安防视频显示终端的发展现状和趋势

2017-08-07□文/刘保

中国公共安全 2017年6期

□ 文/刘保

安防视频显示终端的发展现状和趋势

□ 文/刘保

社会的发展，人们对安全保卫的要求越来越高，很多小区和办公楼都安装了视频监控，以及各个行业都在不断扩展对视频监控的应用,视频监控的发展离不开显示终端的发展。近几年，视频监控显示终端技术的产生也正在不断地更新换代，譬如LCD拼接显示技术，小间矩LED拼接监控显示技术，DLP拼接显示技术等。本文将在阐述安防视频监控显示终端现状的基础上，对其发展趋势进行深入的分析和探讨，以展望安防视频显示终端的未来趋势。

安防显示终端的发展历史

CRT时代

英国科学家克鲁克斯发明了阴极射线管(Cathode Ray Tube,简称CRT显像管)，之后，CRT显像管便被广泛应用于电视机，显示器，等领域。 2000年前后，随着安防监控行业的发展，需要更加稳定，显示效果好的安防专业监视器来替代早前使用的电视机来作为专业安防监控系统的显示终端，国外的索尼，松下，三星，高电子安防厂家纷纷推出用于安防监控系统显示的专业CRT监视器，创维群欣安防科技股份有限公司也推出了独自研发的CRT监视器，并且获得了市场的好评，并在 2 0 0 3 年，推出自己独特的100Hz监视器，通过ISO9001:2000质量管理体系认证，UL、CE、FCC、FDA等出口认证,被评选为“深圳市安全防范行业协会副会长单位”，大屏幕纯平100Hz数字逐行扫描彩色监视器被认定为“深圳市高新技术项目”并颁发证书。

普通DLP拼接

DLP大屏幕拼接系统主要是以DLP背投机为主，并搭配以图像控制器组成的高亮度，高分辨率，色彩逼真的拼接墙，同时在显示方面，可以实现任意漫游、开窗、拼接、放大缩小和叠加功能。此外，相较于其他拼接技术，DLP拼接的突出优势是“零缝隙”，其物理缝隙可以做到1mm，画面整体显示效果良好，如果不仔细看，很难看出有拼缝。同时，DLP拼接系统对于环境的要求较低。DLP主要优势则在拼接缝最小，但在色彩表现、分辨率、寿命等方面也有着较为明显的缺陷，同时DLP亮度比较暗，主要使用室内环境，室外则无法使用。

LCD液晶大屏拼接系统

目前，在安防领域的大屏幕拼接系统通常是采用多个显示设备拼接而成，除DLP拼接外，常见的工作方式还有LCD显示单元拼接、PDP显示单元拼接。所谓的LCD液晶大屏拼接是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。L C D 拼接具有高清晰度、宽可视角度、高亮度、厚度薄、重量轻、低能耗、长寿命、无辐射、后期维护成本低等优点，在大屏幕显示应用领域得到了迅猛发展，已使它成为发展主流，前景看好。作为拼接显示终端，LCD尽管有上述优点，但是作为拼接显示系统其缺点就是拼缝较大，但是随着液晶屏技术的发展，拼缝也在逐步减小。并且在一些拼接墙上加一些光学无缝拼接技术，实现了拼接屏的光学上无缝拼接，使得整个显示屏幕尤如一张完整的大屏，从而提供一种优秀的显示终端平台，临场体验现场的也比较震憾，但是仔细一看，还是会看到一些缝隙和差距。而且现在的液晶拼接显示终端均所用的LED背光源，从而做到了亮度的均一，色彩效果好。并且在画面一致性、显示亮度、色彩还原性方面有绝对的优势。在2016年8月，创维群欣安防科技股份有限公司推出的55英寸LED液晶拼接单元，采用了LED背光源和超窄边框设计，拼接单元最窄边为0.8mm，双边拼缝仅1.7mm，达到国际的先进水平。

等离子大屏拼接系统

等离子PDP单元拼接具有颜色鲜亮、高对比度以及高亮度的优点，PDP显示器无扫描线扫描，完全是像素对像素进行显像，因此图像清晰度很高，而且无闪烁现象，也不会导致眼睛难受疲劳。但是由于等离子显示屏的耗电量和发热量比较大，所以容易产生灼伤现象，不适用于长期静态画面显示监控情况;并且PDP单元用于拼接之后，整机升温更高，从而使设备容易烧毁。此外，目前市面上等离子拼接幕墙价格较高，一般一平方米的价格高达上万。

从产品本身来讲，等离子的表现甚至好于液晶，至于在市场上最后落后于液晶，很重要的原因就是等离子过去的心态过于保守。十几年前这两大技术刚刚开始兴起的时候，还看不出哪种技术能代表未来平板电视发展方向。以松下为主的等离子的阵营在发展过程当中采取了相对比较保守的战略，比如不愿意跟别人分享它的技术，不愿意跟别人分享面板资源，导致加入这个阵营的企业越来越少。

而液晶产业相对是一个比较开放的心态，技术可以共享，这样就导致加入液晶阵营的企业越来越多。而且，液晶面板可以在智能手机、电脑和平板电脑上使用，这不仅扩大了其规模优势，也给它们的库存和过期技术找到了消化的途径，同时也有效摊薄了成本。

小间距LED拼接系统

小间距LED显示屏就被传统的LED企业视为了打破LED显示户外应用局限的法宝，期待在从未涉足但市场前景广阔的室内商用显示市场分得一杯羹。不可否认，与传统的室内大屏拼接相比，小间距LED显示屏确实存在一定的优势，

各拼接系统的优缺点

DLP拼接系统

DLP拼接主要是应用了数字微镜晶片(DMD)来做主要关键元件以实现数字光学处理过程。其主要的优点：尺寸比较大、拼缝小；采用数字化显示技术，系统稳定；像素点缝隙小，图像清晰细腻；图像柔和，功耗低。其主要的缺点：亮度比等离子低；亮度不均匀；系统占用空间比较大。

等离子拼接系统

等离子拼接采用等离子拼接显示屏，其内部等离子体放电产生紫外线，紫外线激发涂有红绿蓝荧光粉的荧光屏，荧光屏发射出可见光，从而显现出图像。其主要的优点：单屏均匀度高,安装初期亮度高；对比度高、图像细腻。其主要的缺点：(1)像素点缝隙大，可靠性较低，耗电极高；(2)显示计算机图像或静态图像容易灼烧；(3)亮度衰减快且无法提高；(4)难以在海拔2500 米以上正常工作。

LCD液晶拼接

液晶拼接系统主要是由LCD液晶拼接单元组成，根据不同使用需求，实现画面分割单屏显示或多屏显示的百变大屏功能。其主要的优点：高亮度、高对比度；亮度均匀、图像稳定不闪烁；可视角度大。其主要的缺点： LCD拼接屏无法做到无缝拼接；液晶拼接屏能效利用率低。

小间矩LED拼接系统

LED拼接屏是一种用发光二极管按顺序排列而制成的新型成像电子设备。由于其亮度高、可视角度广、寿命长等特点，正被广泛应用于户外广告屏等产品中。其主要的优点：发光效率高，图像色彩还原性比较好；亮度高，适合户外产品；拼缝小，几乎完全没有拼缝。

其主要的缺点：成本高；图像不够细腻，不适合近距离观看；设备出现暗点，亮点，坏点的概率高。

安防显示拼接系统的趋势——云拼接

近年来，随着信息技术的发展，大屏系统建设成为新时代背景下各行业信息化建设的重要一环，大屏显示应用的行业和场景越来越多，而已不是只单纯的应用在安防行业。。大屏系统应用业已从早期的单纯信号监测，逐步朝向与行业整合的可视化信息共享方向发展，成为各行业业务系统中必不可少的组成部分。

现代大屏系统的设计必须根据最终用户的使用需要结合应用环境进行定制设计，既根据前段输入信号的数量和种类，搭配不同的矩阵和控制器，从而导致设计方案各异。但一个大屏幕系统通常包含三大部分：大屏拼接单元与视频信号处理系统，还有控制系统软件。大屏拼接单元作为大屏系统的主要表现载体，而大屏背后的视频信号处理系统则是大屏显示的灵魂所在，决定了大屏显示内容这一屏幕显示应用的核心价值，而控制系统部分则是对大屏拼接单元和视频信号处理系统进行控制，所以的信号调度和拼接功能，均由控制系统软件实现，之前控制软件基本上是基于PC的，但是近几年随着Android，IOS系统的发展，基于这两个系统的控制软件也不断被开发出来，并且由于便捷性，得到市场的广泛认可。

而随着用户使用需求的不断提高，视频信号处理的数量以及种类越来越多，导致系统的复杂程度不断增大。大量视频矩阵、拼接处理器、编解码设备、远传设备、各种信号转换服务器的使用在大屏系统中也越来越常见。每一个视频信号在要想在大屏上显示，均需要经过多个设备间的复杂逻辑切换。这样复杂的系统配备不仅让用户晕头转向，也大大增加的系统操作的困难，降低了系统的可靠性，为系统的稳定性埋下隐患。

一个典型的大屏系统拓扑结构图如图1所示：

▲图1 大屏系统拓扑结构图

如何够给大屏系统做减法，既能在保证甚至优于传统大屏系统功能的基础上，一方面降低系统复杂程度，另一方面提高系统的可靠性与易用性?

高速数字信息传输与处理技术和网络的发展使这些成为可能。将网络技术与大屏深度结合，形成全新一代的大屏拼接产品——云拼接系统，使得传统大屏系统方案得以最大程度的简化。

如何给大屏系统做减法，这是需要首先解决的一个问题?我们可以从大屏背后视频信息处理系统的流程来分析这个问题。传统视频信息处理系统十分复杂，但概括起来主要是由四个环接：信号输入、数据传输、数据交换、图像处理。

数据交换是完成大屏拼接显示的基础。任意信号源在大屏上漫游显示的前提必然是该信号数据信息能够被同时交换到需要显示的屏幕上，因而就是要解决好信号源与大屏幕之前一对一、一对多、多对多的信息交换问题。在传统系统中，视频数据的交换主要是依靠视频矩阵切换器与大屏拼接处理器等设备来共同完成的。

而在使用云拼接系统构建大屏系统时，所有云拼接系统通过网络完成数据交换，内置了高性能智能云拼接卡，可在云屏内直接将通过网络获取的多路视频信号进行缩放、拼接、漫游等处理，替代大屏拼接控制器的全部功能。网络自由灵活的特性使得任意信号源与屏幕间都可直接与数据交换，使得矩阵、大屏拼接器等传统设备将被网络所取代而无需使用。

传统大屏系统的视频数据传输通常使用视频线，传输距离受限。在需要长距离传输中，通常还需要增加编解码器、光纤收发器、双绞线传输器等。而网络从诞生起就是解决长距离传输的问题。所以使用云拼接系统构建的大屏系统，可通过网线替代主要布线，直接实现数字化长距离视频传输，去除了为解决远程传输而增加的额外设备。

视频信号种类繁多，传统大屏系统中，通过配备采集不同信号类型的矩阵及拼接采集卡来完成，所有信号多集中于一点。而一旦信号源接入数量巨大，传统方案则显得有些 “ 束手无策 ”。而云拼接系统则通过可网络接入海量视频信号，网络的无限扩展性意味着云屏的信号接入能力可以无限扩展。不同类型的信号通过小型的节点转换为统一的网络格式接入云屏，而对于最常用的 I P 信号与电脑信号还可直接接入云屏，使得大屏系统进一步简化。

智慧系统云拼接系统如图2所示：

使用云拼接系统系统，去除传统系统方案的中复杂设备，带来的不仅是系统的简化、使用的便捷、成本的降低，更重要的是系统的稳定性和可靠性。同时高速灵活网络传输方式的引入，使云拼接系统能够带来更多的传统大屏系统所不具备的特性，比如多屏联动、屏幕镜像、海量信号接入、信息共享、实时信号源预览，可视化系统等，从而使得海量的视频信息可更为便捷直观的展现给使用者，创造更大的可视化信息价值。