濟麗 | 基于光纖傳輸的分體式拼接大屏幕系統

　　羅亮，劉 紅

　　(上海濟麗信息技術(shù)有限公司，上海，200092)

　　摘 要：本文闡述了MPO(Multi Push On)光纖連接器在信號傳輸上的長(cháng)距離無(wú)損、高穩定性、高密度等方面的獨特優(yōu)勢?；谠摷夹g(shù)以液晶拼接大屏顯示系統終端為例，對拼接大屏系統進(jìn)行整體升級，通過(guò)采用全新的傳輸接口定義，解決了信號的長(cháng)距離傳輸瓶頸，提升了4K信號傳輸的無(wú)損效果;通過(guò)分體式電源冗余設計與管理，大大提升液晶拼接大屏系統的可靠性;通過(guò)采用分體式插卡結構，使得光纖與屏無(wú)源對接，極大地縮短了維護時(shí)間;通過(guò)定制驅動(dòng)模塊，形成了先進(jìn)的色彩一致性調整方法。最終，有效的形成了一套完整、穩定、高效的MPO光纖分體式液晶大屏顯示系統解決方案。

　　關(guān)鍵字：MPO光纖連接器;分體式;液晶拼接屏。

　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光導纖維已成為重要的新型基礎材料，而光纖技術(shù)以其新奇、便捷、抗干擾性強、信號衰減小、傳輸頻帶寬等優(yōu)勢不可或缺的成為了通信、電子和電力等領(lǐng)域重要的基礎技術(shù)。光纖通信技術(shù)作為光通訊領(lǐng)域的重要分支，已在全球范圍內的電信網(wǎng)中發(fā)揮著(zhù)舉足輕重的作用，其以光波作為信息的載體，以光纖作為傳輸媒介實(shí)現信息的傳遞。光纖除了運用于基礎通信外，還可制備成各類(lèi)光功能器件，包括光纖傳感器、光纖信號處理器、光檢測器等。本文以光纖通訊技術(shù)為基礎，專(zhuān)注圖像的傳輸技術(shù)，引入光纖連接器，集成光纖傳輸、光纖接口技術(shù)與拼接大屏幕顯示系統技術(shù)融為一體，并以液晶拼接屏為例，詳細闡述一種新型的MPO光纖分體式拼接大屏顯示系統。

　　1.MPO連接器

　　MPO(Multi Push On)連接器是光纖連接器的一種，為多芯光纖連接器類(lèi)型。其采用多點(diǎn)推送技術(shù)，能有效的增加信號傳輸帶寬并增強信號實(shí)現無(wú)損，大大增強其實(shí)用性?？蓮V泛應用于高清、超高清圖像長(cháng)距離傳輸，尤其在通信中心、數據中心、指揮中心、視頻會(huì )議中心等的終端控制室，與液晶拼接屏相結合，將極大的提升信號傳輸效率和圖像質(zhì)量。[1]

　　首先，MPO光纖傳輸4K60信號的帶寬可達300M，解決了傳輸距離較遠的問(wèn)題，而且能夠節省光端機終端設備并降低成本;其次，MPO光通道最多可達12芯的單頭多芯結構傳輸介質(zhì)使得帶寬最高可達40G，是傳統的單頭單芯光纖的4倍以上，不僅能完整傳輸高清圖像數據，而且還可使用剩余光纖傳輸介質(zhì)提供反向EDID的數據傳輸;最后，MPO連接器依據IEC 61754-7規定的芯數(光纖陣列數 ArrayNumber)，公母頭(Male-Female)，極性(Key)，拋光類(lèi)型(PC 或 APC)來(lái)進(jìn)行接口分類(lèi)。如下圖1所示為MPO光纖連接器接口類(lèi)型。[2]

　　圖1：MPO光纖連接器接口類(lèi)型

　　2.MPO分體式液晶拼接屏

　　2.1 液晶拼接單元的分體式插卡結構

　　經(jīng)過(guò)光纖傳輸的圖像信號需要進(jìn)行信號轉換，傳統的做法是增加光轉換終端設備，或者將轉換功能板卡集成到液晶顯示單元的驅動(dòng)模塊中。而MPO光纖連接器的優(yōu)勢在于可將液晶顯示單元實(shí)現模塊化的結構升級，將顯示單元的屏體接口由傳統的集成式結構升級為分體結構，信號采集分為可插拔式轉換盒與可插拔式接口盒。其優(yōu)勢在于不僅實(shí)現了光纖與顯示屏的無(wú)源對接，同時(shí)能夠快速便捷的將接口盒與轉換盒實(shí)現更換，大大的縮短了維護時(shí)間。如圖2所示的液晶顯示單元分體結構示意。

　　如圖2 液晶顯示單元分體結構示意

　　2.2 液晶拼接單元的電源模塊分體結構

　　絕大多數廠(chǎng)家目前的拼接顯示單元多采用電源、電路的一體化集成設計，其中的電流轉換裝置、電路板等集成在一張驅動(dòng)主板上，不僅增加不利于屏體的散熱，而且會(huì )增加整屏的發(fā)熱量，使得液晶拼接大屏電源故障率較高且維護極為不便。

　　MPO分體式液晶拼接屏顯示單元設計電源模塊的分體結構，采用外置變壓裝置，使用華為專(zhuān)業(yè)服務(wù)器電源集中管理，并設計冗余裝置，實(shí)現電源備份，確保單元故障時(shí)24小時(shí)不黑屏，極大地增強大屏幕顯示的可靠性。如圖3為液晶顯示單元電源模塊分體結構示意。

　　如圖3 液晶顯示單元電源模塊分體結構示意

　　2.3 MPO分體屏整體解決方案與優(yōu)勢

　　如上所述，經(jīng)過(guò)融合MPO光纖技術(shù)，使得液晶拼接大屏系統在電源模塊、信號采集模塊兩個(gè)方面實(shí)現了分體式的結構升級。其從信號源、信號處理器及液晶顯示單元采用全光纖通信方式，實(shí)現了全過(guò)程、長(cháng)距離圖像無(wú)損通信，形成一套完整、穩定、高效的MPO分體式液晶拼接大屏顯示系統。圖4為其典型方案拓撲。

　　圖4 MPO分體式液晶拼接大屏典型方案拓撲

　　此外，MPO分體式拼接大屏除了長(cháng)距離傳輸、圖像無(wú)損、可靠性高、維護便捷等優(yōu)勢外，在解決色彩/亮度一致性上亦具有優(yōu)勢。依據其模塊化的優(yōu)勢，通過(guò)定制驅動(dòng)模塊、采用專(zhuān)業(yè)的圖像處理芯片替代MStar電視芯片可以徹底解決傳統拼接大屏色彩/亮度一致性問(wèn)題。

　　5.結束語(yǔ)

　　綜上所述，MPO光纖分體式液晶拼接大屏系統具備多種優(yōu)勢，其通過(guò)采用全新的傳輸接口定義，解決了信號的長(cháng)距離傳輸，提供完美的4K信號傳輸解決方案，設計分體式電源實(shí)現冗余管理，實(shí)現光纖與液晶拼接顯示單元的無(wú)源對接，徹底解決了液晶拼接大屏色彩/亮度一致性技術(shù)難題等。MPO光纖分體式液晶拼接大屏系統是一種全光纖化、模塊化、完整、穩定、高效的液晶拼接屏解決方案。

　　面向全行業(yè)，MPO光纖分體式的理念除了適用于液晶拼接大屏系統，同樣也適用于目前市面上主流的DLP拼接大屏系統和微(小)間距箱體式拼接大屏系統。利用MPO光纖傳輸技術(shù)對各類(lèi)拼接大屏系統進(jìn)行改造升級，實(shí)現全光纖、模塊化結構，必將成為面向未來(lái)的實(shí)用性大屏幕系統解決方案。

　　參考文獻：

　　[1]徐長(cháng)鑫. MPO光纖連接器特性及其應用研究[J]. 通訊世界, 2015, 000(010):29-30.

　　[2]鄭鎮宏. MPO光纖連接器特性及其應用分析[J]. 電子世界, 2019, 567(09):58-59.

　　作者簡(jiǎn)介：

　　羅亮(1990—)，男，湖北人，大學(xué)本科，畢業(yè)于湖南農業(yè)大學(xué)，現任上海濟麗信息技術(shù)有限公司技術(shù)總監，主管解決方案設計工作，Email：luol@tjgenius.com ;

　　劉 紅(1982—)，男，上海人，同濟大學(xué)工程博士，高級工程師;現任上海濟麗信息技術(shù)總工程師，主管技術(shù)工作，Email：lh@tjgenius.com。