探究主流大屏幕数字拼接墙的显示技术及其应用

姚斯沛

摘 要：数字大屏幕拼接产品已经从专业高端的应用扩展到十个细分的应用领域，本文在介绍大屏幕拼接系统及其系统架构的基础上，对目前主流的大屏幕数字拼接墙的显示技术进行了探讨和对比，对大屏幕数字拼接墙系统的设计及其应用提出了建议。

关键词：大屏幕；数字；拼接墙；显示技术

引言

随着网络技术、计算机信息技术的迅速普及，图像的质量也在不断提高，越来越多的系统对图形图像实时显示的要求也在不断地提高，在各种企业和不同的单位中需要监控和实时显示的信息量也越来越多。迫切的要求终端显示系统朝着大型化、高清晰化发展。

大屏幕拼接墙中包含有若干个显示单元和图像控制器，可以实现超大屏幕的显示和一个屏幕上的多个窗口画面显示，大屏幕显示系统通过对各种计算机图、文及网络信息、视频图象信息的动态综合显示实现各种各样的信息显示，在超大屏幕的显示系统中，能够完成图像的实时切换、放大、拼接等，大屏幕显示系统以系统工程、信息工程、自动化控制等理论为指导，具有大画面，高分辨率的特点，可为用户提供的信息含量大。如今，大屏幕的拼接产品已经从高端专业的应用走进众多的公共应用领域，比如能源、管理、娱乐等行业。并且大屏幕拼接显示技术也从最早的CRT显示技术发展到了PDP等離子显示技术、LCD液晶数字显示技术、DLP大屏幕数字拼接技术。本文对现有的几种主流大屏幕拼接技术及其应用中的各自的特点做简要对比和分析，并且展望了拼接显示系统技术未来的应用和发展。

1 大屏幕拼接系统及其系统架构

大屏幕显示系统通过对各种计算机图、文及网络信息、视频图象信息的动态综合显示实现各种各样的信息显示，目前广泛应用于安全防范、调度指挥、广播电视、广告传媒及教学演示等领域。其作用主要是能够更加集中显示各种计算机、视频、网络信号的系统，方便用户灵活的调用显示各种信号。在一个大型的拼接显示系统中，显示单元的显示品质直接影响着整个拼接墙的效果，因此，在拼接墙系统中，最核心的器件之一就是图像处理器。

大屏幕拼接系统主要由拼接墙显示单元、拼接墙处理器、拼接墙接口设备部分和拼接墙软件部分等四个架构组成。其中核心部件是图像处理器，拼接墙显示单元也就是显示终端设备，将它们通过多种方式进行拼接，显示单元与图像处理器的关系是图像信号经过图像处理器的处理，被划分成若干信号将一个个的普通视频单元，分配给视频显示单元，从而组成一个超大屏幕的图像显示，采用不同类型的显示单元会得到大不相同的结果。广义上的显示单元化还包含了和显示有关的拼接箱体和支撑器件，拼接墙接口设备由RGB、控制接口和网络等接口组成，主要功能是为了实现各类输入和输出设备的连接，对于拼接墙大屏幕的正常工作，软件部分也是很重要的一个组成部分，它主要负责拼接墙的画面显示的设定和显示内容的编辑处理。它实质上是一种信息管理软件。

2 DLP 大屏幕数字拼接系统

DLP叫做数字光处理技术，全称是Digital Light Processing，DPL技术的基本器件是数字微反射器DMD（Digital Micromirror Device），视频信号的调制通过数字光处理技术实现，从而驱动DMD的光路系统，然后再经过投影镜的处理得到大屏幕需要的图像，它给投影显示技术领域带来了一个划时代的变革，DLP的实现是通过安置在设备里的DLP投影机，图像由投影机发出之后，经过透镜的放大，然后通过反射镜的投射作用，显示到屏幕背面。其图像清晰度、亮度、色彩、可视角度以及体积来看，均比传统背投有了很大提高。在较多的数字信号处理和显示过程中，经过处理之后的图像信号，能够以数字技术精确的进行，将信息精确的以1：1的像素比例映射在镜片上。DLP背投一般有两种屏幕：玻璃复合幕和树脂幕，DLP作为目前大屏幕行业应用最多的大屏幕显示系统，主要有显示部分、信号处理部分和控制系统三个部分。具体由以下部分组成：大屏幕显示单元及底座、拼接处理器或图像处理器、矩阵切换器（视频矩阵、RGB矩阵）、控制主机（电脑）和信号线缆（视频线、RGB线）、通讯线缆（串口线、网线）。DLP相对于其他两种拼接的优点在于其拼缝很小（2mm，在理想的环境温度下可小于0.5mm），这是它最明显的优点，除此之外，还具有操作和维护简单，但是DLP的拼接显示系统体积与重量过大，并且拼接的高度很有限。

3 LCD大屏幕液晶拼接系统

LCD叫做液晶拼接显示技术，全称是Liquid Crystal Display，其工作原理是液晶在电压的作用下会发生偏转，并且液晶具有很多独特的优点，比如厚度薄、重量轻、寿命长、亮度和对比度较高、没有辐射等优点。并且其色彩饱和度以及分辨率都很高，各项关键性能指标的优秀表现，已成为主流大屏幕拼接产品得到广大用户的认可。

三星在2006年推出的新一代的液晶显示技术DID技术（Digital Information Display）的。广泛应用于各行各业。其使用超薄的面板，使得在拼接中显示出更高更好的性能。它具有多种任意画面组合拼接模式，并且可对各单元进行任意切换组合，具有强大的数字引擎功能，使得图像更鲜艳、逼真、稳定。伴随用户需求的不断提高，画面更加清晰细腻，拼接缝隙更小的液晶大屏幕拼接技术相继出现，更大程度满足了用户的个性化需求。

4 PDP大屏幕等离子拼接系统

PDP全称是Plasma Display Panel的缩写，是一种利用气体放电的显示技术，其工作原理与日光灯很相似。而PDP是指所有利用气体放电而发光的平板显示器件的总称。对比度和亮度都较高， 箱体较其它显示技术要薄， 安装调试较简单。其缺点也较明显，分辨率低， 且不能叠加，并且拼缝较大。 因为PDP内部气压为0.5个大气压，随着海拔升高大气压持续降低，屏幕内外气压比值越来越大，等离子管稳定性变得更差，所以海拔2000m以上难以正常使用。

以下就LCD、PDP、 DLP三种大屏幕拼接产品的主流核心技术相关参数和优缺点方面的特点进行了总结和对比：

LCD液晶拼接； DLP拼接； PDP等离子拼接

单屏面积以46寸为主，也有52、60寸屏幕，但价格昂贵； 50、60、67、70、80寸，单屏面积较大； 40、60、120寸，以40为主，大屏幕的价格昂贵

单屏分辨率1366×768，大屏幕的可以到1920×1080； 1024×768或1400×1050或1920x1080可選； 40寸为852×480 60寸为1366×768

亮度 高； 低，可以采用双灯设计提高亮度； 较高

对比度 较高； 低； 高

寿命50000小时；6000小时，采用LED光源可到60000小时； 显示动态画面为100000小时显示静态图像为5000小时

拼缝 10mm左右； 1mm以下； 2mm

代表厂家 三星、LG； 威创、GQY、Barco； 欧丽安

5 大屏幕数字拼接墙系统的设计及其应用

大屏幕信息显示系统作为综合性信息显示的重要场所，在各行各业的信息监控、宣传、管理等方面发挥了巨大的作用，但是不同的使用地点对整个系统的功能的要求各不相同，因此要因地制宜地选取合适的拼接技术和系统。在对系统进行设计和建设时，要充分考虑到系统的安全性、可靠性、可维护性和可扩展性，存储和处理能力满足远期扩展的要求。充分考虑到设备配置的合理性、利用率以及性价比，把用户的每一分投入都体现出实实在在的价值。从用户角度出发，充分考虑到系统设备的安装、配置、操作方便等需求，提供了强大的系统管理手段，合理配置和调整系统负载、监视系统状态、控制系统稳定运行。

6 结束语

结合目前拼接显示领域主要的三大技术，大屏幕信息显示系统作为综合性信息显示的的重要场所，超大屏幕的显示系统已经成为任何控制室的主要核心。而随着行业应用市场的兴起，对大屏的应用又有了新的需求。伴随着产品的发展，未来拼接墙的发展将依靠先进的软件设计，并向多元化发展。今后，大屏幕拼接墙系统的显示技术还会不断地发展，研究出更多更好的显示技术。

参考文献

[1]王宏伟.大屏幕投影与智能系统集成技术[Z].2010，6.

[2]施旭，冯小波.新光源在DLP拼接系统中的应用及特性测试[J].现代显示，2012（5）.