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大屏幕拼接技術介紹及比較
一、什么是大屏幕拼接
l 大屏幕拼接是由多個顯示單元以及圖像控制器構成的大屏幕顯示系統，一般用于一個畫面的超大屏幕顯示以及多個畫面的多窗口顯示（區別于多屏顯示）。所有輸入信號全部通過圖像控制器處理后分配輸出到每個投影單元，每個顯示畫面可以跨越顯示單元得邊界，但通常保證圖像單元之間最小的縫隙。
l 其顯示單元的顯示品質直接影響著整個拼接的效果，采用不同類型的顯示單元會得到大不相同的結果。圖像處理器是拼接系統的核心器件之一。其作用是將計算機、視頻、網絡等要顯示的信號送到圖像拼接控制器，經處理后的圖像信號被分別送到相應的顯示單元，每個顯示單元只顯示整個圖像的一個部分，全部顯示單元加在一起就構成了一幅完整的大畫面，大畫面的分辨率為每個顯示單元分辨率的倍數。每路信號的圖像均是以窗口的形式顯示在投影墻上。窗口位置、大小、數量可任意改變。大屏幕的管理是由軟件實現的。大屏幕管理軟件用以實現：拼接墻的調整、窗口管理、網絡控制、矩陣切換等功能。還可以預存一些常用的模式，使用時可隨時調用預存模式，即可實現預期效果，從而簡化了操作，提高了效率。
二、大屏幕拼接的系統架構
l 大屏幕拼接系統的架構主要分為四個部分
n 拼接顯示單元：即DLP/LCD/PDP顯示終端設備，一般有2×2、2×3、3×3等多種拼接形式，當然顯示單元也包括相關的拼接箱體和支撐件等。
n 拼接處理器： 處理器是拼接墻的核心，是將一個完整的圖像信號劃分后分配給視頻顯示單元，完成用多個普通視頻單元組成一個超大屏幕動態圖像顯示屏。拼接墻處理器可以實現多個物理輸出組合成一個分辨率疊加后的顯示輸出，使拼接墻構成一個超高分辨率、超高亮度、超大顯示尺寸的邏輯顯示屏，完成多個信號源在屏幕墻上的開窗、移動、縮放等方式的顯示功能。
n 拼接接口設備部分：包含音視頻、VGA、網絡、控制接口，主要連接各類輸入及輸出設備，對拼接墻的顯示內容進行控制和編輯。如音視頻矩陣等
n 拼接軟件部分：管理控制軟件來實現拼接墻的畫面顯示設定及各種功能，以及顯示內容的編輯處理，甚至是內容的在線更新。
l 大屏幕拼接三大技術的基本系統架構是類似的，但LCD和PDP的拼接系統在拼接處理器、多屏卡等處理部分相對DLP要簡單些，這主要得益于LCD、PDP顯示屏本身帶有信號處理功能。
l 大屏幕拼接系統定義為包括“顯示單元”、“處理器”、“接口設備”、“軟件”在內的整體大屏幕拼接系統。這其中最被關注的DLP/LCD/PDP顯示屏只是整體系統中的一部分，而整體大屏幕拼接系統的內涵更為豐富，包含周邊配套設備種類更多。
l 大屏幕拼接產品從最開始較為狹窄的專業級、高端的應用（如廣電、電力、電信領域等）已經擴展到今日的覆蓋公共管理、民生、能源、工業、商業、娛樂等幾十個細分應用領域，只要需要超過100英寸的高品質、持續工作的顯示畫面的場所，都是大屏幕拼接產品的舞臺。
三、大屏幕拼接系統類型簡介
顯示技術發展到今天，可謂是百家爭鳴、各有所長，特別是背投(DLP)、等離子(PDP)、液晶(LCD)的相續推出，向人們提供了對比選擇的空間。毫無疑問，更大、更薄，更先進是技術發展的方向，對于拼接幕墻(電視墻)，也從傳統的CRT向背投、等離子、液晶發展。
l 目前市場上常見的大屏幕拼接系統主要是DLP背投影拼接系統和DID拼接系統以及等離子（PDP）拼接系統
l DLP 是 Digital Light Processor 的簡稱，譯作數字光處理器。 DLP 技術是投影顯示領域劃時代的革命，它以 DMD（Digital Micromirror Device）數字微反射器作為光閥成像器件，采用數字光處理技術調制視頻信號，驅動 DMD 光路系統，通過投影鏡頭獲取大屏幕圖像。
l DID是Digital Information Display的簡稱，即數字信息顯示。是三星電子于2006年推出的新一代液晶顯示技術，廣泛應用于各行各業的安防監控、信息發布、廣告展示系統以及需要顯示設備的商業租賃等領域的液晶顯示器中。作為其獨有的顯示技術與普通的液晶顯示器的不同在于改善了液晶分子排列結構,可以橫向縱向吊頂放置。高亮度，高清晰度（1080P），超長壽命，運行穩定，維護成本低。
l PDP 是Plasma Display Panel 的簡稱，即等離子顯示屏。 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。目前，國內外，用于拼接的等離子面板大都由韓國歐麗安公司提供，歐麗安生產的42英寸M-PDP等離子面板，采用歐麗安獨有DZF(Dead-Zone Free)工藝生產，成功去除普通等離子面板四周3~4厘米寬的玻璃邊，即所謂的"顯示死區"，屏幕邊緣每一個像素點都可清晰顯示。拼接后，各顯示單元之間縫隙小于3mm，實現最佳的等離子拼接效果，幕墻畫面完美無缺。
四、DLP、DID、PDP拼接技術比較
l DLP背投是目前大屏幕拼接市場上的主流產品，主要得益于DLP光機采用的DMD芯片的長壽命和DLP光機可以滿足長時間連續開機的需求，以及DLP拼接單元可以將單元之間的拼接縫隙降到0.3毫米，但DLP拼接存在需要定期更換燈泡和厚度厚的問題，而且用于監控時由于各監控點照度不同導致屏幕的亮度不同，由此引起燈泡的亮度衰減不同，所以DLP拼接墻在使用一個月以后，墻體各單元之間的色彩一致性幾乎是無法調整的，除非全部更換所有墻體單元的燈泡，這一點是DLP拼接墻無法克服的問題，所有的DLP拼接墻工程幾乎都是一個月工程或形象工程，要達到真正的實際想象效果，任何一個用戶都無法承擔后期昂貴的燈泡更換費用和人員對設備的調整維護費用，這也是歐美國家幾乎全部棄用DLP作為大屏幕拼接墻的真正原因。
n 優點：單元之間拼接縫隙小，<0.3mm。 數字化顯示亮度衰減慢；像素點縫隙小，圖像細膩；適合長時間顯示計算機和靜態圖像；
可靠性高，耗電低。
n 缺點：亮度低、厚度大、重量大、色彩一致性差、后期維護成本昂貴。
l 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。當向電極上加入電壓，放電空間內的混合氣體便發生等離子體放電現象，也稱電漿效應。等離子體放電產生紫外線，紫外線激發涂有紅綠藍熒光粉的熒光屏，熒光屏發射出可見光，顯現出圖像。
n 優點：單屏均勻度高；安裝初期亮度高；單元之間拼接縫隙小，可以降到3毫米，動態圖像好。
n 缺點：耗電量大、屏體容易燒灼、故障率高、壽命低、分辨率低、有輻射，長時間使用亮度衰減不一致、色彩不一致，無法連續工作，使用成本高。
l 液晶是利用液狀晶體在電壓的作用下發生偏轉的原理。由于組成屏幕的液狀晶體在同一點上可以顯示紅、綠、藍三基色，或者說液晶的一個點是由三個點疊加起來的，它們按照一定的順序排列，通過電壓來刺激這些液狀晶體，就可以呈現出不同的顏色，不同比例的搭配可以呈現出千變萬化的色彩。液晶本身是不發光的，它靠背光管來發光，因此液晶屏的取決于背光管。由于液晶采用點成像的原因，因此屏幕里面構成的點越多，成像效果越精細，縱橫的點數就構成了液晶電視的分辨率，分辨率越高，效果越好。
n 優點：高分辨率、色彩一致性好、厚度薄、重量輕、低能耗、長壽命、無輻射、維護成本低。
n 缺點：拼接縫隙稍大．但目前我司以可做雙邊拼縫僅6.7mm或更窄。
l DLP、PDP、DID參數對比
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產品類型 |
LCD液晶拼接 |
PDP等離子拼接 |
DLP背投拼接 |
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顯像部件 |
液晶面板 |
等離子氣體 |
電子微鏡 |
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光源 |
熒光燈 |
氣體發光 |
金屬鹵素或UHP燈 |
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信號處理方式 |
數字 |
數字 |
數字 |
|
亮度均勻性 |
很好 |
很好 |
不理想 |
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亮度 |
500~1000LM |
1000LM |
450LM |
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圖像對比度 |
1500:1~3000:1 |
10000:1 |
750:1 |
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可視角度 |
178度 |
160度 |
水平130° 垂直110° |
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物理分辨率 |
≥1366×768 |
853×480 |
1024×768 |
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圖像清晰度 |
很好 |
一般 |
根據會聚調節情況 |
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色彩還原性 |
極佳 |
較好 |
一般 |
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顯像部件損壞 |
無 |
屏幕灼傷 |
燈泡以及色輪 |
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光源壽命 |
5~6萬小時 |
6萬小時 |
3000~5000小時 |
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重量 |
輕 |
輕 |
笨重 |
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工作可靠性 |
穩定 |
不適合固定圖像 |
色輪高速旋轉易壞 |
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維護工作量 |
基本無 |
需返廠修復 |
較大 |
1、高亮度、高對比度、高色彩飽和度
對比度對視覺效果的影響非常關鍵，一般來說對比度越大，圖像越清晰 醒目，色 彩也越鮮明艷麗；而對比度小，則會讓整個畫面都灰蒙蒙的。 高對比度對于圖像的清晰度、細節表現、灰度層次表現都有很大幫助。對比度對于動態視頻顯示效果影響要更大一些，由于動態圖像中明暗轉換比較快，對比度越高，人的眼睛越容易分 辨出這樣的轉換過程 ）
所謂的飽和度，指的其實是色彩的純度，純度越高，表現越鮮明，純度 較低， 表現則較黯淡。液晶的色彩飽和度（Color Gamut），又名液晶開率（Aperture Ratio）
2、窄邊設計
液晶產品在擁有超大顯示面積的同時，還有厚度薄，重量輕等優勢，可 以方便地拼接、安裝。拼接專用的液晶屏，其優秀的窄邊設計，使其單 片的邊緣甚至在1公分以下，這樣小的邊緣效果不會影響整個顯示屏的 整體顯示效果
3、拼接方式可選
液晶拼接墻的拼接數量可任意選擇（行(m)×列(n)），屏的大小亦有多種 選擇，以滿 足不同使用場合的需求
4、 靈活多變的拼接顯示組合功能
據不同用戶的要求進行個性化設計，選擇單屏顯示、整屏顯示、任意組合顯示、圖 像漫游、圖像疊加等功能。
5、先進的屏幕參數高校功能
針對液晶拼接幕墻使用液晶屏和驅動電路可能存在參數不一致問題，液晶拼接墻系統具有亮度、對比度、色度、白平衡的調整功能，調試后，參數自動保存，從而保 證了整幅拼接屏幕的色彩一致性和亮度的均勻性。
6、 環保健康
與背投式（包括CRT背投、DLP等）拼接墻相比，LCD液晶拼接墻發 熱量小、無 輻射、無閃爍、不傷眼、不含有害物質（如鉛、汞、鎘和鉻 等），是新一代的環保 健康拼接墻。
7、壽命長，維護成本低
液晶顯示技術是目前最優異的平板顯示技術之一，拼接墻使用的液晶單元的燈管具有超過80000小時的使用壽命且長時間工作后圖像穩定沒任何變化！
附一：DID的特點
1) 高亮度
與TV和PC液晶屏相比，DID液晶屏擁有更高的亮度。TV或PC液晶屏的 亮度一般只有250~300cd/m2，而DID液晶屏的亮度可以達到700 cd/m2 以上。
2) 高對比度
DID 液晶屏具有1200：1，甚至達10000：1對比度，比傳統PC或TV液晶 屏要高出一倍以上，是一般背投的三倍。
（對比度對視覺效果的影響非常關鍵，一般來說對比度越大，圖像越清晰醒目，色 彩也越鮮明艷麗；而對比度小，則會讓整個畫面都灰蒙蒙的。高對比度對于圖像的 清晰度、細節表現、灰度層次表現都有很大幫助。對比度對于動態視頻顯示效果影 響要更大一些，由于動態圖像中明暗轉換比較快，對比度越高，人的眼睛越容易分 辨出這樣的轉換過程 ）
3) 更好的彩色飽和度
目前普通CRT的彩色飽和度只有50％左右，而DID 可以達到80%-92%的高彩色飽和度，這得益于為DID產品專業開發的色彩校準技術，通過這個技術，除了對靜止畫面進行色彩校準外，還能對動態畫面進行色彩的校準，這樣才能確保畫面輸出的精確和穩定。（所謂的飽和度，指的其實是色彩的純度，純度越高，表現越鮮明，純度較低，表現則較黯淡。液晶的色彩飽和度（Color Gamut），又名液晶開口率（Aperture Ratio） ）
4) 更寬的視角
PVA（Patterned Vertical Alignment）技術即“圖像垂直調整技術”，利用這種技術，可視角度可達雙178° (橫向和縱向)。
5) 可靠性更好
普通液晶屏為電視，PC顯示器設計，不支持日夜連續使用，DID液晶屏為監控中心、展示中心設計，支持在365x24小時連續使用。
6) 純平面顯示
LCD是平板顯示設備的代表，是真正的純平顯示器，完全無曲率大畫面，無變形失真。
7) 超薄窄邊設計
DID46寸，拼接邊框物理寬度6.7mm，視覺寬度7.3mm，目前市面上最新的55寸，拼接邊框寬度可以做到5.5mm。
8) 亮度均勻，影像穩定不閃爍
由于LCD每一個點在接收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，而不像CRT那樣需要不斷刷新象素點。因此，LCD亮度均勻、畫質高而且絕對無閃爍。
9) 120HZ倍頻刷新頻率
10) 更長使用壽命
普通的NB、PC及TV使用的LCD液晶屏其背光源的使用壽命為1萬至3萬小時，而DID 液晶屏背光源的使用壽命均可達5-10萬小時以上，這就確保了拼接顯示屏使用的每片液晶屏在長時間使用后的亮度、對比度和色度的一致性，并且確保顯示屏的使用壽命不低于5萬小時。
