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逐渐占据“领土”LCD监视器后来者居上

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    随着视频监控的广泛应用,监视器作为终端显示设备已受到越来越多用户的重视,而LCD监视器凭借可真实还原视频图像、长寿命、低功率、低价格、实现高清晰度及高亮度监看等优势,获得安防用户的青睐,其市场份额日益逼近传统的监视器主流产品CRT,为监视器市场带来一场巨变。

    凭借着可真实还原视频图像、长寿命、低功率、低价格、实现高清晰度及高亮度监看等优势,LCD监视器逐渐获得安防用户的青睐,其市场份额日益逼近传统的监视器主流产品CRT,为监视器市场带来一场巨变——LCD以后来者的身份,逐渐占据近半市场版图,成为监视器应用市场的新王者。

LCD监视器,日渐成为主流
    LCD监视器即液晶监视器,其是通过电路控制液晶分子的透射率及反射率,从而产生不同灰度层次及多达16.7百万种色彩的靓丽图像,而正是基于此工作原理,其所呈现出来的具有更好的色彩还原性、对比度及清晰度的图像,吸引更多对监控图像质量要求较高的用户。

    笔者从深圳市英特安防实业有限公司Myway事业部技术总监朱宏升处了解到,LCD监视器从在国内安防行业内开始应用,到目前为止约有3年的时间,在此期间,其增长速度较快,市场占有率也在逐年递增。而a&s《安全自动化》在09年2月份(C121)所做的监视器调查中显示,08年用户端采购各类型监视器的数量比,CRT监视器虽以48%领先,但LCD监视器则以42%的比例逼近CRT,成为用户选购的第二大类型。

    针对此种情况,珠海石头电子有限公司技术支持工程师李继光认为,LCD与CRT监视器在性能上存在较大差异,如LCD监视器画面稳定、屏幕亮度均匀、不存在亮区和暗区、不会产生色彩漂移现象,而表面平直使大屏幕边角处的失真和色纯度变化得到彻底改善,另外其采用荧光灯透过液晶屏成像,彻底消除了辐射和静电,而这些恰恰都是CRT监视器无法避免的缺陷。

    再从市场面来看,当前传统CRT监视器的需求已趋于饱和,整机技术处于“止步”状态。钢材及塑料等原料价格的上升,导致CRT监视器产品市场已经进入“超微利时代”。杰伟世(中国)投资有限公司技术支持工程师谭耀明认为,CRT经过多年的发展,技术已相当成熟,基本无法突破,而其本身的体积较大,无法朝更大尺寸方向发展,因此在一定程度上制约了CRT产业的发展。另外目前生产监视器显像管的厂家也越来越少,有些厂家甚至逐渐停止生产,而国外厂商也已停产CRT,转而主力研发LCD监视器。

    深圳市创维群欣安防科技有限公司副总经理王宝雄也表示,LCD显示技术目前已比较成熟,可以说是各种平板技术中发展最为成熟、应用最为广泛的一种,而作为监视器,其不间断运行的稳定性、应用环境以及图像质量均属上乘方案。另外在采访中多数厂家均表示,近年来由于LCD面板的量产和创新研发的跟进,LCD监视器无论在技术方面还是成本方面的竞争力都提升了很多,正以其自身的优势逐步成为监控显示终端市场的主流产品。

    但不少业内人士也表示,当前虽在一般应用领域LCD会逐步取代CRT监视器,但在一些高端领域如真正需要广播级别的监视器,CRT还会保留其部分的空间。对于这种现象,英特安防的朱宏升解释说:“当前安防市场具有一定惯性,用户完全接受LCD监视器还需一定时间,另外高端用户使用安防产品的时间较久,他们对后端视频显示效果要求较高,而当前LCD监视器技术尚未完全成熟,视频图像还会出现细微拖尾现象。”因此,资深业内人士认为,当前LCD监视器的大规模应用还未开始,随着其技术的提升,还会有一个更大的发展空间。[nextpage]

核心部件:一个都不能少
液晶屏,决定显示质量的关键
    由于液晶监视器的视频图像是由光束通过扭曲的液晶分子呈现出来的,如响应时间,是液晶分子由纯黑转变为纯白,或由纯白转变为纯黑的过程,因此监视器对液晶分子的控制决定着监视器的各种技术参数。“正因如此,液晶屏是LCD监视器的关键,好的液晶屏对图像色彩等清晰度还原能力是非常强的,监视器厂家需要何种要求的屏幕可直接从液晶屏厂家处购买,这些参数监视器厂家是基本上不可改变的,而液晶屏的技术发展决定着LCD监视器的发展。”四川长虹电子系统有限公司研发部主设计师李阳春如此表示。鉴于安防监控对图像的稳定性和特殊条件下不间断运行的时间等的要求,对屏幕的要求比普通消费类显示产品的选择要严苛,因此监视器厂家在屏幕的选择上都非常地注意。

    LCD液晶屏主要有TN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD及DID-LCD等类型,其中TN及STN屏是通过对液晶盒施加电压,达到一定电压值后,对列和行进行选择而产生显示现象,其可做成很小尺寸的屏,因此主要用于手机屏幕,但此两种屏无法做到高分辨率,且在光线亮的环境中也无法看清。而TFT屏是薄膜晶体管有源矩阵液晶显示器件,其在每个像素点上设计一个场效应开关管,可轻松实现真彩色、高分辨率的液晶显示器件,也是目前在液晶监视器中使用最多的屏。

    据广东响石数码科技有限公司研发部经理张伟介绍,当前专业生产液晶屏的厂家主要集中在日本、韩国、台湾等地,而韩国三星、LG,日本夏普、台湾友达电子、奇美的产品是国内监视器厂家较多选用的。对于这几家公司的产品,其认为,日本夏普是从专业生产手机屏幕发展而来,对液晶屏切割技术等较为了解,其公司所生产的液晶屏各方面质量较好,但其价格相对较高。而三星针对安防监控生产的DID屏本身具备高亮度,显示效果较好,但其目前仅提供大尺寸的液晶屏,如42寸、46寸等,因此其主要占据大尺寸液晶屏幕的市场。除此之外,国内如京东方、中华等厂家也提供液晶屏,虽价格较低,但国内技术与国外还存在较大差异,因此在低端的LCD监视器中较为常见。

驱动模块,真实还原视频
    驱动模块即图像处理模块,其是一个高性能的平板图像处理器,可对输入的多种格式数字视频信号进行处理,输出给平板显示模块可接受的平板图像显示数据格式。在这个模块中芯片是核心,除起到解码的作用,还担任着驱动信号、格式变化、改善图像画质等作用。据四川长虹李阳春介绍,芯片只有通过合适的芯片方案驱动才可获得优异的视频效果,因此选择合适的芯片方案是驱动模块比较重要的一环,不同的芯片方案在图像处理过程中,其技术会有所不同。

    英特安防朱宏升表示,当前LCD监视器真正的技术核心集中在美国、德国、台湾等地的驱动芯片厂商手中,国内并无真正的芯片技术。从视频显示效果来看,德国Micronas公司与美国Trident公司的方案较为优异,其中Micronas公司提供的芯片本身视频处理的分辨率较高,而Trident公司主要是提供显示端方案,如电脑显示器的输出及显示器的处理芯片等,其公司在后端的TV行业里显示效果非常好,而功能上则以美国Pixelworks公司提供的方案为最好。

    除以上专业级监视器方案外,不少厂家还选用成本与价格都相对较低TV方案(电视方案)来做监视器。该种方案是完全按照电视行业的输入要求进行设计,由于传统的电视输入信号极为标准,无论通过DVD还是电视,经过传输的信号均不会产生任何衰减,而实际监控中的信号经过远距离的传输,大多会造成衰减,本身的信噪比会逐渐降低。从两者的传输效果来看,TV方案在信噪比降低后,其图像质量也会逐渐变差,而专业级方案则可很好地还原图像,具有明显的优势。[nextpage]

    利贝富(上海)商贸有限公司总经理林子超认为,选择方案虽很重要,但当原始信号进入监视器后,如何将其还原至最好的信号还得靠监视器厂家各自的算法来实现。由于液晶屏本身具备物理分辨率,所传输进来的信号是否与视频显示分辨率完全点对点是十分关键的,而有些厂家直接进行提拉或扩大,这样会导致图像实际显示的分辨率下降,因此只有通过驱动编程实现点对点,才可能将实际图像最好的清晰度显示出来。

    虽液晶屏与驱动模块在LCD监视器中占比重较大,但作为一个整体,其还包括电源、机壳等部分,其内部的各个部件相辅相成,因此在选择LCD监视器时不仅要看其某个元器件,还要看其综合显示效果。

LCD监视器性能还待提高
    虽然LCD监视器拥有“绿色、节能、省空间”等头衔,但用户在使用过后并非如最初想象的那么完美。据JVC谭耀明介绍,目前LCD监视器用户反映的问题主要集中在显示效果、色彩还原、可视角度、亮度等方面。

显示效果仍有模糊
    不少用户在选用LCD监视器后,对其的视频显示效果并不十分满意,认为LCD的视频图像不如CRT。针对这种情况,英特安防朱宏升认为,这存在两方面的因素,一是由于LCD的可视角度不如CRT,从不同角度看色彩差异非常大,而CRT因其不存在可视角度的问题,所以图像从亮到暗的过渡变化非常均匀。其次是因为LCD监视器本身物理分辨率较高,其分辨率可达1600×1200,而高像素摄像机分辨率仅为782×582,若为使前端视频图像分辨率与LCD的分辨率匹配,则相当于将摄像机的分辨率放大4倍,这样便可清晰地看到所传输过来的视频图像的细节,因此原本一条直线可能在LCD上显示出来就会出现锯齿。

    同时JVC的谭耀明也认为,前端的视频输入与终端显示应尽量达到1:1的匹配,这样显示的效果才足够好,LCD的两个像素点之间的固定点距为0.29mm~0.32mm,而前端输入的像素点距为0.78mm,这两者之间相差的像素点会显示为白色或不显示,而传统的CRT则会将两者之间的差异进行填补,从而使得每个像素点发同样的光,因此整体的显示效果会比LCD要好。而其同时认为,这些问题可通过对摄像机优化来进行解决,其公司推出的摄像机中可进行显示模式的更改,如采用LCD监视器模式输出,调整到适合LCD图像显示模式,使摄像机输出符合LCD显示效果的图像。据了解,打开这种设置可对输出给LCD或CRT监视器进行选择调节,可使得接入LCD的视频效果尽量接近CRT的显示效果。

    而利贝富的林子超则认为,当前监控行业均朝着高清方向发展,而摄像机厂家均开始生产百万像素摄像机,网络摄像机也发展迅速,因此若有专业的高清摄像机、高速网络做铺垫,LCD的显示效果将会远远超过传统CRT监视器,而CRT若不顺应时代发展,终会被淘汰。

色彩还原有待提高
    不少用户在选择液晶电视或液晶显示器时,常被其靓丽的色彩所吸引,而监控人员在使用LCD监视器后,却发现其的色彩还原性较差,难以与其他液晶类产品抗衡。

    对于这个问题,JVC的谭耀明认为,人的视觉是观看色彩艳丽的东西会觉得更舒服,而由于红、绿、蓝的发光亮度标准不同,因此必须通过对不同的发光点进行调整,来提高其的色彩还原性。因此现在的LCD屏幕上显示的图像其实并不是前端实际传输的视频图像。[nextpage]

    但其同时坦言,目前LCD监视器仍有一个致命的缺点,即其的色域覆盖率不高,无法将现场的图像完全还原,这也是由其工作原理造成的。CRT是通过电子枪的电子束偏转产生色彩,而LCD则是采用二极发光管,通过RGB对不同的光亮度进行不同的组合进行显示,目前LCD色彩并未实现真实的还原,其会通过其他像素或色彩进行补充,这便造成图像的不均匀。由于当前LCD的色域覆盖率仅为40%,这样就无法将视频图像的每个像素点完全还原,而专业的CRT监视器色域覆盖率则为100%,因此其认为,若LCD无法解决这个缺陷,其也会被更先进的如激光、LED取代。

可视角度还需扩展
    LCD监视器的响应时间、图像清晰度虽目前已有大幅度提升,但其的可视角度却一直难以达到CRT的标准(LCD水平可视角一般为170°,而垂直则最多只能达到145°左右),因此不少用户反映LCD不同角度观看到的图像效果不同。

    针对这种情况,响石张伟解释说:“LCD监视器的可视范围是由液晶分子决定,液晶分子偏转的角度不同,所产生的图像效果也不尽相同,其可视角度根据工艺先进与否有所不同,用户在使用过程中一旦视角超出其实际可视范围,画面的颜色就会减退、变暗,甚至出现正像变成负像的情况,因此LCD监视器的可视角度是明显劣于CRT的地方”。

    而面板厂家也在不断研发技术,以改进LCD监视器的这种缺陷。如日立于2001年推出的平板技术——IPS技术(In-Plane Switching),通过这种技术,液晶分子不管在何种状态下始终都与屏幕平行,只是在加电/常规状态下分子的旋转方向有所不同,使得液晶面板的可视角度问题得到了解决,但其同时在响应时间与对比度方面存在一定问题,目前还未足够成熟。

阻止亮度下降趋势
    LCD监视器在实际的监控环境中以24×7小时连续不间断工作,因此在坊间流传“LCD监视器工作5000小时之后亮度将下降60%”的说法。

    针对这种说法,JVC的谭耀明认为,由于LCD监视器主要是由背光管发光,而这种灯管在长期使用后,亮度会逐渐开始降低,导致整个屏幕的亮度降低,因此一般所称的LCD监视器的寿命是指其内部背光管的寿命。

    但珠海石头李继光则认为,液晶材料是有机高分子合成材料,具有极高的纯度,而液晶的驱动电压又很低,驱动电流更是微乎极微,因此,LCD监视器的器件劣化几乎没有,寿命很长,而从实际应用考察,一般使用中,除撞击、破碎或配套件损坏外,液晶显示器件自身的寿命终结几乎没有,而多数液晶监视器中的背光管不止一个,因此不必担心其的背光灯问题。

    但珠海石头李继光则认为,液晶材料是有机高分子合成材料,具有极高的纯度,而液晶的驱动电压又很低,驱动电流更是微乎极微,因此,LCD监视器的器件劣化几乎没有,寿命很长,而从实际应用考察,一般使用中,除撞击、破碎或配套件损坏外,液晶显示器件自身的寿命终结几乎没有,而多数液晶监视器中的背光管不止一个,因此不必担心其的背光灯问题。

朝向高清及网络化方向发展
    LCD监视器发展至今,虽有某些缺陷尚有待解决,但整体优势还是高于传统的CRT监视器,较多用户还是倾向于选用LCD监视器。但是单一传统的监视器功能已不能完全满足用户日益增长的需求,因此不少厂家也开始研发新的产品以适应市场需求。

    如英特安防已推出RS485联网控制的LCD监视器,据了解,此种联网控制的监视器每台拥有一个RS485地址,可通过RS485总线将所有监视器连接起来,用户可直接通过键盘控制所有LCD监视器,也可进行分别控制。广州响石的张伟也表示,其公司研发的网络型LCD监视器,使用其公司的软件,即可通过有线或无线的网络进行信号传输,也可有效解决因视频线连接造成的衰减及距离的限制。[nextpage]

    另外由于目前LCD监视器还无法真正适用于高清领域,因此响石公司也正在研发广播级别的LCD监视器,该种类型的LCD监视器内设一个SDI接口,前端视频信号传输过来后通过MPDA编程,此种程序可将原本的并行信号转变为串行信号,并进行“不归0”编码,随后将这些信号进行放大及数据对齐,以使得输出的信号与前端传输的信号大致相同。张伟表示,此种LCD监视器必须与前端拥有SDI接口的摄像机一同使用,在这个过程中,信号完全没有经过压缩,不会造成衰减,可将视频图像的分辨率、清晰度等各方面因素大幅提高,真正适用于高清领域。而业内人士表示,目前前端摄像机已朝着高清方向发展,监视器作为显示设备也应该跟上,其也会朝着1080i的高清方向发展。

结语
    虽然,在一定程度上,CRT监视器还占据整个监控市场的主要份额,但LCD监视器表现出的“咄咄逼人”之势也不容忽视。利贝富林子超认为,目前虽有不少用户还习惯使用CRT监视器,但LCD作为监视器具有其独特的卖点,相信在未来几年内会出现一个分水线,而LCD监视器则必将大范围的使用。

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