大屏幕拼接顯示墻 未來(lái)將如何發(fā)展？

未來(lái)：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(duì)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(guò)去的僅用一、二臺(tái)投影機(jī)就能解決的場(chǎng)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(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中不可或缺的部分。

    目前，大屏幕拼接系統(tǒng)主要應(yīng)用場(chǎng)所為：展覽會(huì)館、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館、新聞中心、電視臺(tái)演播廳、氣象臺(tái)、火車站、機(jī)場(chǎng)、娛樂(lè)廣場(chǎng)、軍隊(duì)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(gòu)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(dòng)態(tài)圖形圖像信息，如：視頻圖像、計(jì)算機(jī)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(kāi)窗、任意漫游，滿屏顯示等。但每個(gè)行業(yè)情況不同，應(yīng)用的方式各有特點(diǎn)。

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

    各種類型的拼接墻是不同的技術(shù)進(jìn)行競(jìng)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(lái)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(jué)效果好等優(yōu)勢(shì)，仍占目前的主要市場(chǎng)。此外，DLP的發(fā)展時(shí)間較久，推廣幅度也較大，雖在大范圍使用過(guò)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(shí)使得拼縫更小，從而實(shí)現(xiàn)畫面一體化。

    未來(lái)拼接墻將可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，而功能也會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)，其不僅可以進(jìn)行終端顯示，也可增加某些實(shí)用功能，以實(shí)現(xiàn)增值。而最重要的是可以實(shí)現(xiàn)家庭消費(fèi)化。目前安防產(chǎn)品已不只使用在公共場(chǎng)所及商用領(lǐng)域，越來(lái)越多的家庭也逐漸采用安防產(chǎn)品保護(hù)自己的私人場(chǎng)所，因此，安防不僅僅需要工業(yè)類的產(chǎn)品，同樣需要消費(fèi)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(huì)給人不同凡響的視覺(jué)。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(méi)有真正意義上的無(wú)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(shí)現(xiàn)真正意義上的大規(guī)模背投拼接顯示系統(tǒng)的無(wú)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(wú)縫邊緣拼接顯示技術(shù)，正逐步成為適應(yīng)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(shì)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(guò)工控機(jī)，利用一塊多屏拼接卡，先將一個(gè)完整的視頻圖像分割成mХn個(gè)子視頻信號(hào)，再將這些子視頻信號(hào)分別傳送給拼接幕墻上的各個(gè)對(duì)應(yīng)單元，實(shí)現(xiàn)大屏幕顯示的目的。但是由于工控機(jī)的計(jì)算能力有限，目前一臺(tái)性能最好的工控機(jī)也只能實(shí)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(gè)完整的圖像信號(hào)劃分成N塊后分配給N個(gè)視頻顯示單元（如背投單元），完成用多個(gè)普通視頻單元組成一個(gè)大屏幕。它可以支持多種視頻設(shè)備的同時(shí)接入，達(dá)到拼接幕墻的功能要求。“之所以稱為外拖，是因?yàn)檫@類拼接幕墻分為兩個(gè)獨(dú)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(jī)組成；另一部分是這臺(tái)拼接控制器，它的功能是實(shí)現(xiàn)多個(gè)物理輸出組合成一個(gè)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(shí)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�(jiǎn)單地說(shuō)，它像是畫面分割器，只不過(guò)是將之放大后分割而已，所以它一般安裝方便，接線也相對(duì)簡(jiǎn)單，也沒(méi)有很多模塊設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)；但缺點(diǎn)也是很明顯的，例如一旦其中某一路發(fā)生故障時(shí)，很難檢修；各個(gè)單元之間色調(diào)，行場(chǎng)相位等很難調(diào)整，圖像質(zhì)量差等�！薄�

     嵌入式拼接幕墻的工作原理是各個(gè)拼接單元擁有獨(dú)立的視頻處理模塊，通過(guò)矩陣將完整的信號(hào)輸送到各個(gè)單元，并各自進(jìn)行視頻處理，分割出自己應(yīng)該顯示的那一部分，并將這一部分信號(hào)放大后顯示，實(shí)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(wú)限。

    從以上簡(jiǎn)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(hào)分割后，必須把每一個(gè)子信號(hào)都進(jìn)行放大處理，而后者只將自己應(yīng)該顯示的那一部分進(jìn)行放大處理，因此前者的運(yùn)算量大，分辨率由計(jì)算機(jī)及對(duì)應(yīng)的PCI卡決定；后者運(yùn)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(diǎn)還包括：

1. 易于使用。由于它的軟件是專門為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的，用戶一般無(wú)須培訓(xùn)便能夠很好的使用。
2. 系統(tǒng)穩(wěn)定性高。不會(huì)受到來(lái)自網(wǎng)絡(luò)或者計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種病毒之類的干擾，因?yàn)樗�的軟件是固化在FLASH中的，不可更改。
3. 系統(tǒng)啟動(dòng)速度快。非嵌入式系統(tǒng)一般就要建筑在Unix或WINDOWS上，才能實(shí)現(xiàn)它的功能，這樣系統(tǒng)就必須先啟動(dòng)這些之后才能運(yùn)行拼接方面的程序，整機(jī)啟動(dòng)要慢很多。
4. 成本低。嵌入式系統(tǒng)的軟件必須自己開(kāi)發(fā)，非嵌入式系統(tǒng)需要購(gòu)買WINDOWS等操作系統(tǒng)，價(jià)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(shì)，所以雖然目前市場(chǎng)上應(yīng)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(lái)還是會(huì)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(guó)適合發(fā)展LCoS技術(shù)，這個(gè)看法已提出多年，在中國(guó)電子視像行業(yè)協(xié)會(huì)大屏幕投影顯示設(shè)備分會(huì)組織下，我國(guó)引進(jìn)飛利浦技術(shù)，成立了LCoS聯(lián)盟，參與者約十幾家。此后我國(guó)利用LCoS芯片，研發(fā)LCoS背投，分工合作，進(jìn)行攻關(guān)。正在順利進(jìn)行之時(shí)，飛利浦突然宣布終止LCoS業(yè)務(wù)，這一突如其來(lái)的變化，給LCoS聯(lián)盟帶來(lái)很大打擊。經(jīng)過(guò)認(rèn)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(guó)自己的產(chǎn)業(yè)鏈。

　　經(jīng)過(guò)近10年的努力，LCoS產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)已經(jīng)形成。河南南陽(yáng)中光學(xué)集團(tuán)公司下屬的南陽(yáng)利達(dá)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(xué)設(shè)計(jì)制造為主，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大規(guī)模光學(xué)薄膜制造技術(shù)，與美國(guó)Syntax-Brillian公司合作，很快生產(chǎn)出高質(zhì)量的LCoS光學(xué)引擎，現(xiàn)已大量生產(chǎn)，成為光學(xué)引擎生產(chǎn)基地。

　　此外，成都奧晶科技公司、武漢長(zhǎng)江光電有限公司生產(chǎn)各種投影鏡頭。深圳昂納明達(dá)公司研制LCoS光學(xué)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(yīng)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(hào)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(xué)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(jī)殼廠都建立起來(lái)，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(guó)產(chǎn)化。從專利保護(hù)，生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)設(shè)備，投資額度來(lái)看，都應(yīng)優(yōu)先選擇LCoS作為我國(guó)微顯示器件主導(dǎo)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(lái)越尷尬，LCoS背投要想在未來(lái)市場(chǎng)有一席之地，需在多方面下工夫。

    擁有自主知識(shí)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(fēng)險(xiǎn)，需要解決的問(wèn)題很多，其中排在首位的因素主要有價(jià)格、產(chǎn)品、對(duì)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(jiàn)的有：CRT（陰極射線管）、 LCD（液晶）、PDP（等離子）DLP（數(shù)碼微鏡）等。縱觀顯示單元的當(dāng)今局勢(shì)，CRT由紅極一時(shí)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(lái)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(chǎng)。DLP具有圖像清晰度、亮度、色彩、可視角度的特點(diǎn)，在目前仍是市場(chǎng)上應(yīng)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(dǎo)致整幅畫面在拼接邊緣亮度較低，而每個(gè)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(dá)5～8萬(wàn)小時(shí)的使用壽命、具有質(zhì)量穩(wěn)定、維護(hù)費(fèi)用低的特點(diǎn)，如果對(duì)拼縫沒(méi)有非常嚴(yán)格要求，LCD可以稱得上是目前最具性價(jià)比的幕墻。從目前國(guó)內(nèi)外使用情況來(lái)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(jìn)一步成熟，將來(lái)，LCD幕墻市場(chǎng)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(yīng)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(gè)大屏幕拼接系統(tǒng)向大規(guī)模方向發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

    以81個(gè)顯示單元的系統(tǒng)為例來(lái)分析PCI總線帶寬的瓶頸問(wèn)題：經(jīng)計(jì)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(shí)間要1.84秒，而實(shí)際運(yùn)行時(shí)其它軟件的影響、設(shè)備中斷、硬盤訪問(wèn)速度和內(nèi)存數(shù)量等因素常會(huì)大大增加圖像數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，或使圖像數(shù)據(jù)傳輸時(shí)出現(xiàn)難以容忍的抖動(dòng)效果�？梢钥闯觯�受到PCI總線帶寬的限制，傳統(tǒng)處理器根本無(wú)法完成正常驅(qū)動(dòng)81個(gè)顯示屏的能力。

    針對(duì)上述問(wèn)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(yīng)用的功能，無(wú)論是單一邏輯屏應(yīng)用還是分區(qū)應(yīng)用，均可實(shí)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(dá)到100M像素（一億像素）以上，而顯示速度相當(dāng)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(duì)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(gè)外圍插槽都提供高達(dá)4Gb/s的傳送帶寬。外圍的板卡通過(guò)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(guò)最佳的路徑傳輸，提供快速優(yōu)質(zhì)的畫面數(shù)據(jù)。通過(guò)增加可選的串行開(kāi)關(guān)卡，數(shù)據(jù)帶寬可提高到每槽8Gb/s，無(wú)論顯示規(guī)模大小如何都能保證各種信號(hào)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(jī)。在大屏幕拼接顯示系統(tǒng)中，每臺(tái)投影機(jī)是一個(gè)單元的顯示核心，投影機(jī)偶爾出現(xiàn)故障后，會(huì)影響系統(tǒng)的整體顯示效果，而DLP投影機(jī)出現(xiàn)故障最多的地方，往往就是投影機(jī)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(jī)燈泡問(wèn)題而引起的顯示單元無(wú)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(gè)燈泡工作，當(dāng)正在使用的燈泡發(fā)生故障，系統(tǒng)自動(dòng)切換備用燈工作。雙燈冷備份工作方式從開(kāi)機(jī)到正常工作需要的時(shí)間較長(zhǎng)（燈泡點(diǎn)亮需要一定的時(shí)間），但由于備用燈泡始終處于不工作的狀態(tài)，所以不會(huì)影響其正常使用壽命。由于燈泡的價(jià)格較高，所以對(duì)于用戶而言，冷備份工作模式的雙燈系統(tǒng)是相對(duì)理想的選擇。

    2、熱備份工作方式：兩個(gè)燈泡同時(shí)亮，當(dāng)一個(gè)燈泡故障時(shí)立刻可切換成另一個(gè)燈工作。雙燈熱備份最大的優(yōu)勢(shì)就是切換速度很快。但也因?yàn)闊醾浞轄顟B(tài)兩個(gè)燈泡同時(shí)在工作，過(guò)高的工作溫度嚴(yán)重影響了兩個(gè)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。