□ 文/本刊记者 罗超
LED大屏拼接正在撬动未来
□ 文/本刊记者罗超
显示终端是监控后端至今无可替代的产品,在安防进程中留下了太多的身影。从最起初的CRT、DID、DLP、LCE、等离子到现如今的LED粉墨登场,真是印证了长江后浪推前浪的历史逻辑。从上市遇冷到初露锋芒,LED究竟依据什么技术优势和市场影响力来挑战LED的地位呢?本文给予答案。
深圳华强北是LED产品制造批发中心,这里有太多行业用户来这里寻找绿色环保又低功耗的LED产品。在安防行业,LED并不陌生,已经出现过5年有余时间。它是发光二极管的简称,是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件,并直接将电能转化为光能。为此,就产品本身而言它的优势是体积小、耗电量低、使用寿命长、高亮度、低热量、环保、坚固耐用、可控性强,这都是它与身俱来的先天优势。之于安防行业,这些优势大有可为。由于目前单个监视器技术相对成熟,同时由于市场应用大多以拼接类型为主,所以本文探讨的LED技术主要是以拼接为主。
毋庸置疑,要挑战甚至取代LCD,LED拼接必然要在LED产品本身的基础上强化功能拓展性,以适应大型项目的定制化需要。与此同时,无缝化、高清化是大屏拼接的技术方向。因此,LED拼接的小间距设计5年前创维群欣就做出过尝试,那么,进化到现在,主流的小间距的LED拼接到底有哪些优势呢?
随着小间距LED显示屏的诞生,小间距LED显示屏凭借着真正的无缝拼接、高性价、出众的色彩还原能力,近乎完美的显示效果等优点,已经被越来越多的应用在指挥中心大厅、控制室、会议中心等关键场合。随着小间距LED显示屏像素点间距不断的缩小,使得人们的观看距离进一步被拉近,为了达到更加出色的显示效果,不但要求小间距LED显示屏本身在图像处理和加工工艺上精益求精,对小间距LED显示屏前端信号的图像拼接处理器也提出了更高的要求。所以,小间距LED拼接技术并不是孤立存在,一个完整的小间距LED显示屏系统包含了后端的小间距LED显示处理系统和前端的图像拼接处理系统,通过一套大屏幕控制管理软件使得系统中各个硬件设备有效的控制处理,最终实现各信号按照人们的要求上屏完美显示。总体来看,小间距LED大屏幕拼接有八大优势。
其一,有高度的系统集成性,整个系统由一套控制管理软件集中控制及管理,除进行图像处理系统、显示单元设备管理、控制各种信号显示方式外,还可以控制RGB矩阵、视频矩阵等相关外围设备,使多个系统达到高度集成、集中控制。
其二,彻底解决拼接大屏幕画面被分割的视觉缺陷,实现完全无缝化。在具体的工作中,无缝LED拼接技术能够使得屏幕分割问题得到彻底解决,达到完全无缝化的要求。纵观我国现阶段的大屏幕拼接系统,许多显示屏在工作中还存在较多的拼接缝。比如液晶拼接系统,缝隙过大,无法满足用户的需要。而等离子和背投影大屏幕拼接系统相比液接拼接技术而言,具备较多的优点,然而,从其视觉效果上看,仍然存在大量的分割线。即使是在工程中应用LCD、DLP、PDP技术,将技术要求提到最高,仅仅只能让缝隙减小,无法令其完全消除。到目前为止,拼缝技术最好的水平“无缝”,“最窄”、“近乎无缝”等,然而这还是不能否定缝隙的存在。采用小间距LED拼接技术,能够在较小的面积下使得屏幕分辨率得以提高,保证画面的质感,满足用户近距离观看的需求。与已有的拼接技术相比,LED物理无缝拼接能够实现跨屏显示。对于拼缝而言,其水平的高低不在于缝隙的大小,而是缝隙是否存在的问题。这样一来,就能够实现像素点间距分布均匀,达到消除拼缝的目的。
其三,彻底解决拼接大屏幕亮度和色度衰减不一致的问题。小间距LED大屏幕拼接将有效地处理好拼接大屏幕亮度和色度衰减不相同的状况。在这种技术中,一般采用了逐点亮度、色度校正技术,这就保证了亮度和色度的统一性。比如点控技术的应用,为用户创造出一个逐点校正色度以及亮度的平台,并且对屏幕的像素加以管控,实现图像的高度还原。这种技术同时具备短信以及E-mail提示功能,能够及时让用户掌握到拼接墙的状态信息。
其四,电源与信号强大的冗余备份设计,保障使用安全可靠。在小间距LED大屏幕拼接的设计上,对电源与信号的冗余进行了备份,能够减少其使用过程中问题的产生。这主要体现在以下2个方面:首先,信号冗余设计控制。在高速公路无缝LED技术中,信号冗余设计采用的是信号双通道,并且表现为N+1冗余,支持热 插拔;其次将分散电源设计优化为集中供电,减少屏体关键发热部件,节能更高效;一体化电源N+1冗余设计,电源发生故障时智能均流,提高使用安全性。此外,电源支持热插拔,维护简单快捷。
其五,超长寿命、简易的维护过程、超低的维修成本。LED使用寿命相对于一般的显示屏而言,寿命较长,并且其维护以及维修费用相对较低。LED标准单元,显示面板为更小的单元拼合而成(L2.5:200*80mm/块-8.5寸):显示像素点为单独个体的LED灯构成;如出现坏死点,用备品单元更换下来,维修一颗LED灯即可;如面板出现不可修复现象,则更换一小块显示面板即可;以32寸显示面积为例,面积仅为传统面板的4%。而目前主流是46寸、55寸和60寸的拼接单元,比例成本会更低。
其六,超大观看角度、超高对比度、超高刷新频率。小间距LED大屏幕拼接在摄取画面时,状态比较稳定,应对动态显示画面,图像边缘清晰,有良好的动态表现力,将图像信息准确真实地还原。使视频画面细腻流畅,带来最大的视觉享受。此外特别提出一点,LED屏的亮度均匀性表现极佳,配合进行单点亮度校正,使整屏亮度均匀性趋于极致。
其七,超薄、超轻结构、超静音散热处理技术。在小间距LED大屏幕拼接运用过程中,还可以采用超静音散热处理技术。用高性能导热材料铝板整体散热,单元壳左右翼通过对流槽带走箱体内热量,这有利于和环境保持一样的温度。
其八,动态节能、超超低动耗、绿色光源、节能环保、无污染。小间距LED高清大屏拼接显示墙在工作时,随画面变化而产生不同的功耗;即相当于峰值所需功耗的一部分,一般在30%~50%之间;视显示内容有所区别;传统拼接大屏幕在工作时,无论画面内容如何,即使黑屏,依然保持一个恒定的功耗,即所需功率。此外,无污染传统拼接大屏幕因其发光材料、工作原理等原因,会有汞、紫外线、辅射等各种环境污染源。LED高清显示屏直接发光显示产品,LCD发光源为背光灯泡(管),其发光介质多为钨、铅等,对环境无重大影响。
拼接八大优势,LED拼接取代LCE,指日可待。
LED大屏拼接,宣告了监控显示后端进入了无缝高清时代,这对于行业来说是革命性的技术突破,必将会开启一个新的产品应用纪年。但,乐观过后,我们也需要审视LED大屏拼接在目前而言需要面临的挑战。
从市场层面看,LED大屏拼接高价不够亲民,也局限了在中小型项目应用的可能性。这个只有当技术足够成熟,配件供应足够低廉的情况下,价格才有可能下放到大众普遍能接受的程度。
从竞争格局来看,目前LCD依然是市场主流,而且其技术也在大步前进,LED大屏拼接能否接受市场考验还是个伪命题。在2015年10月,LG推出全球第一款55寸无金属边框液晶拼接屏VH7B,仅0.9mm的单边宽度刷新了行业标准;跟随其后,创维在深圳安博会上也高调展出1.8mm拼缝的液晶拼接产品。1.8mm的缝隙距拼接显示产品常规状态下理论光学最窄缝隙仅一步之遥,要远小于一般电影院4K IMAX数字电影巨幕的像素间距,略大于100英寸1080p激光家庭影院电视机的像素间距。对于大屏拼接而言,1.8mm的缝隙尺寸,已经接近5米观看距离外,复杂图像或动态图像中人眼的分辨极限,近乎无边的显示效果。
从LED大屏拼接产品本身来看,首先,小间距LED显示单元、纯硬件多屏处理器和大屏控制管理软件需要采用同一品牌,并全部采用针对性兼容衔接设计,在保证系统兼容性同时提供可靠安全保障。显示单元、图像控制器和控制软件作为整套大屏幕系统的核心部分,如果采用不同厂家产品进行集成,很可能会产生技术兼容性问题,影响很多重要功能的实现,降低系统的可靠性和使用效率;另一方面因涉及到多个厂商,很可能出现售后维护时影响故障诊断和备品备件的及时供应等问题,同时可能对系统的升级无法保持一致,降低系统的扩展性。由此可见要保证小间距LED显示屏系统能够完美显示并连续不断的可靠运行,只有优良品质的LED显示单元是远远不够的,具备良好兼容性和优良性能的图像处理器也是不可或缺的一环。其次,LED大屏的多路DVI输出信号必然存在信号的同步性问题,不同步的DVI输出信号输出到LED显示屏上,在画面拼接处必然会出现画面撕裂现象,尤其在播放快速运动的图像时最为明显。如何保证信号的输出同步性就成为LED大屏拼接系统成败的关键。最后,我们都知道,小间距LED显示屏由一块一块的显示单元箱体以矩阵形式拼接而成,而每个显示单元尺寸和物理分辨率是固定的,但一起组合拼接起来的整个大屏幕往往不是一个标准的物理分辨率,举个例子:显示单元的物理分辨率为128×144,只能拼接成1920×1152,缺无法拼出1920×1080的标准分辨率。通常在大规模的拼接系统里,每台LED控制器所驱动的LED显示区域也大多并非标准分辨率,因此,如何设定自定义输出的分辨率十分重要。
萝卜加大棒后,还是需要肯定LED大屏拼接是后端显示的未来。但就目前大屏拼接市场而言,小间距LED、DLP拼接、1.8mm液晶拼接是三大主流应用,他们之间是竞争关系,也将在长期一段时日是共存关系,究竟谁优谁劣,还是市场给予最终答案吧。