探究主流大屏幕數字拼接墻的顯示技術及其應用

姚斯沛

摘 要：數字大屏幕拼接產品已經從專業高端的應用擴展到十個細分的應用領域，本文在介紹大屏幕拼接系統及其系統架構的基礎上，對目前主流的大屏幕數字拼接墻的顯示技術進行了探討和對比，對大屏幕數字拼接墻系統的設計及其應用提出了建議。

關鍵詞：大屏幕；數字；拼接墻；顯示技術

引言

隨著網絡技術、計算機信息技術的迅速普及，圖像的質量也在不斷提高，越來越多的系統對圖形圖像實時顯示的要求也在不斷地提高，在各種企業和不同的單位中需要監控和實時顯示的信息量也越來越多。迫切的要求終端顯示系統朝著大型化、高清晰化發展。

大屏幕拼接墻中包含有若干個顯示單元和圖像控制器，可以實現超大屏幕的顯示和一個屏幕上的多個窗口畫面顯示，大屏幕顯示系統通過對各種計算機圖、文及網絡信息、視頻圖象信息的動態綜合顯示實現各種各樣的信息顯示，在超大屏幕的顯示系統中，能夠完成圖像的實時切換、放大、拼接等，大屏幕顯示系統以系統工程、信息工程、自動化控制等理論為指導，具有大畫面，高分辨率的特點，可為用戶提供的信息含量大。如今，大屏幕的拼接產品已經從高端專業的應用走進眾多的公共應用領域，比如能源、管理、娛樂等行業。并且大屏幕拼接顯示技術也從最早的CRT顯示技術發展到了PDP等離子顯示技術、LCD液晶數字顯示技術、DLP大屏幕數字拼接技術。本文對現有的幾種主流大屏幕拼接技術及其應用中的各自的特點做簡要對比和分析，并且展望了拼接顯示系統技術未來的應用和發展。

1 大屏幕拼接系統及其系統架構

大屏幕顯示系統通過對各種計算機圖、文及網絡信息、視頻圖象信息的動態綜合顯示實現各種各樣的信息顯示，目前廣泛應用于安全防范、調度指揮、廣播電視、廣告傳媒及教學演示等領域。其作用主要是能夠更加集中顯示各種計算機、視頻、網絡信號的系統，方便用戶靈活的調用顯示各種信號。在一個大型的拼接顯示系統中，顯示單元的顯示品質直接影響著整個拼接墻的效果，因此，在拼接墻系統中，最核心的器件之一就是圖像處理器。

大屏幕拼接系統主要由拼接墻顯示單元、拼接墻處理器、拼接墻接口設備部分和拼接墻軟件部分等四個架構組成。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備，將它們通過多種方式進行拼接，顯示單元與圖像處理器的關系是圖像信號經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果。廣義上的顯示單元化還包含了和顯示有關的拼接箱體和支撐器件，拼接墻接口設備由RGB、控制接口和網絡等接口組成，主要功能是為了實現各類輸入和輸出設備的連接，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，它主要負責拼接墻的畫面顯示的設定和顯示內容的編輯處理。它實質上是一種信息管理軟件。

2 DLP 大屏幕數字拼接系統

DLP叫做數字光處理技術，全稱是Digital Light Processing，DPL技術的基本器件是數字微反射器DMD（Digital Micromirror Device），視頻信號的調制通過數字光處理技術實現，從而驅動DMD的光路系統，然后再經過投影鏡的處理得到大屏幕需要的圖像，它給投影顯示技術領域帶來了一個劃時代的變革，DLP的實現是通過安置在設備里的DLP投影機，圖像由投影機發出之后，經過透鏡的放大，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，均比傳統背投有了很大提高。在較多的數字信號處理和顯示過程中，經過處理之后的圖像信號，能夠以數字技術精確的進行，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：玻璃復合幕和樹脂幕，DLP作為目前大屏幕行業應用最多的大屏幕顯示系統，主要有顯示部分、信號處理部分和控制系統三個部分。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（電腦）和信號線纜（視頻線、RGB線）、通訊線纜（串口線、網線）。DLP相對于其他兩種拼接的優點在于其拼縫很小（2mm，在理想的環境溫度下可小于0.5mm），這是它最明顯的優點，除此之外，還具有操作和維護簡單，但是DLP的拼接顯示系統體積與重量過大，并且拼接的高度很有限。

3 LCD大屏幕液晶拼接系統

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

三星在2006年推出的新一代的液晶顯示技術DID技術（Digital Information Display）的。廣泛應用于各行各業。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，并且可對各單元進行任意切換組合，具有強大的數字引擎功能，使得圖像更鮮艷、逼真、穩定。伴隨用戶需求的不斷提高，畫面更加清晰細膩，拼接縫隙更小的液晶大屏幕拼接技術相繼出現，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

PDP全稱是Plasma Display Panel的縮寫，是一種利用氣體放電的顯示技術，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要薄， 安裝調試較簡單。其缺點也較明顯，分辨率低， 且不能疊加，并且拼縫較大。 因為PDP內部氣壓為0.5個大氣壓，隨著海拔升高大氣壓持續降低，屏幕內外氣壓比值越來越大，等離子管穩定性變得更差，所以海拔2000m以上難以正常使用。

以下就LCD、PDP、 DLP三種大屏幕拼接產品的主流核心技術相關參數和優缺點方面的特點進行了總結和對比：

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； 顯示動態畫面為100000小時顯示靜態圖像為5000小時

拼縫 10mm左右； 1mm以下； 2mm

代表廠家 三星、LG； 威創、GQY、Barco； 歐麗安

5 大屏幕數字拼接墻系統的設計及其應用

大屏幕信息顯示系統作為綜合性信息顯示的重要場所，在各行各業的信息監控、宣傳、管理等方面發揮了巨大的作用，但是不同的使用地點對整個系統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和系統。在對系統進行設計和建設時，要充分考慮到系統的安全性、可靠性、可維護性和可擴展性，存儲和處理能力滿足遠期擴展的要求。充分考慮到設備配置的合理性、利用率以及性價比，把用戶的每一分投入都體現出實實在在的價值。從用戶角度出發，充分考慮到系統設備的安裝、配置、操作方便等需求，提供了強大的系統管理手段，合理配置和調整系統負載、監視系統狀態、控制系統穩定運行。

6 結束語

結合目前拼接顯示領域主要的三大技術，大屏幕信息顯示系統作為綜合性信息顯示的的重要場所，超大屏幕的顯示系統已經成為任何控制室的主要核心。而隨著行業應用市場的興起，對大屏的應用又有了新的需求。伴隨著產品的發展，未來拼接墻的發展將依靠先進的軟件設計，并向多元化發展。今后，大屏幕拼接墻系統的顯示技術還會不斷地發展，研究出更多更好的顯示技術。

參考文獻

[1]王宏偉.大屏幕投影與智能系統集成技術[Z].2010，6.

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