LED大屏引终端显示产品再起风云

2018-11-09罗超

中国公共安全 2018年9期

□ 文/本刊记者罗超

LED大屏已经开始替代LCD拼接，成为当下安防显示终端最受欢迎的产品门类。即便高高在上的价格不怎么亲民，但丝毫不能阻止其引发的行业风云突变。当LED大屏出现以后，能与人脸识别技术，视频处理技术、声源定位、VR、AR等新型技术结合应用，极大提升视频监控的应用价值。

显示终端是监控后端至今无可替代的产品，在安防进程中留下了太多的身影。从最起初的CRT、DID、DLP、LCD、等离子到现如今的LED粉墨登场，真是印证了长江后浪推前浪的历史逻辑。从上市遇冷到初露锋芒，LCD究竟依据什么技术优势和市场影响力来挑战LED的地位呢？本文给予答案。

拼接的无缝时代，看小间距LED拼接的八大优势

深圳华强北是LED产品制造批发中心，这里有太多行业用户来这里寻找绿色环保又低功耗的LED产品。在安防行业，LED并不陌生，已经出现过5年有余时间。它是发光二极管的简称，是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件，并直接将电能转化为光能。为此，就产品本身而言它的优势是体积小、耗电量低、使用寿命长、高亮度、低热量、环保、坚固耐用、可控性强，这都是它与身俱来的先天优势。之于安防行业，这些优势大有可为。由于目前单个监视器技术相对成熟，同时由于市场应用大多以拼接类型为主，所以本文探讨的LED技术主要是以拼接为主。

毋庸置疑，要挑战甚至取代LCD，LED拼接必然要在LCD产品本身的基础上强化功能拓展性，以适应大型项目的定制化需要。与此同时，无缝化、高清化是大屏拼接的技术方向。因此，LED拼接的小间距设计5年前创维群欣就做出过尝试，那么，进化到现在，主流的小间距的LED拼接到底有哪些优势呢？

随着小间距LED显示屏的诞生，小间距LED显示屏凭借着真正的无缝拼接、高性价、出众的色彩还原能力，近乎完美的显示效果等优点，已经被越来越多的应用在指挥中心大厅、控制室、会议中心等关键场合。随着小间距LED显示屏像素点间距不断的缩小，使得人们的观看距离进一步被拉近，为了达到更加出色的显示效果，不但要求小间距LED显示屏本身在图像处理和加工工艺上精益求精，对小间距LED显示屏前端信号的图像拼接处理器也提出了更高的要求。所以，小间距LED拼接技术并不是孤立存在，一个完整的小间距LED显示屏系统包含了后端的小间距LED显示处理系统和前端的图像拼接处理系统，通过一套大屏幕控制管理软件使得系统中各个硬件设备有效的控制处理，最终实现各信号按照人们的要求上屏完美显示。总体来看，小间距LED大屏幕拼接有八大优势。

其一，有高度的系统集成性，整个系统由一套控制管理软件集中控制及管理，除进行图像处理系统、显示单元设备管理、控制各种信号显示方式外，还可以控制RGB矩阵、视频矩阵等相关外围设备，使多个系统达到高度集成、集中控制。

其二，彻底解决拼接大屏幕画面被分割的视觉缺陷，实现完全无缝化。在具体的工作中，无缝LED拼接技术能够使得屏幕分割问题得到彻底解决，达到完全无缝化的要求。纵观我国现阶段的大屏幕拼接系统，许多显示屏在工作中还存在较多的拼接缝。比如液晶拼接系统，缝隙过大，无法满足用户的需要。而等离子和背投影大屏幕拼接系统相比液接拼接技术而言，具备较多的优点，然而，从其视觉效果上看，仍然存在大量的分割线。即使是在工程中应用LCD、DLP、PDP技术，将技术要求提到最高，仅仅只能让缝隙减小，无法令其完全消除。到目前为止，拼缝技术最好的水平“无缝”，“最窄”、“近乎无缝”等，然而这还是不能否定缝隙的存在。采用小间距LED拼接技术，能够在较小的面积下使得屏幕分辨率得以提高，保证画面的质感，满足用户近距离观看的需求。与已有的拼接技术相比，LED物理无缝拼接能够实现跨屏显示。对于拼缝而言，其水平的高低不在于缝隙的大小，而是缝隙是否存在的问题。这样一来，就能够实现像素点间距分布均匀，达到消除拼缝的目的。

其三，彻底解决拼接大屏幕亮度和色度衰减不一致的问题。小间距LED大屏幕拼接将有效地处理好拼接大屏幕亮度和色度衰减不相同的状况。在这种技术中，一般采用了逐点亮度、色度校正技术，这就保证了亮度和色度的统一性。比如点控技术的应用，为用户创造出一个逐点校正色度以及亮度的平台，并且对屏幕的像素加以管控，实现图像的高度还原。这种技术同时具备短信以及E-mail提示功能，能够及时让用户掌握到拼接墙的状态信息。

其四，电源与信号强大的冗余备份设计，保障使用安全可靠。在小间距LED大屏幕拼接的设计上，对电源与信号的冗余进行了备份，能够减少其使用过程中问题的产生。这主要体现在以下2个方面：首先，信号冗余设计控制。在高速公路无缝LED技术中，信号冗余设计采用的是信号双通道，并且表现为N+1冗余，支持热插拔；其次将分散电源设计优化为集中供电，减少屏体关键发热部件，节能更高效；一体化电源N+1冗余设计，电源发生故障时智能均流，提高使用安全性。此外，电源支持热插拔，维护简单快捷。

其五，超长寿命、简易的维护过程、超低的维修成本。LED使用寿命相对于一般的显示屏而言，寿命较长，并且其维护以及维修费用相对较低。LED标准单元，显示面板为更小的单元拼合而成（L2.5：200*80mm/块-8.5寸）：显示像素点为单独个体的LED灯构成；如出现坏死点，用备品单元更换下来，维修一颗LED灯即可；如面板出现不可修复现象，则更换一小块显示面板即可；以32寸显示面积为例，面积仅为传统面板的4%。而目前主流是46寸、55寸和60寸的拼接单元，比例成本会更低。

其六，超大观看角度、超高对比度、超高刷新频率。小间距LED大屏幕拼接在摄取画面时，状态比较稳定，应对动态显示画面，图像边缘清晰，有良好的动态表现力，将图像信息准确真实地还原。使视频画面细腻流畅，带来最大的视觉享受。此外特别提出一点，LED屏的亮度均匀性表现极佳，配合进行单点亮度校正，使整屏亮度均匀性趋于极致。

其七，超薄、超轻结构、超静音散热处理技术。在小间距LED大屏幕拼接运用过程中，还可以采用超静音散热处理技术。用高性能导热材料铝板整体散热，单元壳左右翼通过对流槽带走箱体内热量，这有利于和环境保持一样的温度。

其八，动态节能、超超低动耗、绿色光源、节能环保、无污染。小间距LED高清大屏拼接显示墙在工作时，随画面变化而产生不同的功耗；即相当于峰值所需功耗的一部分，一般在30%～50%之间；视显示内容有所区别；传统拼接大屏幕在工作时，无论画面内容如何，即使黑屏，依然保持一个恒定的功耗，即所需功率。此外，无污染传统拼接大屏幕因其发光材料、工作原理等原因，会有汞、紫外线、辅射等各种环境污染源。LED高清显示屏直接发光显示产品，LCD发光源为背光灯泡（管），其发光介质多为钨、铅等，对环境无重大影响。

拼接八大优势，LED拼接取代LCE，指日可待。

LED大屏拼接面临的挑战

LED大屏拼接，宣告了监控显示后端进入了无缝高清时代，这对于行业来说是革命性的技术突破，必将会开启一个新的产品应用纪年。但，乐观过后，我们也需要审视LED大屏拼接在目前而言需要面临的挑战。

从市场层面看，LED大屏拼接高价不够亲民，也局限了在中小型项目应用的可能性。这个只有当技术足够成熟，配件供应足够低廉的情况下，价格才有可能下放到大众普遍能接受的程度。

从竞争格局来看，目前LCD依然是市场主流，而且其技术也在大步前进，LED大屏拼接能否接受市场考验还是个伪命题。在2015年10月，LG推出全球第一款55寸无金属边框液晶拼接屏VH7B，仅0.9mm的单边宽度刷新了行业标准；跟随其后，创维在深圳安博会上也高调展出1.8mm拼缝的液晶拼接产品。

1.8 mm的缝隙距拼接显示产品常规状态下理论光学最窄缝隙仅一步之遥，要远小于一般电影院4K IMAX数字电影巨幕的像素间距，略大于100英寸1080p激光家庭影院电视机的像素间距。对于大屏拼接而言，1.8mm的缝隙尺寸，已经接近5米观看距离外，复杂图像或动态图像中人眼的分辨极限，近乎无边的显示效果。

从LED大屏拼接产品本身来看，首先，小间距LED显示单元、纯硬件多屏处理器和大屏控制管理软件需要采用同一品牌，并全部采用针对性兼容衔接设计，在保证系统兼容性同时提供可靠安全保障。显示单元、图像控制器和控制软件作为整套大屏幕系统的核心部分，如果采用不同厂家产品进行集成，很可能会产生技术兼容性问题，影响很多重要功能的实现，降低系统的可靠性和使用效率；另一方面因涉及到多个厂商，很可能出现售后维护时影响故障诊断和备品备件的及时供应等问题，同时可能对系统的升级无法保持一致，降低系统的扩展性。由此可见要保证小间距LED显示屏系统能够完美显示并连续不断的可靠运行，只有优良品质的LED显示单元是远远不够的，具备良好兼容性和优良性能的图像处理器也是不可或缺的一环。其次，LED大屏的多路DVI输出信号必然存在信号的同步性问题，不同步的DVI输出信号输出到LED显示屏上，在画面拼接处必然会出现画面撕裂现象，尤其在播放快速运动的图像时最为明显。如何保证信号的输出同步性就成为LED大屏拼接系统成败的关键。最后，我们都知道，小间距LED显示屏由一块一块的显示单元箱体以矩阵形式拼接而成，而每个显示单元尺寸和物理分辨率是固定的，但一起组合拼接起来的整个大屏幕往往不是一个标准的物理分辨率，举个例子：显示单元的物理分辨率为128×144，只能拼接成1920×1152，缺无法拼出1920×1080的标准分辨率。通常在大规模的拼接系统里，每台LED控制器所驱动的LED显示区域也大多并非标准分辨率，因此，如何设定自定义输出的分辨率十分重要。

LED大屏拼接在安防应用分析

产品终将走向应用，LED大屏拼接的应用面其实很广，比如：商业广告、政府礼堂、军事领域、视频会议等。但在安防行业由于造价实在过高，大部分应用还是集中在智慧城市、智能交通和公安行业。

支撑智慧城市大脑运行

在我国提出的智慧城市理念中，包含智慧公共服务、智慧城市综合体、智慧政务城市综合管理运营平台、智慧交通等应用项目，其中，LED显示屏将成为多种信息的显示终端，支撑智慧城市系统的运行。无论是交通、安防指挥系统，或是天文、地理监测系统，其最终的监测、指挥部门对室内大屏显示都存在需求，这也是智慧城市可视化的必然需求，而LED显示屏无疑是大屏显示器的选择之一。而相比起液晶拼接屏等传统大屏，LED显示屏的色彩饱和度高，画面显示效果更好，并且对光线要求低，在后者清晰度越来越高的今天，其在室内大屏显示领域的竞争力愈加强劲。因此，在智慧城市建设的浪潮之下，LED显示屏将大放异彩。

前不久记者参加了艾比森LED小间距与智慧城市高峰论坛，该企业针对智慧城市推出了定制化的LED显示解决方案。在下午的活动环节中记者参观了艾比森和华为联合建设的龙岗区大数据中心。艾比森的这个LED大屏显示系统能全方位展示龙岗经济创新、公共安全、人居环境、民生幸福、政务建设等多维宏观态势，根据感知的数据对各领域现状进层层下钻、抽丝剥茧分析、生成问题、提出建议并自动形成书面报告;在应急管理层面，可调用全区所有监控视频，前端感知应急事件的态势，通过大数据分析，自动生成事态数据模型。根据需求，龙岗区大数据中心有应急、城管、公安、消防、安监、环水、医疗、交通等17个单位进驻，总共需接入公安监控、安防监控、视频会议、决策席、部门坐席等共计181路信号，同时LED大屏上可点对点同时显示40FHD(1920X1080)全高清信号，105路HD(1280x720)高清信号，所有的信号不仅支持在不同分辨率和不同信号类型下进行混合开窗，还可同时在大屏任意的位置和区域进行独立显示和控制，且互不干扰。同时考虑到后续功能的扩展和升级，大屏系统的信号接入采用分布式的结构，新增加的信号源，可进行无限扩展。

实现公安行业高清可视化指挥调度

公安行业可视化建设最近几年比较火热，由于公安工作的复杂性，特别是在重大的安全事件中，需要公安机关决策者在第一时间了解现场丰富详尽的信息，参考多方的具体情况迅速作出明确的指挥。

目前，洲明高清小间距LED屏有全球首款智能小间距LED显示屏UHQ系列，全球首创的16:9标准分辨率小间距产品UHP系列，以及首个突破低亮高灰技术的高可靠性小间距LED显示屏UTV系列可供选择，三款差异化的产品将以不同的优势带给用户不同的体验。改变了过去公安可视化指挥调度层层交流的直线化管理模式，通过打通公安各独立业务系统的“信息孤岛”，对复杂信息的综合可视、精准调用，提高各业务系统信息使用的效率；使决策效率达到质的提升。

专治交通违规行为

交通违规问题已成为各大城市亟待解决的问题，LED大屏幕交通综合显示系统承担着交通指挥调度信息系统、122接处警系统、无线集群指挥调度系统、警车卫星定位系统、交通电视监控系统、交通诱导系统、综合信息查询和应用等系统的集中显示，有效保证了信息采集处理、指挥调度、控制管理职能的发挥，统筹全市交通指挥调度，实施快速反应。

在2018年，LED显示屏还上街整治交通违规行为。在红灯状态下，行人越过等待区时系统进入预警状态，通过声音提示“请勿越线”，如果行人不听劝阻执意闯灯，系统将会进入识别抓拍区，对行人的违法行为进行取证，并将抓拍画面及视频过程在设备的LED显示器屏幕上播放、曝光。可能在行人闯了红灯而在窃喜时，不经意间抬头却发现自己的闯红灯行为已经被LED显示屏放大进行滚动播放，广而告之，由此产生的羞耻感不免让市民更加注意自己的言行。随着系统不断升级，除了可以抓取闯红灯的行人之外，车主乱鸣喇叭也会被上屏。深圳盐田区就率先应用了“声呐抓拍”设备，通过利用基于声呐列阵检测的声源定位、视频检测等技术，可对三个车道内前后50米范围内的机动车鸣号违法行为进行实时采集，一旦有违法鸣号车辆被抓拍，其车牌号便会在LED大屏上显示。以此实现对特定区域鸣笛车辆的实时探测、高精度定位、自动查处。