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      探究主流大屏幕數(shù)字拼接墻的顯示技術(shù)及其應(yīng)用

      2014-03-22 17:39:33姚斯沛
      科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年10期
      關(guān)鍵詞:大屏幕數(shù)字

      姚斯沛

      摘 要:數(shù)字大屏幕拼接產(chǎn)品已經(jīng)從專業(yè)高端的應(yīng)用擴(kuò)展到十個細(xì)分的應(yīng)用領(lǐng)域,本文在介紹大屏幕拼接系統(tǒng)及其系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上,對目前主流的大屏幕數(shù)字拼接墻的顯示技術(shù)進(jìn)行了探討和對比,對大屏幕數(shù)字拼接墻系統(tǒng)的設(shè)計及其應(yīng)用提出了建議。

      關(guān)鍵詞:大屏幕;數(shù)字;拼接墻;顯示技術(shù)

      引言

      隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)信息技術(shù)的迅速普及,圖像的質(zhì)量也在不斷提高,越來越多的系統(tǒng)對圖形圖像實(shí)時顯示的要求也在不斷地提高,在各種企業(yè)和不同的單位中需要監(jiān)控和實(shí)時顯示的信息量也越來越多。迫切的要求終端顯示系統(tǒng)朝著大型化、高清晰化發(fā)展。

      大屏幕拼接墻中包含有若干個顯示單元和圖像控制器,可以實(shí)現(xiàn)超大屏幕的顯示和一個屏幕上的多個窗口畫面顯示,大屏幕顯示系統(tǒng)通過對各種計算機(jī)圖、文及網(wǎng)絡(luò)信息、視頻圖象信息的動態(tài)綜合顯示實(shí)現(xiàn)各種各樣的信息顯示,在超大屏幕的顯示系統(tǒng)中,能夠完成圖像的實(shí)時切換、放大、拼接等,大屏幕顯示系統(tǒng)以系統(tǒng)工程、信息工程、自動化控制等理論為指導(dǎo),具有大畫面,高分辨率的特點(diǎn),可為用戶提供的信息含量大。如今,大屏幕的拼接產(chǎn)品已經(jīng)從高端專業(yè)的應(yīng)用走進(jìn)眾多的公共應(yīng)用領(lǐng)域,比如能源、管理、娛樂等行業(yè)。并且大屏幕拼接顯示技術(shù)也從最早的CRT顯示技術(shù)發(fā)展到了PDP等離子顯示技術(shù)、LCD液晶數(shù)字顯示技術(shù)、DLP大屏幕數(shù)字拼接技術(shù)。本文對現(xiàn)有的幾種主流大屏幕拼接技術(shù)及其應(yīng)用中的各自的特點(diǎn)做簡要對比和分析,并且展望了拼接顯示系統(tǒng)技術(shù)未來的應(yīng)用和發(fā)展。

      1 大屏幕拼接系統(tǒng)及其系統(tǒng)架構(gòu)

      大屏幕顯示系統(tǒng)通過對各種計算機(jī)圖、文及網(wǎng)絡(luò)信息、視頻圖象信息的動態(tài)綜合顯示實(shí)現(xiàn)各種各樣的信息顯示,目前廣泛應(yīng)用于安全防范、調(diào)度指揮、廣播電視、廣告?zhèn)髅郊敖虒W(xué)演示等領(lǐng)域。其作用主要是能夠更加集中顯示各種計算機(jī)、視頻、網(wǎng)絡(luò)信號的系統(tǒng),方便用戶靈活的調(diào)用顯示各種信號。在一個大型的拼接顯示系統(tǒng)中,顯示單元的顯示品質(zhì)直接影響著整個拼接墻的效果,因此,在拼接墻系統(tǒng)中,最核心的器件之一就是圖像處理器。

      大屏幕拼接系統(tǒng)主要由拼接墻顯示單元、拼接墻處理器、拼接墻接口設(shè)備部分和拼接墻軟件部分等四個架構(gòu)組成。其中核心部件是圖像處理器,拼接墻顯示單元也就是顯示終端設(shè)備,將它們通過多種方式進(jìn)行拼接,顯示單元與圖像處理器的關(guān)系是圖像信號經(jīng)過圖像處理器的處理,被劃分成若干信號將一個個的普通視頻單元,分配給視頻顯示單元,從而組成一個超大屏幕的圖像顯示,采用不同類型的顯示單元會得到大不相同的結(jié)果。廣義上的顯示單元化還包含了和顯示有關(guān)的拼接箱體和支撐器件,拼接墻接口設(shè)備由RGB、控制接口和網(wǎng)絡(luò)等接口組成,主要功能是為了實(shí)現(xiàn)各類輸入和輸出設(shè)備的連接,對于拼接墻大屏幕的正常工作,軟件部分也是很重要的一個組成部分,它主要負(fù)責(zé)拼接墻的畫面顯示的設(shè)定和顯示內(nèi)容的編輯處理。它實(shí)質(zhì)上是一種信息管理軟件。

      2 DLP 大屏幕數(shù)字拼接系統(tǒng)

      DLP叫做數(shù)字光處理技術(shù),全稱是Digital Light Processing,DPL技術(shù)的基本器件是數(shù)字微反射器DMD(Digital Micromirror Device),視頻信號的調(diào)制通過數(shù)字光處理技術(shù)實(shí)現(xiàn),從而驅(qū)動DMD的光路系統(tǒng),然后再經(jīng)過投影鏡的處理得到大屏幕需要的圖像,它給投影顯示技術(shù)領(lǐng)域帶來了一個劃時代的變革,DLP的實(shí)現(xiàn)是通過安置在設(shè)備里的DLP投影機(jī),圖像由投影機(jī)發(fā)出之后,經(jīng)過透鏡的放大,然后通過反射鏡的投射作用,顯示到屏幕背面。其圖像清晰度、亮度、色彩、可視角度以及體積來看,均比傳統(tǒng)背投有了很大提高。在較多的數(shù)字信號處理和顯示過程中,經(jīng)過處理之后的圖像信號,能夠以數(shù)字技術(shù)精確的進(jìn)行,將信息精確的以1:1的像素比例映射在鏡片上。DLP背投一般有兩種屏幕:玻璃復(fù)合幕和樹脂幕,DLP作為目前大屏幕行業(yè)應(yīng)用最多的大屏幕顯示系統(tǒng),主要有顯示部分、信號處理部分和控制系統(tǒng)三個部分。具體由以下部分組成:大屏幕顯示單元及底座、拼接處理器或圖像處理器、矩陣切換器(視頻矩陣、RGB矩陣)、控制主機(jī)(電腦)和信號線纜(視頻線、RGB線)、通訊線纜(串口線、網(wǎng)線)。DLP相對于其他兩種拼接的優(yōu)點(diǎn)在于其拼縫很?。?mm,在理想的環(huán)境溫度下可小于0.5mm),這是它最明顯的優(yōu)點(diǎn),除此之外,還具有操作和維護(hù)簡單,但是DLP的拼接顯示系統(tǒng)體積與重量過大,并且拼接的高度很有限。

      3 LCD大屏幕液晶拼接系統(tǒng)

      LCD叫做液晶拼接顯示技術(shù),全稱是Liquid Crystal Display,其工作原理是液晶在電壓的作用下會發(fā)生偏轉(zhuǎn),并且液晶具有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),比如厚度薄、重量輕、壽命長、亮度和對比度較高、沒有輻射等優(yōu)點(diǎn)。并且其色彩飽和度以及分辨率都很高,各項關(guān)鍵性能指標(biāo)的優(yōu)秀表現(xiàn),已成為主流大屏幕拼接產(chǎn)品得到廣大用戶的認(rèn)可。

      三星在2006年推出的新一代的液晶顯示技術(shù)DID技術(shù)(Digital Information Display)的。廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。其使用超薄的面板,使得在拼接中顯示出更高更好的性能。它具有多種任意畫面組合拼接模式,并且可對各單元進(jìn)行任意切換組合,具有強(qiáng)大的數(shù)字引擎功能,使得圖像更鮮艷、逼真、穩(wěn)定。伴隨用戶需求的不斷提高,畫面更加清晰細(xì)膩,拼接縫隙更小的液晶大屏幕拼接技術(shù)相繼出現(xiàn),更大程度滿足了用戶的個性化需求。

      4 PDP大屏幕等離子拼接系統(tǒng)

      PDP全稱是Plasma Display Panel的縮寫,是一種利用氣體放電的顯示技術(shù),其工作原理與日光燈很相似。而PDP是指所有利用氣體放電而發(fā)光的平板顯示器件的總稱。對比度和亮度都較高, 箱體較其它顯示技術(shù)要薄, 安裝調(diào)試較簡單。其缺點(diǎn)也較明顯,分辨率低, 且不能疊加,并且拼縫較大。 因為PDP內(nèi)部氣壓為0.5個大氣壓,隨著海拔升高大氣壓持續(xù)降低,屏幕內(nèi)外氣壓比值越來越大,等離子管穩(wěn)定性變得更差,所以海拔2000m以上難以正常使用。

      以下就LCD、PDP、 DLP三種大屏幕拼接產(chǎn)品的主流核心技術(shù)相關(guān)參數(shù)和優(yōu)缺點(diǎn)方面的特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)和對比:

      LCD液晶拼接; DLP拼接; PDP等離子拼接

      單屏面積以46寸為主,也有52、60寸屏幕,但價格昂貴; 50、60、67、70、80寸,單屏面積較大; 40、60、120寸,以40為主,大屏幕的價格昂貴

      單屏分辨率1366×768,大屏幕的可以到1920×1080; 1024×768或1400×1050或1920x1080可選; 40寸為852×480 60寸為1366×768

      亮度 高; 低,可以采用雙燈設(shè)計提高亮度; 較高

      對比度 較高; 低; 高

      壽命50000小時;6000小時,采用LED光源可到60000小時; 顯示動態(tài)畫面為100000小時顯示靜態(tài)圖像為5000小時

      拼縫 10mm左右; 1mm以下; 2mm

      代表廠家 三星、LG; 威創(chuàng)、GQY、Barco; 歐麗安

      5 大屏幕數(shù)字拼接墻系統(tǒng)的設(shè)計及其應(yīng)用

      大屏幕信息顯示系統(tǒng)作為綜合性信息顯示的重要場所,在各行各業(yè)的信息監(jiān)控、宣傳、管理等方面發(fā)揮了巨大的作用,但是不同的使用地點(diǎn)對整個系統(tǒng)的功能的要求各不相同,因此要因地制宜地選取合適的拼接技術(shù)和系統(tǒng)。在對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計和建設(shè)時,要充分考慮到系統(tǒng)的安全性、可靠性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性,存儲和處理能力滿足遠(yuǎn)期擴(kuò)展的要求。充分考慮到設(shè)備配置的合理性、利用率以及性價比,把用戶的每一分投入都體現(xiàn)出實(shí)實(shí)在在的價值。從用戶角度出發(fā),充分考慮到系統(tǒng)設(shè)備的安裝、配置、操作方便等需求,提供了強(qiáng)大的系統(tǒng)管理手段,合理配置和調(diào)整系統(tǒng)負(fù)載、監(jiān)視系統(tǒng)狀態(tài)、控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

      6 結(jié)束語

      結(jié)合目前拼接顯示領(lǐng)域主要的三大技術(shù),大屏幕信息顯示系統(tǒng)作為綜合性信息顯示的的重要場所,超大屏幕的顯示系統(tǒng)已經(jīng)成為任何控制室的主要核心。而隨著行業(yè)應(yīng)用市場的興起,對大屏的應(yīng)用又有了新的需求。伴隨著產(chǎn)品的發(fā)展,未來拼接墻的發(fā)展將依靠先進(jìn)的軟件設(shè)計,并向多元化發(fā)展。今后,大屏幕拼接墻系統(tǒng)的顯示技術(shù)還會不斷地發(fā)展,研究出更多更好的顯示技術(shù)。

      參考文獻(xiàn)

      [1]王宏偉.大屏幕投影與智能系統(tǒng)集成技術(shù)[Z].2010,6.

      [2]施旭,馮小波.新光源在DLP拼接系統(tǒng)中的應(yīng)用及特性測試[J].現(xiàn)代顯示,2012(5).

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