大屏幕拼接墙 ——调度、指挥的好帮手 - 安防知识网

随着人们对需要监控的信息量越来越多，以及观看的方式越来越多样化，单机显示设备已不能满足这一需求，特别是在一些监控中心、指挥中心、应急中心、决策中心等重要场所，大屏幕拼接显示系统已经成为一名重要的成员。

随着“平安城市”工程义无顾反地在进展着，一些新的产品、技术陆续在这一项目突现出来。近年来，在“平安城市”项目中的公安系统指挥中心、监控中心等重要场所，除传统监视器外，一种大屏幕拼接墙的应用备受人们的瞩目。\r\n据了解，大屏幕拼接墙是由多台投影机、多个投影屏及图像控制器构成的大屏幕显示系统，一般用于一个画面的超大屏幕显示以及多个画面的多窗口显示，屏幕显示的内容以视频显示居多，也可以显示电脑信号、播放电子地图等信息。至于拼接墙的大小，则是由拼接单元的个数 ( 宽 m×高n) 和单元的尺寸来计算，例如 4x4 40″的拼接系统，就是由宽4个单元、高4个单元共16个40″的拼接单元组成，拼接系统的显示面积则是4个宽乘以4个高的尺寸。“具体在使用时可根据安装环境选择立式或挂壁式，选择不同的安装方式时再加上边柜及立式低座的尺寸，便可得到幕墙的外观尺寸。”广东响石数码科技的相关负责人表示。\r\n大屏幕拼接墙不是一个新生物，在国外市场，它早已被人们认识。相对于国外，国内市场虽起步仍比较晚，早期的应用范围也较窄，（主要在电视台、交通监控、电信网管等地方），而随着人们对可视化的信息量越来越大、以及产品逐渐成熟，目前越来越多的行业已经开始接受这一系统，并将它广泛用于金融证券、体育、交通、工业、商业、电力、电信、广告宜传、国防军事等领域。据广东威创卢如西总工程师在北京国际大屏幕和新型显示技术与产品高层论坛上表示，“随着大屏幕显示系统设备的大型化、高清晰化以及应用领域的不断扩展，目前国内市场对于大屏幕显示系统的需求在以每年30％的速度增长，预计2010年，国内市场的需求量将接近10万台。” \r\n

调度、指挥的能手
如上文所述，大屏幕拼接系统在其它领域的应用已不是新鲜事，然而，它发力监控领域则是近年来的事，最大的功劳要归于“平安城市”项目的开展。\r\n“随着‘平安城市’建设的深入，在监控终端为配合监视器的工作，需要显示一些放大显示的图像，大屏幕任意几个单元显示一路画面的功能满足了这一需求”，九鼎企业集团（深圳）有限公司大屏事业部经理郭天彪表示。\r\n可见，首先大屏幕拼接系统是在单机屏幕不够大，不能满足用户的观看需求，需要放大图像观看的情况下应用。因此，“当某个摄像机发现前端有问题时，监控人员需要将该路画面看得更清楚一些，就可以马上切换到大屏幕，这样一来，监控人员可以将画面看得更清晰，讨论起问题来也更方便。”创维群欣安防科技有限公司的王宝雄经理表示。\r\n其次，“平安城市”的开展，使得各个领域需要显示、监控的信息量越来越大，在一些大量信息要求集中显示，即把十几或几十路视频信号在一个系统平台同时显示时，单台显示设备是不能胜任的，大屏幕拼接墙多画面的显示功能解决了这一要求，“此外，大屏幕拼接系统还有多种显示模式，如可在中间屏幕部分显示大屏图像，在旁边的两边显示小屏图像，以供多人观看。”创维王宝雄补充说。\r\n另据了解，大屏幕拼接墙分辨率更高，因为它不受单机分辨率和亮度的影响，是单机分辨率和亮度的相乘，例如一个2×2四个单机的拼接系统，单机分辨率为1024×768，亮度为500lm，则拼接后的系统分辨率就为2048×1536，亮度为2000lm。“应用高分辨率的大屏拼接系统，好像亲临现场一样，真实感很强烈，可以很方便指挥。”北京清华紫光电子公司信息技术部总经理王展如是说。\r\n综上所述大屏幕拼接系统相对于单机系统的一些特点，其目前已成为平安城市项目中，监控中心、道路交通指挥中心、调度中心、110报警中心等领域，统一指挥、集中调度的重要手段与工具。深圳中电视讯有限公司杨强林表示：“目前在平安城市项目中，不仅是省一级的监控中心有应用到大屏幕拼接墙，县派出所、警务区也在陆续启用。”\r\n

系统组成
要了解大屏幕拼接墙的相关技术，首先要从它的系统组成认识起。通常，大屏幕拼接系统由三个主要部分构成，即投影单元、大屏幕投影墙、控制系统。其中核心系统是控制器，它的主要功能是将一个完整的图像划分成N块后，分配给N个视频单元，完成用多个普通视频单元组成一个超大屏幕动态的图像显示屏。创维王宝雄表示：“控制器要做到高稳定、高可靠、低成本不太容易，反映速度快、对图像失真少等，是它较为重要的参数，目前市面上流行控制系统主要有硬件、软件、软件与硬件相结合三种类型。”\r\n对于这三种类型的控制系统，据了解，硬件拼接系统是较早使用的一种拼接方法，可实现分割、分屏显示、开窗口等功能，其缺点是拼接规模小，只能四屏拼接，不适应多屏拼接需要，且所开窗口固定为一个屏幕大小，不可放大、缩小或移动；软件拼接系统是用软件来分割图像，对图像的控制比较灵活，如可在任意位置开窗口、任意放大、缩小，不足之处是它只能在Unix系统上运行，无法与WIN95上开发的软件兼容；软件与硬件相结合的拼接系统综合软硬件两种方法的优点，克服其缺点。\r\n亿立方科技有限公司市场经理李玉江表示：“以上三种类型的控制器，目前市场上都有被使用，不过主要的还是软硬件结合的类型控制器为主。”此外，目前一些厂家也在这三类型的基础上进行提升，如威创的e-Digicom系列处理器采用P4 多CPU,目前已经成功驱动256个单元的超大型拼接墙，成为世界最大的实用化拼接控制器。\r\n投影单元也是拼接系统的重要组成部分，其显示品质直接影响到整个拼接墙的效果。响石相关负责人表示：“高分辨率、高对比度、宽可视角、高可靠性等是显示单元的重要指标。”该负责人接着解释，因为拼接幕墙提供多人同时观看，一般观看距离都在五至十米以上，如果拼接墙的亮度不够，将大大降低幕墙的使用效果，因此，亮度一般必须在300~500 cd/M2(≤20")和700~800 cd/M2(≥26")以上；由于大屏拼接墙是多人同时较远距离观看，对比度必须具有1000：1以上才能获得良好效果。此外，可视角必须达到双170°以上(横向和纵向)，才能适应用户从不同角度观看；最后，由于显示单元其中一个出现故障了，会影响到系统整体显示效果，其可靠性也非常关键。\r\n

DLP显示单元为主流、LCD正在成长
拼接系统的显示单元按其工作原理可分许多类型，比较常见的有：CRT（阴极射线管）、 LCD（液晶）、PDP（等离子）、DLP（数码微镜）等。然而，就目前应用情况来看，主流产品还是DLP背投拼接系统，LCD液晶拼接系统逐渐受到关注。\r\nCRT是最早应用的显示技术，当初是以40英寸的三管CRT为主导。由于其历史悠久、技术成熟、有成本优势，以及图像颜色鲜艳性，目前仍然广泛应用在商场、酒店、大堂等播放视频的场所。“不过由于自身的技术局限性（太阳效应和分辨率低），目前已经逐渐退出市场。” 北京清华紫光王展如是说。\r\nDLP是目前大屏幕行业应用最多的大屏幕显示系统，国内市场生产规模较大的厂商有广东威创、宁波GQY等。不过，DLP拼接系统的一些核心元器件仍由国外厂商掌握着，如在芯片上，都是采用TI公司全球专利的DMD芯片。\r\n在应用特点上，九鼎郭天彪表示：“DLP具有分辨率高、色彩丰富，单元尺寸大（目前市场上流行的DLP单元尺寸有50寸、60寸、67寸），可以实现大面积拼接，而且拼接缝隙可以做到很小（小于1 mm）；但由于DLP是一种背投的形式，体积比较大，需要占用较大的空间，而且灯泡的寿命也不能让人满意，灯泡工作6000小时左右时就需要更换，这些是它的缺点。”\r\n不过，目前业界许多知名的公司相继推出了投影机双灯系统，该系统的出现，在一定程度上解决了由于投影机灯泡问题而引起的显示单元无法正常显示的问题。\r\n以液晶屏（LCD）为拼接单元的大屏幕系统，近年来在监控领域的应用逐渐受到关注，目前个别传统监视器厂家也正在力推这一类产品，如创维和响石等。\r\nLCD大屏幕拼接系统在监控领域得到兴起，一方面，在于家电行业液晶电视的一路走高，据赛诺平板电视第3季度季显示，2006年前3季度国内平板电视内销出货共计336万台，其中液晶电视内销出货280万台，同比增长209%，在这种大趋势下，液晶在其它行业的应用也渐为潮流。\r\n“另一方面，液晶屏的相关参数在提高，价格也在下滑，液晶拼接系统相对DLP系统成本低，这也是LCD拼接系统应运而生的个中原因。”亿立方李玉江表示。\r\n对于液晶拼接墙的优点，响石杨经理表示：“液晶拼接墙具有低功耗、重量轻、寿命长（一般可正常工作5万小时以上），无辐射、画面亮度均匀等优点，但其软肋之处就是不能做到无缝拼接”。\r\n创维王宝雄解释说：“由于液晶屏在出厂时就有一条边框，液晶屏拼起来就会出现边框（缝），如单个21寸的液晶屏的边框一般有6-10毫米，两个液晶屏拼起来的缝就有12-20毫米，对于液晶拼接系统存在缝隙，目前业内有几种做法，一种是窄缝拼接，另一种是微缝拼接，微缝拼接即厂商将买回来的液晶屏的外壳拆掉，将玻璃与玻璃之间进行拼接，但这种做法的风险性较大，因为如果把液晶屏的外壳拆得不好，会损害到整个液晶屏的品质，目前国内只有极少数厂商使用这种方法，还没形成一个产业规模，此外，还可以使用拼接专用液晶屏DID，液晶屏DID因为是专门为拼接而设计的，厂商在出厂时就把其边框做得很少。”\r\n“PDP（等离子技术）产品体积小，拼接缝隙也可以做到小于5mm，但是它单元尺寸相对要小，只能做到42英寸，且目前该项技术由韩国欧利安公司独家掌握，价格仍比较昂贵。” 九鼎郭天彪表示。 “Lcos分辨率更高，成本较低，整机电路部分相对比较简单，可以减少维修，是被人们较为看好一项拼接技术，但目前来看，LCoS 还不是一项成熟技术，产品的成品率比较低（30 ％以下），目前主要有JVC 、SONY 等厂家在做。” 清华紫光王展表示。\r\n总的来讲，目前LCD、DLP、LCoS、PDP等拼接技术仍处于并行发展的状态，各有各的优缺点。在短时间内，仍旧不会有哪种技术能够淘汰另外的技术之论，而最主要的还是看用户根据环境特点、工程预算等方面来选用。\r\n

更完整、更完美
一幅完美的画面总会给人不同凡响的视觉。目前不管是大规模背投大屏幕拼接，还是液晶拼接等系统，屏幕间的缝隙总不能令到人们满意，广东威创卢如西曾经说过：“绝大多数的大规模背投拼接显示系统都是有缝拼接，没有真正意义上的无缝拼接系统，目前绝大多数厂家最多也只能做到1xN(或者Nxl，1行多列或者1列多行)的水平，能够做到多列多行的厂家少之又少；所以如何实现真正意义上的大规模背投拼接显示系统的无缝拼接，也是目前面临的主要问题。”因此，把拼接成的系统画面做得更完整、更完美将成为厂商们精益求精的追求。\r\n据清华紫光王展表示，目前一种无缝边缘拼接显示技术，正逐步成为适应这一追求的一种解决方法。据悉，在融合拼接采用整幅屏幕，消除了传统拼接存在的屏幕间的物理缝隙，从而使得屏幕显示图像整幅保持完整。\r\n