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55英寸3x3 LCD(LED光源)液晶拼接大屏幕顯示系統技術方案
在大型監控或高端會議等項目中,如果需要大視野的屏幕,拼接技術的應用就勢在必然。這里就大屏拼接系統最核心的大屏拼接器和屏幕顯示單元做個簡單的概述:
目前大屏拼接使用的顯示單元主要有DLP 背投、PDP等離子顯示器、LCD液晶顯示器三種。
DLP 是Digital Lighting Progress的縮寫。它的意思為數字光處理,也就是說這種技術要先把影像訊號經過數字處理,然后再把光投影出來。它是基于德儀公司開發的數字微反射鏡器件 —DMD 來完成顯示數字可視信息的最終環節,而 DMD 則是 Digital Micromirror Device 的縮寫,字面意思為數字微鏡元件,這是指在 DLP 技術系統中的核心 —— 光學引擎心臟采用的數字微鏡晶片,它是在 CMOS 的標準半導體制程上,加上一個可以調變反射面的旋轉機構形成的器件。
說得更具體些,就是 DLP 投影技術是應用了數字微鏡晶片(DMD)來做主要關鍵元件以實現數字光學處理過程。其原理是將光源藉由一個積分器(Integrator),將光均勻化,通過一個有色彩三原色的色環(Color Wheel),將光分成R、G、B三色,再將色彩由透鏡成像在 DMD 上。以同步訊號的方法,把數字旋轉鏡片的電訊號,將連續光轉為灰階,配合R、G、B三種顏色而將色彩表現出來,最后在經過鏡頭投影成像。
DLP相對于其他兩種拼接的優點在于其拼縫小,操作維護簡單。但是其缺點也是顯而易見的:譬如體積與重量過大,各項關鍵技術指標均遠不及液晶和等離子,其最大的缺陷就是運行成本高:且長時間不間斷工作更會加快DLP背投燈泡老化速度,背投燈泡只有幾千小時壽命,如果一天二十四小時運行,幾個月便需要更換背投燈泡,給用戶帶來不小的運營開支。
PDP即是Plasma Display Panel,也就是等離子顯示屏,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,四周經氣密性封接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。氣體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。當每一顏色單元實現 256 級灰度后再進行混色,便實現彩色顯示。
其技術原理為,由于 PDP 中發光的等離子管在平面中均勻分布,這樣顯示圖像的中心和邊緣完全一致,不會出現扭曲現象,實現了真正意義上的純平面并且沒有任何圖像失真。由于其顯示過程中沒有電子束運動,不需要借助于電磁場,因此外界的電磁場也不會對其產生干擾,具有較好的環境適應性。
PDP 是一種自發光顯示技術,不需要背景光源,因此沒有視角和亮度均勻性問題。而三色熒光粉共用同一個等離子管的設計也使其避免了聚焦和匯聚問題,可以實現非常清晰的圖像。但是等離子高電壓高耗電,能耗大,壽命有先天不足,使用 5000 ~ 10000 小時后屏幕亮度就會衰減一半,并難以在海拔 2500 米 以上正常工作。
LCD意即Liquid Crystal Display,是利用液狀晶體在電壓的作用下發生偏轉的原理進行顯示的技術。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,具有顏色鮮艷、高亮度、高對比度、高分辨率、厚度薄、重量輕、低能耗、長壽命、無輻射等優點。
LCD液晶拼接目前以韓國三星的DID為代表,雖然拼接市場上還有SHARP、LG、美佳愛等品牌,但是DID以其優良的性價比在LCD平板拼接技術中一枝獨秀,其厚度薄、重量輕、低能耗、長壽命、無輻射等優點,而且其畫面細膩、分辨率高,各項關鍵性能指標的優秀表現,已使它成為發展主流,前景看好。
作為拼接顯示終端,LCD盡管有上述優點,但是作為拼接顯示單元,其缺點也是致命的:那就是目前其拼縫教大,三星的DID拼接單元綜合拼縫達到22MM,在這三種拼接顯示單元中最大,令許多用戶不得不忍痛舍棄。
隨著用戶需求的不斷提高,畫面更加清晰細膩,拼接縫隙更加小的拼接技術已經成為廣大用戶的共同追求。
3. 美佳愛拼接單元的主要特點
作為顯示技術行業的領導者,美佳愛一直致力于滿足客戶不斷增長的技術需求,并于今年推出LED直下式背光源拼縫僅5.3mm的LCD窄邊拼接單元。LED窄邊拼接單元的主要特點如下:
1.采用LED直下式背光源DID面板
三星獨創的DID(Digital Information Display)面板技術成為顯示產業矚目的焦點。DID面板的革命性突破在于超高亮度、超高對比度、超耐用性以及超窄邊應用,解決了液晶顯示應用于公共顯示和數字廣告標牌的技術障礙。一般來說,電視或電腦所用液晶屏的亮度只有250~300cd/m2,采用LED直下式背光源DID面板的液晶屏幕亮度則高達700 cd/㎡,對比度高達3000:1,比傳統電腦或電視液晶屏要高出一倍,是一般背投的三倍。因此,采用DID面板的專業液晶顯示器即使是在戶外的強光照射下也清晰可見。目前,廣州美佳愛的專業顯示解決方案大多是基于該技術的延展應用。
2.高亮度
與TV和PC液晶屏相比,美佳愛 LCD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/㎡,而美佳愛 LCD液晶屏的亮度可以達到700 cd/㎡(55〞)。
3.高對比度
美佳愛 液晶屏具有3000:1(55〞)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。
4.更好的彩色飽和度
目前普通CRT的彩色飽和度只有50%左右,而美佳愛 LCD可以達到92%的高彩色飽和度,這得益于為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。
5.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°以上(橫向和縱向)。
6.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,美佳愛液晶屏為監控中心、展示中心設計,支持在7x24小時連續使用。
7.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。內置了美佳愛美佳愛視頻拼接矩陣處理器,因此可以在不借助外接拼接處理器的情況下實現最多達15×15來顯示整屏或分屏畫面的巨型拼接視頻墻
8.超薄窄邊設計
美佳愛 DID LCD拼接單元憑借獨特的設計和精湛的制造工藝,其邊框結構與以往的DID拼接單元產生了質的飛躍:FT-P55SL系列屏左邊及上邊框厚度為3.6mm;右邊及下邊框厚度為1.7mm;綜合拼接邊框厚度僅僅5.3mm,光學接縫也只有5.5mm,能為拼接用戶帶來完美的視覺享受。
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。55英寸LED直下式背光源拼接屏體四周無超窄邊46英寸拼接屏"暗影"現象。
9. 60HZ倍頻刷新頻率
SAMPLES公司在DID LCD產品中融入獨有的數字自然影像引擎技術,為您創造出逼真的影像,不受輸入信號或是噪音水平的干擾。60Hz倍頻液晶顯示技術,能有效解決圖像快速運動過程中的拖尾和模糊,增強圖像的清晰度和對比度,使畫面更清澈,人眼長時間觀看也不易疲勞。
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 LCD液晶屏背光源的使用壽命均可達6萬小時以上,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6萬小時。
系統組成
3.1. 系統需求
隨著自動化和信息技術的飛速發展,xx需要建立一面拼接大屏幕,其中大屏幕顯示系統作為集中信息顯示的交流平臺,可以將各種計算機圖、文信息和視頻信號等進行集中顯示,在信息反饋等方面都起到了重要作用。
為了滿足監控中心集中信息顯示的要求,需要建立LCD大屏幕顯示系統。并有以下需求:
?可靠性高,安全性高,操縱靈活,容易擴展,方便整合
系統應采用先進的技術和系統結構,提高系統可靠性和安全性,不能對其他子系統造成安全影響和環境影響。減少故障帶來的影響;提供冗余配置,具備模塊設計,具備擴展能力;采用統一的控制管理系統,可以靈活操作,同時提供二次開發接口,方便和其他系統進行整合。
?圖像顯示效果清晰穩定
圖像顯示效果清晰,屏幕亮度高顯示均勻,色彩還原真實,圖像失真小,顯示穩定性高,使用壽命長,能滿足7×24小時長期連續顯示的要求。
?各種顯示信號的接入能力
能夠顯示Windows、UNIX、Linux等主流操作系統的計算機圖像信號,能夠顯示PAL/NTSC/SECAM/1080p/1080i/720p等各種視頻信號,通過網絡途徑,可以實現網絡信號顯示、高分辨率應用畫面和視頻圖像的顯示。
?統一顯示和功能分區顯示
整個顯示系統可作為統一顯示平臺整屏各種信號。同時,可分為多個功能區,各功能區將按照職能需要顯示各種信號。
?統一管理和分區獨立管理
整個顯示系統可作為統一平臺進行管理,如在全屏任意位置調用任意信號顯示等。同時,各功能區可獨立管理,如對所在區域進行開關機、在該區域內調用顯示信號等。
?高分辨率圖形顯示
整個顯示系統能提供分辨率疊加的高分辨率統一顯示平臺,能夠顯示高分辨率圖形。
?輸入信號擴展能力
整個顯示系統對輸入信號數量留有一定的余地,日后能夠擴展信號接入能力。
基于上述的要求,我們提出如下的設計思路:
使用基于美佳愛 技術的LCD顯示單元組成大屏幕顯示墻體,提供良好的信號處理能力和顯示效果;
使用美佳愛多屏處理器完成高分辨率顯示平臺,并提供各種視頻信號、計算機信號、網絡信號的處理和顯示。
通過美佳愛大屏幕顯示系統專用控制軟件美佳愛實現對大屏幕的整體控制和管理,同時提供多用戶分區的控制和管理。
考慮到顯示系統的重要性和安全性,顯示單元提供各種視頻、RGB信號接口,可直接接入各種視頻、RGB信號,作為系統冗余顯示。
視頻信號,如攝像機,DVD等信號,可通過視頻矩陣進行切換,接入美佳愛series/美佳愛多屏處理器和顯示單元中的信號輸入接口。
RGB信號可通過RGB矩陣進行切換,接入多屏處理器和顯示單元中的信號輸入接口。
3.2設計標準
美佳愛公司提供的投標方案和工程過程中的所有活動均遵守國家現行的規范與標準,系統包括但不限于從設計、檢驗、安裝等方面,均遵照國家現行的技術規范與標準。對我國未制定的規范,對應參照國際標準執行。
3.2.1設計依據
《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T15-92
《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95
《智能建筑設計規范》GB50045-95
《工業企業通訊設計規范》GBJ42-81
《工業企業通信接地設計規范》GBJ115-87
《廳堂擴聲系統聲