深圳艾比森光電 視頻會(huì )議系統中小間距LED顯示解決方案

　　導言

　　對于大屏拼接顯示系統如何選型，本文從四種常見(jiàn)的小間距LED拼接系統、DLP背投拼接系統、LCD液晶拼接系統和投影融合顯示系統進(jìn)行了闡述，并深入分析了艾比森視頻會(huì )議系統顯示解決方案所采用的小間距系統LED拼接系統以及小間距產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢、整體架構設計與用戶(hù)體驗。

　　1. 大屏拼接顯示系統如何選型

　　在室內工程顯示領(lǐng)域，目前，比較常見(jiàn)的大屏幕拼接系統，通常根據顯示單元的工作方式分為四個(gè)主要類(lèi)型，即小間距LED拼接系統、DLP背投拼接系統、LCD液晶拼接系統和投影融合顯示系統。其中前三者屬于顯示單元拼接系統，后者屬于邊緣融合系統?，F在我們來(lái)看看這4類(lèi)的優(yōu)劣勢。

　　1.1小間距LED拼接系統

　　小間距LED顯示屏 是指LED 點(diǎn)間距在P2.5及以下的室內LED顯示屏,其特點(diǎn)就是屏的點(diǎn)間距小，單位面積的分辨率高，可以顯示更高清晰度的圖像和視頻，也可以顯示多路的視頻和圖像畫(huà)面，尤其是在圖像拼接方面的運用，可以做到無(wú)縫和任意大面積拼接。

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　　1.2 DLP拼接系統

　　DLP大屏幕拼接系統以DLP投影機為主并配以圖像處理器組成的高亮度，高分辨率色彩逼真的電視墻，能夠顯示各種網(wǎng)絡(luò )信號以及視頻信號，畫(huà)面能任意漫游、開(kāi)窗、放大縮小和疊加。

　　雖然室內中高端顯示市場(chǎng)是以DLP背投 顯示為主，但DLP 有著(zhù)天然的缺陷，首先是根本無(wú)法消除的1毫米拼縫，至少吞噬掉一個(gè)顯示像素。其次在色彩表現力方面也遜色于直接發(fā)光的LED 燈 。由于DLP顯示單元 之間的差異，造成了整個(gè)顯示屏的色彩和亮度的均勻性很難掌控，尤其在達到1年以上使用，隨著(zhù)產(chǎn)品運行時(shí)間的增加，單元之間差異也會(huì )越來(lái)越大，拼縫會(huì )越來(lái)越明顯。而色彩差異非常明顯，難于消除。這些問(wèn)題在后期進(jìn)行維護維修，都是非常困難。

　　1.3 LCD液晶拼接系統

　　所謂的LCD液晶大屏拼接，是采用LCD顯示單元拼接的方式，通過(guò)拼接控制軟件系統，來(lái)實(shí)現大屏幕顯示效果的一種拼接屏體。

　　LCD拼接具有厚度薄、重量輕、低能耗、長(cháng)壽命、無(wú)輻射等優(yōu)點(diǎn)，而且其畫(huà)面細膩、分辨率高，各項關(guān)鍵性能指標的優(yōu)秀表現，使它成為現有使用主流。盡管LCD有上述優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)也是致命的：就是目前在所有拼接單元中其拼縫最大，令許多用戶(hù)不得不忍痛舍棄。

　　1.4 投影融合顯示系統

　　投影融合的應用來(lái)源于模擬仿真/立體影院系統，其應用是一種針對投影技術(shù)發(fā)展應運而生的新多媒體技術(shù)，通常應用于多媒體展覽展示、展館多媒體設備、新產(chǎn)品或者新聞發(fā)布會(huì )等場(chǎng)合。

　　以上是4種顯示系統的簡(jiǎn)單介紹，現有人們對大畫(huà)面，多色彩，高亮度，高分辨率顯示效果的需求越來(lái)越強烈。我們結合上文來(lái)梳理下幾種顯示技術(shù)的特點(diǎn)：

　　通過(guò)對比可以看出，而作為新光源的代表，LED顯示屏不僅擁有與生俱來(lái)的無(wú)縫優(yōu)勢，更具備出色的亮度、色彩優(yōu)勢，同時(shí)具備低能耗、超長(cháng)使用壽命等特點(diǎn)，因而被普遍看好。因此，未來(lái)隨著(zhù)占據屏幕成本70%的燈珠價(jià)格下降，小間距LED顯示屏的性能優(yōu)勢將日漸凸顯，在室內高端應用領(lǐng)域的推廣將提速。

　　小間距LED顯示技術(shù)自2012年誕生以來(lái)，在短短幾年內獲得了快速的增長(cháng)，不但一躍成為不少LED顯示屏企業(yè)的盈利先鋒，更對已先期進(jìn)入市場(chǎng)的DLP拼接、液晶拼接等技術(shù)構成了一定的威脅，出現了DLP市場(chǎng)逐漸萎縮，平板拼接持續走強，小間距LED井噴的局面。尤其在電視導播室、氣象局等對畫(huà)面完整度，細膩度要求高的領(lǐng)域，也正是小間距LED向DLP發(fā)起沖擊的核心戰場(chǎng)。

　　2016年的亞太經(jīng)濟合作組織領(lǐng)導人峰會(huì )(APEC)在南美洲國家秘魯的首都利馬舉行。艾比森舞臺租賃屏D3成為本次峰會(huì )會(huì )場(chǎng)主顯示屏幕，為會(huì )議全程提供視頻顯示支持。

　　2. 艾比森視頻會(huì )議系統顯示解決方案

　　艾比森視頻會(huì )議系統具有多重功能，除了自身具有高清晰度、高分辨率、高亮度等基本顯示功能特性，其特殊設計的供電線(xiàn)路及信號傳輸線(xiàn)路具有高可靠性、高壽命等特點(diǎn)。同時(shí)，該解決方案所采用的視頻控制系統由具有視頻拼接分割功能的處理器構成，能夠完成對大屏幕的任意尺寸小畫(huà)面的分割，使各個(gè)畫(huà)面區域顯示不同信號線(xiàn)路上的內容。這在針對多地監控、視頻會(huì )議等應用場(chǎng)所更加得心應手。

　　此外，該系統還具有專(zhuān)業(yè)特效及監控功能，播放功能可以設定不同播出模式，各模式可以按照預先設定的時(shí)間表定時(shí)播出，系統播放內容順暢清晰，不會(huì )出現畫(huà)面中斷或跳播現象。

　　此外，通過(guò)多媒體視頻控制技術(shù)和VGA同步技術(shù)，該系統可以方便地將多種形式的視頻信息源引入計算機網(wǎng)絡(luò )系統，如廣播電視和衛星電視信號、攝像視頻信號、錄像機VCD視頻信號、計算機動(dòng)畫(huà)信息等，因而可以實(shí)現下列功能：

　　2.1 信息控制功能

　　系統能夠自動(dòng)和人工控制LED顯示屏的顯示。正常情況下，系統自動(dòng)實(shí)時(shí)提取信息播放數據庫中的信息，自動(dòng)發(fā)送到相應的顯示屏上。特殊情況下，由人工干預向指定的顯示屏發(fā)送信息。

　　該系統還可對顯示屏實(shí)施單控、組控、群控等，自動(dòng)和人工控制顯示屏顯示內容的更換;信息發(fā)送及時(shí)，指定的信息能夠定時(shí)定序實(shí)時(shí)發(fā)送到顯示屏上。

　　2.2 多通道視頻顯示功能

　　顯示屏的視頻顯示功能能夠同時(shí)播出多路視頻源，視頻處理器擴展可以實(shí)現多通道顯示功能，滿(mǎn)足多通道疊加定序播放，實(shí)時(shí)顯示真彩色視頻圖像，實(shí)現現場(chǎng)傳播、播放背景畫(huà)面、廣告宣傳畫(huà)等功能。

　　2.3 支持計算機模式

　　該系統能夠顯示各種計算機信息、圖形、圖像及2/3維計算機動(dòng)畫(huà)并疊加文字，播出系統配有多媒體軟件，可以靈活輸入及播出多種信息，有多種中文字體和字型可供選擇，并可無(wú)級縮放，系統全自動(dòng)播放。多種播出方式包括單/多行平移、單/多行上/下移、左/右拉、上/下拉、旋轉、無(wú)級縮放等，對于新聞的編輯與播放，有多種字體供選擇;計算機可外接存儲設備的信息播放。

　　2.4 視頻特效功能

　　系統支持畫(huà)中畫(huà)功能，摳像功能，高質(zhì)量圖像放大/縮小，淡入淡出、劃入劃出，以及多視頻窗口任意疊加顯示功能。

　　2.5 音頻輸出功能

　　顯示屏幕系統具有專(zhuān)門(mén)的音頻輸出端口，可與音響系統設備相連，將音頻信號接入調音臺，提供與視頻同步的兩路音頻輸出，一路并入可接入控制中心總音頻系統統一控制，另一路與大屏幕獨立音響系統設備連接使用。

　　2.6 定制節目功能

　　通過(guò)專(zhuān)業(yè)視頻控制軟件可以方便地制作節目單，每個(gè)節目根據客戶(hù)需求在固定時(shí)間時(shí)序自動(dòng)按照編排好的節目自動(dòng)播放，滿(mǎn)足了客戶(hù)需求，節目預置功能包括：

　　• 支持節目單在線(xiàn)編輯、復制

　　• 支持節目單順序調整

　　• 支持節目定時(shí)播放

　　• 支持圖片、動(dòng)畫(huà)編輯與播放

　　• 支持文本文件的編輯與播放

　　• 支持WORD及EXCEL文件的編輯與播放

　　2.7 智能監控及防護功能

　　用戶(hù)可在控制計算機上檢查監視任意顯示屏的狀態(tài)，包括電源開(kāi)關(guān)、通訊狀況(正常，異常等)、顯示內容等，可定時(shí)開(kāi)、關(guān)顯示屏及其他外接設備;同時(shí)具有電源檢測、溫度監控功能。

　　該系統還具有防水、防塵、防潮、防腐、防雷擊、防電磁和靜電、防反光、防曬等功能;在電氣防護方面具有過(guò)流、短路、斷路、過(guò)壓、欠壓等保護措施，兼具防靜電、抗震動(dòng)、防電磁干擾、抗雷擊等功能。通過(guò)智能控制器，系統可根據環(huán)境照度的變化對顯示屏亮度進(jìn)行自動(dòng)調整、煙霧報警及溫升報警，顯示系統具有遠程監控和無(wú)人值守功能。

　　2.8 防雷擊防浪涌功能

　　系統配電采用分布延時(shí)上電設計，減少對電網(wǎng)的沖擊和影響，系統防雷除了結構的防雷設計外，考慮通訊的安全，特別配備了三相電源浪涌保護器，保證顯示屏及控制設備的使用安全。

　　2.9 自診斷功能

　　控制系統在工作中定時(shí)檢查并報告顯示屏的工作狀況。顯示屏可通過(guò)自檢程序檢測并報告自身工作是否正常。

　　3.0 易維護功能

　　當更換顯示單元或由于需要增大面積而增加新的顯示單元時(shí)，系統可通過(guò)控制軟件對每個(gè)箱體的顏色值和亮度值調整，保證顯示系統在完整壽命的使用過(guò)程中保持極佳的亮度均勻性和色彩一致性。

　　此外，本系統采用標準化規范配置，系統中相同規格設備及零部件可任意互換。顯示單元采用模塊化結構設計，箱體化結構方便安裝、調試和維修。標準化接口設計，系統兼容性更高。

　　3. 艾比森小間距產(chǎn)品推薦

　　3.1 CR系列小間距

　　• 箱體2x2剛好為55吋，可完美替換55吋LCD拼接墻，實(shí)現無(wú)縫拼接

　　3.2 HDV系列小間距

　　HDV系列小間距

　　4. 艾比森小間距產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢

　　4.1 低亮高灰

　　低灰過(guò)度均勻 低灰過(guò)度不均勻

　　當艾比森小間距顯示屏的亮度降到原來(lái)亮度的30%時(shí)，顯示畫(huà)面的灰度幾乎沒(méi)有任何損失;

　　而當亮度降低到20%甚至是15%時(shí)，灰度損失也很小，顯示畫(huà)面依然清晰可見(jiàn)。

　　4.2 高對比度

　　顯示屏在一定的環(huán)境照度下，其最大亮度與背景亮度之比稱(chēng)為最高對比度。簡(jiǎn)單的定義就是顯示屏的白色亮度與黑色亮度的比值，按10bit灰階來(lái)說(shuō)，就是輸入信號為1024時(shí)的亮度值除以輸入信號為0時(shí)的亮度，比如艾比森CR系列小間距在顯示全白畫(huà)面時(shí)實(shí)測亮度值為800cd/㎡，全黑畫(huà)面實(shí)測亮度為0.17cd/㎡，那么它的對比度就是4500：1。

　　4.3 高刷新率

　　LED顯示屏刷新率即為圖像每秒鐘顯示數據被重復的次數，高速的刷新頻率可完全適應高速攝影機和高清電視轉播需要，顯示屏達到3840赫茲以上時(shí)，攝取畫(huà)面穩定無(wú)波紋無(wú)黑屏，應對動(dòng)態(tài)顯示畫(huà)面，圖像邊緣清晰，將圖像信息準確真實(shí)地還原。艾比森小間距產(chǎn)品刷新率高達3840Hz,畫(huà)面顯示無(wú)閃爍現象，顯示畫(huà)面更加真實(shí)自然;專(zhuān)業(yè)相機和攝像機拍攝下亦無(wú)黑線(xiàn)、十字架問(wèn)題。

　　4.4 廣視角

　　艾比森小間距產(chǎn)品具有160/140度超大視角，觀(guān)看者在各種角度均能欣賞畫(huà)面優(yōu)質(zhì)效果。

　　4.5 逐點(diǎn)色度校正

　　艾比森小間距產(chǎn)品采用A3C艾比森第三代逐點(diǎn)校正技術(shù)的應用，每個(gè)像素的亮度和色度近于一致，顯示的畫(huà)面更加柔和細膩。

　　4.6 寬色域

　　艾比森小間距產(chǎn)品擁有超過(guò)100%的NTSC色域，更好的還原自然界的色彩，畫(huà)面更真實(shí)。

　　4.7 廣播級灰度處理

　　灰度也就是所謂的色階或灰階，是指亮度的明暗程度。對于數字化的顯示技術(shù)而言，灰度是顯示色彩數的決定因素。一般而言，灰度越高，顯示的色彩越豐富，畫(huà)面也越細膩，更易表現豐富的細節。

　　灰度等級主要取決于系統的視頻處理芯片、存儲器和傳輸系統性能，艾比森小間距采用16位處理系統，16bit處理系統可達到65536級灰度，可構成281萬(wàn)億色。

　　艾比森小間距產(chǎn)品在黑色灰階寬容度測試中，以木炭圖片(見(jiàn)上圖)的顯示效果為例，我們可以看到，在木炭的背光位處，能夠比較清楚地看到木炭的線(xiàn)條紋路;在木炭的向光位處，則能夠很好地呈現木炭的質(zhì)感。

　　4.8 屏幕均勻性一致

　　屏幕均勻性一致

　　2017年盛夏時(shí)節，“草原明珠”阿斯塔納迎來(lái)了上海合作組織成員國元首理事會(huì )第十七次會(huì )議。艾比森LED顯示屏成為本次峰會(huì )會(huì )場(chǎng)主顯示屏幕，為會(huì )議全程提供視頻顯示支持。

　　相對于背光源的液晶顯示器和背投拼接墻，艾比森小間距LED顯示屏亮度均勻性表現極佳，在確保進(jìn)行了單點(diǎn)校正后，整屏亮度均勻一致，不存在亮邊暗邊現象，更沒(méi)有花屏或局部馬賽克現象。

　　由于人眼感知能力的問(wèn)題，對色彩鮮艷的畫(huà)面，覺(jué)察到漏光或是大片色斑的可能性很小，但經(jīng)專(zhuān)業(yè)攝像設備記錄后，顯示屏的各種均勻性問(wèn)題被放大。尤其是在播放比較昏暗的視頻時(shí)，這一現象會(huì )更加明顯。

　　投影拼接屏邊緣效應嚴重

　　4.9 廣播級視頻處理技術(shù)

　　在整個(gè)圖像還原系統的各個(gè)環(huán)節中，LED顯示屏本身屬于終端顯示設備，視頻信號未經(jīng)過(guò)處理，是無(wú)法在屏幕上顯示的。在對標準視頻信號進(jìn)行解壓、編碼、編輯等處理操作后，發(fā)送到LED顯示終端。這也是采用相同的LED燈、相同的結構技術(shù)、安裝方法，并且有相同的尺寸和相同的分辨率后，能區分不同品質(zhì)的LED制造商的必要辦法。這種會(huì )影響顯示屏成像效果預期的因素，恰恰是最容易忽視的地方。

　　4.10 運動(dòng)補償技術(shù)

　　處理器接收到各種視頻標準的圖像后，首先進(jìn)行解隔行掃描。

　　視頻圖像是由許多水平掃描線(xiàn)組成的，NTSC視頻可見(jiàn)的掃描線(xiàn)數目約為486線(xiàn);PAL視頻則為576線(xiàn)。將一個(gè)隔行掃描信號轉化成非隔行掃描信號，最簡(jiǎn)單的方法就是，提取第一組掃描線(xiàn)，將它翻番后顯示出來(lái)，忽略第二個(gè)掃描場(chǎng)。

　　更好的方法是將第一個(gè)掃描場(chǎng)保存在存儲器中，在第二個(gè)掃描場(chǎng)到達之后，將它與第二個(gè)掃描場(chǎng)合并在一起，然后顯示完整的畫(huà)面。每個(gè)掃描場(chǎng)代表一個(gè)一秒快鏡的1/60或1/50。如果某個(gè)物體處于快速運動(dòng)狀態(tài)，則它在奇數掃描場(chǎng)和偶數掃描場(chǎng)中的位置是不同的。解決這一問(wèn)題需要使用實(shí)時(shí)數字處理，在合并這兩個(gè)掃描場(chǎng)之前，對其進(jìn)行插值處理，避免出現圖像抖動(dòng)，這種處理被稱(chēng)之為運動(dòng)補償。這一過(guò)程意味著(zhù)模擬視頻信號被數字化，所以處理過(guò)程會(huì )影響最終的成像結果。

　　4.11 多畫(huà)面同步拼接技術(shù)

　　在應對超大屏幕(任意方向分辨率超過(guò)1920點(diǎn)以上)的視頻處理任務(wù)上，我們選用了多屏拼接器技術(shù)進(jìn)行多畫(huà)面同步拼接。由于多畫(huà)面待了的超大數據處理量，需要純硬件解碼處理功能，專(zhuān)業(yè)化的圖像處理設備能夠將多個(gè)動(dòng)態(tài)畫(huà)面顯示在多個(gè)屏幕上面，實(shí)現多窗口拼接的功能，專(zhuān)為要求高質(zhì)量顯示多個(gè)視頻畫(huà)面的場(chǎng)合設計，為大屏幕多畫(huà)面融合需求提供了一套理想的解決方案。

　　4.12 真正無(wú)縫拼接技術(shù)

　　深圳市龍崗區某會(huì )議室

　　艾比森小間距LED屏幕支持任意方向、任意尺寸、任意造型拼接，畫(huà)面均勻一致，受眾范圍更廣，真正實(shí)現無(wú)縫拼接屏。特別是用在監控背景墻或演出舞臺背景屏幕的情況下，無(wú)縫屏幕的優(yōu)點(diǎn)更加明顯，圖像畫(huà)面任意分割，可以接收多路輸入信號，同時(shí)顯示在屏幕上，且畫(huà)面無(wú)分隔，沒(méi)有黑線(xiàn)，不存在遺漏信息的情況。

　　4.13 雙信號雙接收卡備份

　　艾比森小間距產(chǎn)品支持雙信號接收卡備份，信號接口兩進(jìn)兩出，雙接收卡自動(dòng)切換實(shí)現信號備份。

　　4.14 雙電源備份

　　艾比森小間距產(chǎn)品的每個(gè)箱體有2個(gè)電源同時(shí)供電，電源不分主副，同時(shí)輸出，當其中一個(gè)電源出現異常故障時(shí)，自動(dòng)切換到另外一個(gè)電源對箱體供電。

　　4.15 用戶(hù)級前后維護

　　艾比森小間距產(chǎn)品可支持前維護，無(wú)需維護通道，直接從前面安裝和維護，既節省空間，又方便快捷，適用于鋼結構的安裝方式，可直接貼墻安裝、掛墻安裝，還可以落地安裝，配合落地支撐架，隨處移動(dòng)，靈活方便，是行業(yè)內第一款真正意義上的前維護小間距產(chǎn)品，與以往行業(yè)上的只有模組可以前維護的產(chǎn)品不同，它的模組、電源、接收卡等全部都可以從前面維護;同時(shí)支持后維護，電源和接收卡拔插式設計，無(wú)需工具即可更換，后維護更便捷。

　　4.16 黑屏自動(dòng)節能技術(shù)

　　艾比森小間距產(chǎn)品具有黑屏、部分黑屏智能節能模式，自動(dòng)開(kāi)啟，高效節能省電。

　　5. 整體架構設計

　　LED大屏幕系統總體拓撲圖

　　本方案將提供的大屏幕顯示系統主要由以下幾部分組成：

　　1) LED小間距顯示屏，隨意拼接，無(wú)縫拼接

　　2) Absen-Arn信號接收控制卡(內置屏體)

　　3) Absen LED Pro-HDS信號發(fā)送盒

　　4) 管理系統(主機、高性能顯卡、機架式KVM)

　　5) LED配電系統

　　6) 音頻信號采集系統

　　7) 機、線(xiàn)纜等外圍設備

　　大屏幕顯示系統主要包括用戶(hù)信號源、信號處理、信號顯示和信號控制等幾部分：

　　• 信號顯示：由LED顯示箱體組成的LED小間距大屏幕，可將處理后的信號在大屏幕上顯示出來(lái)。

　　• 信號控制：LED大屏信號控制由接收卡和發(fā)送盒組成，均為主從熱備形式，由一臺安裝了大屏幕控制軟件的PC構成，可對大屏幕上顯示的信號進(jìn)行控制。

　　• 用戶(hù)信號源：包括來(lái)自坐席工作站、攝像頭、DVD等的各種制式的視頻信號;來(lái)自用戶(hù)坐席工作站的計算機信號;局域網(wǎng)內工作站向網(wǎng)絡(luò )輸出的顯示信號;遠端IP視頻信號等。

　　• 信號處理：在顯示信號之前對信號進(jìn)行對應的處理，如切割、放大、窗口化等。

　　6. 用戶(hù)體驗

　　艾比森致力于打造完美的視頻會(huì )議體驗，能通過(guò)LED大屏幕視頻會(huì )議系統為用戶(hù)實(shí)現下列核心功能：

　　1. 亮度柔和，色彩真實(shí)，畫(huà)面流暢，長(cháng)時(shí)間觀(guān)看無(wú)不適;

　　2. 中控與分控操作靈活自如，系統互動(dòng)出色，同步性好;

　　3. 穩定性高，可靠性高，長(cháng)時(shí)間使用保持良好的亮度和色彩一致性;

　　4. 節能低耗、環(huán)保長(cháng)壽，維護成本低。

　　根據業(yè)主需求及現場(chǎng)建筑施工圖紙，結合艾比森多年LED小間距設計經(jīng)驗，艾比森大屏幕視頻會(huì )議系統能大幅提高會(huì )議溝通效率，降低成本，并具備方便性、快捷性、易用性，能有效提升組織內部的管理水平，已廣泛應用在政府軍隊、交通、運輸、金融、運營(yíng)商、教育、企業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。目前，艾比森的合作伙伴包含阿里巴巴、Google、家樂(lè )福、中國移動(dòng)、中國銀行、中國農業(yè)銀行、中國太平、萬(wàn)科、萬(wàn)達、奔馳、耐克、Zara等國內外知名企業(yè)。