DLP大屏

DLP大屏（精选3篇）

DLP大屏 篇1

摘要：本文以浙江卫视200平米演播室为背景, 主要介绍了巴可公司DLP大屏的技术特点及其在日常栏目中的实际应用, 以满足新闻直播的需要。

关键词：DLP,演播室,灯光,网络

浙江卫视高清新闻演播室自2010年启用, 共有三个新闻演播室, 分别是200平米、100平米和80平米。其中200平米演播室使用巴可DLP大屏, 浙江卫视主要的几档新闻栏目如《午间新闻快报》、《新闻直通车》、《浙江新闻联播》、《新闻深一度》、《时代先锋》和《爱心浙江》等都是以DLP大屏作为背景, 只要转换不同的背景画面就可以灵活改变不同栏目的主持人背景, 同时最多可以在大屏上开出6个窗口, 用于多个地方的连线直播, 窗口内的信号源选择可以是卫星信号、光缆信号或者网络信号等等, 只要是接入演播室的信号源都可以在窗口内显示, 灵活多样的选择丰富了节目的形态和表现形式, 对于新闻节目的改版起到了推动作用。

卫视新闻演播室采用了巴可公司的12台72寸的DLP投影大屏, 按6×2拼装而成。显示控制为主备结构, 由两台背景服务器、两台背景墙控制器 (Video Processor) 和一台背景控制台 (Encore Controller) 组成。单个DLP显示器的分辨率为1024×768, 整个背景系统的分辨率可达到6144×1536, 背景画面的显示比率为4:1。为此, 背景画面的图片或视频显示需要按照该比率设计, 确保显示的图像在不做特效的情况下不变形。

背景墙控制器支持两路背景服务器信号的输入和6路高清视频信号输入。两路背景服务器信号一般作为主、备使用。6路视频输入信号, 设计成其中两路是KALYPSO视频切换台的辅助母线输出信号, 其余4路是演播室的外来信号, 可根据不同需要进行调用。大屏的6个独立视频窗口通道支持6路视频信号的显示, 各窗口都可进行视频缩放的二维特技处理。当用背景服务器作为背景墙显示信号时, 它可以显示图片或流媒体文件, 这些文件需要按4:1的显示比率进行制作, 才能够确保图形的完整显示。在流媒体文件制作中, 分辨率一般选择在3840×960。这样能够保证服务器在循环播放时不至于媒体文件过大而死机。流媒体文件可以用KMplayer, Windows media player等进行播放。对于在背景屏幕上显示开窗视频信号的, 需要在Encore控制器上调整视频信号显示比例, 才能保证大屏上图像不变形。

大屏的显示控制是通过安装在控制服务器上的BCM Client Start软件实现的。每次开机后从控制软件中能读出很多关于屏幕及灯泡的使用信息, 如每个灯泡的最高亮度、正在使用的亮度、灯泡已经使用过的时间等。灯泡的可使用亮度范围数值一般在90～180之间, 但灯泡的亮度过高会减少使用寿命, 一般保证灯泡的亮度范围在115～150左右, 如果灯泡的亮度值低于100, 需要更换灯泡。

对于背景大屏在演播室中的使用, 大屏与演播室的灯光直接影响到演播室画面的显示效果。当灯泡的亮度范围在115～120, 摄像机光圈控制范围在3～5.6之间时, 我们要根据演播室环境的实际效果对灯光作相应调整。调整前先关闭大屏显示, 对主持人的播出区域进行布光调整。在面光和轮廓光初步调整到位后, 观察灯光对大屏的影响。通过遮光幕将照射到大屏上的灯光遮挡掉。调整灯光的照射角度和遮光幕的升降位置。使大屏显示平面上尽可能少受灯光的照射。调整到主持人位置的灯光效果最佳为止。然后开启大屏, 等大屏显示稳定后, 调整灯光与背景大屏的显示亮度比。使摄像机光圈和主持人画面与背景大屏显示达到完美结合。

大屏在演播室的应用中, 为了保证背景显示器的播出安全。在进行直播的时候, 我们使用双灯热备份工作模式。当一个灯泡故障后, 备用灯泡能够在2秒内自动倒换到备用灯显示。如果是录播节目, 则使用单灯工作模式, 节省灯泡的使用时间。

DLP大屏的应用范围很广, 在多档新闻栏目中都有用到, 而最具代表性的应用模式当属《新闻深一度》。《新闻深一度》是浙江卫视新近推出的一档新闻评论类节目, 在节目形态上有新的创新, 在节目中实时引入了新闻评论员, 这些新闻评论员都来自全国各地, 如果每个嘉宾都请到演播室里录制节目需要耗费大量的人力物力, 而这又是一档日播的节目, 于是该栏目通过网络视音频互动的形式将各位评论员请进演播室大屏, 发表各自的见解和看法。在系统中我们将电脑的VGA信号通过切换台的辅助母线送到演播室大屏, 在演播室内主持人和嘉宾与大屏幕上的各评论员进行沟通交流, 通过分割画面同时引入8位公众评论员加入到演播室进行节目互动。当其中一位评论员需要发表见解时, 也可以在大屏上转切成单人画面, 主持人只要回头看着大屏幕就可以和评论员实时交流。大家就像在现场做节目一样, 可以自由发挥畅所欲言, 具有较好的互动性和生动感。DLP大屏在这档栏目里起到了桥梁作用, 由于节目形式新颖, 探讨的话题又极具争议和可看性, 所以节目一经推出就备受关注, 广受好评。

DLP大屏的使用目前还处于探索阶段, 随着时间的推移, 节目形态的不断更新, 大屏应用技术的日趋成熟, 它必然会更好地服务于节目, 发挥其独特的作用。

DLP大屏 篇2

深圳气象视频会商系统于2008年建成, 是由15块60寸基于荧光粉激光光源技术的DLP大屏组成, 目前整套大屏系统使用时间已超过60 000小时, 远远大于大屏幕系统要求的30 000小时MTBF值 (平均无故障时间) , 超过电子设备设计使用寿命, 虽经厂家进行多次检查及精密保养, 但其设备的电子元件大多已严重老化, 同时还存在如下问题。

(1) 设备老化, 故障增多。设备经近8年的连续使用后, 整体显示效果已大打折扣, 表现在:颜色有色差, 显示亮度变暗;图像显示位置开始出现几何变形, 部分显示屏存在显示图像花屏及严重闪烁现象, 老化反光比较严重, 影响业务显示和监控效果;部分设备的原器件已停产, 后续运维难度加大。

(2) 大屏系统利用率较低。气象局在每天全国会商及省会商时, 无法充分利用大屏幕进行显示, 而是将桌面信号用3×3组合显示、视频会议窗口轮询用2×2组合显示, 只能是一个单元同时显示一个信号, 并且无法任意缩放及移动, 无法充分发挥大屏幕的特点灵活显示更多的信息。

(3) 大屏分辨率无法满足要求。随着气象会商及决策服务不断发展, 大屏分辨率远远无法满足业务需求, 包括全国、全省、全市气象情况进行实时的监测分析及预报预警, 监测的数据包括气压、气温、降水、气压、风场、风向等, 1024×768的单屏分辨率已无法满足气象预警预报业务和气象视频会商应用的需求。

综上所述, 迫切需要升级改造深圳气象视频会商系统, 以适应新时期天气预报会商、防灾应急会商和智能化气象业务集成展示发展需要。

2 大屏技术选型分析

2.1 主流显示技术原理介绍

目前主要的大屏技术包括DLP (Digital Light Procession) 拼接屏技术、LCD (Liquid Crystal Display) 液晶屏拼接技术、LED (Light Emitting Diode) 拼接屏技术, 其中DLP根据发光光源的不同主要分为基于LED光源的DLP技术和基于荧光粉激光光源的DLP技术。

2.1.1 基于RGB三基色LED光源的DLP

以LED发光二极管为光源, 由红、绿、蓝不同颜色的LED灯, 直接进行光源投射, 中间无需经过无色轮等其他耗件。通过多次光的聚合、反射, 最终投射在DMD芯片上进行数字光的处理, 通过电路控制光的偏移形成影像, 再通过镜头投射到屏幕上。

2.1.2 基于荧光粉激光光源的DLP

原理与传统UHP灯泡光源原理类似, 采用蓝色激光通过色轮的方式生成红色和绿色, 通过多次光的聚合、反射, 最终投射在DMD芯片上进行数字光的处理, 通过电路控制光的偏移形成影像, 再通过镜头投射到屏幕上。

2.1.3 LCD液晶屏拼接技术

LCD的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒, 通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向, 从而通过控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。

2.1.4 LED显示屏

LED发光二极管, 是一种固态的半导体器件, 它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片, 晶片的一端附在一个支架上, 一端是负极, 另一端连接电源的正极, 使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成, 一部分是P型半导体, 在它里面空穴占主导地位, 另一端是N型半导体, 在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来时, 它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片时, 电子就会被推向P区, 在P区里电子与空穴复合, 然后就会以光子的形式发出能量, 这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色, 是由形成P-N结的材料决定的。LED显示屏的结构是由灯珠构成模组, 模组拼在一起形成箱体 (户内显示屏有些没有做箱体的直接由模组组成显示屏) , 然后由箱体组成屏体, 除了屏体还有控制系统, 包括发送卡和接收卡、信号源系统电脑、声音音响系统等。

2.2 四种主流显示技术优劣势分析

围绕气象视频会商系统业务需求, 通过市场调研和比对, 对上述四种主流显示技术的优劣分析如表1所示。

结合上述分析的情况而言, 基于激光光源DLP背投技术在色彩上表现不错, 但是由于拼接的单元尺寸大小有限制, 易造成整个显示墙显得非常零碎, 同时该技术不适合长时间显示静态画面, 会有“烧屏”现象发生, 显示效果差。同时, 一般而言该拼接墙使用10 000小时后亮度会衰减得非常厉害, 整体的维护成本非常高。目前LCD技术用于拼接技术还不成熟, 其不足之处就是不能做到无缝拼接, 由于液晶屏在出厂时就有一条边框, 液晶屏拼起来就会出现边框 (缝) , 如单个55寸的液晶屏的边框一般有2.7毫米, 两个液晶屏之间的拼缝就超过5.3毫米, 但是和DLP的0.5毫米的拼缝相比, 拼缝仍显得比较粗大。如果将边框外壳拆掉直接拼接玻璃与玻璃, 这种做法会影响整个液晶屏的品质, 而且液晶屏工作50 000小时之后亮度会衰减得比较严重, 同样需要整体更换液晶板, 维护成本非常高。LED显示屏技术虽然成熟, 但显示亮度较高, 不适用气象系统工作人员全天候24小时监控, 且显示分辨率极低, 仅适合显示一些文字信息或单一视频图像, 只能实现一些简单的功能, 不适用于同时显示多个计算机图像信号, 无法显示精细的高分辨率图像数据和多个视频信号, 无法满足气象行业控制室对于多个高分辨率信号 (如气象云图系统、气象监测系统、灾害预警系统等) 显示需求。DLP拼接技术整体维护成本要比LED、LCD低很多, 在信号显示效果和功能上又强于LED显示屏, 对于控制室内应用以及整体的维护成本上而言具有明显的优势。从目前市场上存在的这几种大屏幕显示技术的分析可以看出, 基于LED光源的DLP技术是深圳气象视频会商系统升级改造的最佳选择。

3 系统设计与实现

3.1 系统组成

结合深圳气象业务大厅场地实际情况, 引进广州威创公司的2×6的70寸DLP™显示单元拼接墙体, 包含用户信号源、信号处理、信号显示、信号控制设备等, 其组成结构如图1所示:

大屏幕显示系统拼接墙由12套70寸DLP一体化显示单元以2行×6列的方式拼接而成, 单屏 (1 552mm×872mm) 面积为1.36m², 整屏面积达16.25m², 单屏分辨率达1 920×1 080。如图2所示。

3.2 多屏处理及显示设计

3.2.1 多屏处理

在多屏处理系统的驱动下形成一个超高分辨率的统一显示平台, 既可以整墙显示超高分辨率的大型完整的网络图形GIS、GPS, 也可以方便快捷地显示标语、欢迎词或高分辨率的演示图片。整个显示系统可以根据调度监控中心系统分工, 划分相应的显示区域, 各分区独立控制。各系统图像只在本系统的显示分区内进行任意缩放和漫游显示, 从而保证各系统之间工作的独立性。系统管理员具有全墙及所有用户的控制权限, 需要时系统管理员可进行跨区域显示或全屏显示, 所有功能均能够方便快捷地实现。大屏功能分区显示模式如图3所示。

3.2.2 输入信号显示

全制式视频输入信号如视频监控信息、摄像机、录像机、大小影碟机、彩色实物投影仪等各类视频信号源均可接入显示单元或者多屏处理器, 信号经处理后以窗口的形式在投影显示墙上任意位置任意移动、无级缩放、跨屏或者重叠等。其中直通方式可输入复合视频信号或者S-Video信号或者HDTV等信号进行处理显示。

计算机信号:通过显示单元内置的图像处理器或者多屏处理器采集处理后以窗口的形式在拼接墙上快速显示, 并且显示窗口可以任意缩放、跨屏移动、叠加或全屏显示等。

IP流媒体信号:远程IP摄像头通过IP网络传输到指挥中心后, 无须通过专用的IP流媒体解码服务器解码转换成复合视频信号, 而是直接以IP网络的方式接入多屏处理系统解码后输出到DLP大屏显示。整个系统可实现 (支持16路1080p或64路D1或128路CIF分辨率IP视频信号) IP流媒体信号同时显示, 可实现单屏内4路、9路或16路画面同时显示, 所有画面均可实现按客户意愿任意排布。

网络信号:采用网络抓屏技术使多个网络信号可以实时在大屏上显示。通过虚屏软件, 2×6拼接显示墙系统支持用户网上工作站运行最高分辨率为11 520×2 160的高分辨率显示应用。

混合信号:视频信号、计算机信号、网络信号均可同时在拼接墙上以各自方式显示, 互不干扰。或者把拼接墙根据应用系统的需要, 进行分区域显示, 并分区域控制。用户可以根据需要, 把各种信号的显示和位置存储为模式, 在用户需要时直接切换, 即可即时按照模式定义显示窗口, 或者进而定义预案, 按照需要自动调用或者切换各种显示模式, 实现对拼接墙系统的自动化管理。

4 结语

深圳气象视频会商系统大屏幕升级改造工程于2015年底完成, 全天候投入使用近一年来, 经历了多个灾害性天气视频会商考验, 系统总体运行稳定可靠, 满足了当前深圳气象预警预报会商、防灾应急联动等工作需求, 达到预期建设目标, 在应急指挥或集中监控应用中值得推广。

参考文献

[1]孙玉红.DLP数字大屏投影拼接技术浅析[J].中国西部科技, 2008 (4) .

[2]陈设广, 封大辉, 卢文俊.广西天气视频会商系统平台建设的探讨[J].气象研究与应用, 2013 (4) .

[3]叶鸣, 倪雄, 潘崇伦.上海市防汛指挥3级视频会商系统建设[J].水利信息化, 2011 (5) .

DLP大屏 篇3

一无锡电视台新闻直播室DLP大屏幕拼接系统介绍

1. 拼接墙系统规模

·组合规模:2×5共10台60英寸DLP投影单元;

·单屏尺寸:1220mm (宽) ×915mm (高) ;

·组合尺寸:6100mm (宽) ×1830mm (高) 。

2. 系统结构

整个大屏幕显示系统可分为两个组成部分:物理屏由模块化、标准化、一体化的系统投影单元叠加组成。投影机和屏幕以背投一次反射方式显示图像。

信号处理部分:由一台联想PC机和专用控制软件组成的控制终端将负责控制的信号和图像要求模式显示并可通过RS232线缆连接投影单元对其参数进行调整检测。

3. 大屏系统制作流程

大屏信号制作系统以松下AV-HS450MC切换台为核心。所有需要在大屏上显示的信号, 先接入视频切换台, 经由切换台处理、切换后, 输出两路SDI的PGM信号。两路SDI信号进入两个转换器, 转换为DVI信号。DVI信号进入DVI矩阵, 并最终由控制终端操作, 投射在大屏的适当位置。

二系统选型的思考

在当今大屏幕显示领域, 产品种类繁多, 技术也日益更新, 我们从综合显示屏系统的可用性、先进性、可靠性和经济性出发, 既要考虑节目生产对视频信号、网络上的计算机内容接入等信源多样性的需求, 又要考虑在节目表现形式对大屏处理能力要求, 更要关注设备在新闻直播节目播出安全优质的要求。鉴于以上诸多方面考虑, 我们在系统显示单元及光源、多屏图像处理器、供电安全方面做了重点选择。

1. 系统投影单元选取

采用TI公司最新的0.95”SXGA+ (1400×1050) 分辨率12度偏转角LVDS DMD显示芯片及DDP3021图像处理芯片。相比0.7”XGA (1024×768) 分辨率的DMD芯片, 具有更大的芯片面积, 使光源反射能力增强, 亮度与对比度都有较大提升, 根据实测:前者比后者在亮度及对比度上提高20%以上。有效像素为147万, 是XGA芯片的1.87倍, 即在同样显示面积内能够显示更多的信息量, 具有字体、图型更加精细清晰的效果。该芯片还采用了Dark Chip3TM技术, 并运用高灰度等级三维高频脉冲电路, 可以显著增强对比度, 突出画面景深和锐度, 色彩层次过渡更加平滑细腻, 图像品质较完美。

· TI最新的极致色彩 (Brilliant ColorTM) 技术, 可大幅提升DLP光机引擎的色彩表现和光学效率;

· 3D梳状滤波技术来消除动态视频图像边缘的锯齿, 使画面更流畅;

· 7色域 (RGBCMYW) 调整电路, 使画面色彩层次更丰富;

· 12bit Gamma调整电路, 对画面亮暗区及中间区域的灰度梯度渲染, 使画面色调变化连续平滑;

·内置有数字色域控制 (DSC) 及混合电路, 精确调节7色色域及混合色增益差, 有效抑制不同光机引擎间色彩差异;

·数字渐平修正电路, 控制单屏亮度均匀分布, 而且使相邻屏幕间亮度差控制在极小范围内。

2. 系统光源选取

系统光源选取考虑主要基于以下几点:

· LED光源, 发热量更低, 灯泡寿命更长, 可节省大量运行成本;

· LED灯泡基本达到点亮瞬时达到最高亮度, 实现即点即亮;

·LED的色谱特性使得显示单元具有更好的色彩表现范围和色彩饱和度;

· LED灯泡可以实现逐帧亮度调节, 通过数字化控制, 色温恒定, 屏幕亮度和色彩均匀性更好。

3. PRO300图像处理器

通过处理器高速采集模块 (HSC-High Speed CenterTM) 实现超过16路视频信号加2路RGB信号同时叠加显示功能, 单屏分辨率从800×600到1920×1200任意调节, 完美支持16:9高清显示, 实现1080P信号播放。各类视频信号、RGB信号都可以在逻辑屏上任意移动, 放大缩小或相互叠加。通过外来信号调用、窗口缩放显示、使节目制作在表现形式上大大丰富。

4.16×16计算机矩阵切换器

专门为计算机显示信号及高分辨率图像信号的切换而定制, 带宽350MHz, 采用先进的模块化设计、插板式结构, 将RGBHV各分量信号独立传输, RGBHV信号和音量信号可以混插在同一矩阵系统, 统一控制, 信号独立无干扰, 所有电路板支持热插拔, 便于后期的系统维护。

5. VR203计算机接口

鉴于各类信号源在演播室中的传输可靠性, 我们选取具有信号处理能力的VR203, 通过此设备可确保各种信号源和目的地之间的信号格式相互兼容, 并对较低质量信号或通过长距离RGB电缆传输的信号进行补偿。输入有HD15和5BNC两种接口, 两路输入可互为环通输出。VGA OUT和RGB OUT是两个长线驱动输出。通过前面板的补偿调节开关校正长线对信号造成的损失, 使图像清晰再现。

6. 供电安全性考虑

拼接大屏除显示单元内机芯和固态LED光源、图像处理器、计算机矩阵切换器均采用了主备双电源供电, 考虑到无锡台新闻节目直播安全性, 原供电设计是工艺电接驳UPS后直接给大屏及相关外围设备供电。未考虑到若UPS出现故障或离线维修时, 通过工艺电直接供电的线路, 我们通过改造添加一组自动倒换开关装置, 达到工艺电和UPS双路供电, 增加系统供电安全可靠性。

7. 噪声

实际使用中, 我们发现DLP拼接大屏因与演播室新闻坐播位置较近, 以大屏为背景时, 大屏散热风扇累计噪声通过主持人话筒还是有轻微干扰, 我们在每个屏体单元正面安装板内侧敷设了隔音棉, 在不影响正常散热的情况下有效控制了这一噪声。

三日常使用的维护保养

大屏幕投影系统是相当精密的电子和光学系统的结合, 在使用中对外部环境的要求很高。在使用中必须注意维持相对恒定的温湿度环境, 投影系统的光学透镜特别是树脂屏幕对温湿度的变化相当敏感, 因此维持相对恒定的温湿度是保证屏幕拼缝的基本手段。

维持清洁的室内环境:灰尘是电子线路和光学系统最大的敌人, 常常导致电路故障和光学系统的效率下降, 所以维持清洁的室内环境可以大大延长投影系统的使用寿命, 降低故障率。

定期清洁和更换过滤网:目的当然也是为了维持箱体内的清洁。

通过制定维保制度配合供货商定期清洁投影机内部的光学器件:为了维持投影机的光学效率, 需要定期清洁投影机的屏幕、反射镜、镜头等光学器件。

四结束语

通过几年来的使用, 笔者感到DLP拼接大屏应用与电视演播室总体来说具有分辨率高、色彩还原逼真、亮度、色温可调可控、但DLP拼接大屏单元厚度较大, 对于小型演播室来说占用空间大;单元尺寸大在拼接屏面积不大的情况下, 不易做出弧形效果;对于层高受限的小型演播厅, 显示效果对灯具选择和挂装还是有一定要求的。就现在拼接显示屏而言, 无论是DLP、LED、LCD等作为演播室背景屏幕, 都有不尽如人意之处。希望通过我们的使用探索, 给更多的同行提供借鉴。

摘要：本文从介绍无锡广播电视台新闻直播室DLP拼接大屏系统及应用入手, 详述了系统构建时的选型思考, 分享了该系统在新闻直播节目中使用安全和日常维护方面的经验。