液晶拼接幕墙技术应用
2016-04-27 18:59
随着液晶显示技术、嵌入式硬件拼接技术、多屏图像处理技术、信号切换技术等电视幕墙相关技术的发展，新型拼接幕墙在工程应用的终端大屏幕显示设备中得到迅速普及，特别是嵌入式液晶拼接幕墙，虽推出市场的时间不长，但受到了广泛欢迎。液晶拼接幕墙作为平安城市指挥中心、铁路（地铁）、港口、码头监视系统、智能交通管理监控中心、国防或军事监视系统、电力调度监控系统、大型厂矿监控系统、金融管理监控系统、电视台或大型演播中心监视幕墙、大型演出场所背景幕墙、视频会议等信息汇集、处理的关键显示设备，具有将各类计算机模拟/数字信号、复合视频信号、色差信号等在大屏幕上显示，并实现信号的切换、叠加、组合等功能。液晶（LCD）拼接幕墙是区别于背投（DLP）电视墙、等离子（PDP）电视墙的高新技术拼接幕墙，本文具体阐述其实施的技术优势，并通过具体实施例加以说明。
一、拼接幕墙概述
众所周知，当前在拼接大屏显示领域各厂商及各种各样的技术，可谓百花齐放，各领风骚，但归根到底，可以分为三大技术，其中，又以液晶拼接幕墙最具发展优势。
1、 背投拼接幕墙
DLP的技术原理很简单，在背投单元内部设置一部投影机，发出的图像经透镜放大后通过镜片反射投影到屏幕背面，就是背投。DLP拼接幕墙本身分类繁多，各种技术名词层出不穷，但总结起来，其突出的特点是单元尺寸大、技术相对比较成熟，拼接缝较小；其主要缺点体积大、寿命短、画面质量不高。
2、 等离子幕墙
PDP等离子作为家用于显示动态图像时，由于在使用初期有高亮度、高对比度、高色域、宽视角等特点而受到不少用户的好评，但应用于安全防范领域或需要长时间显示静态图像或者图文时，例如用来做监视器或者拼接成电视幕墙，则存在严重的缺陷：显示静态图像容易产生残影甚至烧屏，即出现所谓的等离子烙印，亮度衰减较快，一旦出现烙印或亮度下降后不可恢复；可靠性较低，耗电相较其他技术偏高。目前，已有专门用于拼接的42"屏上市，（其边框间隔约5mm），但价格比较昂贵。在现今技术水平下，PDP无法克服的缺点严重阻碍了其在商用大屏幕显示市场的应用。
3、液晶拼接幕墙
液晶是当今最高端、最理想的显示设备，其优异的性能，已经获得了广泛认可。液晶拼接幕墙采用液晶屏作为拼接单元，克服了DLP和PDP幕墙的缺点，提供了一种性能优异，使用灵活的拼接幕墙。
当然，由于目前液晶产品的背光源发光体仍采用阴极真空管（CCFL），其灯管两端的灯丝及管座限制了液晶板的尺寸，目前拼屏所用的DID液晶屏的边框仍有4mm-10mm的宽度，因此拼接缝稍大是液晶拼接幕墙的缺点，但随着LED背光源技术的投入，这一缺陷将会得到明显的改善。
二、液晶拼接幕墙的技术优势
LCD产品相对于DLP产品、PDP产品在使用效果，技术参数方面的优势，已是众所周知的事实，不必再说。下面我重点谈一下在大屏幕拼接领域所具有的两大优势。
1、大小尺寸组合，使用更加灵活
液晶各种尺寸齐全，大小随意。LCD拼接幕墙，除了拼接数量任意选择外[行（m）×列（n）]，屏的大小亦有多种选择，且可以混合拼接，这就满足了不同使用场所的需要。
我们知道，拼接幕墙除了要实现整屏大屏幕显示，也要实现多路小屏幕显示。例如某一交通监控中心的拼接幕墙，更多的时候要求实现同时观看到所有监控点的画面，当某一监控点出现异常情况，可以迅速放大至全屏供监控中心所有人同时观看。这就要求在实际运用中，拼接幕墙在大画面和小画面均应该达到良好的显示效果。
DLP背投和PDP等离子拼接幕墙，其单元大小尺寸较大，有的可达100寸甚至150寸，这固然在显示大画面时某种程序减少拼接缝，但由于其分辨率较低，如果使用画面分割器，达到显示多路画面的目的，其效果很不理想，而且由于增加了设备，对系统的成本和稳定性都造成了很大的影响。其结果是DLP拼接幕墙只能用于显示一幅大画面，而众多的监控点小画面还是需要采用液晶监视器或者其他监视器进行显示，信号切换频繁，效果很不理想。
液晶拼接幕墙，无有此类问题。我们知道液晶显示单元相对而言，尺寸是比较小的，但分辨率是最高的，且可以大小尺寸混合拼接，这有利于用户根据实际使用需要，合理地安排拼接的方案，达到大小配合，各得其宜的效果。
2、稳定寿命超长，维护成本很低
相对于DLP和PDP，液晶的使用寿命是非常长的，而且功率较低，发热量不大，故障率很低。PDP等离子易产生等离子烙印，其动态显示寿命可能可达几万小时，但在显示高亮度静态图像时，则可能在五千小时后便会出现屏幕灼伤；而DLP的灯泡寿命仅有三千至五千小时，因此，建议在需要24小时连续使用的安防监控大屏拼接幕墙的选择上，应尽量考虑选择液晶拼接幕墙，以提高使用效率，降低使用成本和维护成本。
三、液晶拼接幕墙工程案例分析
下面以某工程案例来具体说明液晶拼接幕墙的运用情况：
1、液晶系统包括如下模块
按用户需求专门设计的机柜一套
DID LCD显示单元（19"和40"）
液晶拼接幕墙控制模块
视频矩阵
VGA分配器
基于Windows平台的控制软件
2、方案概述
本方案采用40寸显示单元做2×2居中拼接，两边3×3拼接。
设计图如图1：
40″DID TFT LCD 单元主要技术指标
屏幕高宽比： 16 : 9
亮度： 800cd/m2
分辨率： 1366×768
对比度： 1300：1
像素尺寸：0.648 mm×0.216mm
长×宽（液晶屏）：911.7mm×524.2mm
厚度（液晶屏）： 58.7mm
色彩：16.7M
可视角： ±178o
拼接屏缝宽度：25mm
19" DID TFT LCD 单元主要技术指标
屏幕高宽比： 5 : 4
亮度： 300cd/m2
分辨率： 1280×1024
对比度： 700 : 1
长×宽：396mm×324mm
厚度： 16.5mm
重量：2.3KG
色彩：16.7M
可视角： ±178o
水平拼接缝隙：23mm
垂直拼接缝隙：20mm
3、拼接控制模块
拼接控制模块，支持复合视频输入和计算机VGA信号输入。
4、视频矩阵
24进24出视频矩阵
5、VGA分配器
1进24出VGA分配器
6、控制软件
自主开发22路控制软件
7、系统连线
拼接单元结构图
系统连线图 （如图所示）
功能实现
1、计算机接收卫星信号传输回来的图像，由计算机将图像信号通过模拟RGB传输到拼接幕墙。实现卫星信号传输回来的图像显示功能。
2、拼接幕墙可以支持视频会议系统输出的模拟RGB信号的显示。
拼接幕墙的模拟RGB输入路数可以按照需求任意扩展。
3、视频信号全路数监视，任一路切换至大屏显示，支持图像漫游，大小任意拉伸、任意组合显示。
4、支持个人PC机控制，支持笔记本控制，系统控制系统安装在WINDOWS操作系统下。
5、支持每个单元独立参数调整，参数调整项包括亮度、对比度、色彩等。
结束语
液晶拼接幕墙，是当今最实用、最先进、最可靠、最经济的大屏幕终端显示设备。它的出现，解决了传统电视幕墙的各种缺陷，为方便、全面、实时地显示各系统视频信息，特别是远程实时指挥，调度等工程应用提供了最好的大屏幕显示系统。
一、拼接幕墙概述
众所周知，当前在拼接大屏显示领域各厂商及各种各样的技术，可谓百花齐放，各领风骚，但归根到底，可以分为三大技术，其中，又以液晶拼接幕墙最具发展优势。
1、 背投拼接幕墙
DLP的技术原理很简单，在背投单元内部设置一部投影机，发出的图像经透镜放大后通过镜片反射投影到屏幕背面，就是背投。DLP拼接幕墙本身分类繁多，各种技术名词层出不穷，但总结起来，其突出的特点是单元尺寸大、技术相对比较成熟，拼接缝较小；其主要缺点体积大、寿命短、画面质量不高。
2、 等离子幕墙
PDP等离子作为家用于显示动态图像时，由于在使用初期有高亮度、高对比度、高色域、宽视角等特点而受到不少用户的好评，但应用于安全防范领域或需要长时间显示静态图像或者图文时，例如用来做监视器或者拼接成电视幕墙，则存在严重的缺陷：显示静态图像容易产生残影甚至烧屏，即出现所谓的等离子烙印，亮度衰减较快，一旦出现烙印或亮度下降后不可恢复；可靠性较低，耗电相较其他技术偏高。目前，已有专门用于拼接的42"屏上市，（其边框间隔约5mm），但价格比较昂贵。在现今技术水平下，PDP无法克服的缺点严重阻碍了其在商用大屏幕显示市场的应用。
3、液晶拼接幕墙
液晶是当今最高端、最理想的显示设备，其优异的性能，已经获得了广泛认可。液晶拼接幕墙采用液晶屏作为拼接单元，克服了DLP和PDP幕墙的缺点，提供了一种性能优异，使用灵活的拼接幕墙。
当然，由于目前液晶产品的背光源发光体仍采用阴极真空管（CCFL），其灯管两端的灯丝及管座限制了液晶板的尺寸，目前拼屏所用的DID液晶屏的边框仍有4mm-10mm的宽度，因此拼接缝稍大是液晶拼接幕墙的缺点，但随着LED背光源技术的投入，这一缺陷将会得到明显的改善。
二、液晶拼接幕墙的技术优势
LCD产品相对于DLP产品、PDP产品在使用效果，技术参数方面的优势，已是众所周知的事实，不必再说。下面我重点谈一下在大屏幕拼接领域所具有的两大优势。
1、大小尺寸组合，使用更加灵活
液晶各种尺寸齐全，大小随意。LCD拼接幕墙，除了拼接数量任意选择外[行（m）×列（n）]，屏的大小亦有多种选择，且可以混合拼接，这就满足了不同使用场所的需要。
我们知道，拼接幕墙除了要实现整屏大屏幕显示，也要实现多路小屏幕显示。例如某一交通监控中心的拼接幕墙，更多的时候要求实现同时观看到所有监控点的画面，当某一监控点出现异常情况，可以迅速放大至全屏供监控中心所有人同时观看。这就要求在实际运用中，拼接幕墙在大画面和小画面均应该达到良好的显示效果。
DLP背投和PDP等离子拼接幕墙，其单元大小尺寸较大，有的可达100寸甚至150寸，这固然在显示大画面时某种程序减少拼接缝，但由于其分辨率较低，如果使用画面分割器，达到显示多路画面的目的，其效果很不理想，而且由于增加了设备，对系统的成本和稳定性都造成了很大的影响。其结果是DLP拼接幕墙只能用于显示一幅大画面，而众多的监控点小画面还是需要采用液晶监视器或者其他监视器进行显示，信号切换频繁，效果很不理想。
液晶拼接幕墙，无有此类问题。我们知道液晶显示单元相对而言，尺寸是比较小的，但分辨率是最高的，且可以大小尺寸混合拼接，这有利于用户根据实际使用需要，合理地安排拼接的方案，达到大小配合，各得其宜的效果。
2、稳定寿命超长，维护成本很低
相对于DLP和PDP，液晶的使用寿命是非常长的，而且功率较低，发热量不大，故障率很低。PDP等离子易产生等离子烙印，其动态显示寿命可能可达几万小时，但在显示高亮度静态图像时，则可能在五千小时后便会出现屏幕灼伤；而DLP的灯泡寿命仅有三千至五千小时，因此，建议在需要24小时连续使用的安防监控大屏拼接幕墙的选择上，应尽量考虑选择液晶拼接幕墙，以提高使用效率，降低使用成本和维护成本。
三、液晶拼接幕墙工程案例分析
下面以某工程案例来具体说明液晶拼接幕墙的运用情况：
1、液晶系统包括如下模块
按用户需求专门设计的机柜一套
DID LCD显示单元（19"和40"）
液晶拼接幕墙控制模块
视频矩阵
VGA分配器
基于Windows平台的控制软件
2、方案概述
本方案采用40寸显示单元做2×2居中拼接，两边3×3拼接。
设计图如图1：
40″DID TFT LCD 单元主要技术指标
屏幕高宽比： 16 : 9
亮度： 800cd/m2
分辨率： 1366×768
对比度： 1300：1
像素尺寸：0.648 mm×0.216mm
长×宽（液晶屏）：911.7mm×524.2mm
厚度（液晶屏）： 58.7mm
色彩：16.7M
可视角： ±178o
拼接屏缝宽度：25mm
19" DID TFT LCD 单元主要技术指标
屏幕高宽比： 5 : 4
亮度： 300cd/m2
分辨率： 1280×1024
对比度： 700 : 1
长×宽：396mm×324mm
厚度： 16.5mm
重量：2.3KG
色彩：16.7M
可视角： ±178o
水平拼接缝隙：23mm
垂直拼接缝隙：20mm
3、拼接控制模块
拼接控制模块，支持复合视频输入和计算机VGA信号输入。
4、视频矩阵
24进24出视频矩阵
5、VGA分配器
1进24出VGA分配器
6、控制软件
自主开发22路控制软件
7、系统连线
拼接单元结构图
系统连线图 （如图所示）
功能实现
1、计算机接收卫星信号传输回来的图像，由计算机将图像信号通过模拟RGB传输到拼接幕墙。实现卫星信号传输回来的图像显示功能。
2、拼接幕墙可以支持视频会议系统输出的模拟RGB信号的显示。
拼接幕墙的模拟RGB输入路数可以按照需求任意扩展。
3、视频信号全路数监视，任一路切换至大屏显示，支持图像漫游，大小任意拉伸、任意组合显示。
4、支持个人PC机控制，支持笔记本控制，系统控制系统安装在WINDOWS操作系统下。
5、支持每个单元独立参数调整，参数调整项包括亮度、对比度、色彩等。
结束语
液晶拼接幕墙，是当今最实用、最先进、最可靠、最经济的大屏幕终端显示设备。它的出现，解决了传统电视幕墙的各种缺陷，为方便、全面、实时地显示各系统视频信息，特别是远程实时指挥，调度等工程应用提供了最好的大屏幕显示系统。
