视频展示台的分类、工作原理与选购

2011-06-07北京赢康科技开发有限公司

智能建筑与智慧城市 2011年10期

文｜北京赢康科技开发有限公司齐芳

1 什么是视频展示台

视频展示台是一种以光电转换技术为基础，利用CCD摄像机将实物、文稿、图片等信息转换为图像信号，在投影机、监视器等显示设备上展示出来的演示设备。“视频展示台”（Visual Presenter）是其在国内外通用的正式名称，此外还被称作文本摄像机（Document Camera）。在中国市场，有时也被叫做实物展示台、实物演示仪、实物投影机、实物投影仪等。

随着CCD摄像机制造水平的不断提高，特别是随着近几年数码技术的日益成熟，视频演示技术有了突飞猛进的发展。“视频展示台”这一新型的用于教学、会议、演示等场合的多媒体工具越来越多地走进了我们的工作生活。

传统视频演示设备有胶片投影仪、幻灯机、实物投影仪。其缺点是需要制作专门的投影片、幻灯片和演示媒体，操作繁琐，功能单一，设备笨重，成本高。与传统视频演示设备相比，视频展示台具有以下特点：

◆ 多功能：可代替传统的实物投影仪、幻灯机、胶片投影仪等，真正实现一机多用；

◆ 高倍放大：具有高倍放大能力，可使演示物的细节一览无遗，是传统视频演示设备所无法比拟的；

◆ 操作简便：使用的演示媒体制作简便，成本低（最典型的例子就是不需制作专门的投影片或幻灯片，可以直接使用传统投影仪和幻灯机所用的素材）；操作简便，可给使用者带来极大的方便。

2 视频展示台的组成及分类

普通的视频展示台由摄像头、光源、展

图1 各种视频展示台

（2）根据输出信号划分，视频展示台通常分为模拟展示台和数字展示台两种。

模拟展示台的视频输出信号有复合视频、S-Video两种，清晰度一般为400～470水平电视线，采用隔行扫描方式。

数字展示台也可输出复合视频、S-Video信号等模拟信号，但最主要的是具备DVI，即数字视频接口。DVI是一种24位数字式RGB接口。在单条DVI连接通道中，有三对低电压差分信号通路，分别用来进行红、绿、蓝三种色度分量和同步信号的传输；除此之外，还有第四对信号通道，用于传送各像素的时钟信号。数字输出图像不存在模拟输出图像难以消除的抖动、闪烁、色彩失真现象，并且图像分辨率较高——清晰度可以达到600水平电视线及以上。

3 视频展示台的应用

视频展示台主要应用在教学演示、电视会议、医学研究、设计讨论、图像采集、电视制作、法庭示证等领域。

数字视频展示台的应用领域相对更广。数字展示台配备有USB接口，可以直接与计算机相连，将文字、图形等传送给计算机编辑存储，并可接受计算机的控制，实现所有功能的切换。

数字视频展示台是一种新型的、数字化的电教设备。由于相比普通的视频演示产品有着更多的优异表现，随着XGA分辨率的投影机逐渐成为主流投影机，分辨率同样为XGA的数字视频展示台近两年在国内的教育及商用领域得到了越来越多的应用。目前国内市场可以见到的，此类产品的高端品牌的典型代表是WolfVision。

4 视频展示台的选购

演示效果是在选购视频展示台时应首先考虑的因素，因为演示效果直接影响着设备的应用体验和相关工作的质量。价格同样非常重要，具有良好性价比的产品将是用户的首选。展台功能上，用户需要根据自己的使用场合、习惯、今后使用中的升级需求挑选适合自己的功能。不要过分相信产品的技术参数，在不规范的市场环境下，可靠的做法是更多地相信自己的眼睛；可以在同等的使用条件下，综合对比不同展台的照明的均匀性、镜头的均匀度、对色彩和文字的表现能力以及枕型失真等，以求选中一款真正适合自己的产品。

只有图像清晰稳定、色彩还原逼真、光学放大能力足够高并且操作方便、结构可靠的展示台才能实现完美的演示。下面就分别对这几方面内容进行详细介绍。

4.1 影响显示图像清晰度、稳定性的主要因素

（1）摄像头所用CCD的质量

CCD是电荷耦合器件（Charge Couple Device）的简称，它能够将摄入光线转变为电荷并将其储存、转移，把成像的光信号转变为电信号输出，完成光电转移，因此是理想的摄像元件。CCD摄像机就是由其构成的一种中微型图像传感器。

视频展示台的有效像素与其CCD有直接的关系。绝大部分数码相机及摄录机均采用CCD作为感光组件，其总像素当然是指整块CCD上所有像素的总数，亦是大部分人用以划分产品级别的标准。其实在实际操作中，并非全部像素均会感光，因为边缘部分的像素会被遮盖，用以提供一个完全纯黑信号，作为计算影像的依据。排除这些像素之后余下的，才是真正用来感应影像的像素，也就是所谓的“有效像素”。

CCD的大小和像素数的多少决定了展示台所采用摄像机输出图像的画质水平和质量，摄像机所用CCD的像素数越高，图像的清晰度就越高。

例如：使用单片1/3英寸CCD系列的WolfVision专业展台，原始输出分辨率为SXGA-（1280×960）、WXGA（1280×800）、HD（高清晰度）720p（1280×720），可兼容宽屏输出信号至WUXGA（1920×1200）和 HD 1080p（1920×1080），输出图像清晰度可达820水平电视线。

数字展示台使用的CCD尺寸比模拟展示台大，有效像素数更高，输出图像当然要比模拟视频展示台更清晰。

例如：使用三片1/3英寸CCD系列的WolfVision专业展台，有效像素数高达396万像素，输出图像清晰度可达1200水平电视线。

但是，由于高清晰度数字视频信号的处理难度更大，所以目前市场上的数字展示台的价格要比模拟展示台稍高。

（2）清晰度和信噪比

清晰度和信噪比是衡量视频展示台清晰度的综合指标。

清晰度分为垂直清晰度和水平清晰度。垂直清晰度是人眼能辨别的，在图像垂直方向上排列的，相邻黑白水平线条的细致程度。水平清晰度的确定与垂直清晰度的确定思路相同。也就是说，清晰度是指电视机已经显示出来的黑白相间的直线，在垂直方向或水平方向将屏幕排满时，人眼所能辨别的最细线条数，或最多线条数。在垂直方向排列的这种水平线条的最大数量，即电视的垂直清晰度；在水平方向排列的这种垂直线条的最大数量，即电视的水平清晰度。清晰度是在确定电视图像的扫描线数和像素数之前就已经提出的重要概念和物理量，与分辨率完全不同。分辨率无论对于图像信号来说，还是对于显示器材的屏幕像素来说，都是固定不变的，而清晰度却是可变的。图像信号分辨率是源头，最终显示的图像清晰度是结果；从数量上来说，清晰度永远小于分辨率。水平清晰度和垂直清晰度数值越大，清晰度越高。

信噪比是表示图像信号中无效的噪声信号或干扰信号的多少的指标，可简单理解为信号和噪声之比。在显示图像中，噪声信号或干扰信号表现为不规则的闪烁细点等。信噪比越高，图像越稳定、越干净。其大小以分贝（dB）表示，视频展示台的典型值为46dB～48dB。

在此需特别指出：以上两个指标的测试都需要有专业的设备和专门的环境，一般用户很难完成，因此一些厂家为了招揽客户，不惜虚标产品参数；所以用户在选购时不能单纯依据产品参数介绍，一定要亲身体验产品的实际效果再下定论。

（3）与显示设备连接及与用户用途的适用性

近两年，XGA分辨率的数字视频展示台的应用在国内的教育及商用市场日益增加，其主要用途是向多人展示计算机，尤其是笔记本电脑的图像和数据。

在国外，视频展示台几乎都是与电视机相连，用于展示实物；而在国内，视频展示台几乎都是与投影机相连，用于显示文本。目前国内市场主流的视频展示台都有文本增强功能，在选购视频展示台时要对这一功能特别留意。

4.2 决定色彩还原水平的主要因素

（1）CCD摄像机的质量

用户在选择视频展示台时应尽量选择能够自主开发生产摄像机的厂家的产品。

（2）展示台使用的照明光源

展示台为满足不同使用功能的要求，一般都设有顶部照明光源及底部光源。顶部的照明光源有单灯和双灯两种，作用是在较暗的场景环境中提供辅助照明；而底部光源则是为方便观察诸如照相底片、透明胶片、幻灯片而设的。用户在选择产品时，可开关一下辅助灯，看看有无打开光源后出现图像色彩畸变的现象，以及被摄区域的亮度是否均匀。

（3）白平衡校正方式

白平衡校正对于摄像机或展示台而言都是非常重要的。是否能实现方便快捷的白平衡校正，一定意义上决定了展示台色彩还原水平的高下。一款优秀的展示台应能提供至少两种白平衡校正方式——单触自动白平衡和可微调功能。

4.3 光学放大能力

展示台的光学放大能力通常用“变焦比”来表示。常用的词语为“放大倍数”，顾名思义，也就是指局部图像细节能够不失真地放大到何种程度。一般而言，放大倍数为5～16倍的视频展示台足以满足各领域的使用需求。现在市场上充斥着一些宣称放大倍数为32倍甚至128倍的展示台，但这些数据并不是真实的光学放大倍数，而是在光学放大的基础上，进一步通过视频展示台内部电路所包含的数字信号处理器的软件运算得到的“电子放大”倍数。适度的电子放大，如两倍、四倍，能够辅助显示被摄物的细节；但因为其图像是计算出来的虚假图像，所以即使是有着很大的电子放大倍数的视频展台也并不能够真实展示出微小的细节。换句话来说，过大的电子放大对于用户而言是没有使用价值的。

4.4 操作方便

操作的简便程度对于用户来说同样是至关重要的。用户需要在一次课堂或会议中频繁使用展示台，而使用者大都是非专业人士，因此展示台的操作越简单越好。一款好的展示台应力求操作简便，操作面向功能，一个功能一个按键，并提供多种操作方式，如自动聚焦、自动白平衡等，以简化操作、提高演示效率。

4.5 结构可靠

展示台的结构部件包括摄像臂、键盘面板、壳体等，其设计融合了对展示台使用环境特性、使用功能要求、收放及操作的方便性和耐用性的考虑，以及制造商的设计理念，也是一个生产厂家在研发能力、加工工艺水平等诸多方面水准的具体表现。用户在选购时应充分考虑展示台需要频繁折叠或转动的特点，观察展示台的折叠、转动机构是否采用了耐用的结构和材料，是否经得起长时间使用，不致出现需经常维修或更换部件的情况。