近年來，隨著國民生活水平的不斷提高，公安、交警、電信、軌道交通、軍隊等對于終端顯示設備的要求朝著大型化、高清晰化的方向發(fā)展。2002年以前，國內(nèi)各個行業(yè)對于終端顯示設備的需求一般在單系統(tǒng)24個顯示屏(清晰度為1024x6X768x4)以內(nèi)。到2004年，更是出現(xiàn)了單系統(tǒng)81個屏的市場需求。國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展，各種資訊的快速增長，使得單臺顯示設備所能顯示的信息已經(jīng)遠遠不能滿足市場需求，特別是一些監(jiān)控中心、指揮中心、控制中心、調(diào)度中心、應急中心、決策中心等重要場所。于是，一種監(jiān)控終端的新興產(chǎn)品——大屏幕拼接墻開始出現(xiàn)，并引起了人們的廣泛關注。

在國外，大屏幕拼接墻并非一個新生物，它早已被人們認識。相對與國外，國內(nèi)市場雖起步較晚，但隨著社會的進步以及大屏幕產(chǎn)品的逐漸成熟，越來越多的行業(yè)開始接受大屏幕拼接墻，使得國內(nèi)大屏幕拼接墻行業(yè)得以快速發(fā)展，并且發(fā)展勢頭非常迅猛。

據(jù)了解，目前大屏幕拼接墻在國內(nèi)市場的增長速度迅猛。“隨著大屏幕拼接墻的大型化、高清晰化以及應用領域的不斷擴展，國內(nèi)市場對于大屏幕拼接墻的需求也在逐年穩(wěn)步增加，每年幾乎以30％的速度增長。依照這樣的發(fā)展速度估計，預計2010年，國內(nèi)市場的需求量將接近10萬臺?！睆V東威創(chuàng)科技有限公司總工程師盧如西在2005年10月北京國際大屏幕和新型顯示技術與產(chǎn)品高層論壇上表示。

走近大屏幕拼接墻
大屏幕拼接墻可分為電視墻和電腦墻兩個類別。僅僅用于視頻顯示的稱為電視墻，用于計算圖文顯示的稱為電腦墻，在電視墻和電腦墻之間并沒有嚴格的區(qū)分,本文在這里所介紹的屬于電視墻。

大屏幕拼接墻主要用于顯示大量的信息，如：視頻圖像、計算機模擬圖像、網(wǎng)絡信息圖像等。這些信息的顯示方式可以是：單屏顯示、任意開窗口、任意漫游等。大屏幕拼接墻具有顯示尺寸不受限制，占地深度小的特點?！爱斈硞€攝像機發(fā)現(xiàn)前端有問題時，監(jiān)控人員需要將該路畫面看得更清楚一些，就可以馬上切換到大屏幕，這樣一來，監(jiān)控人員可以將畫面看得更清晰，討論起問題來也更方便。”創(chuàng)維群欣安防科技有限公司的經(jīng)理王寶雄表示。

另外，大屏幕拼接墻同單屏顯示設備相比具有一定優(yōu)勢。首先是大屏幕拼接墻的分辨率更高，因為它不受單機分辨率和亮度的影響，是單機分辨率和亮度的相乘，例如一個2X2四個單元的拼接系統(tǒng)，單機分辨率為1024X768，亮度為500lm，則拼接后的系統(tǒng)分辨率為2048X1536，亮度為2000lm?！皯酶叻直媛实拇笃疗唇酉到y(tǒng)，好像親臨現(xiàn)場一樣，真實感很強烈，可以很方便指揮。”北京清華紫光電子公司信息技術部總經(jīng)理王展如是說。

其次，隨著監(jiān)控的信息量增加，在一些大量信息要求集中顯示，即把十幾或幾十路視頻信號在一個系統(tǒng)平臺同時顯示時，單臺顯示設備是不能勝任的，大屏幕拼接墻多畫面的顯示功能解決了這一要求。“而且，大屏幕拼接系統(tǒng)還有多種顯示模式，如可在中間屏幕部分顯示大屏圖像，在旁邊的兩邊顯示小屏圖像，以供多人觀看?！眲?chuàng)維經(jīng)理王寶雄補充道。

據(jù)了解，大屏幕拼接墻最初主要應用在電視臺、交通監(jiān)控、電信網(wǎng)管等地方，應用范圍較小。隨著社會的進步以及大屏幕產(chǎn)品的逐漸成熟，越來越多的行業(yè)開始接受大屏幕拼接墻，目前大屏幕拼接墻已經(jīng)被廣泛應用到公安、交通、電力、軍事、水利等部門，在未來幾年，將會擴展到煤炭、石油、教育等領域。[nextpage]

系統(tǒng)組成
那么，這種大屏幕拼接墻的系統(tǒng)組成是怎樣的呢？據(jù)了解，這種大屏幕拼接系統(tǒng)主要由三部分組成：大屏幕投影墻、投影機陣列、控制系統(tǒng)。其中控制系統(tǒng)是核心，控制器要做到高穩(wěn)定、高可靠、低成本不太容易，反映速度快、對圖像失真少等是它較為重要的參數(shù)，目前市面上流行的控制系統(tǒng)主要有三種類型：硬件拼接系統(tǒng)、軟件拼接系統(tǒng)、軟件與硬件相結合的拼接系統(tǒng)。

硬件拼接系統(tǒng)是較早使用的一種拼接方法，代表性的產(chǎn)品有可實現(xiàn)的功能有分割、分屏顯示、開窗口：即在四屏組成的底圖上，用任意一屏顯示一個獨立的畫面?！斑^去采用硬件拼接，圖像處理完全是實時動態(tài)顯示，安裝操作簡單；缺點是拼接規(guī)模小，只能四屏拼接，擴展很不方便，不適應多屏拼接的需要；所開窗口固定為一個屏幕大小，不可放大、縮小或移動。目前的嵌入式拼接系統(tǒng)也屬于硬件拼接的一種，不過這種新的技術已經(jīng)解決了上述缺點?！睆V東響石數(shù)碼科技有限公司工程師鄭鎮(zhèn)欽表示。

軟件拼接系統(tǒng)是用軟件來分割圖像。采用軟件方法拼接圖像，可十分靈活的對圖像進行特技控制，如在任意位置開窗口；任意放大、縮??；利用鼠標即可對所開的窗口任意拖動，在控制臺上控制屏幕墻，如同控制自己的顯示器一樣方便。“主要缺點是在Unix或WINDOWS上運行時，計算機系統(tǒng)可能存在各種問題，導致系統(tǒng)感染病毒或其它原因崩潰；PC機生產(chǎn)的圖形也無法與其接口；在構成一個幾十臺投影機組成的大系統(tǒng)時，其相應的硬件部分顯得繁雜?！睆V東響石數(shù)碼科技有限公司工程師鄭鎮(zhèn)欽認為。

軟件與硬件相結合的拼接系統(tǒng),可綜合以上兩種方法的優(yōu)點,克服其缺點，所以目前主要以軟硬件結合的類型控制器為主。“這種系統(tǒng)可以實用顯示多個RGB模擬信號及XWindow的動態(tài)圖形，是為多通道現(xiàn)場即時顯示專門設計的。通過硬件和軟件以及控制/輿接口，來實現(xiàn)不同窗口的動態(tài)顯示。”億立方科技有限公司市場經(jīng)理李玉江表示?！败浖陀布慕Y合實現(xiàn)了一個取長補短的作用，在圖像處理方面采用硬件來實現(xiàn)，系統(tǒng)控制方面采用軟件來實現(xiàn)，這樣的好處在于速度快、系統(tǒng)穩(wěn)定、操作方便等”。廣東響石數(shù)碼科技有限公司工程師鄭鎮(zhèn)欽補充道。

多種拼接方式 嵌入式為大勢所趨
在了解了大屏幕拼接墻的系統(tǒng)結構后，現(xiàn)在讓我們來看看大屏幕拼接墻的拼接方式都有哪些。從采訪中我們了解到，目前市面上的大屏幕拼接墻基本上有三種不同的拼接方式。一是PCI插卡式；二是外拖拼接控制器方式；三是嵌入式。廠家們一致認為嵌入式拼接方式是未來的發(fā)展趨勢。

PCI插卡式拼接
PCI插卡式的工作原理是通過工控機，利用一塊多屏拼接卡，先將一個完整的視頻圖像分割成mХn個子視頻信號，再將這些子視頻信號分別傳送給拼接幕墻上的各個對應單元，實現(xiàn)大屏幕顯示的目的。但是由于工控機的計算能力有限，目前一臺性能最好的工控機也只能實現(xiàn)4Х4的拼接，限制了拼接的單元數(shù)。[nextpage]

外拖拼接控制器方式
外拖拼接控制器又可以稱為大屏幕拼接器或電視墻控制器、電視墻拼接器，其主要功能是將一個完整的圖像信號劃分成N塊后分配給N個視頻顯示單元（如背投單元），完成用多個普通視頻單元組成一個大屏幕。它可以支持多種視頻設備的同時接入，達到拼接幕墻的功能要求?！爸苑Q為外拖，是因為這類拼接幕墻分為兩個獨立的部分，一部分是顯示部分，這可以由普通的背投單元如背投電視機組成；另一部分是這臺拼接控制器，它的功能是實現(xiàn)多個物理輸出組合成一個分辨率疊加后的顯示輸出，使屏幕顯示一幅圖畫?！睆V東響石數(shù)碼科技有限公司工程師鄭鎮(zhèn)欽說。

他還介紹道：“這種拼接控制器實現(xiàn)方法各異，它可以采用嵌入式，也可以采用插卡式，或者兩種均有?？梢院唵蔚卣f，它像是畫面分割器，只不過是將之放大后分割而已，所以它一般安裝方便，接線也相對簡單，也沒有很多模塊設備等優(yōu)點；但缺點也是很明顯的，例如一旦其中某一路發(fā)生故障時，很難檢修；各個單元之間色調(diào)，行場相位等很難調(diào)整，圖像質量差等?！?。

嵌入式拼接
嵌入式拼接幕墻的工作原理是各個拼接單元擁有獨立的視頻處理模塊，通過矩陣將完整的信號輸送到各個單元，并各自進行視頻處理，分割出自己應該顯示的那一部分，并將這一部分信號放大后顯示，實現(xiàn)大屏幕拼接顯示的目的。由于是各自處理，所以拼接的單元數(shù)理論上可以是無限。

從以上簡單的原理分析可知，PCI插卡式拼接與嵌入式拼接的基本區(qū)別在于前者將母信號分割后，必須把每一個子信號都進行放大處理，而后者只將自己應該顯示的那一部分進行放大處理，因此前者的運算量大，分辨率由計算機及對應的PCI卡決定；后者運算量小，分辨率由自身嵌入式處理模塊決定。

另外，據(jù)廣東響石數(shù)碼科技有限公司工程師鄭鎮(zhèn)欽介紹，嵌入式拼接的特點還包括：1、易于使用。由于它的軟件是專門為產(chǎn)品開發(fā)的，用戶一般無須培訓便能夠很好的使用。2、系統(tǒng)穩(wěn)定性高。不會受到來自網(wǎng)絡或者計算機系統(tǒng)的各種病毒之類的干擾，因為它的軟件是固化在FLASH中的，不可更改。3、系統(tǒng)啟動速度快。非嵌入式系統(tǒng)一般就要建筑在Unix或WINDOWS上，才能實現(xiàn)它的功能，這樣系統(tǒng)就必須先啟動這些之后才能運行拼接方面的程序，整機啟動要慢很多。4、成本低。嵌入式系統(tǒng)的軟件必須自己開發(fā)，非嵌入式系統(tǒng)需要購買WINDOWS等操作系統(tǒng)，價格不菲。5、體積小，結構緊湊?！?。

“正是由于嵌入式拼接具備這些優(yōu)勢，所以雖然目前市場上應用還是以比較傳統(tǒng)的PCI插卡式拼接為主，做這方面的產(chǎn)家也比較多，但是未來還是會朝嵌入式拼接發(fā)展。”廣東響石數(shù)碼科技有限公司工程師鄭鎮(zhèn)欽肯定地說道。

DLP占據(jù)半壁江山 LCD為后起之秀
拼接系統(tǒng)的顯示單元按其工作原理可分許多類型，比較常見的有：CRT（陰極射線管）、 LCD（液晶）、PDP（等離子）DLP（數(shù)碼微鏡）等?？v觀顯示單元的當今局勢，CRT由紅極一時走向末落，已成昨日黃花；DLP背投拼接系統(tǒng)目前為主流產(chǎn)品，占據(jù)著大半壁江山；LCD為后起之秀，發(fā)展上升空間巨大。[nextpage]

CRT是一種問世最早、應用最廣泛的投影技術，其優(yōu)點是顯示的圖像色彩豐富，還原性好，具有豐富的幾何失真調(diào)整能力，但由于操作復雜，投影儀體積較大，已經(jīng)遠遠不能滿足用戶的需求，目前已基本退出市場。

DLP技術的產(chǎn)生，在一定程度上滿足了市場的需求?！癉LP就其圖像清晰度、亮度、色彩、可視角度以及體積來看，均比傳統(tǒng)CRT有了很大的提高，目前仍是市場上應用最多的一種技術。DLP拼接幕墻的優(yōu)點是由于使用投影方式，因此其拼接縫隙可以做得很?。?–5mm），但由于其畫面亮度的不均勻性，導致整幅畫面在拼接邊緣亮度較低，而每個單元中心部分亮度較高，因此在一定程度上也影響了拼接幕墻的觀感?！?廣東響石數(shù)碼科技有限公司工程師鄭鎮(zhèn)欽表示。

LCD拼接幕墻采用液晶屏作為拼接單元，是繼CRT幕墻、DLP幕墻、PDP幕墻之后最新的幕墻技術，其高達5～8萬小時的使用壽命、質量穩(wěn)定、維護費用低，是目前最具性價比的幕墻。據(jù)賽諾平板電視第3 季度季報顯示，2006年前3季度國內(nèi)平板電視內(nèi)銷出貨共計336萬臺，其中液晶電視內(nèi)銷出貨280萬臺，同比增長209%；等離子電視內(nèi)銷出貨56.5萬臺，同比增長28%。據(jù)賽諾監(jiān)測數(shù)據(jù)，至2006年9月，40英寸以上(含40英寸)平板電視市場，等離子的銷量份額已被液晶電視壓至27%。

“LCD拼接幕墻的出現(xiàn)，標志著幕墻新時代的來臨，從國內(nèi)外使用情況來看，所有高端幕墻系統(tǒng)均已采用LCD拼接幕墻，隨著技術的進一步成熟，2007年的LCD幕墻市場將一片光明。”廣東響石數(shù)碼科技有限公司工程師鄭鎮(zhèn)欽如是說。

技術革新是發(fā)展利器
隨著大屏幕拼接墻應用的更為廣泛，拼接技術也在不斷地提升著，這些技術主要包括：
分布式主從處理器結構技術
PCI帶寬不足，是困擾整個大屏幕拼接系統(tǒng)向大規(guī)模方向發(fā)展的一個關鍵問題。“以81個顯示單元的系統(tǒng)為例來分析PCI總線帶寬的瓶頸問題：經(jīng)計算，理想狀態(tài)下從內(nèi)存經(jīng)PCI傳輸并顯示一幀圖像（243M數(shù)據(jù)）所花的時間要1.84秒，而實際運行時其它軟件的影響、設備中斷、硬盤訪問速度和內(nèi)存數(shù)量等因素常會大大增加圖像數(shù)據(jù)傳輸時間，或使圖像數(shù)據(jù)傳輸時出現(xiàn)難以容忍的抖動效果?？梢钥闯?，受到PCI總線帶寬的限制，傳統(tǒng)處理器根本無法完成正常驅動81個顯示屏的能力?！本瓣柕墓こ處熗艉f道。

針對上述問題，目前已有廠家推出了分布式主從處理器系統(tǒng)?！霸撓到y(tǒng)具有全屏幕高分辨率單一邏輯屏的顯示能力，并具有多用戶靈活分區(qū)應用的功能，無論是單一邏輯屏應用還是分區(qū)應用，均可實現(xiàn)快速同步顯示。目前采用該技術的背投拼接顯示系統(tǒng)，其最大分辨率達到100M像素（一億像素）以上，而顯示速度相當于普通16通道多屏處理器系統(tǒng)的顯示速度。”響石的工程師鄭鎮(zhèn)欽介紹說。

底板系統(tǒng)交換架構技術
另外，針對這種PCI總線帶寬的瓶頸，還有廠家也研制出一種新的總線結構，其核心是底板系統(tǒng)交換架構。“傳統(tǒng)的總線結構，如PCI總線，資源被所有的外圍連接所分享，從而使控制室環(huán)境下的大量的數(shù)據(jù)信息傳輸受到制約，而該底板系統(tǒng)交換架構為每個外圍插槽都提供高達4Gb/s的傳送帶寬。外圍的板卡通過該底板連接到擁有極高帶寬的交換架構卡上，從而確保數(shù)據(jù)通過最佳的路徑傳輸，提供快速優(yōu)質的畫面數(shù)據(jù)。通過增加可選的串行開關卡，數(shù)據(jù)帶寬可提高到每槽8Gb/s，無論顯示規(guī)模大小如何都能保證各種信號的流暢顯示，并確保系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定的工作?！睆V東威創(chuàng)的工程師盧如西解釋道。[nextpage]

雙燈系統(tǒng)技術
雙燈系統(tǒng)技術主要用于DLP投影機。在大屏幕拼接顯示系統(tǒng)中，每臺投影機是一個單元的顯示核心，投影機偶爾出現(xiàn)故障后，會影響系統(tǒng)的整體顯示效果，而DLP投影機出現(xiàn)故障最多的地方，往往就是投影機的燈泡。雙燈系統(tǒng)的出現(xiàn)，在一定程度上解決了由于投影機燈泡問題而引起的顯示單元無法正常顯示的故障。據(jù)廣東威創(chuàng)的工程師盧如西介紹，主流雙燈工作方式有兩種：
1、冷備份工作方式：只有一個燈泡工作，當正在使用的燈泡發(fā)生故障，系統(tǒng)自動切換備用燈工作。雙燈冷備份工作方式從開機到正常工作需要的時間較長（燈泡點亮需要一定的時間），但由于備用燈泡始終處于不工作的狀態(tài)，所以不會影響其正常使用壽命。由于燈泡的價格較高，所以對于用戶而言，冷備份工作模式的雙燈系統(tǒng)是相對理想的選擇。

2、熱備份工作方式：兩個燈泡同時亮，當一個燈泡故障時立刻可切換成另一個燈工作。雙燈熱備份最大的優(yōu)勢就是切換速度很快。但也因為熱備份狀態(tài)兩個燈泡同時在工作，過高的工作溫度嚴重影響了兩個燈泡的正常使用壽命，所以熱備份主要適用于一些資金比較充裕、并且特殊需求很多的用戶。

未來：追求邊緣無縫融合的完美
沒有任何割裂感覺的整幅畫面總是帶給人們完美的視覺享受，追求亮麗的超大畫面，高分辨率的顯示效果，歷來是人們對視覺感受的一種潛在要求。由于大型的顯示屏都是通過一個個小屏幕拼接而成的，每一個顯示屏之間不可避免都會留下無法顯示的縫隙，影響整體的效果，這個問題是目前廠商們急需解決的。廣東威創(chuàng)的工程師盧如西說：“目前，絕大多數(shù)的大規(guī)模背投拼接顯示系統(tǒng)都是有縫拼接，真正意義上的無縫拼接系統(tǒng)，目前絕大多數(shù)廠家最多也只能做到1xN(或者Nxl，1行多列或者1列多行)的水平，能夠做到多列多行的廠家少之又少，所以如何實現(xiàn)真正意義上的大規(guī)模背投拼接顯示系統(tǒng)的無縫拼接，是目前面臨的主要問題。

清華紫光王展表示，目前有一種無縫邊緣拼接顯示技術，正逐步成為適應這一需求的解決方法。據(jù)了解，無縫邊緣拼接顯示技術是一種特殊的、要求比較高的投影顯示應用，可以實現(xiàn)多屏圖像融合在一起，并將拼接縫隙縮至最小以至于完全重合的拼接技術。

億立方的市場經(jīng)理李玉江認為，進行邊緣融合無縫拼接目的，一是增加屏幕尺寸使其達到數(shù)倍于單屏投影的最大尺寸；二是增加屏幕的最大顯示分辨率；三是在這個尺寸上面顯示更多、更精細的內(nèi)容，并在這幾個目的實現(xiàn)的基礎上，將因拼接而產(chǎn)生的接縫（黑縫或重疊亮線）消去，相信這種無縫屏幕帶來的完美無瑕的視覺效果，會在未來吸引人們更多關注的目光。