大屏幕拼接技术的发展

　　【编者按：本文从拼接系统工程常见的问题，信号分配切换系统的低劣、与系统不配套造成系统瓶颈和常见的接地错误造成系统干扰这些工程常见问题入手，从低技术的价格战害处展开，得出只有向高技术发展的道理，从拼接技术的发展的回顾，让我们了解拼接技术的发展及方向，最后引出直接接收LC多纤数字信号接口的拼接单元、完整的基于光纤数字系统的显示墙解决方案。】

　　1 、价格战，技术战！

　　有人问我，是价格主导市场还是技术主导市场?其实这场中坚战在大屏显示领域已经打响。当所有同行们都在你争我夺地攻城略地，切割市场。在关注液晶拼接崛起的同时，也看到了市场混乱所带来的无奈。从一个昭阳产业到如今的白热化竞争都是谁在推波助澜?

　　在大屏幕拼接系统中，我们很容易将焦点聚集在超窄边拼接单元上，殊不知真正的幕后英雄是拼接控制器，拼接控制器的优劣直接决定着整个大屏幕显示系统效果的好与坏。在应用中系统常出现死机、干扰、斜切纹、画面抖动、相位偏移、色差不准时，我们工程商和用户们才真正关注起问题的根源，最后将所有问题锁定在拼接控制器上，才渐渐关注起拼接控制器的重要性来。工程商和系统集成们在遇到拼接大屏项目中常发生工程项目已经完工后，收不完款或者收不到款的事情。于是不得不满世界求助技术高手相助，找合适用户需求的产品替换。开始这里节省，那里简化，一套完整的解决方案从高清改到标清，再改成简单功能系统方案，为的就是追求爆利。从整体看似小有盈利的项目，最后搞到亏本不说，还搞的闻屏丧胆。

　　阔步电子(中国)有限公司作为数字拼接行业的代表，一直定位中高端市场，凭的是以新技术制敌，以服务取胜，我们在如此乱世更应该要注重每个细节，以专业的服务态度来打赢这场中坚战。

　　2 、拼接控制器的发展历程

　　大屏拼接器

　　从控制器来说，目前市面上呈现四种拼接控制器：第一代为PCI工控式，第二代为嵌入式，第三代为FPGA纯硬件式，第四代为刀片式数字拼接控制器。

　　第一代为 PCI 工控式拼接控制器

　　PCI插卡式的工作原理是通过工控机，利用多路PCI计算机主板，一部分PCI插槽插入视频采集卡，另外一部分PCI插槽插入视频输出卡，输入和输出中间由CPU来构建一个运算和处理中心，这时就组建成了一台工控式控制器。他的图形处理原理是通过CPU运算后将母信号分割成M ×N个子视频信号后，再把每一个子信号都进行放大处理分别传送给拼接幕墙上的各个对应单元，显示单元将处理器传送来的信号实现在大屏幕的每个显示单元上，而分辨率和处理速度由计算机CPU及对应的PCI卡决定。如1个720P处运算速度为350MHz/nS，而10个720P处运算速度则为3.5MHz/nS，这时CPU的运算能力大大下降，由于工控机的计算能力有限，一台性能最好的工控式拼接器在1024×768的情况下最大也只能实现4×4的拼接，大大限制了拼接的单元数。

　　最早，尽管美国RGB公司推出有纯硬件的2×2拼接控制处理器，通过级联也能进行一定的单元扩展，但扩展能力有限，操作不便，价格过于昂贵，流行的还是用双(多)通道输出卡加计算机来做拼接。后来为了解决多窗口显示问题，美国COLORGRAHIC公司推出多屏多窗口拼接技术的EVOLUTION控制卡，为了解决窗口速度问题，英国Datapath公司带图形加速的为专业视频墙控制器定身制作多屏卡、RGB采集卡、视频切换卡，英国Datapath多屏卡加工控机方式流行了很多年，如当年有代表性的海普威的拼接控制器。为了突破PCI插槽数据交换瓶颈，有出现了底层专用总线交换技术，将数据带宽提高到每槽8Gb/s，但第一代为PCI工控式拼接控制器CPU处理能力严重制约拼接规模，于是还出现分布式处理系统，及用多台处理器，通用网络连接，让每台处理器负责不多的拼接单元，再通过网络将整体连接起来。

　　第二代为嵌入式拼接控制器

　　嵌入式拼接器也称”内拼式拼接器”他是基于液晶屏信号驱动板上增加的运算分割技术，其工作原理先将一个完整的母画面传送至信号运算处理器，运算处理器以ID地址编码器的方式开始锁定各自在母画面中的位置，以二进制BCD码顺序排列(BCD水平坐标：从左至右，和BCD垂直坐标：从上至下)开始运算切割成多个子画面，处理器将各自运算好的数据直接输送给液晶驱动板，驱动板将色彩、亮度、对比度等参数调校后以LVDS方式传送至LCD IC成像器形成图像。由于嵌入式拼接器采用硬件架构数字图形处理技术每次只处理一种类型信号，所以不需要强大的CPU核心来运算多通道信号。简单的单画面拼接功能为一些只需要大画面显示的客户提供了方便，曾经一度倍受市场青睐。

　　但这种内拼式拼接器只是单元内部显示像素的处理，结果是合成显示图像，不能解决信号高分辨率拼接和任意位置任意大小多窗口信号处理，更多的应用是在单一信号的宣传显示屏和按单元或相邻单元拼接的简单多画面处理应用上使用，在高端多窗口信号的控制室，还是与一代的PCI工控式拼接控制器结合使用。

　　第三代为 FPGA 纯硬件式拼接控制器

　　FPGA(FieldProgrammable Gate Array)是现场可编程门阵列，FPGA既具有门阵列器件的高集成度和通用性，又有可编程逻辑器件用户可编程的灵活性。基于FPGA技术的新型高速图像采集，通过视频信号的A/D转化，基于DSP的图像处理技术也得到了应用，充分发挥了DSP的硬件结构和具有特色的编程指令。提高了处理速度，

　　解决了图像处理过程中由于图像识别速度慢而影响整个图像的处理流程，解决了实际问题，收到了良好的效果。在拼接系统中采用纯硬件处理器FPGA 阵列式处理构架，全硬件设计，无CPU 和操作系统。控制器集超宽带视频信号采集、实时高分辨率数字图像处理、二维高阶数字滤波等高端图像处理技术于一身，具有强大的处理能力。控制器采用多总线并行处理机制，能从根本上保证对所有输入视频进行全实时处理，图像没有延迟，无丢桢现象。由于从结构上就超出了前两代机器的设计理念，采用纯硬件的处理器运算技术，所有启动时间快，工作非常稳定。但第三代拼接技术只停留在720P的信号上，而真正的高清和1080P以上的信号处理只能是望而生畏!!!

　　第四代为刀片式数字拼接控制器

　　由阔步电子(中国)有限公司研发的第四代刀片式数字拼接控制器是一款数字化高清图形处理设备，是基于FPGA纯硬件列阵技术之上，采用大规模FPGA 阵列式处理构架和高速数据库自建两大核心技术。刀片式数字拼接控制器与传统控制器区别：A/D转换效能由输入模块实现，虚窗技术由输出模块实现，每组输入和输出组建成一个独立的运算核心，多个运算核心组建成一个强大的高速数据库，数据库内的内容由控制模块发送来的指令实现数据列阵输出，最后输出模块将数字信号转换成光信号输出。

　　SEEKOO刀片式数字拼接控制器由于每路均采用独立高速运算技术，使带宽和运算速度大大提高，强大的数据库自建平台为处理多个HD1080P超高清动态信号处理时提供了高速保证。而大规模FPGA阵列处理构架系统为处理超高清和超多类型信号提供了强大的交换处理平台。控制器还配备可冗余并机通信电源，预留多套备用电源插槽，50000小时断电保护功能，热拔插技术，输入输出模块任意扩展空间和RS-232、TCP/IP远程管理控制功能等众多核心技术而成为数字拼接领域的引导者!!!

　　光纤数字拼接单元

　　就液晶拼接行业来说大多数的生产厂家都还停留在解决模拟信号的技术上时，也有一部分厂家已经开始在解决数字高清技术了，那么谁来解决一套完整的高清显示系统呢。SEEKOO阔步致力于创造一个完美的视界，引导和推动行业阔步向前发展是一个企业应尽的责任;

　　作为液晶显示技术凭借着高清、高效、高寿、高亮等优点，已经在显示领域里夺得头把交椅已经毋庸置疑。而在大屏显示系统中显示单元作为最终的显示载体，它将整个系统搭配是否优越，处理技术是否高效一一呈现在我们眼前。但在很大一部分大屏项目中经常出现杂波干扰、斜切纹、画面抖动、相位偏移、色差不准等严重问题。

　　SEEKOO阔步技术总监万总认为：一是处理设备本身的抗干扰技术不过关;二为传输过程中受到外界磁场和杂波干扰;三是显示器等级不同造成的色差不一;四是A/D、D/A转换运算时产生的效能偏差率，就形成了棘手的”金四角”问题。万总还说要想彻底改变大屏拼接显示系统中”金四角”问题，那就是将系统全数字化，那么在前端不管是进入的模拟信号和数字信号，统统都转换成数字信号，以光纤数字方式传输到显示器，但目前市场上还没有具备光纤接口的显示器。一般情况下又的转成模/数(VGA或者DVI)J接口来上显示器，这样一大堆的模数设备转来转去也大大增加了系统的成本和复杂程度，同时也为以后的售后带来了后遗症。

　　将系统简单化是，操作简单化，连接简单化是SEEKOO阔步的一贯宗旨。SEEKOO阔步致力于创造一个完美的数字化视界，引导和推动行业向前发展是阔步永不改变的追求;SEEKOO最新研发的D系列光纤显示单元打破常规，将光纤技术引入拼接显示器，真正做到了的全数字拼接单元，数字拼接单元不仅解决了模拟信号抗干扰差的问题，还打破传统模/数只能近距离传输的弊病。数字拼接显示单元这一新技术的诞生将代表数字信号可以贯彻始终。

　　数字显示单元优点；

　　高亮度：700cd/m2以上。

　　高对比度：3000：1-10000：1

　　更好的彩色饱和度：95%

　　更宽的视角：180°/180° (横向和纵向)

　　可靠性更好：支持365天×24小时连续使用

　　更长使用寿命：60000小时

　　超窄边边框：6.7mm

　　分辨率：1920×1080

　　数字接口：LC多模光纤/单模光纤

　　抗干扰系数：100%

　　阔步电子(中国)电子有限公司凭借着刀片式数字拼接控制器和光纤数字显示器等众多核心产品成为大屏拼接系统中的王者，也将是未来显示领域的引导者!我们充分相信SEEKOO是数字拼接领域的弄潮儿和领航者，让我们共同见证时刻的这到来!!!

　　3 、第四代为刀片式数字拼接将是拼接领域的引导者

　　SEEKOO阔步电子(中国)有限公司依托国家863项目组技术平台，秉承以注重细节、技术取胜的经营理念，凭借众多核心技术已经屹立于数字拼接领域的领导地位。同时也是国内第一家将光纤技术关切贯彻整个大屏系统的制造商，第一家生产具备光纤接口的拼接单元、第一家使用生产刀片式数字处理器的制造商。

　　当所有的前端设备厂家都在关注数字高清，提倡H.264，1080P，超级地图，特分底图的同时，而很多企业都忽视了一个问题，高清显示技术已经来临;那么谁在关注数字高清图像的处理技术?

　　大屏拼接墙一直是显示领域技术含量以及产出效益双高的产品之一，具备普通企业难以逾越的技术壁垒，这注定了拼接产品在引领显示技术发展方向的同时，还为企业带来了丰厚的回报与更多话语权。因此，能否研发出具有领先技术的拼接墙产品，往往成为了确立生产厂商在显示领域行业地位的最佳标志。

　　技术之争白热化 行业面临重洗牌

　　目前在大屏拼接领域，DLP、PDP与LCD分别以各自优势，占据了不等的市场份额，呈现了同三分天下的局势。DLP显示器作为大屏拼接领域的开拓者，最早进入了这一战场，并占据了整个市场的半壁江山。但是，由于DLP显示器产品功耗过大、占用空间多等问题一直未能取得有效的突破。等离子产品虽然在画质上取得了一定的进展，但是其令使用者头疼的灼屏以及寿命的先天不足等问题，也是很大程度上制约了PDP产品的发展与普及。

　　LCD拼接产品的出现，令大屏拼接市场格局发生了巨大的变化。LCD产品以具有高清晰度、宽可视角度、高亮度、长寿命等优点，迅速的被众多使用者认可与接受。相对于DLP和PDP，DLP的使用寿命是非常长的，而且功率较低，发热量不大，故障率很低。PDP其动态显示寿命可能可达几万小时，但在显示高亮度静态图像时，则可能在五千小时，因此，工程人员大多建议在诸如需要24小时连续使用的安防监控大屏拼接墙等项目的选择上，应尽量考虑选择液晶拼接幕墙，以提高使用效率，降低使用成本和维护成本。

　　但是，由于液晶拼接产品在拼接过程中无法避免的拼接缝隙，导致了普及过程中遭遇到了难以突破的瓶颈。因此，曾有人预言，液晶拼接一旦开启无缝的大门，显示领域将会全面进入到液晶的时代。

　　液晶拼接无缝隙 阔步引领新时代

　　2009年，SEEKOO VIP超窄边工程系列无缝液晶拼接屏的推出正是将这一预言变为了现实。阔步电子(中国)有限公司作为著名的显示器生产厂商，不仅积累了丰富的液晶生产经验，在研发领域亦取得了令人瞩目的成就。此次推出的VIP超窄边工程系列产品正是在阔步深厚技术积淀的支持下，成功实现了无缝、高清双技术的突破，将液晶拼接正式带入到了无缝的时代。

　　为了保障最佳的影像效果，SEEKOO VIP超窄边工程无缝液晶拼接屏特意采用了1920×1080的高清标准、细腻地呈现。并且，SEEKOO所特有的DID面板技术更是令其屏幕亮度提升到700nits超高亮度，为观众提供了光鲜亮丽的画面展示效果。

　　此外，SEEKOO第二代积木互联技术的运用，也令拼接变得更加简单与便利。让用户可以像搭积木一样轻松完成液晶屏的拼接，还可以根据需求实现多造型、多角度、多功能的立体拼接，摆脱了传统的平面矩阵拼接方式，令拼接效果更加灵活，在有限的空间中达到了最佳的图像显示效果，为观看者带来更强劲的视觉冲击力度。

　　同时，SEEKOO超高清图像管理系统的应用还有效的降低了视频墙的运行成本。众所周知，拼接屏仅仅是视频墙的其中一个拼接单元，为了完成拼接，传统的拼接方式还需要用户购买相应的辅助拼接投备，这也为使用者增添了一个不小的经济负担。而SEEKOO VIP超窄边工程系列产品通过内置模块，仅用一根网线就可以完成连接，而无需采购额外的硬件设备，彻底摆脱了传统大屏幕拼接系统对中央处理器的依赖。不但让拼接变得更加简单易行，还为用户节省了大笔的运行费用。