高清视频会议系统的实现
2010-08-15北京瑞拓电子技术发展有限公司
文|北京瑞拓电子技术发展有限公司 王 晖
1 高清显示的现状
现代会议系统已经不是简单的以扩声为主的系统,它涵盖多个子系统,例如多媒体显示系统、集中控制系统、会议表决系统、签到系统等,各子系统之间能够实现无障碍集成操作。目前,显示系统已经由最初的辅助系统上升为主要系统,成为使用者最为关注的对象。显示系统主要由投影机及投影幕(或等离子显示器、液晶显示器)、辅助的矩阵切换及信号处理设备构成。
在2006年以前,投影机、液晶显示器和等离子显示器没有严格的标准,会议室显示多以厂家的产品为依据,投影机的显示分辨率依据计算机的显卡分辨率,例如800×600、1024×768,高端投影机可以做到1600×1200,其中1024×768的物理分辨率成为主流并一直延续到现在。
在2006年的6月,信息产业部正式公布数字电视相关的25项电子行业标准,其中有6项标准涉及显示器清晰度指标。2007年1月1日后,正式实施的6项数字电视接收设备——显示器标准中规定,液晶、等离子显示器如果要称为“高清晰”,其清晰度指标必须达到720线。这意味着高清显示器通常需要拥有不低于1366×768的物理分辨率,此外,还要在屏幕显示上符合16∶9的显示标准。不仅如此,高清晰是一个综合概念,除了清晰度之外,电路、亮度、对比度等约30个指标也是考核一台电视机是否是高清晰电视的重要指标。尽管液晶电视在清晰度上比较容易达到这一指标,但其动态分辨率却是其一大“短板”,尤以37in以上的大屏幕液晶电视表现得最为突出。数字高清晰电视的720p、1080p是由美国电影电视工程师协会确定的高清晰标准格式,其中1080p被称为当前数字电视的顶级显示格式,这种格式的电视在逐行扫描下可以达到1920×1080的分辨率。
经过近几年高清电视的推广和数字电视信号的普及,目前37in以上的电视机的物理分辨率都能够满足全高清显示的要求。民用高清大屏幕电视机的普及,带动了电视机高清标准向工程领域扩展。高清产品逐渐被应用在工程领域,是因为大屏幕显示器是非常适合工程应用,尤其是企事业单位会议室的产品。随着高清电视标准的普及,投影机生产商也不甘落后,推出的民用产品也普遍能够达到高清标准,即拥有1080×720p分辨率,高端产品更可以达到1920×1080p的全高清标准。但是,民用高清投影机由于亮度不高,很难进入工程应用领域。近一二年,科视、巴可等国际著名厂商相继推出工程用高清投影机,亮度可以达到4500ANSI以上,分辨率达到1920×1080p,已经非常适合于工程应用。另一方面,与应用于工程领域的高清显示器相匹配的其他设备,例如SONY等厂商推出的高清摄像机,POLYCOM、中兴等厂商推出的高清视频会议终端等的出现,无疑也会使高清投影机、显示器的应用更普遍。相信高清显示很快会成为工程领域相关应用的主流,成为会议视频显示系统的首选。
2 会议室高清显示系统的实现
(1)选择符合高清要求的显示终端
投影机(或等离子显示器、液晶显示器)物理分辨率达到1920×1080p;真实画面比例为16∶9,且不是通过转换实现的;亮度要达到会议室要求(普遍高于3000ANSI);具备VGA、RGBHV分量、DVI(数字视频接口)、HDMI(高清晰多媒体接口)、串行控制接口RS232、复合视频接口。考虑到长时间使用的稳定性,首选工程类投影机,如选用等离子显示器,则应采用专业工程用的产品。与民用等离子电视相比,专业工程等离子显示器拥有接口丰富、采用插槽式设计、可根据需要接口进行订购;此外,专业工程等离子显示器具备DVI、RGBHV分量插槽接口,这两个接口是工程应用中最常用的接口,而又是民用等离子电视上一般不具备的。因此,在选择等离子显示作为终端时,应首选工程用等离子显示器;如选择民用等离子电视,则须注意接口是否满足需求,如是否具备或可以使用串口RS232。
此外,如选用投影机,则投影幕的画面显示比例也应为16∶9。
(2)确定高清显示采用的信号传输类型
数字信号显示是最理想的传输类型。但是,要实现数字高清显示,需要有很高的施工工艺水平,所需的信号源当然也应为数字输出。DVI、HDMI对于传输距离小于15m的会议室比较适合;如果传输距离大于15m,就需要加装DVI延长器、HDMI双绞线延长器、光纤收发器等;如果信号来源较多,还需配置VGA转DVI设备、DVI矩阵等,并借助各类信号转换器、延长器等设备的辅助,才能够完成会议室高清数字信号的传输,信号转换环节复杂,所需焊接接口较多,将会给工程安装和维护带来一定的困难,使信号稳定性降低。
如果采用目前使用比较广泛的模拟信号传输,即分量视频传输,使用RGBHV端口,传输距离可以提高到30m左右;若使用高质量、高线径的线缆,距离还可提高。
无论采用数字或模拟信号传输,在设计时都应在信号环节、设备选型、实际应用、造价成本上进行充分的分析。
(3)考虑信号来源种类的普遍性
笔记本电脑是会议室视频信号的主要来源之一,而大部分笔记本的外接显示器接口为VGA接口,一部分有HDMI接口,仅有很少的一部分有DVI接口。因此,要实现高清显示,还要考虑信号来源种类的普遍性。以VGA信号来源为例,首先要了解VGA信号的最高分辨率(对笔记本而言,即查看笔记本显卡最高支持的分辨率)。目前笔记本普遍采用支持1920×1080p的显卡,且大多采用16∶9的画面比例,满足高清显示的基础条件。另外两个重要的会议室视频信号来源——视频会议终端和高清摄像机的VGA输出为1280×720p。
此外,如果输入信号较多,还应考虑对高清矩阵设备的选择(主要是看其带宽是否支持全高清分辨率)。在条件允许的情况下,应首选RGBHV分量矩阵,这样可以有效地避免采用15针接头时容易出现的脱焊、断路、短路的系统故障。
(4)选择线缆
线缆的选择也是会议室高清显示系统的建设中不容忽视的重要环节,对实现高清模拟信号的传输而言更是如此,因为线缆的品质将直接影响到图像显示质量。因此,应当选用高品质线缆,例如EXTRON高清线缆;如果必须要压缩成本,也可以选用国内大厂的产品,但对规格的要求须相应提高,例如,可以选用SYV5×75-3的线缆替代进口SYV5×75-2规格的线缆。
以上就是会议室高清显示的实现方法(需注意设备之间信号的兼容性),在此基础上,可以进行拼接、融合的大屏幕图像显示的设计,也可以进行远程高清视频会议的设计。