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深圳艾比森光电 视频会议系统中小间距LED显示解决方案

来源:数字音视工程网        编辑:杜鑫    2017-08-23 15:59:01     加入收藏

导言对于大屏拼接显示系统如何选型,本文从四种常见的小间距LED拼接系统、DLP背投拼接系统、LCD液晶拼接系统和投影融合显示系统进行了阐述,并深入分析了艾比...

  导言

  对于大屏拼接显示系统如何选型,本文从四种常见的小间距LED拼接系统、DLP背投拼接系统、LCD液晶拼接系统和投影融合显示系统进行了阐述,并深入分析了艾比森视频会议系统显示解决方案所采用的小间距系统LED拼接系统以及小间距产品的技术优势、整体架构设计与用户体验。

  1. 大屏拼接显示系统如何选型

  在室内工程显示领域,目前,比较常见的大屏幕拼接系统,通常根据显示单元的工作方式分为四个主要类型,即小间距LED拼接系统、DLP背投拼接系统、LCD液晶拼接系统和投影融合显示系统。其中前三者属于显示单元拼接系统,后者属于边缘融合系统。现在我们来看看这4类的优劣势。

  1.1小间距LED拼接系统

  小间距LED显示屏 是指LED 点间距在P2.5及以下的室内LED显示屏,其特点就是屏的点间距小,单位面积的分辨率高,可以显示更高清晰度的图像和视频,也可以显示多路的视频和图像画面,尤其是在图像拼接方面的运用,可以做到无缝和任意大面积拼接。

  山东省人民防空项目

  1.2 DLP拼接系统

  DLP大屏幕拼接系统以DLP投影机为主并配以图像处理器组成的高亮度,高分辨率色彩逼真的电视墙,能够显示各种网络信号以及视频信号,画面能任意漫游、开窗、放大缩小和叠加。

  虽然室内中高端显示市场是以DLP背投 显示为主,但DLP 有着天然的缺陷,首先是根本无法消除的1毫米拼缝,至少吞噬掉一个显示像素。其次在色彩表现力方面也逊色于直接发光的LED 灯 。由于DLP显示单元 之间的差异,造成了整个显示屏的色彩和亮度的均匀性很难掌控,尤其在达到1年以上使用,随着产品运行时间的增加,单元之间差异也会越来越大,拼缝会越来越明显。而色彩差异非常明显,难于消除。这些问题在后期进行维护维修,都是非常困难。

  1.3 LCD液晶拼接系统

  所谓的LCD液晶大屏拼接,是采用LCD显示单元拼接的方式,通过拼接控制软件系统,来实现大屏幕显示效果的一种拼接屏体。

  LCD拼接具有厚度薄、重量轻、低能耗、长寿命、无辐射等优点,而且其画面细腻、分辨率高,各项关键性能指标的优秀表现,使它成为现有使用主流。尽管LCD有上述优点,但其缺点也是致命的:就是目前在所有拼接单元中其拼缝最大,令许多用户不得不忍痛舍弃。

  1.4 投影融合显示系统

  投影融合的应用来源于模拟仿真/立体影院系统,其应用是一种针对投影技术发展应运而生的新多媒体技术,通常应用于多媒体展览展示、展馆多媒体设备、新产品或者新闻发布会等场合。

  以上是4种显示系统的简单介绍,现有人们对大画面,多色彩,高亮度,高分辨率显示效果的需求越来越强烈。我们结合上文来梳理下几种显示技术的特点:

    小间距LED DLP拼接 LCD拼接 投影融合
原理 LED自发光 DMD技术 LED背光 边缘融合
物理拼缝 无缝拼接 0.5-2mm 3.5mm 无缝,融合带
一致性 亮度色度逐点可调 长期使用不一致,需专业人员重新调试 长期使用不一致,不可调 长期使用不一致,需专业人员重新调试
亮度 200-1500cd/m² 200-400cd/m² 450-700cd/m² 300-500 cd/m²
灰度等级 16bit 12bit 8bit 12bit
色温调节 25000-11000K 50000-93000K 50000-11000K 50000-93000K
可视角 170°/160° 120°/80° 178°/178° 120°/80°
刷新率 3840Hz 60Hz 60Hz 60Hz
噪声 25-30dB(A) 30-40dB(A) 25-30dB(A) 30-40dB(A)
平均功耗 300W 350W 200W 350W
光源寿命 10万小时 6万小时 6万小时 3千小时

  通过对比可以看出,而作为新光源的代表,LED显示屏不仅拥有与生俱来的无缝优势,更具备出色的亮度、色彩优势,同时具备低能耗、超长使用寿命等特点,因而被普遍看好。因此,未来随着占据屏幕成本70%的灯珠价格下降,小间距LED显示屏的性能优势将日渐凸显,在室内高端应用领域的推广将提速。

  小间距LED显示技术自2012年诞生以来,在短短几年内获得了快速的增长,不但一跃成为不少LED显示屏企业的盈利先锋,更对已先期进入市场的DLP拼接、液晶拼接等技术构成了一定的威胁,出现了DLP市场逐渐萎缩,平板拼接持续走强,小间距LED井喷的局面。尤其在电视导播室、气象局等对画面完整度,细腻度要求高的领域,也正是小间距LED向DLP发起冲击的核心战场。

  2016年的亚太经济合作组织领导人峰会(APEC)在南美洲国家秘鲁的首都利马举行。艾比森舞台租赁屏D3成为本次峰会会场主显示屏幕,为会议全程提供视频显示支持。

  2. 艾比森视频会议系统显示解决方案

  艾比森视频会议系统具有多重功能,除了自身具有高清晰度、高分辨率、高亮度等基本显示功能特性,其特殊设计的供电线路及信号传输线路具有高可靠性、高寿命等特点。同时,该解决方案所采用的视频控制系统由具有视频拼接分割功能的处理器构成,能够完成对大屏幕的任意尺寸小画面的分割,使各个画面区域显示不同信号线路上的内容。这在针对多地监控、视频会议等应用场所更加得心应手。

  此外,该系统还具有专业特效及监控功能,播放功能可以设定不同播出模式,各模式可以按照预先设定的时间表定时播出,系统播放内容顺畅清晰,不会出现画面中断或跳播现象。

  此外,通过多媒体视频控制技术和VGA同步技术,该系统可以方便地将多种形式的视频信息源引入计算机网络系统,如广播电视和卫星电视信号、摄像视频信号、录像机VCD视频信号、计算机动画信息等,因而可以实现下列功能:

  2.1 信息控制功能

  系统能够自动和人工控制LED显示屏的显示。正常情况下,系统自动实时提取信息播放数据库中的信息,自动发送到相应的显示屏上。特殊情况下,由人工干预向指定的显示屏发送信息。

  该系统还可对显示屏实施单控、组控、群控等,自动和人工控制显示屏显示内容的更换;信息发送及时,指定的信息能够定时定序实时发送到显示屏上。

  2.2 多通道视频显示功能

  显示屏的视频显示功能能够同时播出多路视频源,视频处理器扩展可以实现多通道显示功能,满足多通道叠加定序播放,实时显示真彩色视频图像,实现现场传播、播放背景画面、广告宣传画等功能。

  2.3 支持计算机模式

  该系统能够显示各种计算机信息、图形、图像及2/3维计算机动画并叠加文字,播出系统配有多媒体软件,可以灵活输入及播出多种信息,有多种中文字体和字型可供选择,并可无级缩放,系统全自动播放。多种播出方式包括单/多行平移、单/多行上/下移、左/右拉、上/下拉、旋转、无级缩放等,对于新闻的编辑与播放,有多种字体供选择;计算机可外接存储设备的信息播放。

  2.4 视频特效功能

  系统支持画中画功能,抠像功能,高质量图像放大/缩小,淡入淡出、划入划出,以及多视频窗口任意叠加显示功能。

  2.5 音频输出功能

  显示屏幕系统具有专门的音频输出端口,可与音响系统设备相连,将音频信号接入调音台,提供与视频同步的两路音频输出,一路并入可接入控制中心总音频系统统一控制,另一路与大屏幕独立音响系统设备连接使用。

  2.6 定制节目功能

  通过专业视频控制软件可以方便地制作节目单,每个节目根据客户需求在固定时间时序自动按照编排好的节目自动播放,满足了客户需求,节目预置功能包括:

  • 支持节目单在线编辑、复制

  • 支持节目单顺序调整

  • 支持节目定时播放

  • 支持图片、动画编辑与播放

  • 支持文本文件的编辑与播放

  • 支持WORD及EXCEL文件的编辑与播放

  2.7 智能监控及防护功能

  用户可在控制计算机上检查监视任意显示屏的状态,包括电源开关、通讯状况(正常,异常等)、显示内容等,可定时开、关显示屏及其他外接设备;同时具有电源检测、温度监控功能。

  该系统还具有防水、防尘、防潮、防腐、防雷击、防电磁和静电、防反光、防晒等功能;在电气防护方面具有过流、短路、断路、过压、欠压等保护措施,兼具防静电、抗震动、防电磁干扰、抗雷击等功能。通过智能控制器,系统可根据环境照度的变化对显示屏亮度进行自动调整、烟雾报警及温升报警,显示系统具有远程监控和无人值守功能。

  2.8 防雷击防浪涌功能

  系统配电采用分布延时上电设计,减少对电网的冲击和影响,系统防雷除了结构的防雷设计外,考虑通讯的安全,特别配备了三相电源浪涌保护器,保证显示屏及控制设备的使用安全。

  2.9 自诊断功能

  控制系统在工作中定时检查并报告显示屏的工作状况。显示屏可通过自检程序检测并报告自身工作是否正常。

  3.0 易维护功能

  当更换显示单元或由于需要增大面积而增加新的显示单元时,系统可通过控制软件对每个箱体的颜色值和亮度值调整,保证显示系统在完整寿命的使用过程中保持极佳的亮度均匀性和色彩一致性。

  此外,本系统采用标准化规范配置,系统中相同规格设备及零部件可任意互换。显示单元采用模块化结构设计,箱体化结构方便安装、调试和维修。标准化接口设计,系统兼容性更高。

  3. 艾比森小间距产品推荐

  3.1 CR系列小间距

  • 箱体2x2刚好为55吋,可完美替换55吋LCD拼接墙,实现无缝拼接

  3.2 HDV系列小间距

  HDV系列小间距

  4. 艾比森小间距产品技术优势

  4.1 低亮高灰

  低灰过度均匀 低灰过度不均匀

  当艾比森小间距显示屏的亮度降到原来亮度的30%时,显示画面的灰度几乎没有任何损失;

  而当亮度降低到20%甚至是15%时,灰度损失也很小,显示画面依然清晰可见。

  4.2 高对比度

  显示屏在一定的环境照度下,其最大亮度与背景亮度之比称为最高对比度。简单的定义就是显示屏的白色亮度与黑色亮度的比值,按10bit灰阶来说,就是输入信号为1024时的亮度值除以输入信号为0时的亮度,比如艾比森CR系列小间距在显示全白画面时实测亮度值为800cd/㎡,全黑画面实测亮度为0.17cd/㎡,那么它的对比度就是4500:1。

  4.3 高刷新率

  LED显示屏刷新率即为图像每秒钟显示数据被重复的次数,高速的刷新频率可完全适应高速摄影机和高清电视转播需要,显示屏达到3840赫兹以上时,摄取画面稳定无波纹无黑屏,应对动态显示画面,图像边缘清晰,将图像信息准确真实地还原。艾比森小间距产品刷新率高达3840Hz,画面显示无闪烁现象,显示画面更加真实自然;专业相机和摄像机拍摄下亦无黑线、十字架问题。

  4.4 广视角

  艾比森小间距产品具有160/140度超大视角,观看者在各种角度均能欣赏画面优质效果。

  4.5 逐点色度校正

  艾比森小间距产品采用A3C艾比森第三代逐点校正技术的应用,每个像素的亮度和色度近于一致,显示的画面更加柔和细腻。

  4.6 宽色域

  艾比森小间距产品拥有超过100%的NTSC色域,更好的还原自然界的色彩,画面更真实。

  4.7 广播级灰度处理

  灰度也就是所谓的色阶或灰阶,是指亮度的明暗程度。对于数字化的显示技术而言,灰度是显示色彩数的决定因素。一般而言,灰度越高,显示的色彩越丰富,画面也越细腻,更易表现丰富的细节。

  灰度等级主要取决于系统的视频处理芯片、存储器和传输系统性能,艾比森小间距采用16位处理系统,16bit处理系统可达到65536级灰度,可构成281万亿色。

不同灰度等级图像差别 电视系统校正图像灰度及颜色图案

暗部纹理清晰 暗部出现黑色块

  艾比森小间距产品在黑色灰阶宽容度测试中,以木炭图片(见上图)的显示效果为例,我们可以看到,在木炭的背光位处,能够比较清楚地看到木炭的线条纹路;在木炭的向光位处,则能够很好地呈现木炭的质感。

  4.8 屏幕均匀性一致

  屏幕均匀性一致

  2017年盛夏时节,“草原明珠”阿斯塔纳迎来了上海合作组织成员国元首理事会第十七次会议。艾比森LED显示屏成为本次峰会会场主显示屏幕,为会议全程提供视频显示支持。

  相对于背光源的液晶显示器和背投拼接墙,艾比森小间距LED显示屏亮度均匀性表现极佳,在确保进行了单点校正后,整屏亮度均匀一致,不存在亮边暗边现象,更没有花屏或局部马赛克现象。

  由于人眼感知能力的问题,对色彩鲜艳的画面,觉察到漏光或是大片色斑的可能性很小,但经专业摄像设备记录后,显示屏的各种均匀性问题被放大。尤其是在播放比较昏暗的视频时,这一现象会更加明显。

  投影拼接屏边缘效应严重

  4.9 广播级视频处理技术

  在整个图像还原系统的各个环节中,LED显示屏本身属于终端显示设备,视频信号未经过处理,是无法在屏幕上显示的。在对标准视频信号进行解压、编码、编辑等处理操作后,发送到LED显示终端。这也是采用相同的LED灯、相同的结构技术、安装方法,并且有相同的尺寸和相同的分辨率后,能区分不同品质的LED制造商的必要办法。这种会影响显示屏成像效果预期的因素,恰恰是最容易忽视的地方。

  4.10 运动补偿技术

  处理器接收到各种视频标准的图像后,首先进行解隔行扫描。

  视频图像是由许多水平扫描线组成的,NTSC视频可见的扫描线数目约为486线;PAL视频则为576线。将一个隔行扫描信号转化成非隔行扫描信号,最简单的方法就是,提取第一组扫描线,将它翻番后显示出来,忽略第二个扫描场。

运动补偿技术对比

  更好的方法是将第一个扫描场保存在存储器中,在第二个扫描场到达之后,将它与第二个扫描场合并在一起,然后显示完整的画面。每个扫描场代表一个一秒快镜的1/60或1/50。如果某个物体处于快速运动状态,则它在奇数扫描场和偶数扫描场中的位置是不同的。解决这一问题需要使用实时数字处理,在合并这两个扫描场之前,对其进行插值处理,避免出现图像抖动,这种处理被称之为运动补偿。这一过程意味着模拟视频信号被数字化,所以处理过程会影响最终的成像结果。

  4.11 多画面同步拼接技术

  在应对超大屏幕(任意方向分辨率超过1920点以上)的视频处理任务上,我们选用了多屏拼接器技术进行多画面同步拼接。由于多画面待了的超大数据处理量,需要纯硬件解码处理功能,专业化的图像处理设备能够将多个动态画面显示在多个屏幕上面,实现多窗口拼接的功能,专为要求高质量显示多个视频画面的场合设计,为大屏幕多画面融合需求提供了一套理想的解决方案。

  4.12 真正无缝拼接技术

  深圳市龙岗区某会议室

  艾比森小间距LED屏幕支持任意方向、任意尺寸、任意造型拼接,画面均匀一致,受众范围更广,真正实现无缝拼接屏。特别是用在监控背景墙或演出舞台背景屏幕的情况下,无缝屏幕的优点更加明显,图像画面任意分割,可以接收多路输入信号,同时显示在屏幕上,且画面无分隔,没有黑线,不存在遗漏信息的情况。

  4.13 双信号双接收卡备份

  艾比森小间距产品支持双信号接收卡备份,信号接口两进两出,双接收卡自动切换实现信号备份。

  4.14 双电源备份

  艾比森小间距产品的每个箱体有2个电源同时供电,电源不分主副,同时输出,当其中一个电源出现异常故障时,自动切换到另外一个电源对箱体供电。

  4.15 用户级前后维护

  艾比森小间距产品可支持前维护,无需维护通道,直接从前面安装和维护,既节省空间,又方便快捷,适用于钢结构的安装方式,可直接贴墙安装、挂墙安装,还可以落地安装,配合落地支撑架,随处移动,灵活方便,是行业内第一款真正意义上的前维护小间距产品,与以往行业上的只有模组可以前维护的产品不同,它的模组、电源、接收卡等全部都可以从前面维护;同时支持后维护,电源和接收卡拔插式设计,无需工具即可更换,后维护更便捷。

  4.16 黑屏自动节能技术

  艾比森小间距产品具有黑屏、部分黑屏智能节能模式,自动开启,高效节能省电。

  5. 整体架构设计

  LED大屏幕系统总体拓扑图

  本方案将提供的大屏幕显示系统主要由以下几部分组成:

  1) LED小间距显示屏,随意拼接,无缝拼接

  2) Absen-Arn信号接收控制卡(内置屏体)

  3) Absen LED Pro-HDS信号发送盒

  4) 管理系统(主机、高性能显卡、机架式KVM)

  5) LED配电系统

  6) 音频信号采集系统

  7) 机、线缆等外围设备

  大屏幕显示系统主要包括用户信号源、信号处理、信号显示和信号控制等几部分:

  • 信号显示:由LED显示箱体组成的LED小间距大屏幕,可将处理后的信号在大屏幕上显示出来。

  • 信号控制:LED大屏信号控制由接收卡和发送盒组成,均为主从热备形式,由一台安装了大屏幕控制软件的PC构成,可对大屏幕上显示的信号进行控制。

  • 用户信号源:包括来自坐席工作站、摄像头、DVD等的各种制式的视频信号;来自用户坐席工作站的计算机信号;局域网内工作站向网络输出的显示信号;远端IP视频信号等。

  • 信号处理:在显示信号之前对信号进行对应的处理,如切割、放大、窗口化等。

  6. 用户体验

  艾比森致力于打造完美的视频会议体验,能通过LED大屏幕视频会议系统为用户实现下列核心功能:

  1. 亮度柔和,色彩真实,画面流畅,长时间观看无不适;

  2. 中控与分控操作灵活自如,系统互动出色,同步性好;

  3. 稳定性高,可靠性高,长时间使用保持良好的亮度和色彩一致性;

  4. 节能低耗、环保长寿,维护成本低。

  根据业主需求及现场建筑施工图纸,结合艾比森多年LED小间距设计经验,艾比森大屏幕视频会议系统能大幅提高会议沟通效率,降低成本,并具备方便性、快捷性、易用性,能有效提升组织内部的管理水平,已广泛应用在政府军队、交通、运输、金融、运营商、教育、企业等各个领域。目前,艾比森的合作伙伴包含阿里巴巴、Google、家乐福、中国移动、中国银行、中国农业银行、中国太平、万科、万达、奔驰、耐克、Zara等国内外知名企业。

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