人们谈论巴萨,话题总绕不开梅西、比利亚,而对门神巴尔德斯却置若罔闻。同样,在安防监控中,绝大部分人都把视线聚焦在前端摄像机上,让后端的显示器倍感“凄凉”。然而,正如巴萨的每场胜利都与门将的精彩扑救分不开,同样,完美监控效果的实现也离不开显示终端的支持。
当前活跃在监控终端的显示技术主要包括背投(DLP)、等离子(PDP)、液晶(LCD),由于在性能和价格等方面各有千秋,因而由三者支持的大屏产品在市场上也呈三足鼎立之势,为用户提供了对比选择的空间。其中尤以LCD拼接墙发展最为迅猛,凭借高清晰度、高亮度、宽可视角度等优秀表现为监控显示在监控系统家族中挣足面子。
关键技术:“四位一体”
液晶屏(LCD)是由两块平行的薄玻璃板构成,两玻璃板之间的距离非常小,填充的是被分割成很小单元的液晶体。液晶板本身不发光,它通过液晶屏的背光源使液晶屏亮起来。而液晶拼接墙则是由多块液晶屏拼接而成,其既可以一对一双屏拼接,也可以M×N多屏拼接,也可以大小屏混合拼接。据上海仙视电子有限公司销售总监李顺介绍,LCD拼接墙是集液晶显示技术、嵌入式硬件拼接技术、多屏图像处理技术、信号切换技术、机械制造技术为一体的高科技产品。
液晶显示技术是LCD拼接墙关键技术的核心。自1968年美国RCA公司发布液晶显示屏以来,液晶显示主要经历了交流驱动的实用化、TN时代、STN时代、TFT时代四个发展阶段。而目前最热络的要数三星电子在2006年推出的新一代液晶显示技术——DID(Digital Information Display)。DID不但改善了液晶分子排列结构,而且在性能上使液晶屏达到新的高度。杭州海康威视数字技术股份有限公司产品经理林万彬指出,采用DID技术的液晶屏具有以下主要特点。
· 亮度可达到700cd/m2以上;
· 具有1200∶1,甚至达10000∶1对比度;
· 融合图像垂直调整技术,可使横向和纵向的可视角度都达到接近180°;
· 配以120Hz倍频液晶显示技术,能有效解决图像快速运动过程中的拖尾和模糊,增强了图像的清晰度和对比度,使画面更清析,人眼长时间观看也不易疲劳;
· 使用寿命可达5-10万小时。
LCD拼接墙的嵌入式硬件拼接技术在实现拼接显示时,无需任何外置的控制器,各个拼接单元拥有独立的视频处理模块,通过矩阵将完整的信号输送到各个单元各自进行视频处理,分割出自己应该显示的部分,并将这一部分信号处理后实现大屏幕拼接显示,由此,可任意组合显示拼接画面。嵌入式控制和矩阵的集成,将实现任意屏幕组合拼接显示和任意类型任意路数的输入信号显示。此外,嵌入式液晶拼接方式凭借其可独立对显示单元的白平衡、亮度、对比度、清楚度等多种拼接画质进行调整。
多屏图像处理技术从模拟逐渐往纯数字及IP方向发展,纯数字技术对显示的图质、拼接效果都有很大的提升。IP技术的应用,节省了LCD拼接项目的很多中间设备与施工难度,整个项目高度集成,极大地提升了系统的的稳定性。
LCD拼接独特的前维护设计可确保维护更方便,墙体占地面积更小。前维护设计主要有电动式、液压式等,结合软件控制,无需任何附件,只需要简单操作,就可将需要维护的LCD拼接单元机械式弹出进行维护。前维护设计墙体后面无需特意预留维修空间,真正体现了LCD拼接墙“薄”的特点,且对安装使用环境要求更加简单,更能适应不同场所的应用要求。
无缝拼接,接近完美
LCD拼接墙戴满了琳琅满目的耀眼光环,可以说以其自身的显示原理占尽优势,在未来相当长的一段时间内,其他显示设备都很难超越,但在液晶拼接身上也潜藏着 “阿喀琉斯之踵”——即拼接缝隙较大的弱点。
在LCD大屏的研发与制造方面,经验老道的三星电子走在前列,其率先研制出作为全球首款“无缝液晶视频墙”——三星商用液晶显示UT系列产品。该系列产品拼接缝隙已经达到了6.7mm,最窄处仅有2.4mm,是目前全球市场上边框极窄的显示屏,这种极窄边框距离,也使得它首次在物理层面上实现了无盲区呈现的拼接效果,为液晶视频墙无缝拼接时代的到来,奠定了坚实的基础。
在三星的刺激下,LCD大屏行业掀起了一股向窄边、无缝拼接进军的风暴。其后不久, NEC即推出的X显示系列2.4mm的超窄边液晶显示器,拼缝宽度也仅为6.7mm;夏普也给出60寸超窄边液晶面板,其拼接缝隙更是只有6.5mm;而TCL新技术(惠州)有限公司市场经理曾卫平表示,TCL已经上市的大尺寸(55″)液晶拼接单元将拼缝降至5.7mm,另外,图像边缘消隐技术的应用已在最大程度上消除了物理边框造成的视觉影响,使画面连贯完整。[nextpage]
由于拼缝宽度的降低大大提高了LCD拼墙的可视性,其拼缝宽度亦越来越接近PDP和DLP。据仙视的李顺透露,2010年三星已推出拼缝仅为5.3mm的液晶拼接屏,而在2011年,三星、夏普、LG等国外知名厂商即将推出的拼接墙拼缝突破3mm,届时将更大地抢占DLP的市场份额。
高清从LCD大屏开始
当整个监控家族都在向高清呐喊时, LCD拼接并没有停止革新的脚步。据TCL的曾卫平介绍,以往大多数LCD拼接墙信号处理技术处于模拟阶段(如CVBS、VGA信号等),无法满足LCD拼接墙的发展需求,随着全高清液晶屏(物理分辨率1920×1080)的出现,以及前端摄像机、DVR、电脑等输出的数字信号高清化,更高速的图像处理引擎及更精密的图像软件算法使得DVI、HDMI以及HD-SDI等高清信号格式越来越广泛地应用到LCD拼接墙。
创维群欣安防科技有限公司系统工程部经理刘铁奎表示,其公司最新自主研发出一款高性能的模块化可扩展的HDMI高清信号处理器,内置先进的软件和硬件,可满足高清信号标准,同时可根据实际需求定制不同的输入输出模块,用以配合日益普及的HDMI纯数字高清信号的显示和控制,为各类高端显示终端的信号处理及显示提供综合解决方案。
HD-SDI接口是承载高清信号的理想载体,采用HD-SDI传输,不像IP方式对带宽的苛求以及带来延时的严重后果。保千里的TOYANI(图雅丽)品牌HD-SDI系列液晶监视器及拼接墙,可直接支持最高1080P 3G,并向下兼容,其广播级HD-SDI系列液晶监视器或液晶拼接墙,将真正实现画面全高清、图像顺畅无延时的最佳显示效果。
高清化已是安防市场发展的必然趋势,随着高清液晶拼接产品技术的不断成熟,其势必将成为构建高清视频监控、高清视频会议等系统中终端设备的首选。
智能化设计
广东响石数码科技有限公司技术部副主任郑镇钦表示,在海量的视频数据前,仅仅依靠人工监视发现和处理一些安全隐患,已越来越不现实。智能视频分析技术的发展,使计算机代替监控人员监视图像成为可能,大大提高了工作效率,所以目前国内外都在积极进行智能监控技术的研究和相关产品的开发。液晶拼接幕墙作为最重要的后端显示设备之一,从产品系统化的角度来看,智能化的设计或配套也是必不可少的方向之一。
再者,智能化视频监控技术的普遍应用对终端显示的要求也越来越高。LCD大屏幕拼接墙的特点是高亮度、高对比度、显示面积大,例如一张高分辨的地图和相应的场景,当目标锁定后,随着目标的移动,能够自动地切换摄像机,始终将目标锁定在大屏预定的显示区域。当然,视频系统不会也不可能将所有视频录制下来,但是在特殊情况下,智能化的短时间录像和图像抓拍,意义十分重大。除此之外,智能化设计还包括人脸视频与抓拍、跨线识别与抓拍等等。
在去年北京安博会上,创维群欣展示的智能拼接控制平台融合了创维V12数字阵列高速图像处理、基于LVDS差分传送等多项自主研发的高新技术。视频带宽高达500MHZ,应用先进的数字高速图像处理算法,实时分割放大输入的图像信号,在多倍分割放大处理的单屏画面上,彻底解决模/数之间转换带来的锯齿及马赛克现象,使拼接的画面清晰流畅,色彩鲜艳逼真。处理器方面则采用专业的图像处理切换模块,基于硬件图形并行处理技术和高速数字信号交换体系,不依赖系统总线,采用并行高速图形处理技术,实现了多路信号的统一处理,具有处理效率高,扩展性好的特点。特别是,输入信号小于64路时,用户不需要再另外增加矩阵,便可以实现通道之间的任意切换及显示。
上文提及的三星液晶显示UT系列采用智能远程多媒体发布系统(MagicInfo),用户可以通过一台服务器轻松控制250台三星超视界n系列液晶显示器,能够随时通过服务器对每个终端独立实施内容播放、日程管理、多屏幕控制、即时信息发送等便捷操作。
可靠更实用
监控产品的可靠性直接关系到监控效果。而作为图像监控重要的显示设备,所有的显示器都必须保证7×24小时的不间断运行,并且如能源等行业工作环境恶劣、粉尘多的特点等,这都对显示器的使用寿命、工作稳定性,以及环境适应性提出了更高的要求。三星超窄边液晶屏可以达到平均5万小时无故障,并且还针对能源行业工作环境恶劣的实际情况,开发了防粉尘、内燃防护模式等一系列的防范措施。此外,三星液晶大屏采用先进的LED背光系统,有效地降低了显示屏幕表面温度,减少影像残留,大大延长了使用寿命。其节能、环保、高耐用性、低故障发生率的特性亦使其大幅降低维护成本。[nextpage]
结语
TCL的曾卫平介绍,总的来说LCD大屏拼接正朝着大尺寸、高清、更窄边框、更智能、更具兼容性(全信号格式)及拼接结构更简易、更灵活的趋势发展,这些技术的创新和完善将使监控显示效果更为卓越。而随液晶显示技术大展身手的同时,LCD大屏拼接墙版图也在不断扩张。海康威视的林万彬表示,随着安防应用的深入发展,液晶拼接墙自然也迎来了新的业务增长点。除了水电生产调度、军事指挥、城市管理、矿业安全、消防气象、海事监察等传统市场外,液晶大屏还在向政府、企业视频会议、商场、机场、银行等宣传及节目播放的室内及半户外宣传展示等领域延伸,大有侵吞拼接墙市场之势。