FK-SDLP无缝隙智能数字高清大屏幕系统

唐海峰（上海美赞美安防器材销售有限公司，上海 200063）

FK-SDLP无缝隙智能数字高清大屏幕系统

唐海峰
（上海美赞美安防器材销售有限公司，上海 200063）

介绍了FK-SDLP无缝隙智能数字高清大屏幕的功能特点和安装环境要求。指出FK-SDLP无缝隙智能高清大屏系统通过光矩阵图像控制器实现多台专业光机像素的叠加，再通过中央图像处理器实现多台光矩阵图像控制器的并行处理，更好地保证图像质量，同时也有利于与第三方系统的快速对接，保证了系统的长期稳定、可靠运行。

FK-SDLP无缝隙智能数字高清大屏幕；功能特点；传统拼接屏；安装环境

唐海峰（1973-），男，高级工程师，从事智能化工程业务综合管理相关工作。

0 引 言

无缝隙智能数字高清大屏幕系统采用背投技术，通过工业光机阵列输出图像将影像投射在无缝纳米树脂屏幕上，对光机像素点进行叠加处理，使大屏的分辨率倍增。光机数量越多，像素越高，最高有效分辨率可达18 048×1 408，实现全数字超高清的无缝大屏显示。在色彩方面，FK-SDLP大屏幕系统采用了色域统一技术，通过控制调节光机每个像素点的色域，实现整幅画面色彩/色度一致，色彩失真低于2%。该大屏系统采用全数字解决方案，解决了繁琐的数模转换，更好地保证视音频的质量。另外，数字架构在信息决策与控制方面实现了无限扩展条件与可能，也有利于与第三方系统的快速对接。

1 大屏系统功能特点

通过FK-9004HD光矩阵图像控制器实现多台专业光机像素的叠加，形成一个无任何物理缝隙的高分辨率大画面，如常用的4416×1600、 3712×1408等超高分辨率画面。大屏系统日常使用可分成综合应用模式、监控模式、视频会议模、影院模式和地图模式。

1.1 综合应用模式

高清无缝大屏可调用监控视频和计算机程序界面，进行综合应用演示，屏幕图像可以随意调换、放大或缩小。传统屏幕也能做到这一点，但受处理模式限制，只能局限于每一块拼接屏观看不能随意调换、放大或缩小。

1.1.1 监控模式

高清无缝大屏可调用视频摄像机，随意分屏拖拽视频，切换和点击放大或缩小任意视频，根据需要实现多种画面分割模式，统一控制PTZ。

1.1.2 视频会议模式

高清大屏可调各地会议视频、会议演讲稿、在线电脑桌面等进行集中显示、漫游及管理。传统的电视墙、拼接墙无法进行集中显示、漫游及管理。

1.1.3 地图模式

将所有监控点定位在地图坐标或通过GPS定位，需要调用时可通过寻找地图上的标示，随意查看各地视频（摄像机）及设备运行状况。

1.1.4 影院模式

高清无缝大屏可以实现超高分辨率，如常用的4 416×1 600、3 712×1 408，完美支持1080P电影，是最高端和专业的数字影院设备。

1.2 与传统的DID/DLP/LED的对比

目前，市场上各种大屏幕系统存在分辨率低、图像粗糙、拼接有阴影或缝隙、图像失真、色差明显、能耗高、辐射大等缺点，因而对健康产生影响等缺陷。

1.2.1 传统DID拼接优缺点

DID拼接电视墙画面亮度均匀，全色彩显示性能好，寿命长，运行稳定，维护成本低，最高分辨率可达1 920×1 080，性价比高。其缺点是有较大且明显的物理拼接缝隙，图像显示分离，整体感官效果略差；对比度不高，动态图像质量欠佳，图像容易失真，且液晶面板易老化产生色差；设备扩展性不高；在模/数转换模式下会损失部分像素，显示分辨率受限，不能实现超高清像素成像；能耗高，有一定的辐射。

1.2.2 传统DLP拼接优缺点

DLP拼接显示屏最高分辨率达1 400× 1 050，拼接缝隙比DID的小，画面更柔和细腻，适合长时间显示计算机界面和静态图像，可实现大尺寸拼接。其缺点是全封闭结构，散热效果差，运行一段时间后屏幕亮度及色彩饱和度下降；需要专业人士维护，维护成本较高；亮度和色彩饱和度略差，存在物理拼缝；在模/数信号转换后会损失部分像素，显示分辨率有限，不能实现真正高清画质。

1.2.3 LED拼接优缺点

LED屏寿命长，尺寸可定制化，物理拼缝较小，分辨率约为0.4 MP/m2，P1.5点间距。其缺点是色彩还原性及图像逼真性不高；适用性差，不适合高清精细画面；室内长时间观看，蓝光辐射对视力有损；信号源扩展小；功耗高，有物理拼缝。

1.2.4 FK-SDLP无缝隙智能数字高清大屏

FK-SDLP无缝隙智能高清大屏系统通过光矩阵图像控制器实现多台专业光机像素的叠加，再通过光矩阵中央图像处理器，实现多台光矩阵图像控制器的并行处理，形成无缝的高清大画面。系统结构图如图1所示。

图1 系统结构图

该系统采用全数字化架构，依靠网络传输，解决了繁琐的数/模转换，节省成本，同时更好地保证图像质量，同时有利于与第三方系统的快速对接。

在稳定性方面，系统采用了工业级硬件产品，N+1冗余热备份架构，保证了系统的长期稳定、可靠运行。

1.3 解决传统拼接问题

1.3.1 有无缝隙问题

传统拼接是模块化设计，拼接显示单元的最高分辨率是1 920×1 080。拼接后只是在原有的分辨率下扩大了显示尺寸，分辨率不会随着显示单元的增加而增加，且传统拼接系统均存在缝隙，未能真正解决无缝隙难题。

FK-SDLP是新一代无任何物理缝隙的无缝大屏幕，其采用的纳米树脂屏幕无太阳效应，没有光晕，色彩均匀，屏幕大小可根据不同的需求定制化。FK-SDLP无缝隙图像如图2所示。

图2 FK-SDLP无缝隙图像

1.3.2 分辨率不高问题

FK-SDLP无缝隙智能数字高清大屏系统通过对投影光机像素点的叠加处理后使大屏的分辨率倍增，光机数量越多，像素越高，实现高清显示。几种大屏幕的显示效果比较如图3所示。

图3 几种大屏幕的显示效果比较

传统拼接是模块化设计，目前拼接显示单元的最高分辨率为1 920×1 080。拼接后只是在原有的分辨率下扩大了显示尺寸，分辨率不会随着显示单元的增加而增加。

FK-SDLP无缝隙智能数字高清大屏系统采用高速并行处理技术，完美展示超高清画面。FK-SDLP拼接前后对比如图4所示。

图4 FK-SDLP拼接前后对比

1.3.3 色差问题

DID/DLP由多个显示单元组成，由于制作工艺、生产批次、生产材料及其他技术原因，各个单元的图像显示效果存在一定偏差，且拼接屏处理器又放大了这种色差，故整幅画面色彩不一致。

FK-SDLP无缝隙智能数字高清大屏采用色域统一技术，通过控制光机像素点，实现色彩统一，整幅画面色彩/色度一致，色彩失真低于2%。

1.3.4 接入问题

DID/DLP/LED拼接接入顺序为：监控设备-交换机-储存设备-解码设备-拼接器-上墙。

FK-SDLP采用全数字化解决方案，免去了繁琐的数/模转换，省掉了各类矩阵，在更好地保证图像质量的同时，也有利于与第三方系统的快速对接。光矩阵服务器FK-SDLP中央处理器具有强大的视频数据解码能力，其所运用的分布式计算技术使各个服务器负载均衡。

1.3.5 功能对比

功能对比如表1所示。

1.3.6 能耗高问题

三种大屏技术的能耗和寿命对比如图5所示。由图5可见，FK-SDLP技术大幅降低了能耗。

图5 三种大屏技术的能耗和寿命对比

1.3.7 使用寿命短问题

LED、DID运行温度高达50～60℃，浪费大量能量，高温问题也造成设备使用寿命偏短，当设备使用时间超过理论寿命时普遍报废。

FK-SDLP采用低功耗设计与良好的散热设计，使机器运行时温度接近室温，光机寿命长达200 000 h以上，光源寿命长达60 000 h。

表1 功能对比

1.3.8 防水、防潮、防辐射问题

传统LCD与DLP拼接屏的设计均不防水，而LED拼接的光源具有蓝光辐射，危害视力。SDLP采用的安全光源和纳米树脂屏幕，不产生蓝光辐射，且防水、防潮。

1.3.9 传统软件局限性问题

FK-SDLP无缝大屏显示系统具备显示与控制来自于物联网系统、工业现场控制系统和企业管理系统等的图像视频信息，灵活对接第三方系统。传统的拼接显示系统，只具备简单的拼接成像及控制功能。

1.4 高清大屏信息集控平台特点

高清大屏信息集控平台具有以下优势：

（1）IP全数字接入。

（2）可以任意视频叠加、漫游。

（3）IP接入VGA信号、任意叠加漫游。

（4）对接入视频数、VGA数没有限制。

（5）窗口可以根据需求自定义。

（6）统一控制PTZ功能。

（7）具备显示视频屏幕同步录像功能。

（8）具备大屏幕广域网联网功能。

（9）远程视频同平台显示功能。

（10）可以远程控制所有授权联机计算机并显示。

2 安装环境要求

2.1 投影暗室环境

如项目采用背投方式，大屏一侧应设置暗室门，方便维护。

（1）根据施工现场的测量，安装光机设备的暗室净深≤1.5 m，满足直接投射要求。

（2）暗室内设备噪声相对较大，装修应充分考虑隔声和降噪等处理措施，保证控制室内听不到暗室内的噪声，监控室窗户安装窗帘避免阳光直射入监控室内。

（3）注意暗室内外环境的防尘和通风散热。

（4）屏幕内外两侧温/湿度应保持一致（必要时投影暗室门可打开，使暗室内外温/湿度保持一致）。

（5）暗室内外风压保持恒定：若会议室安装集中送风循环系统，则在暗室内相应安装进/出风口，风口处安装风量调节阀，并同时安装可拆卸清洁式滤网。风口应尽量靠近左右隔断墙，高度应高于大屏幕窗口的上沿。

（6）监控室和暗室建议分别安装温/湿度自动报警器，以利于监测大屏使用所需求的环境变化。

（7）监控室和暗室的温度建议控制在25℃，两者温差不应超过5℃。

（8）暗室内结构、墙壁、天花应涂成黑色。

（9）暗室门应轻开、轻关，避免暗室内外压力不均衡。

（10）光机安装支架所在位置处应不铺设抗静电地板，地面应保持质地坚硬、平整、清洁等。

2.2 暗室主动吸风散热

暗室主动吸风散热需要装修方配合，对投影机散热位置做主动抽风散热装置，暗室普通散热量5×808=4 040 BTU/h，最大散热量4 040× 150%=6060 BTU/h。环境需求：恒温25℃，恒湿湿度为35%。

2.3 设备供电

（1）AC 220 V单相供电，功率按每台光机230W计算。

（2）设备配电请装修单位覆设，由该区域配电箱设置专用独立的回路，回路功率≥1.5 kW。

（3）配有接地保护线路的三孔15 A电源插座。

（4）整个系统（包括金属固定支架）必须良好接地，接地电阻＜5Ω。

（5）需安装相应功率的在线式UPS供电，防止突然断电造成系统设备损坏。

2.4 屏幕安装的环境

（1）有足够空间，保证包装的屏幕能搬运到安装现场及安装。

（2）如果屏幕前面或背面有空调，其出风口应离屏幕2 m以上，并且不对着屏幕直吹。

（3）投影室应有空调以及进、出风口，以保证投影墙的工作环境温度22℃+4℃。相对湿度30%～70%，无冷凝。

（4）消防喷头尽可能远离屏幕。

（5）对于直接向下照射的灯光，不可使用日光灯管，可选用筒灯，且筒灯的灯管不能外露。

（6）从屏幕前面算起，每三排筒灯为一组，整个大厅分组进行控制，灯管必须在离大屏前3 m安装，使工作区有足够灯光照射，但对屏幕不产生干扰。

（7）对于大厅两侧可能射入的光线（如窗户），应有必要的遮挡（如窗帘）。

2.5 屏幕的安装

（1）背投屏幕安装需用足够强度的墙体或支架固定，四边平直不变型，保证屏幕与安装面垂直、水平。建议在实体墙上安装，如果需安装在空心木板墙、石膏墙上须注意墙体能承载屏幕重量1.5倍以上，否则要加装40 mm×40 mm以上角铁或方管制作的金属支架至地面作支撑。

（2）安装屏幕的墙体开孔尺寸要大于屏幕的标准尺寸，屏幕的左、右、上三侧边距墙体10 mm左右，固定屏幕四边挡板或压条的宽度在30 mm以上，即四边挡板或压条能压到屏幕20 mm以上；固定条需要厚度2 mm以上金属板或20 mm以上的实木条，保证屏幕安装后牢靠、安全。

（3）屏幕安装前要把屏幕前的四边挡板固定在墙上，再把屏幕抬到墙体的安装孔位上，最后在屏幕的背面进行压边。

2.6 环境光安装

2.6.1 灯 光

室内灯光分为照明灯光和专业灯光。照明灯光由装修单位实施，专业灯光由专业灯光公司实施。指挥控制中心的会议模式有多种，室内灯光在不同区域的色温、照度等应适应各种应用模式的要求。

2.6.2 室内灯光

室内避免采用自然光照明，最佳的光源应是非直射三基色灯。不同色温灯具混合使用时，房间高度应足够，以便光线充分混合，照射均匀。大屏幕显示区（距屏幕0～4 m处）的灯光亮度可调，三维立体展示、报告等模式照度不能高于80 lx，高清视频会议模式大屏幕显示区照度为200～300 lx（主席台领导区域照明由专业灯光进行补光，不能有光源直射屏幕）。另外，可以在主席台领导座席上方设置一个灯光区域（屏幕前0～6m区域），灯具安装在天花造型凹槽内部，不能有直射光照在屏幕上。

室内其他区域照明灯具建议安装在天花板造型凹槽内部，向后照射。观众席前四排的平均照明度不应低于800 lx，其他区域的平均照度不应低于500 lx。灯光按横向分组，应具备单独控制功能。

2.6.3 专业灯光

由于显示屏幕面积很大，屏前区域的灯光模式较多，因此建议加入专业灯光作补光。专业灯光应按照以下两种不同功能模式进行配置和布局：

（1）三维展示模式，大屏幕显示三维课件或三维视频信号。屏幕显示区（距屏幕0～4 m处）灯光亮度不高于80 lx，领导观摩区（距屏幕8～10 m处）面光照度达到高清摄影要求，平均照度不低于800 lx。观摩区应设置1道顶光和1组面光。

（2）会议模式，主席台灯具布置使整个区域的水平和垂直照度非常均匀，以保证主席台就座人员的照明，达到高清摄像的照度要求。根据现场的实际条件，基本布光由主席台面光、顶光组成，应确定主席台水平、垂直平均照度不低于800 lx。

2.6.4 大屏幕最佳显示要求

（1）为使工作区有足够照明强度，灯光一般安装在L型框架拐角处，使灯光不直接照射到屏幕。

（2）屏幕前4 m内为暗区，灯光必须有单独控制开关且可调节。

（3）对屏幕附近可能射入的光线应有必要的遮挡。

2.6.5 会议室的声学要求

为保证隔声与吸声效果，室内一般需要铺地毯、挂遮光窗帘、配置吸音板、软包等，使会议室得到均匀的声场，且能防止声音回传。

根据GB 50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》，指挥控制中心的扩声设计特性指标应达到语音和音乐兼用扩声系统一级。音箱的安装位置和固定方式应避开大屏幕，以免引起共振。

3 结 语

FK-SDLP无缝隙智能数字高清大屏采用的纳米树脂屏幕，没有光晕，色彩均匀，可精细地显示一张完整超大图像，完全无任何物理缝隙，在传输过程中无需矩阵产品进行转换，可以为用户节省大量的成本，且有利于保证信号的无损高保真呈现。

［1］ GB 50371-2006 厅堂扩声系统设计规范［S］.

［2］ 毛凯.DLP背投大屏幕系统设计及应用［D］.昆明：昆明理工大学，2014.

［3］ 黄利红，侯文黎.浅淡大屏幕显示系统在高清演播室的应用［J］.广播电视信息，2014（3）：125-127.

FK-SDLP Seam less Sm art Digital High-definition Screen

TANG Haifeng
（ShanghaiM&M Digital Technology Co.，Ltd.，Shanghai200333，China）

This paper introduced the functional features and installation environment requirements of FK-SDLP seam less smart digital high-definition screen.It is pointed out that the FK-SDLP seam less smart digital high-definition screen achieves the pixel superposition ofmany professional lightmachines through a lightmatrix image controller，and realizes the parallel processing ofmany lightmatrix image controllers through a image processor to ensure the image quality.It is beneficial for the rapid linkage with the third-party system to ensure the long-term stable and reliable operation of the system.

FK-SDLP seam less smart digital high-definition screen；functional features；installation environment

TU 855

B

1674-8417（2015）09-0052-06

2015 09 23