電信監(jiān)控中心、交通指揮系統(tǒng)、公安110指揮系統(tǒng)、電力調(diào)度、水利防汛調(diào)度、購物中心、銀行等等。

    在各行各業(yè)，大屏幕拼接系統(tǒng)主要用于顯示大量的動態(tài)圖形圖像信息，如：視頻圖像、計算機和工作站圖像、網(wǎng)絡(luò)信息圖像等。這些信息的顯示方式可以是單屏顯示、任意開窗、任意漫游，滿屏顯示等。但每個行業(yè)情況不同，應用的方式各有特點。

    另外，不同類型的拼接墻也都具備各自不同的優(yōu)勢，同時也有各自的特定需求環(huán)境。因此，應用發(fā)展中伴隨著產(chǎn)品的發(fā)展，未來拼接墻方向發(fā)展如何，都與應用密切相關(guān)。

    各種類型的拼接墻是不同的技術(shù)進行競賽�？梢钥吹剑�在小尺寸監(jiān)控方面LCD液晶拼接墻將成為未來的主流，大尺寸方面DLP仍是以后的發(fā)展方向。

    DLP背投式拼接墻雖存在尺寸大、壽命短等缺陷，但因其拼縫小、視覺效果好等優(yōu)勢，仍占目前的主要市場。此外，DLP的發(fā)展時間較久，推廣幅度也較大，雖在大范圍使用過程中暴露一些弊端，但DLP廠家也在逐步提高技術(shù)，盡量將DLP箱體做大、做薄，同時使得拼縫更小，從而實現(xiàn)畫面一體化。

    未來拼接墻將可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，而功能也會進一步增強，其不僅可以進行終端顯示，也可增加某些實用功能，以實現(xiàn)增值。而最重要的是可以實現(xiàn)家庭消費化。目前安防產(chǎn)品已不只使用在公共場所及商用領(lǐng)域，越來越多的家庭也逐漸采用安防產(chǎn)品保護自己的私人場所，因此，安防不僅僅需要工業(yè)類的產(chǎn)品，同樣需要消費類產(chǎn)品，使其從高端逐漸步入中低端。

更完整、更完美

    一幅完美的畫面總會給人不同凡響的視覺。目前不管是大規(guī)模背投大屏幕拼接，還是液晶拼接等系統(tǒng)，屏幕間的縫隙總不能令到人們滿意，

    目前，絕大多數(shù)的大規(guī)模背投拼接顯示系統(tǒng)都是有縫拼接，沒有真正意義上的無縫拼接系統(tǒng)，另外，能夠做到多列多行的廠家少之又少；所以如何實現(xiàn)真正意義上的大規(guī)模背投拼接顯示系統(tǒng)的無縫拼接，把拼接成的系統(tǒng)畫面做得更完整、更完美依舊是廠商們精益求精的追求。

    目前一種無縫邊緣拼接顯示技術(shù)，正逐步成為適應這一追求的一種解決方法。據(jù)悉，在融合拼接采用整幅屏幕，消除了傳統(tǒng)拼接存在的屏幕間的物理縫隙，從而使得屏幕顯示圖像整幅保持完整。

多種拼接方式 嵌入式為大勢所趨

    目前市面上的大屏幕拼接墻基本上有三種不同的拼接方式。一是PCI插卡式；二是外拖拼接控制器方式；三是嵌入式。

    PCI插卡式的工作原理是通過工控機，利用一塊多屏拼接卡，先將一個完整的視頻圖像分割成mХn個子視頻信號，再將這些子視頻信號分別傳送給拼接幕墻上的各個對應單元，實現(xiàn)大屏幕顯示的目的。但是由于工控機的計算能力有限，目前一臺性能最好的工控機也只能實現(xiàn)4Х4的拼接，限制了拼接的單元數(shù)。

    外拖拼接控制器又可以稱為大屏幕拼接器或電視墻控制器、電視墻拼接器，其主要功能是將一個完整的圖像信號劃分成N塊后分配給N個視頻顯示單元（如背投單元），完成用多個普通視頻單元組成一個大屏幕。它可以支持多種視頻設(shè)備的同時接入，達到拼接幕墻的功能要求。“之所以稱為外拖，是因為這類拼接幕墻分為兩個獨立的部分，一部分是顯示部分，這可以由普通的背投單元如背投電視機組成；另一部分是這臺拼接控制器，它的功能是實現(xiàn)多個物理輸出組合成一個分辨率疊加后的顯示輸出，使屏幕顯示一幅圖畫�！�

    這種拼接控制器實現(xiàn)方法各異，它可以采用嵌入式，也可以采用插卡式，或者兩種均有�？梢院唵蔚卣f，它像是畫面分割器，只不過是將之放大后分割而已，所以它一般安裝方便，接線也相對簡單，也沒有很多模塊設(shè)備等優(yōu)點；但缺點也是很明顯的，例如一旦其中某一路發(fā)生故障時，很難檢修；各個單元之間色調(diào)，行場相位等很難調(diào)整，圖像質(zhì)量差等�！�。

     嵌入式拼接幕墻的工作原理是各個拼接單元擁有獨立的視頻處理模塊，通過矩陣將完整的信號輸送到各個單元，并各自進行視頻處理，分割出自己應該顯示的那一部分，并將這一部分信號放大后顯示，實現(xiàn)大屏幕拼接顯示的目的。由于是各自處理，所以拼接的單元數(shù)理論上可以是無限。

    從以上簡單的原理分析可知，PCI插卡式拼接與嵌入式拼接的基本區(qū)別在于前者將母信號分割后，必須把每一個子信號都進行放大處理，而后者只將自己應該顯示的那一部分進行放大處理，因此前者的運算量大，分辨率由計算機及對應的PCI卡決定；后者運算量小，分辨率由自身嵌入式處理模塊決定。

    另外，嵌入式拼接的特點還包括：

1. 易于使用。由于它的軟件是專門為產(chǎn)品開發(fā)的，用戶一般無須培訓便能夠很好的使用。
2. 系統(tǒng)穩(wěn)定性高。不會受到來自網(wǎng)絡(luò)或者計算機系統(tǒng)的各種病毒之類的干擾，因為它的軟件是固化在FLASH中的，不可更改。
3. 系統(tǒng)啟動速度快。非嵌入式系統(tǒng)一般就要建筑在Unix或WINDOWS上，才能實現(xiàn)它的功能，這樣系統(tǒng)就必須先啟動這些之后才能運行拼接方面的程序，整機啟動要慢很多。
4. 成本低。嵌入式系統(tǒng)的軟件必須自己開發(fā)，非嵌入式系統(tǒng)需要購買WINDOWS等操作系統(tǒng)，價格不菲
5. 體積小，結(jié)構(gòu)緊湊�！�。

    正是由于嵌入式拼接具備以上這些優(yōu)勢，所以雖然目前市場上應用還是以比較傳統(tǒng)的PCI插卡式拼接為主，做這方面的產(chǎn)家也比較多，但是未來還是會朝嵌入式拼接發(fā)展。

液晶、等離子表現(xiàn)良好 LCoS背投處境尷尬

    液晶、等離子的良好表現(xiàn)讓LCoS背投處境尷尬

   我國適合發(fā)展LCoS技術(shù)，這個看法已提出多年，在中國電子視像行業(yè)協(xié)會大屏幕投影顯示設(shè)備分會組織下，我國引進飛利浦技術(shù)，成立了LCoS聯(lián)盟，參與者約十幾家。此后我國利用LCoS芯片，研發(fā)LCoS背投，分工合作，進行攻關(guān)。正在順利進行之時，飛利浦突然宣布終止LCoS業(yè)務，這一突如其來的變化，給LCoS聯(lián)盟帶來很大打擊。經(jīng)過認真思考，主管單位和企業(yè)決定繼續(xù)研發(fā)，絕不放棄LCoS技術(shù)，并決心建立我國自己的產(chǎn)業(yè)鏈。

　　經(jīng)過近10年的努力，LCoS產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢已經(jīng)形成。河南南陽中光學集團公司下屬的南陽利達光電(002189行情,股吧)公司和河南南方輝煌圖像信息技術(shù)有限公司以光學設(shè)計制造為主，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的大規(guī)模光學薄膜制造技術(shù)，與美國Syntax-Brillian公司合作，很快生產(chǎn)出高質(zhì)量的LCoS光學引擎，現(xiàn)已大量生產(chǎn)，成為光學引擎生產(chǎn)基地。

　　此外，成都奧晶科技公司、武漢長江光電有限公司生產(chǎn)各種投影鏡頭。深圳昂納明達公司研制LCoS光學引擎。成都菲斯特屏幕廠、秦皇島昌隆銀幕廠、北京迪諾普科技公司均可供應各種規(guī)格的背投屏幕，西安北光光電公司生產(chǎn)黑柵精顯超大背投屏幕。河南鄭州廣通電子光源有限公司、華夏立新投影科技有限公司、孝感捷能照明電器有限公司已生產(chǎn)超高壓汞燈(UHP)。東杰電氣(上海)有限公司可提供全套背投電視的信號處理電路，端口齊全。山東德州三和電器有限公司生產(chǎn)各種電源設(shè)備。至此光學引擎廠、投影鏡頭廠、屏幕廠、光源廠、電控廠、電源廠、反光鏡廠、模具廠、機殼廠都建立起來，基本完成產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)。

    在目前的LCD(液晶)、LCoS、DLP(等離子)三種微顯示芯片中，LCoS芯片最容易國產(chǎn)化。從專利保護，生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)設(shè)備，投資額度來看，都應優(yōu)先選擇LCoS作為我國微顯示器件主導產(chǎn)品。但是，在大屏幕拼接方面，等離子電視的快速發(fā)展擠占了背投的發(fā)展空間，使得LCoS背投處境越來越尷尬，LCoS背投要想在未來市場有一席之地，需在多方面下工夫。

    擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的LCoS(一種基于反射模式，尺寸非常小的矩陣液晶顯示裝置)技術(shù)要避免退市的風險，需要解決的問題很多，其中排在首位的因素主要有價格、產(chǎn)品、對象、性能四大難題。

DLP占據(jù)半壁江山LCD為后起之秀

    拼接系統(tǒng)的顯示單元按其工作原理可分許多類型，比較常見的有：CRT（陰極射線管）、 LCD（液晶）、PDP（等離子）DLP（數(shù)碼微鏡）等�？v觀顯示單元的當今局勢，CRT由紅極一時走向末落，早已成昨日黃花；DLP背投拼接系統(tǒng)目前為主流產(chǎn)品，占據(jù)著大半壁江山；近為后起之秀的LCD，近年來發(fā)展速度明顯。

    技術(shù)的發(fā)展，需求的提高，使得CRT早已不能滿足用戶的需要，目前已基本退出市場。DLP具有圖像清晰度、亮度、色彩、可視角度的特點，在目前仍是市場上應用最多的一種技術(shù)。另外，由于DLP拼接幕墻使用投影方式，因此其拼接縫隙可以做得很�。�3–5mm），但由于其畫面亮度的不均勻性，導致整幅畫面在拼接邊緣亮度較低，而每個單元中心部分亮度較高，因此在一定程度上也影響了拼接幕墻的觀感。

    LCD拼接幕墻采用液晶屏作為拼接單元，是繼CRT幕墻、DLP幕墻、PDP幕墻之后出現(xiàn)的一種幕墻技術(shù)，其高達5～8萬小時的使用壽命、具有質(zhì)量穩(wěn)定、維護費用低的特點，如果對拼縫沒有非常嚴格要求，LCD可以稱得上是目前最具性價比的幕墻。從目前國內(nèi)外使用情況來看，所有高端幕墻系統(tǒng)均已采用LCD拼接幕墻，隨著技術(shù)的進一步成熟，將來，LCD幕墻市場將一片光明。

技術(shù)革新仍是發(fā)展利器

    隨著大屏幕拼接墻應用的更為廣泛，拼接技術(shù)也在不斷地提升著，這些技術(shù)主要包括：

• 分布式主從處理器結(jié)構(gòu)技術(shù)

    PCI帶寬不足，是困擾整個大屏幕拼接系統(tǒng)向大規(guī)模方向發(fā)展的一個關(guān)鍵問題。

    以81個顯示單元的系統(tǒng)為例來分析PCI總線帶寬的瓶頸問題：經(jīng)計算，理想狀態(tài)下從內(nèi)存經(jīng)PCI傳輸并顯示一幀圖像（243M數(shù)據(jù)）所花的時間要1.84秒，而實際運行時其它軟件的影響、設(shè)備中斷、硬盤訪問速度和內(nèi)存數(shù)量等因素常會大大增加圖像數(shù)據(jù)傳輸時間，或使圖像數(shù)據(jù)傳輸時出現(xiàn)難以容忍的抖動效果。可以看出，受到PCI總線帶寬的限制，傳統(tǒng)處理器根本無法完成正常驅(qū)動81個顯示屏的能力。

    針對上述問題，目前已有廠家推出了分布式主從處理器系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有全屏幕高分辨率單一邏輯屏的顯示能力，并具有多用戶靈活分區(qū)應用的功能，無論是單一邏輯屏應用還是分區(qū)應用，均可實現(xiàn)快速同步顯示。目前采用該技術(shù)的背投拼接顯示系統(tǒng)，其最大分辨率達到100M像素（一億像素）以上，而顯示速度相當于普通16通道多屏處理器系統(tǒng)的顯示速度

• 底板系統(tǒng)交換架構(gòu)技術(shù)

    另外，針對這種PCI總線帶寬的瓶頸，還有廠家也研制出一種新的總線結(jié)構(gòu)，其核心是底板系統(tǒng)交換架構(gòu)。傳統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu)，如PCI總線，資源被所有的外圍連接所分享，從而使控制室環(huán)境下的大量的數(shù)據(jù)信息傳輸受到制約，而該底板系統(tǒng)交換架構(gòu)為每個外圍插槽都提供高達4Gb/s的傳送帶寬。外圍的板卡通過該底板連接到擁有極高帶寬的交換架構(gòu)卡上，從而確保數(shù)據(jù)通過最佳的路徑傳輸，提供快速優(yōu)質(zhì)的畫面數(shù)據(jù)。通過增加可選的串行開關(guān)卡，數(shù)據(jù)帶寬可提高到每槽8Gb/s，無論顯示規(guī)模大小如何都能保證各種信號的流暢顯示，并確保系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定的工作。

• 雙燈系統(tǒng)技術(shù)

    雙燈系統(tǒng)技術(shù)主要用于DLP投影機。在大屏幕拼接顯示系統(tǒng)中，每臺投影機是一個單元的顯示核心，投影機偶爾出現(xiàn)故障后，會影響系統(tǒng)的整體顯示效果，而DLP投影機出現(xiàn)故障最多的地方，往往就是投影機的燈泡。雙燈系統(tǒng)的出現(xiàn)，在一定程度上解決了由于投影機燈泡問題而引起的顯示單元無法正常顯示的故障。據(jù)介紹，主流雙燈工作方式有兩種：

    1、冷備份工作方式：只有一個燈泡工作，當正在使用的燈泡發(fā)生故障，系統(tǒng)自動切換備用燈工作。雙燈冷備份工作方式從開機到正常工作需要的時間較長（燈泡點亮需要一定的時間），但由于備用燈泡始終處于不工作的狀態(tài)，所以不會影響其正常使用壽命。由于燈泡的價格較高，所以對于用戶而言，冷備份工作模式的雙燈系統(tǒng)是相對理想的選擇。

    2、熱備份工作方式：兩個燈泡同時亮，當一個燈泡故障時立刻可切換成另一個燈工作。雙燈熱備份最大的優(yōu)勢就是切換速度很快。但也因為熱備份狀態(tài)兩個燈泡同時在工作，過高的工作溫度嚴重影響了兩個燈泡的正常使用壽命，所以熱備份主要適用于一些資金比較充裕、并且特殊需求很多的用戶。