液晶拼接系统在广电监测系统的应用
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作者: 张嘉
摘要：随着信息技术的发展，信息化、数字化的管理方针已成为政府、企业、公共事业、交通、媒体大力发展的方向之一，广电集团肩负着舆论方向引导、社会精神文明建设、文化传播等多种职责，牢牢把握正确舆论导向，对属下电视频道、广播频率的采编播业务实行统一规划管理，建立了统一的广播电视新闻平台和娱乐资源平台是广电集团的功能及职责所在。
关键词：信息技术；广电；监控
中图分类号：TN943.6 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2011) 23-0000-02
LCD Splicing System Applications in Radio and Television Monitoring System
Zhang Jia
(The State Administration of Radio Film and Television 573 Station,Beijing 100086,China)
Abstract:With the development of information technology,information technology,digital management approach has become the government,enterprises,public utilities,transportation,media,to develop one of the direction,SVA Group entrusted with the direction to guide public opinion,social construction of spiritual civilization,culture,communication other duties,firmly grasp the correct guidance of public opinion,on its TV channels, radio frequency broadcast business unified editorial planning and management,the establishment of a unified platform for broadcast television news and entertainment broadcasting group resource platform is the function and responsibilities.
Keywords:Information technology;Radio and television;Monitoring
近年来，随着社会对公共安全及信息化管理的日益重视，安防类产品得到了前所未有的发展，而显示终端产品作为信息数据最直接的展现平台，在技术层面上也屡屡获得重大突破，其中，液晶拼接大屏幕及DLP大屏拼接作为安防显示终端最典型的两种大屏拼接技术代表，广泛应用于各行各业。
一、广电监测系统中，大屏幕拼接墙对监测的重要性
随着广电行业的迅速发展以及大众对于节目质量要求的不断提高，大屏幕显示在广电行业的应用日益广泛。众所周知，广电行业的发展关系着社会稳定、健康的发展，也是人们文化知识、信息获得、娱乐消遣的重要途径之一，广电集团工作的顺利开展直接关系到人们生活的各方各面，这就要求广电集团需要建立一套及时有效、信息数字化的管理体系，以方便对工作状况、节目播出、市场反馈的及时监控。
另外一方面，网络技术的日益成熟，卫星技术的提高对于广电行业的安全保障提出了更高的要求。作为面对全国甚至全世界的信息交流平台，广播电视节目的安全顺利播出至关重要。为了更有效地防范卫星非法信号干扰，同时提高信号监测的及时性、准确性，最大限度地保障广播电视节目的安全播出，建立一套前端卫星信号大屏幕安全监控系统也是必不可少的。
广播电视节目制作播放的是一张巨大的关系网，环环相扣，从内容采集、制作、信号传输到最后播出每个环节都至关重要。为了统筹的调度检测，多屏显示监控就显得尤为重要。而大屏显示所具有的多屏显示功能就很好的满足了这一诉求，也因此，众多广电集团大多采用大屏幕显示系统来进行监控和指挥，多屏监控俨然已成为广电节目安全录播的得力助手。
二、广电行业传统监控为何大多采用DLP大屏幕拼接系统
DLP大屏幕拼接系统作为大屏幕显示的一大重要组成部分，在安全监控中扮演者不可或缺的角色。
因为DLP所使用的DMD是数字成像结构，所以这种投影仪技术也是一种全数字反射式投影技术。该技术的最大特点就是数字优势，采用了数字技术之后，可以大大提高图像的灰度等级，使图像噪声消失并稳定画面质量，在图像定位上也比以往精确了许多。并且该种技术还具有反射优势，采用反射式的DMD器件之后，成像器件的总光效率得到了很大提高，对比度、亮度、均匀性都非常出色。单片DLP投影仪的三原色光都是由同一个微镜反射到同一像素点，并不存在会聚问题，所以黑色区域是真正的黑色，像素点边缘也不会出现毛边和阴影。由于工作原理简单，其工作可靠性也相应提高，能够适应各种苛刻的使用环境。
在过去的十年里，DLP一直以其先进的数字化技术占领着大屏拼接的大半江山，这不仅在于DLP投影拼接价格相对较低，画面质量和稳定性较好、拼缝小、视觉效果好，另一方面相比于液晶拼接来说，DLP拼接起步较早，技术相对成熟，目前DLP拼缝最小已经缩小到0.05mm，而液晶拼接最窄拼缝则为5.5mm，此外液晶拼接技术兴起于2007年，远远晚于DLP大屏拼接技术，在客户认可度方面也低于DLP大屏拼接。
在国际广播电影电视设备展览会（BIRTV）上，虽然已经出现越来越多的液晶拼接及等离子拼接等大屏拼接技术，液晶拼接俨然已成为大屏幕监控的另一大趋势。但是DLP大屏幕仍然占据着相当一部分份额，DLP拼接墙也有着自身的优势，成本比较低，甚至在国内的监控市场、指挥中心等，大屏幕拼接墙产品的主流技术依然是DLP背投单元拼接产品。
虽然DLP大屏幕拼接技术自身依然存在着单元显示面积大，功耗大，后期维护成本高的缺点，但在液晶拼接尚未面世和成本比较高的前提下依然占据这广电系统安全监控的半壁江山。
但是不可否认的是，随着广电行业节目质量和监控画面有着越来越高的要求，DLP在色彩表现力方面却始终难以满足广电监控的需求，再加上DLP拼接在多屏拼接时极易出现色彩不均匀等技术问题，对于广电行业监控系统来说，更趋向于寻求一种更适合的大屏拼接方案，而液晶拼接的面试，则在一定程度上结局了这个问题。
三、采用超窄边框液晶拼接替代传统DLP的优点
在广电行业，对产品性能更苛刻的要求（清晰度、亮度、色彩饱和度、色彩还原性）使得DLP拼接产品进入广电系应用的门槛很高。
众所周知，液晶拼接大屏幕显示系统相对于DLP拼接来说，最大的缺点莫过于拼缝过大，自2009年三星推出46英寸超窄边拼接产品以来，液晶拼接市场呈现持续高增长态势。而液晶拼接厂商也在着力寻求更窄拼缝的产品来缩小自身的缺点。在今年的4月，某品牌高调推出双边拼缝仅为5.5mm的超视界无缝液晶拼接，力求达到趋于完美的显示效果。这标志着液晶拼接在拼缝技术又向前跨了一大步。这也是为何越来越多的行业选择液晶拼接最重要的原因之一。
与传统DLP大屏拼接相比，液晶拼接具有占地面积小、功耗低、清晰度高等优点。在大型监控系统或高端的指挥调度中心，如果需要大画面的屏幕显示，拼接技术的应用就势在必行。液晶拼接系统具有画面震撼、高分辨率、可以任意开窗同时显示多路信号、信号窗口可以漫游和叠加的特点，可为用户提供灵活、生动的大画面显示。
演播室往往灯光很强烈，这就对产品的亮度提出了很高的要求，而这恰恰是DLP拼接墙的弱项。对于色彩还原度、高清晰度、使用寿命等重要技术指标而言，液晶拼接幕墙占尽优势。这些优势，来自于液晶自身的显示原理，在未来相当长的时间内，是其他显示设备所不能超越的。所以，目前液晶拼接在技术上仅存的问题，就在于拼接缝隙。虽然超窄边系列液晶拼接屏已经做到较强的画面整体感，但相比于DLP大屏幕拼接0.05的拼缝，进一步缩小拼接缝隙，直至完全消除拼接缝隙，已经成为液晶拼接厂家不得不努力的方向。
另外一方面，液晶拼接的多种功能也已经成为广电行业安全监控及信息化工作的得力助手，液晶拼接信息发布系统可制作及编辑发布界面内多个分割播放区的播放内容；自由设定播放区域的尺寸、位置、数量；采用所见即所得的编辑模式，可实时制作和播出字幕、图片、动画及视频文件，让发布的内容更精准；同时，可以制定播放日程表并按照日程表自动进行播放，能及时、方便、有条不紊的发布信息。
总之，液晶拼接应用在广电行业有如下几大优势及功能：
（一）7x24不间断稳定工作符合广电行业应用特点。无论是进行节目编辑还是演播厅的应用，都需要长时间的显示。液晶拼接具有极高的稳定性，适应7x24不间断稳定工作，长期使用后依旧能保持出众的显示效果，达到高清晰度、高分辨率和高对比度。
（二）全数字化产品――符合未来数字化广电发展的需求。液晶拼接在图像显示过程中实现数字化处理，满足广电数字化发展的需求。
（三）在演播室直播节目中，液晶拼接大屏木能生动流畅的显示录播好的信号，并根据节目需要随时切换画面，供现场观众观看。
（四）通过图形控制器可跨屏显示多路网络信号或视频信号，信号窗口可任意放大、缩小、拖动或叠加显示。例如在新闻节目制作中，可以对条目工作站、字幕处理机系统、配音、文稿编辑及播出画面进行插播操作。
（五）全屏显示视频信号，使现场观众能够通过大屏幕显示系统清晰地看到节目中的即兴表演，也可以用作节目的舞台背景，增强感染力；可根据需要随时切换到制片组、编辑组工作场景，实现实时监控。
四、液晶拼接大屏幕显示系统信号传输和控制部分的灵活应用方案分析
一般应用模式
光电监测系统中，视频信号的传输是整个系统非常重要的一环，目前，在监测系统中最常用的传输介质是同轴电缆、双绞线、光纤等方式，对于不同场合、不同的传输距离，怎样才能保证传输质量、降低费用等，尤其对于广播电视行业来说，电磁波对于信号传输极易出现干扰，怎样解决这些问题是大屏幕监控系统需要考虑的一大问题。
目前大屏幕拼接领域色显示信号总体划分为三类：视频、计算机、网络。
DID窄缝液晶拼接显示系统具有完善的视频和计算机接口，网络接口目前技术还不成熟，因此，主要以视频图像和计算机画面为主。
视频接口一般提供：RCA复合音视频输入一组，YCbCr色差模拟输入一组；工业用接口采用BNC卡头。线缆规格常用为75-3，75-5，75-9三种，一般室内使用75-3：传输距离控制在100米内； 75-5：传输距离在100米－300米内，专业线缆：400-800米；75-9：传输距离在300米－300米；800米内，专业线缆：800-1600米；800米-20公里，用光纤。
计算机接口一般提供：VGA模拟计算机输入一路；D-Sub15针和RGBHV两种主要规格， VGA的传输距离一般在30米以内。
数字计算机接口一般提供：DVI数字视频或HDMI数字音视频输入一路； 常用规格为1.8米-15米。
对于数字信号长距离传输，现阶段主要采用光纤传输，光纤具有高带宽，低干扰的优势，传输距离可达10公里。在长距离传输高清数字信号是能真正做到完整，清晰，稳定。
对于广告媒体宣传的应用场合，将会固定使用复合视频接口，或配置高清播放机使用色差、DVI、HDMI接口；
对于纯视频监控室，将只使用复合视频；
对于指挥调度室和工业控制中心，将会以视频和计算机混合显示；
对于工商企业办公大厅或营业中心，将以视频信号为主，主要用于业务宣传和信息发布，根据图像显示要求，可选择配置高清播放设备
事实上，目前的安防监控系统，大多都采用网络传输，只是在后端液晶拼接墙前，采用了数字矩阵一类的设备，将这些网络传输过来的视频，再一次还原为视频信号，然后在液晶拼接墙上显示。
这种传输方式容易导致视频信号模式转换而造成的衰减和失真。因此，众多液晶拼接设备厂家均在尝试解决这个问题。目前部分厂家超窄边液晶拼接系统已具备网络视频处理功能，可以对网络视频信号进行直接处理，同时采用网络全数字化的处理技术，即使在传输距离较远时仍能保证画面的高质量。
由此可见，从短期的技术发展来看，肯定是网络视频信号直接在液晶拼接墙上显示。但从长远来看，必然是从前端的摄像设备，到后端的显示设备，全部都数字化、网络化。
液晶拼接控制器的主要功能特点：
1.控制器具有针对于LCD拼接具有屏幕补偿（调整图形重显率）的特点。2.控制器最先进的高速视频处理芯片，应用先进的数字图像处理算法来实时分割放大输入视频图像，具有明显的特点：整个画面清晰流畅，色彩极其鲜艳逼真，在多倍的分割放大处理的单屏画面上，无锯齿和马赛克现象，实时动态， 拼接画面清晰亮丽。支持1080P/60Hz，图像实现了完全真正高清实时处理。3.通过控制器输出的各单元信号不受任何衰减，大大提高了图像的清晰度及稳定度；确保了高清信号的最高视频质量，使观众看到的是一幅高质量的完美画面。4.采用了专业视频模块设计，可稳定地长时间运行，满足每周七天每天24小时的工作需求.因采用全硬件设计架构，用户开机后5秒内即可输出稳定的图像，用户可直接硬开机和关机。5.可接收复合视频（PAL/NTSC）/单路VGA/单路YPbPr信号。6.图像参数（白平衡/亮度/对比度/锐度）自动调整。可在控制端对各组合单元的图像画面的图像模式（亮度、对比度）、色温及图形重显率进行任意设置校正；出厂时的各种图像参数均设置在标准状态，用户也可根据需要对个别参数进行调整，可对每路输出图像进行白平衡参数的调整，使得拼接墙的综合白平衡达到尽可能完美的状态。7.设备具有很高的可扩展性，板卡式结构更方便信号种类的更换，信号数量的增加。系统更支持热插拔，对于使用，检修都做到最方便的设计。
参考文献：
[1]尹长青.无线自组网络若干技术的研究[D].复旦大学,2004年
[2]徐雨生,李增军,王胜平.城市CATV宽带综合信息网建设模式IP+HFC[A].全国广播电影电视系统首届中青年优秀科技论文集[C],2001年
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