液晶大屏幕拼接墻技術的發(fā)展狀況

    引言

    隨著液晶顯示技術、嵌入式硬件拼接技術、多屏圖像處理技術、信號切換技術等的發(fā)展，新型拼接墻在工程應用終端大屏顯示設備中得到迅速普及，特別是液晶拼接幕墻的推出，受到了廣泛歡迎和應用。液晶拼接幕墻作為平安城市指揮中心、鐵路（地鐵）、港口、碼頭監(jiān)視系統(tǒng)、智能交通管理監(jiān)控中心、國防或軍事監(jiān)視系統(tǒng)、電力調度監(jiān)控系統(tǒng)、大型廠礦監(jiān)控系統(tǒng)、金融管理監(jiān)控系統(tǒng)、電視臺或大型演播中心監(jiān)視幕墻、大型演出場所背景幕墻、視頻會議等信息匯集、處理，多畫面顯示或整屏顯示，實時監(jiān)控和調度的關鍵顯示設備，具有將各類計算機模擬/數(shù)字信號、復合視頻信號、色差信號等在大屏幕上顯示，并實現(xiàn)信號的切換、迭加、組合等等功能。液晶拼接幕墻是繼傳統(tǒng)的CRT電視墻、背投電視墻、等離子電視墻之后的最新技術產品，本文將通過對傳統(tǒng)電視幕墻在工程應用中所出現(xiàn)的缺陷進行對比分析，并對新型液晶拼接幕墻技術的發(fā)展與應用作簡要的介紹。

    一、CRT電視墻

    CRT電視墻是最原始的電視墻，一般指的是將普通CRT監(jiān)視器按一定的規(guī)則，一臺一臺堆迭起來，形成磚狀墻面顯示系統(tǒng)。CRT是應用最早的顯示技術，具有技術成熟，圖像色彩、還原度均較好等特點，但由于技術落后、體積龐大、功能簡單且易受到干擾等問題，已不能滿足用戶的需求，目前已基本退出市場。

    二、背投電視墻

    背投的實現(xiàn)原理很簡單，在設備內部設置一部投影機，發(fā)出的圖像經透鏡放大后投射到屏幕背面，就是背投。

    正是基于這種原理誕生的背投，由于采用不同的投影機種類，主要可分為CRT(陰極射線管)、LCD(液晶)、DLP(數(shù)字光處理)等幾種。CRT背投屬于背投陣營中的低端產品，而其它幾種背投則對應地為高端產品，其中以DLP背投最為出色，就其圖像清晰度、亮度、色彩、可視角度以及體積來看，均比傳統(tǒng)CRT背投有了很大的提高。但由于背投技術限制，其固有的缺陷嚴重制約了背投電視墻的發(fā)展，主要表現(xiàn)在如下幾個方面：

    1、壽命短，維護成本高。制約背投技術發(fā)展的最重大缺陷是燈炮壽命很短，即使是當前最新技術的燈泡，在理想使用環(huán)境下，其使用壽命也只有5000-8000小時，如果需要長時間連續(xù)開機，則使用壽命還要大大縮短，雖然說可以通過更換新的燈泡來延長使用壽命，但每個單元一次幾千塊錢的更換費用，其成本之高，也是很難為用戶接受的。

    2、可視角度小。背投的可視角度只有90度，當偏離中心線45度就難以看清圖像，這意味著同樣顯示面積的幕墻，背投的可視范圍要小得多，也就是只有在中間的部分人可以看清楚，這就偏離了幕墻設計的基本原則，也就是很多人同時觀看的要求。

    3、背投的圖像閃爍，畫質較差。由于受技術制約，即使是一些所謂逐行掃描、１００ＨＺ的背投，由于其投射的顯示原理造成的圖像不穩(wěn)定，色度均勻性差和亮度不均等問題也嚴重影響了使用。

    4、此外，體積龐大、笨重、安裝調試不方便，安裝之后無法移動，故障維修困難等問題也是背投技術落后的重要原因之一。實踐證明，背投電視墻技術已經逐漸不適應用戶的要求，并逐步被淘汰，只有在一些低端的市場上還有應用。

    三、等離子電視墻

    等離子作為家用電視機的顯示設備是很不錯的，但應用于安全防范，并用來拼接成電視幕墻，則由于其顯示原理的原因，存在嚴重的缺陷。

    眾所周知，等離子（PDP）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。它采用了等離子管作為發(fā)光元件，屏幕上每一個等離子管對應一個像素，屏幕以玻璃作為基板，基板間隔一定距離，形成一個個放電空間。放電空間內充入氖、氙等混合惰性氣體作為工作媒質，在兩塊玻璃基板的內側面上涂有金屬氧化物導電薄膜作激勵電極。當向電極上加入高電壓，放電空間內的混合氣體便發(fā)生等離子體放電現(xiàn)象，也稱電漿效應。等離子體放電產生紫外線，紫外線激發(fā)涂有紅綠藍熒光粉的熒光屏，熒光屏發(fā)射出可見光，顯現(xiàn)出圖像。

    由其顯像原理可知，等離子自身發(fā)光，所以一般具有顏色鮮艷、高亮度、高對比度等優(yōu)點，但其缺點也是很明顯的，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

    1、功率高，發(fā)熱量也大。最小尺寸的等離子顯示屏，其功率也不會低于300W，一般42寸的等離子，功率要達到500W以上，這樣高的功率，發(fā)熱量必然也很大，因此，一般等離子內部都要安裝風扇用于散熱，而等離子幕墻則需要安裝多組風扇，這些風扇使用一段時間以后，噪音也會成為一個困擾。

    2、平均無故障時間短，一量損傷，無法修復。如果長時間開機，特別是在監(jiān)控領域，一般要求一年365天每天24小時連續(xù)工作，則其巨大的發(fā)熱量將嚴重影響使用壽命，造成器件老化加快，一旦損壞，則無法修復，只能是整個更換。

    3、嚴重的灼傷問題。等離子用于家用大屏幕顯示，由于電視一般是動態(tài)畫面，且每天使用時間較短，因此不會造成嚴重灼傷。但應用于電視幕墻，則經常要顯示一些相對靜態(tài)，或者局部靜態(tài)的畫面，而且需要長時間使用，很容易使等離子灼傷。

    4、分辨率低，圖像清晰度低。等離子由于技術限制，可做大不能做小，點距一般很大，分辨率很低，至今沒有那種等離子的物理分辨率能達到高清的要求，如果用于拼接幕墻，圖像放大之后，其效果就更差了。甚至走近一些，可以清楚地看到組成等離子屏的點陣。

    因此，等離子只適宜作為使用環(huán)境較好，使用時間較短的家用大屏幕電視使用，而不適宜作為電視幕墻。

    四、液晶拼接墻

    液晶是當今最高端、最理想的顯示設備，其優(yōu)異的性能，已經獲得了廣泛認可。采用液晶屏作為拼接單元的液晶拼接幕墻，是繼CRT幕墻、DLP幕墻、PDP幕墻之后最新技術、最優(yōu)秀的幕墻系統(tǒng)。

    液晶拼接幕墻的出現(xiàn)，標志著幕墻新時代的來臨，從國內外使用情況來看，所有高端幕墻系統(tǒng)均已采用液晶拼接幕墻，隨時技術的進一步成熟，可以肯定地說，2007年的幕墻市場，是液晶拼接幕墻取代其它顯示器件，成為絕大多數(shù)用戶采用的產品。

    液晶拼接幕墻的推出，為用戶提供了以下特點：

    1、壽命長，維護成本低。液晶是使用壽命最長的顯示設備，其本身壽命非常長，即使是壽命最短的背光燈部分，也高達50000個小時以上，而且即使超過這樣長的使用時間，也只會對其亮度造成影響，只需更換背光燈管，便可恢復原來亮麗的色彩。這與背投是有本質的區(qū)別的，液晶背光燈是50000小時以上壽命，背投燈泡只有5000-8000小時，液晶背光燈一條只要幾十塊錢，背投燈泡高達上千塊錢，其優(yōu)劣則不言而喻。

    2、可視角度大。可視角度曾經是制約液晶的一個大問題，但經過技術的不斷發(fā)展，目前已經完全解決了這個問題。液晶拼接幕墻采用的DID液晶屏，其可視角達到雙170度以上。

    3、分辨率高、畫面亮麗。液晶的點距比等離子小得多，物理分辨率都可以輕易達到和超過高清標準，液晶的亮度和對比度都很高，色彩鮮艷亮麗，純平面顯示完全無曲率，圖像穩(wěn)定不閃爍。

    4、 超薄輕巧。液晶具有厚度薄，重量輕的特點，可以方便地拼接和安裝。40寸專用液晶屏，重量只有12.5KG，厚度不到10公分，這是其它顯示器件所不能比擬的。

    5、 功耗小，發(fā)熱量低。液晶顯示設備，小功率，低發(fā)熱一向為人所稱道，小尺寸液晶屏一般功率不大于35W，40寸以上液晶屏，其功率也只有150W左右，大約只有等離子的三分之一至四分之一。

    6、 無故障時間長，維護成本低。液晶是目前最穩(wěn)定最可靠的顯示設備，由于發(fā)熱量很小，器件很穩(wěn)定，不會因為元器件的損壞而造成故障。

    綜上所述，液晶拼接幕墻顯示效果絕佳，無出其右者。那么，液晶拼接幕墻系統(tǒng)有可用性、先進性、可靠性和經濟性如何呢？

    系統(tǒng)的可用性

    液晶拼接幕墻具有很大的組合空間：既可以采用小屏拼接、也可以采用大屏拼接；既可以一對一單屏拼接，也可以一對mХn整屏拼接；還可以大小屏混合拼裝�？梢愿鶕�(jù)客戶對液晶拼接幕墻系統(tǒng)提出的系統(tǒng)規(guī)模和應用要求，按照系統(tǒng)的使用環(huán)境，選擇合適的產品和拼接方式，設計具體實施方案，滿足系統(tǒng)的應用需求。

    可以根據(jù)用戶對輸入信號的要求，選擇不同的視頻處理系統(tǒng)，實現(xiàn)VGA、復合視頻、S-VIDEO（可選）、YPBPR/YCBCR（可選）或DVI（可選）信號輸入，滿足不同使用場合，不同信號輸入的需求。

    可以通過控制軟件，實現(xiàn)各種信號的切換、拼接成全屏顯示、任意組合顯示、圖像拉伸顯示、圖像漫游顯示、圖像迭加顯示等。

    因此，液晶拼接幕墻，可以因應客戶的不同需求，打造個性化系統(tǒng)，提供不同的實施方案和技術支持。

    系統(tǒng)的先進性

    據(jù)賽諾平板電視第3 季度季報顯示，2006年前3季度國內平板電視內銷出貨共計336萬臺，其中液晶電視內銷出貨280萬臺，同比增長209%；等離子電視內銷出貨56.5萬臺，同比增長28%。

    相對內銷市場，2006年平板電視出口市場的增長速度更為迅速。據(jù)海關數(shù)據(jù)，2006年前3季度我國平板電視出口量共計約982萬臺。其中液晶電視出口933萬臺，同比增長103%；等離子電視出口49萬臺，同比增長302%。

    據(jù)賽諾監(jiān)測數(shù)據(jù)，至2006年9月，40英寸以上(含40英寸)平板電視市場，等離子的銷量份額已被液晶電視壓至27%。

    由此可見，在平板顯示領域，液晶具有絕對的優(yōu)勢，并從以往的小尺寸向大尺寸發(fā)展，全面領先其它平面顯示技術。

    技術的先進性

    嵌入式液晶拼接幕墻以FPGA陣列為硬件基礎，采用并行高速圖形處理技術，實現(xiàn)了多路高速視頻信號的統(tǒng)一處理，從根本上取代插卡式拼接控制器，解決了VGA信號輸入數(shù)量受到限制的問題，它將液晶顯示技術、嵌入式硬件拼接技術、多屏圖像處理技術、信號切換技術等合為一體，具有功能強大、系統(tǒng)穩(wěn)定、操作簡單的功能特點。

    系統(tǒng)的可靠性

    監(jiān)視器、拼接幕墻一般要求一天24小時，一年365天連續(xù)工作，這就要求監(jiān)視器、拼接幕墻具有可靠性、穩(wěn)定性高等特點，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運行。

    影響系統(tǒng)可靠性主要包括溫升、結構、干擾、以及系統(tǒng)本身的使用壽命等。系統(tǒng)的發(fā)熱量大，將大大減少系統(tǒng)器件的使用壽命，而如果設備很重，則不利于安裝和使機構不堪重負。此外，系統(tǒng)的抗干擾能力也直接影響系統(tǒng)的可靠性。

    液晶拼接幕墻采用高可靠性的DID液晶屏，其中40″重量只有12.5KG，為目前同尺寸平板顯示設備中最輕的，功耗150W，如此低的能耗，其發(fā)熱量也非常小，以至于站在拼接幕墻前面，也感覺不到它的溫升。液晶獨特的顯示原理、全數(shù)字化的驅動系統(tǒng)，以及利用工程流體力學設計的空氣渦流散熱方法，確保幕墻的高可靠性和穩(wěn)定性，同時全鋼的幕墻機架和合理的工藝設計，使設備既無輻射也不受外界電磁場的干擾，穩(wěn)定可靠。

    由于低功耗、重量輕、壽命長，無輻射等特點，使液晶拼接幕墻可靠性極高，一般可正常工作5萬小時以上。

    系統(tǒng)的經濟性

    考慮系統(tǒng)的經濟性，應從性價比來考量，只有在高性能、高質量的前提下，系統(tǒng)的經濟性才有意義。

    目前市面上的等離子（PDP）的拼接幕墻，但其價格較高，一般一平方米的價格高達十幾萬，比液晶拼接幕墻還要貴，并且由于其固有的缺陷，性價比較低。而DLP電視墻雖然價格比較低，但一年光燈泡的更換費用就高達幾千塊每塊屏，一個幕墻加起少則幾萬，多則十幾萬，幾年下來，其費用驚人。

    液晶拼接幕墻，以其優(yōu)異的性能，合理的價格在國內外受到了廣泛的歡迎。其高達5-8萬小時的使用壽命，質量穩(wěn)定，維護費用低，是目前最具性價比的幕墻。

    液晶拼接幕墻的應用舉例