浅析安防大屏幕拼接墙的发展趋势

　　随着社会经济不断发展，人们在日常工作、生活中对各种信息的显示需求越来越大，这大大促进了大屏幕拼接墙的应用。简单地讲，大屏幕拼接墙是一种集成显示系统，比较常用的是投影和LED两大类。其中，投影目前常用到的有LCD、DLP和LCOS三种技术。使用投影技术的拼接墙价格相对较低，并且画面的质量和稳定性都比较高，因此性价比最高，是目前拼接墙领域的主流产品。LED拼接墙虽然价格比较高，但因为其耐受日晒和风雨的特点，被广泛的用于室外进行数字显示。除此之外，还有LCD液晶和PDP等离子技术。

　　中国电子视像行业协会大屏幕投影显示分会秘书长赵汉鼎先生说过，“拼接墙不是可有可无的，而是可以大大地提高工作效率。比如在公共交通调度部门，使用拼接墙可以同时显示很多画面，从而对各个路段的交通状况都一目了然，便于指挥调度。”可见，拼接墙在指挥调度等大型部门与场所正发挥着重要的作用。

　　目前，大屏幕拼接系统已广泛应用于展览会馆、运动场馆、新闻中心、电视台演播厅、气象台、火车站、机场、娱乐广场、军队作战指挥中心、交通指挥系统、公安110指挥系统、电力调度、防汛调度、购物中心、银行、户外广告等。由于每个行业情况不同，应用的方式各有特点。另外，不同类型的拼接墙也都具备各自不同的优势，同时也有各自的特定需求环境。因此，应用发展中伴随着产品的发展，未来拼接墙方向发展如何，都与应用密切相关。

　　多元化发展

　　各种类型的拼接墙是不同的技术在进行竞赛。可以看到，在小尺寸监控方面LCD液晶拼接墙将成为未来的主流，大尺寸方面DLP仍是以后的发展方向。

　　DLP背投式拼接墙虽存在尺寸大、寿命短等缺陷，但因其拼缝小、视觉效果好等优势，仍占目前的主要市场。此外，DLP的发展时间较久，推广幅度也较大，虽在大范围使用过程中暴露一些弊端，但DLP厂家也在逐步提高技术，尽量将DLP箱体做大、做薄，同时使得拼缝更小，从而实现画面一体化。

　　DLP占据半壁江山，LCD为后起之秀。拼接系统的显示单元按其工作原理可分许多类型，比较常见的有：CRT（阴极射线管）、 LCD（液晶）、PDP（等离子）、DLP（背投）等。纵观显示单元的当今局势，CRT由红极一时走向末落，早已成明日黄花；DLP背投拼接系统目前为主流产品，占据着大半壁江山；近为后起之秀的LCD，近年来发展速度明显。

　　技术的发展，需求的提高，使得CRT早已不能满足用户的需要，目前已基本退出市场。DLP具有图像清晰度、亮度、色彩、可视角度的特点，在目前仍是市场上应用最多的一种技术。另外，由于DLP拼接幕墙使用投影方式，因此其拼接缝隙可以做得很小（3-5mm），但由于其画面亮度的不均匀性，导致整幅画面在拼接边缘亮度较低，而每个单元中心部分亮度较高，因此在一定程度上也影响了拼接幕墙的观感。

　　LCD拼接幕墙采用液晶屏作为拼接单元，是继CRT幕墙、DLP幕墙、PDP幕墙之后出现的一种幕墙技术，其高达5～8万小时的使用寿命、具有质量稳定、维护费用低的特点，如果对拼缝没有非常严格要求，LCD可以称得上是目前最具性价比的幕墙。从目前国内外使用情况来看，所有高端幕墙系统均已采用LCD拼接幕墙，随着技术的进一步成熟，LCD幕墙未来的市场很被看好。

　　未来的拼接墙还将实现网络化，而功能也会进一步增强，其不仅可以进行终端显示，也可增加某些实用功能，以实现增值。而最重要的是可以实现家庭消费化。

　　更完整、更完美

　　一幅完美的画面总会给人不同凡响的视觉。目前不管是大规模背投大屏幕拼接，还是液晶拼接等系统，屏幕间的缝隙总不能令到人们满意。目前，绝大多数的大规模背投拼接显示系统都是有缝拼接，没有真正意义上的无缝拼接系统，另外，能够做到多列多行的厂家少之又少；所以如何实现真正意义上的大规模背投拼接显示系统的无缝拼接，把拼接成的系统画面做得更完整、更完美依旧是厂商们精益求精的追求。

　　目前一种无缝边缘拼接显示技术，正逐步成为适应这一追求的一种解决方法。据悉，在融合拼接采用整幅屏幕，消除了传统拼接存在的屏幕间的物理缝隙，从而使得屏幕显示图像整幅保持完整。

　　技术不断革新

 　　随着大屏幕拼接墙应用的更为广泛，拼接技术也在不断地提升着，但是由于PCI总线带宽不足，已经成为困扰整个大屏幕拼接系统向大规模方向发展的一个关键问题。以81个显示单元的系统为例来分析PCI总线带宽的瓶颈问题：经计算，理想状态下从内存经PCI传输并显示一帧图像（243M数据）所花的时间要1.84秒，而实际运行时其它软件的影响、设备中断、硬盘访问速度和内存数量等因素常会大大增加图像数据传输时间，或使图像数据传输时出现难以容忍的抖动效果。可以看出，受到PCI总线带宽的限制，传统处理器根本无法完成正常驱动81个显示屏的能力。

　　嵌入式拼接方式为大势所趋

　　目前市面上的大屏幕拼接墙基本上有三种不同的拼接方式：一是PCI插卡式；二是外拖拼接控制器方式；三是嵌入式。

　　PCI插卡式的工作原理是通过工控机，利用一块多屏拼接卡，先将一个完整的视频图像分割成MХN个子视频信号，再将这些子视频信号分别传送给拼接幕墙上的各个对应单元，实现大屏幕显示的目的。但是由于工控机的计算能力有限，目前一台性能最好的工控机也只能实现4Х4的拼接，限制了拼接的单元数。

　　外拖拼接控制器又可以称为大屏幕拼接器、电视墙控制器或电视墙拼接器，其主要功能是将一个完整的图像信号划分成N块后分配给N个视频显示单元（如背投单元），完成用多个普通视频单元组成一个大屏幕。它可以支持多种视频设备的同时接入，达到拼接幕墙的功能要求。之所以称为外拖，是因为这类拼接幕墙分为两个独立的部分，一部分是显示部分，这可以由普通的背投单元如背投电视机组成；另一部分是这台拼接控制器，它的功能是实现多个物理输出组合成一个分辨率叠加后的显示输出，使屏幕显示一幅图画。

　　这种拼接控制器实现方法各异，它可以采用嵌入式，也可以采用插卡式，或者两种均有。简单地说，它像是画面分割器，只不过是将之放大后分割而已，所以它一般安装方便，接线也相对简单，也没有很多模块设备等优点；但缺点也是很明显的，例如一旦其中某一路发生故障时，很难检修；各个单元之间色调，行场相位等很难调整，图像质量差等。

　　嵌入式拼接幕墙的工作原理是各个拼接单元拥有独立的视频处理模块，通过矩阵将完整的信号输送到各个单元，并各自进行视频处理，分割出自己应该显示的那一部分，并将这一部分信号放大后显示，实现大屏幕拼接显示的目的。由于是各自处理，所以拼接的单元数理论上可以是无限的。

　　因此，PCI插卡式拼接与嵌入式拼接的基本区别在于前者将母信号分割后，必须把每一个子信号都进行放大处理，而后者只将自己应该显示的那一部分进行放大处理，因此前者的运算量大，分辨率由计算机及对应的PCI卡决定；后者运算量小，分辨率由自身嵌入式处理模块决定。

　　另外，嵌入式拼接的特点还包括：

　　易于使用：由于它的软件是专门为产品开发的，用户一般无须培训便能够很好的使用。

　　系统稳定性高：不会受到来自网络或者计算机系统的各种病毒之类的干扰，因为它的软件是固化在FLASH中的，不可更改。

　　系统启动速度快：非嵌入式系统一般就要建筑在Unix或WINDOWS上，才能实现它的功能，这样系统就必须先启动这些之后才能运行拼接方面的程序，整机启动要慢很多。

　　成本低：嵌入式系统的软件必须自己开发，非嵌入式系统需要购买WINDOWS等操作系统，价格不菲

　　体积小，结构紧凑：正是由于嵌入式拼接具备以上这些优势，所以虽然目前市场上应用还是以比较传统的PCI插卡式拼接为主，做这方面的产家也比较多，但是未来还是会朝嵌入式拼接发展。

　　针对这个问题，目前已有厂家提出了一些解决办法：

　　分布式主从处理器结构技术

　　含有分布式主从处理器技术的系统，具有全屏幕高分辨率单一逻辑屏的显示能力，并具有多用户灵活分区应用的功能，无论是单一逻辑屏应用还是分区应用，均可实现快速同步显示。目前采用该技术的背投拼接显示系统，其最大分辨率达到100M像素（一亿像素）以上，而显示速度相当于普通16通道多屏处理器系统的显示速度。

　　底板系统交换架构技术

　　有生产厂家研制出一种新的总线结构，其核心是底板系统交换架构。传统的总线结构，如PCI总线，资源被所有的外围连接所分享，从而使控制室环境下的大量的数据信息传输受到制约，而该底板系统交换架构为每个外围插槽都提供高达4Gb/s的传送带宽。外围的板卡通过该底板连接到拥有极高带宽的交换架构卡上，从而确保数据通过最佳的路径传输，提供快速优质的画面数据。通过增加可选的串行开关卡，数据带宽可提高到每槽8Gb/s，无论显示规模大小如何都能保证各种信号的流畅显示，并确保系统连续、稳定的工作。

　　综上所述，随着科学技术的不断发展，大屏幕拼接墙的技术水平会越来越成熟，成本会大大降低，应用的前景会更加宽广。  （作者单位：上海市保安服务总公司）