济丽 | 基于光纤传输的分体式拼接大屏幕系统

　　罗亮，刘 红

　　(上海济丽信息技术有限公司，上海，200092)

　　摘 要：本文阐述了MPO(Multi Push On)光纤连接器在信号传输上的长距离无损、高稳定性、高密度等方面的独特优势。基于该技术以液晶拼接大屏显示系统终端为例，对拼接大屏系统进行整体升级，通过采用全新的传输接口定义，解决了信号的长距离传输瓶颈，提升了4K信号传输的无损效果;通过分体式电源冗余设计与管理，大大提升液晶拼接大屏系统的可靠性;通过采用分体式插卡结构，使得光纤与屏无源对接，极大地缩短了维护时间;通过定制驱动模块，形成了先进的色彩一致性调整方法。最终，有效的形成了一套完整、稳定、高效的MPO光纤分体式液晶大屏显示系统解决方案。

　　关键字：MPO光纤连接器;分体式;液晶拼接屏。

　　随着科学技术的发展，光导纤维已成为重要的新型基础材料，而光纤技术以其新奇、便捷、抗干扰性强、信号衰减小、传输频带宽等优势不可或缺的成为了通信、电子和电力等领域重要的基础技术。光纤通信技术作为光通讯领域的重要分支，已在全球范围内的电信网中发挥着举足轻重的作用，其以光波作为信息的载体，以光纤作为传输媒介实现信息的传递。光纤除了运用于基础通信外，还可制备成各类光功能器件，包括光纤传感器、光纤信号处理器、光检测器等。本文以光纤通讯技术为基础，专注图像的传输技术，引入光纤连接器，集成光纤传输、光纤接口技术与拼接大屏幕显示系统技术融为一体，并以液晶拼接屏为例，详细阐述一种新型的MPO光纤分体式拼接大屏显示系统。

　　1.MPO连接器

　　MPO(Multi Push On)连接器是光纤连接器的一种，为多芯光纤连接器类型。其采用多点推送技术，能有效的增加信号传输带宽并增强信号实现无损，大大增强其实用性。可广泛应用于高清、超高清图像长距离传输，尤其在通信中心、数据中心、指挥中心、视频会议中心等的终端控制室，与液晶拼接屏相结合，将极大的提升信号传输效率和图像质量。[1]

　　首先，MPO光纤传输4K60信号的带宽可达300M，解决了传输距离较远的问题，而且能够节省光端机终端设备并降低成本;其次，MPO光通道最多可达12芯的单头多芯结构传输介质使得带宽最高可达40G，是传统的单头单芯光纤的4倍以上，不仅能完整传输高清图像数据，而且还可使用剩余光纤传输介质提供反向EDID的数据传输;最后，MPO连接器依据IEC 61754-7规定的芯数(光纤阵列数 ArrayNumber)，公母头(Male-Female)，极性(Key)，抛光类型(PC 或 APC)来进行接口分类。如下图1所示为MPO光纤连接器接口类型。[2]

　　图1：MPO光纤连接器接口类型

　　2.MPO分体式液晶拼接屏

　　2.1 液晶拼接单元的分体式插卡结构

　　经过光纤传输的图像信号需要进行信号转换，传统的做法是增加光转换终端设备，或者将转换功能板卡集成到液晶显示单元的驱动模块中。而MPO光纤连接器的优势在于可将液晶显示单元实现模块化的结构升级，将显示单元的屏体接口由传统的集成式结构升级为分体结构，信号采集分为可插拔式转换盒与可插拔式接口盒。其优势在于不仅实现了光纤与显示屏的无源对接，同时能够快速便捷的将接口盒与转换盒实现更换，大大的缩短了维护时间。如图2所示的液晶显示单元分体结构示意。

　　如图2 液晶显示单元分体结构示意

　　2.2 液晶拼接单元的电源模块分体结构

　　绝大多数厂家目前的拼接显示单元多采用电源、电路的一体化集成设计，其中的电流转换装置、电路板等集成在一张驱动主板上，不仅增加不利于屏体的散热，而且会增加整屏的发热量，使得液晶拼接大屏电源故障率较高且维护极为不便。

　　MPO分体式液晶拼接屏显示单元设计电源模块的分体结构，采用外置变压装置，使用华为专业服务器电源集中管理，并设计冗余装置，实现电源备份，确保单元故障时24小时不黑屏，极大地增强大屏幕显示的可靠性。如图3为液晶显示单元电源模块分体结构示意。

　　如图3 液晶显示单元电源模块分体结构示意

　　2.3 MPO分体屏整体解决方案与优势

　　如上所述，经过融合MPO光纤技术，使得液晶拼接大屏系统在电源模块、信号采集模块两个方面实现了分体式的结构升级。其从信号源、信号处理器及液晶显示单元采用全光纤通信方式，实现了全过程、长距离图像无损通信，形成一套完整、稳定、高效的MPO分体式液晶拼接大屏显示系统。图4为其典型方案拓扑。

　　图4 MPO分体式液晶拼接大屏典型方案拓扑

　　此外，MPO分体式拼接大屏除了长距离传输、图像无损、可靠性高、维护便捷等优势外，在解决色彩/亮度一致性上亦具有优势。依据其模块化的优势，通过定制驱动模块、采用专业的图像处理芯片替代MStar电视芯片可以彻底解决传统拼接大屏色彩/亮度一致性问题。

　　5.结束语

　　综上所述，MPO光纤分体式液晶拼接大屏系统具备多种优势，其通过采用全新的传输接口定义，解决了信号的长距离传输，提供完美的4K信号传输解决方案，设计分体式电源实现冗余管理，实现光纤与液晶拼接显示单元的无源对接，彻底解决了液晶拼接大屏色彩/亮度一致性技术难题等。MPO光纤分体式液晶拼接大屏系统是一种全光纤化、模块化、完整、稳定、高效的液晶拼接屏解决方案。

　　面向全行业，MPO光纤分体式的理念除了适用于液晶拼接大屏系统，同样也适用于目前市面上主流的DLP拼接大屏系统和微(小)间距箱体式拼接大屏系统。利用MPO光纤传输技术对各类拼接大屏系统进行改造升级，实现全光纤、模块化结构，必将成为面向未来的实用性大屏幕系统解决方案。

　　参考文献：

　　[1]徐长鑫. MPO光纤连接器特性及其应用研究[J]. 通讯世界, 2015, 000(010):29-30.

　　[2]郑镇宏. MPO光纤连接器特性及其应用分析[J]. 电子世界, 2019, 567(09):58-59.

　　作者简介：

　　罗亮(1990—)，男，湖北人，大学本科，毕业于湖南农业大学，现任上海济丽信息技术有限公司技术总监，主管解决方案设计工作，Email：luol@tjgenius.com ;

　　刘 红(1982—)，男，上海人，同济大学工程博士，高级工程师;现任上海济丽信息技术总工程师，主管技术工作，Email：lh@tjgenius.com。