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2011年监控显示设备市场研究报告(上)

2020-03-27 18:16 来源:慧聪物联网作者:乔索

编者按:本文是此前慧聪物联网特约专家顾问-向良璧老师(笔名:乔索),于2012年撰写的文章,现在看来对产业发展仍具有参考价值,为此我们将文章再次发布出来,希望对业界人士有所启示。

第1章监控显示产品概述

第1节监控显示器简介

显示器是一种将一定的电子信号(主要是图像信号)通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的显示工具。监控显示器作为视频监控系统的显示终端,是系统中不可或缺的一环。监控显示器在安防领域往往简称为监视器。

监控显示器的特殊要求

电视机是大家接触最多的显示设备。同类专用显示器与电视机在原理、结构方面基本上是一样的,带有视频接口的电视机往往也能作为显示器使用,但两者也有许多不一样的地方。监控显示器在功能上要比电视机简单,但在性能上比模拟电视机和一般的数字电视机要求高,其主要区别反映在三个方面。

一是整机稳定性。显示器用于视频监控系统时,通常需要每天24小时,每年365天连续不间断的通电使用,而电视机通常每天仅工作几个小时,并且某些显示器的应用环境可能较为恶劣,这就要求显示器的可靠性和稳定性更高。在设计上与电视机相比而言,显示器的电流、功耗、温度和抗电干扰、电冲击的能力,以及平均无故障工作时间均远大于电视机,同时显示器还需使用全屏蔽金属外壳以确保电磁兼容并提高抗干扰性能。在元器件的选型上,监控显示器使用元器件的耐压、电流、温度、湿度等各方面特性都要高于电视机使用的元器件。而在安装、调试,尤其是元器件和整机老化的工艺要求上,显示器的要求也更高。电视机制造时整机老化通常是在流水线上常温通电8小时左右,而监控显示器的整机老化则需要在高温、高湿、密闭环境的老化流水线上通电老化24小时以上,以确保整机的稳定性。

二是图像处理。电视机通常观看的是快速变化的活动画面,对静止画面的图像处理能力要差一些,显示器多为静止画面,所以在图像处理上显示器有一些专业要求。专业液晶监控显示器具备往往具备带宽补偿和提升电路,视频带宽可达到20M,使清晰度大幅提高,监控显示器的专业3D数字梳状滤波器增强了显示器的亮度和色度数字降噪处理能力、运动检测能力,显著提高了运动图像边缘的平滑度,提高了画面的层次感,能更好的表现细节,使画面更加细腻自然。

三是色彩还原。色彩还原主要由显示器中红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色的色度信号和亮度信号的相位所决定。由于监控显示器所观察的通常为静态图像,因而对色彩还原度的要求比电视机更高,故专业液晶显示器在亮度、色度处理和R、G、B处理上应具备精确的补偿电路和延迟电路,以确保亮/色信号和R、G、B信号的相位同步。

对于一些组装PC式硬盘录像机的用户,采用PC显示器进行监控显示是常见的一种手段,然而这种显示器是用来作为PC机的一种外设,在对图形和文字进行显示和处理时,它与监控显示器不同的是对图象色彩和明暗对比度的要求要低得多。

PC显示器本身主要是为“静像”服务的,其主要是用来显示图像和文字,严格来说PC显示器并不擅长表现移动的影像,这里所提到的影像与电脑的视频图像也是两种概念,而监控显示器是专门为动态影像设计的,它并不强调显示器的点距或垂直刷新率等概念,而是强调对色彩的识别和辨识能力,要求对影像的表现绝对中性、自然、准确,特别是广播级监控显示器不允许对影像和色彩有失真和偏色。两者驱动方案也不一样,监控显示器的驱动主板处理动态图像方面更出色,PC液晶显示器由于开机时间一般不超过8个小时,采用的是民用级别的显示主板,而液晶监控显示器则要负担365天每天二十四小时的工作量,所以必须采用专业的监控显示主板来保证较高的亮度/对比度/清晰度/耐高温等。普通的PC显示器如果长时间的使用后,它的亮度及对比度会下降的很快,并影响其使用寿命。

PC显示器拥有较高的分辨率和刷新率,但是对色彩的识别能力和还原能力是其软肋。监控显示器在色彩的还原能力、影像的自然真实度方面是PC显示器根本无法望其项背的。由于主流的PC液晶显示器价格较低,通常采用民用显示屏,可视角度较小,图像色彩容易失真,其亮度也比较低。两者输入信号也不一样,监控显示器主要是输入视频信号,为了满足前端不同设备的接口要求所以监控显示器的接口会比PC显示器丰富很多,有BNC、VGA、RGB、HDMI,DVI、S端子等多种接口,可满足不同信号的输入要求,而PC显示器主要输入VGA信号,接口主要是VGA、S端子等,不能满足各种监控设备的信号输入要求。

此外PC显示器和电视一样,都不具备像监控显示器那样高负荷的运作模式,也没有全金属外壳的抗干扰和辐射的额外设计,所以PC显示器作为监控显示器使用往往不尽人意。

不过,由于技术的不断进步,电视机、PC显示器在长时间连续工作,寿命、图像质量等指标都有很大提高,可以满足一般视频监控的要求。而且电视机信号接收也由主要为无线射频转为与显示器相同的有线视频信号,这也为二者的通用创造了条件。

监控显示器的种类及其特点

电子显示器件可分为主动发光型和非主动发光型两大类。前者是利用电子信息来调制各像素的发光亮度和颜色进行直接显示;后者本身不发光,而是利用电子信息调制外光源而达到显示目的。

显示器件的分类还有其他方式,最常见的是按显示原理分类,主要有阴极射线管(CRT)显示、等离子体显示板(PDP)显示、发光二极管(LED)显示、有机发光二极管(OLED)显示、液晶显示(LCD)、数字光处理(DLP,DigitalLightingProgress)显示等。前4种都为主动发光显示,而LCD、DLP为非主动发光显示。

非主动发光显示也称为投影方式,它又可以进一步分为前投和背投。前投的优缺点分别是:a.由于其高分辨率、低对比度——用白色反光表面来显示内容,在灯光较暗的环境中,表现良好,可以支持能容纳众多观众的超大屏幕显示。b.灯泡的寿命较短,故维护费用较高。背投模块的屏幕尺寸通常在50英寸-80英寸,用多个投影机和屏幕可以组成背投拼墙,在10年前这是一种非常时尚的设备,现在仍用在控制室显示上。背投的优缺点分别是:a.高分辨率,在普通室内光线环境中,显示效果良好;b.由于每个背投块存在的色彩匹配问题,限制了背投尺寸;每个背投块之间约几毫米的边距较明显,阻碍了其作为大屏幕在一些场合中的应用。

下面我们介绍最常见的几种显示器。

CRT显示器

CRT显示器是一种使用阴极射线管(CathodeRayTube)的显示器,按照显像管表面平坦度的不同可分为球面管、平面直角管、柱面管、纯平管。最早CRT显示器基本上都是球面屏幕的产品,它的缺陷非常明显,在水平和垂直方向上都是弯曲的,边角失真现象严重,随着观察角度的改变,图像会发生倾斜。平面直角显像管诞生于1994年,由于采用了扩张技术,因此屏幕曲率相对于球面显像管较小,从而减小了球面屏幕上特别是四角的失真和反光现象,配合屏幕涂层等新技术的采用,显示器的质量有较大提高。

平面直角显像管其实还不是真正意义上的“平面”,只不过显像管的曲率比球面管小一点,接近平面且四个角都是直角而已。纯平显像管(如Sony的平面珑、LG的未来窗、三星的丹娜等)在水平和垂直方向上均实现了真正的平面,使人眼在观看时的聚焦范围增大,失真反光都被减少到了最低限度,因此看起来更加逼真舒服。

CRT显示器可以根据扫描方式的不同分为隔行与逐行扫描两类。把每一帧图像通过两场扫描完成是隔行扫描。隔行扫描可以降低行扫描频率,使信号的频谱及传送该信号的信道带宽降低,在传送信号带宽不够的情况下起了很大作用。但是隔行扫描显示器有个缺点,就是当图像上下两行的对比度差别很大时产生行间闪烁,因此隔行扫描的显示器行间闪烁比较明显。逐行扫描克服了隔行扫描的缺点,画面平滑自然无闪烁。在扫描方式方面,与CRT电视机的进步过程相似,CRT显示器经过了50Hz隔行扫描、100Hz隔行扫描、50Hz逐行扫描、75Hz逐行扫描、100Hz逐行扫描的进步过程。100Hz逐行扫描显示器使得图像更加稳定,细腻逼真,色彩更加鲜艳。

CRT显示器的清晰度主要由显示器的通道带宽和显像管的点距和会聚误差决定。模拟摄像机画质一般在40万像素左右,DVR内的采集芯片通常也只能处理768X576像素分辨率的图像。CRT显示器通常都可以达到600TVL以上的水平。而目前数字高清摄像机则有做到百万高清的720P(1280X720)、两百万的1080P(1920X1080),甚至还有几百万、上千万像素的高清摄像机,这远远超过了普通CRT显示器的分辨率极限。虽然目前高端的CRT显示器拥有1250线甚至更高的效果,大约接近网络摄像机两百万像素效果,但价格太高无法被客户所接受。

CRT显示器是通过电子束击打荧光粉产生发光光源,其辉光残留时间非常短,反应时间仅为1~3ms。CRT显示器具有价格低廉、视角宽、使用寿命长、亮度高、反差大、色彩还原好、图像细腻等优点,而且监控领域的用户对于节电、辐射的关注度相对于电视、计算机用户而言较低,因此CRT显示器在监控领域保持了更长时间的市场优势。即使在2010年,21寸彩色纯平显示器仍然受到一些客户的欢迎。

液晶显示器

液晶显示器的成像原理是显像面板中的液晶体受到电压控制使液晶分子旋转不同的角度,并由背光灯管提供光源,来呈现红、绿、蓝三种颜色。通过三原色的不同搭配组合还原出色彩逼真的画面。液晶显示的清晰度主要由所使用LCD屏的像素数决定,随着技术的进步和屏幕的增大,比较容易做到高清晰度。液晶的色彩鲜艳,边缘轮廓细腻,静态分辨率高,适合监看景物或者色彩鲜艳的画面,而且耗电量低,没有辐射、闪烁。LCD显示器的响应时间是指各像素点对输入信号反应的速度,由于液晶分子扭转与回复的过程中需要时间造成时滞,液晶响应时间较长会造成拖尾现象,而且调整屏幕光暗度的转换时间较长。另外,液晶的全黑画面显示效果不很理想。这是由于背光源永远处于打开状态,因此在黑暗处总会黑的不彻底。在层次感上,液晶显示器也无优势可言。液晶监视器常工作湿度需要控制在30%-80%之间,室内湿度接近80%监视器就有可能会面临着内部结露的现象。如果这些小水滴如果流入设备内部的话,轻则会导致液晶监视器发生漏电或者短路的现象,如果严重的话,还有可能导致整个监视器的损毁。

初期LCD显示器的主要缺点是造价较高、视角窄、响应时间长。随着TFT(ThinFilmTransistor,薄膜场效应晶体管)液晶面板技术和工艺的逐渐成熟,使得TFT-LCD在响应时间、对比度、亮度、可视角度,以及价格等方面都有了很大的进步。

传统的LCD显示器采用CCFL(冷阴极荧光灯)做光源。LED液晶显示器是指用发光二极管(LED,LightEmittingDiode)作为光源的液晶面板显示器。这两种背光源产品的区别主要如下:a.LED的显示器更薄;b.LED的显示器更省电;c.LED的显示器寿命更长;d.LED的显示器拥有更广的色域e.由于LED的光谱几乎全部集中于可见光频率,没有紫外线和红外线,故没有辐射,热量极低,属于典型的绿色光源,在强光下图像也非常清晰,并能在零下40度的低温工作。f.LED的显示器有更高的对比度。目前市场上仍以低价的CCFL产品为主,新开发的LED背光产品随着成本降低,才有机会加快取代CCFL的速度。

为了克服LCD所固有的拖尾现象,各大监视器液晶屏厂家纷纷推出120Hz场频的显示屏,并且高刷新率也能够让动态画面更加清晰。所谓120Hz技术,其实就是就是对电视图像信号进行倍频插帧的一项技术,即将原50-60Hz场频改变为120Hz。监视器核心处理器刚开始只有60Hz场频的,为实现与120Hz屏兼容,采用的是在处理器和屏之间进行倍频,实现场频由60Hz转为120Hz。新的LCD监视器的处理器芯片内部已经实现了场频的倍频功能,通过插帧方式,在保证图像效果的前提下,比60Hz方案更好地缩短了图像的响应时间。

目前市场上LCD监视器大量使用的是CCFL背灯技术,寿命基本在5万个小时左右,其背灯功耗占到了整机功耗的70%以上。LED背灯技术的推出,我们看到不仅在色域广、超薄、对比度高等方面优于CCFL背灯的LED背灯监视器,而且在功耗方面也远优于CCFL背灯监视器。

随着LCD技术的进步,在监视领域,两百万像素、组行扫描的摄像机输出的是全高清1080P信号,然而常见的LCD监视器中,只有1366x768的高清分辨率,无法实现真正的全高清体验,因此目前LCD监视器技术也采用了全高清面板,配有HDMI接口,完全可以实现全高清信号的点对点显示。

由于监视器使用的特殊性,各种用户使用的场景及个人喜好的不同,可能需要针对客户的特殊要求调整不同的功能和效果。以前的监视器升级需要使用专门的升级设备和复杂的升级过程,用户很难自己操作。如今的LCD监视器配置了USB升级功能,厂家只需要将按照用户的需求做好的程序提供给用户,用户自行升级并立马验证,这就避免了升级不方便的问题。此外,智能运算技术,IPS的硬屏显示全视角技术等也是LCD监视器的新技术趋势。

DID(DigitalInformationDisplay,数字信息显示)是三星电子于2006年推出的新一代液晶显示技术。DID液晶显示器与普通的液晶显示器的不同在于改善了液晶分子排列结构,可以横向纵向吊顶放置,具有高亮度,高清晰度(1080P),长寿命,运行稳定,维护成本低的优势。

DID液晶屏具有以下特点:

1、高亮度。与TV和PC液晶屏相比,DID液晶屏拥有更高的亮度。TV或PC液晶屏的亮度一般只有250~300cd/m2,而DID液晶屏的亮度可以达到700cd/m2以上。

2、增强图像的清晰度和对比度。DID产品采用120Hz倍频液晶显示技术,能有效解决图像快速运动过程中的拖尾和模糊,提高了清晰度和对比度,使画面更清澈,人眼长时间观看也不易疲劳。

3、更好的彩色饱和度。目前普通CRT的彩色饱和度只有50%左右,而DIDLCD可以达到80%-92%的高彩色饱和度,这得益于为DID产品专业开发的色彩校准技术,通过这个技术,除了对静止画面进行色彩校准外,还能对动态画面进行色彩的校准,这样才能确保画面输出的精确和稳定。

4、更宽的视角。采用PVA(PatternedVerticalAlignment,图像垂直调整)技术使可视角度达到横向和纵向双180°。

5、可靠性更好。普通液晶屏主要是为电视、PC显示器设计,不支持日夜连续使用,DID液晶屏为监控中心、展示中心设计,支持在7x24小时连续使用,拥有更长的使用寿命。

6、超薄窄边设计。DID产品在拥有较大显示面积的同时,还有厚度薄,重量轻等优势,可以方便地拼接、安装。用DID产品拼接专用的液晶屏,其优秀的窄边设计,使其单片的边缘甚至在3mm以下,这样小的边缘效果不会影响整个显示屏的整体显示效果。这一点对于大屏幕拼接显示系统来说是非常重要的。

LCD监视器继续向着高清、高亮、高对比度、低功耗、长寿命、超窄边、低价位的方向发展。

等离子显示器

PDP(PlasmaDisplayPanel,等离子显示屏)是继阴极射线管(CRT)和液晶屏(LCD)之后的一种新颖直视式图像显示器件。等离子显示屏是使用通过在两张薄玻璃板之间充填混合气体,施加电压使之产生等离子气体,然后使等离子气体放电并与基板中的荧光体发生反应,从而产生彩色影像的原理做成的产品。它采用了等离子管作为发光元件,屏幕上每一个等离子管对应一个像素。从技术原理看,由于PDP屏幕中发光的等离子管在平面中均匀分布,这样显示图像的中心和边缘完全一致,不会出现扭曲现象,实现了真正意义上的纯平面。由于其显示过程中没有电子束运动,不需要借助于电磁场,因此外界的电磁场也不会对其产生干扰,具有较好的环境适应性。此外由于PDP发光不需要背景光源,因此没有LCD显示器的视角和亮度均匀性问题,容易实现较高的亮度和对比度。而三基色共用同一个等离子管的设计也使其避免了聚焦和汇聚问题,可以实现清晰的图像。

与LCD显示技术相比,PDP的屏幕越大,图像的景深和保真度越高。等离子显示器中的每一个像素皆可独立发光,非常均匀,没有亮区和暗区,尤其是等离子显示器黑色的稳定性,能给人色彩的厚重感,层次感也很强,而这正是液晶电视的短板。除了亮度、对比度和可视角度优势外,PDP技术也避免了LCD技术中的响应时间问题,而这些特点正是动态视频显示中至关重要的因素。这是等离子显示器能够在监控显示领域占得一席之地的原因。DID液晶显示屏的出现,等离子显示屏在亮度、对比度、可视角度方面的优势已不大。等离子大尺寸单屏显示产品在成本上具有优势,例如松下103寸的等离子显示屏,在液晶方面能与之相比的是夏普的108寸产品,在实际应用中,二者的视觉差别并不是很明显,但在价格上等离子产品仅是液晶的一半。

由于等离子显示屏刚上市时成本较高,厂家首先将其定位于显示器市场。1997年,富士通、索尼和NEC的PDP显示器开始陆续投放市场。由于PDP是比LCD更容易实现大屏幕且轻薄化的显示器,大尺寸的PDP显示器需求增长很快。等离子显示器的优点在于大屏幕(32英寸以上)的产品效果出色,其对比度高,动态图像清晰度好,基本没有拖尾现象,层次感较之液晶较好,而且明暗处理出色,适合监视一些动态很强的场合,比如交通、机场、娱乐场合等等。

等离子显示屏的每一颗像素都是独立地自行发光,大多数50英寸以上的等离子屏才可能达到高清标准,而且相比于CRT显示器使用一支电子枪而言,耗电量自然大增,而液晶功耗更是只有等离子的1/3左右。在使用寿命这一点上液晶显示比等离子显示优势明显。虽然等离子显示屏的寿命各有差异,但降低到一半亮度大约是2万小时,而液晶可以在5万小时后才降低到半亮度。等离子显示由于是激发银光粉发光,因此存在烧屏且易老化现象,不能长时间看一幅静止画面,因此不太适合监控领域。而且PDP内部气压为0.5个大气压,海拔2000m以上使用等离子显示屏容易损坏。随着技术的提高,等离子显示器耗电大、寿命有限、容易老化的缺点得到逐渐克服,但也很难与LCD显示器竞争。

DLP显示器

DLP(DigitalLightingProgress,数字光处理)是一种基于德州仪器公司专利的全数字化显示技术。DLP显示器是要先把影像讯号经过数字处理,然后再把光投影出来显示。具体来说,DLP投影技术是应用了DMD(DigitalMicromirrorDevice,数字微镜晶片)来做主要元件以实现数字光学处理过程。以1024×768分辨率为例:在一块DMD上共有1024×768个小反射镜,每个镜子代表一个像素,每一个小反射镜都具有独立控制光线的开关能力。小反射镜反射光线的角度受视频信号控制,视频信号受数字光处理器调制,把视频信号调制成等幅的脉宽调制信号,用脉冲宽度大小来控制小反射镜开、关光路的时间,在屏幕上产生不同亮度的灰度等级图像。DMD投影机根据反射镜片的多少可以分为单片式、双片式和三片式。以单片式为例,DLP能够产生色彩是由于放在光源路径上的、由红、绿、蓝群组成色轮,光源发出的光通过会聚透镜到彩色滤色片产生RGB三基色,包含成千上万微镜的DMD芯片,将光源发出的光通过快速转动的红、绿、蓝过滤器投射到一个镶有微镜面阵列的微芯片DMD的表面,这些微镜面以每秒5000次的速度转动,反射入射光,经由整形透镜后通过镜头投射出画面。

DLP投影机首先是数字优势。数字技术的采用,使图像灰度等级达256-1024级,色彩可以达到2563-10243种,图像噪声消失,画面质量稳定,精确的数字图像可不断再现,而且历久弥新。其次是由于形成DLP图像的光束没有经过过滤,能量没有减少,加上DMD部件具有反射性和密合性的优点,光能的利用率高于传统的光学系统,使成像器件的总光效率达60%以上,对比度和亮度的均匀性都比较出色。DLP显示板的优点之一是它们有极快的响应时间,配合先进的光学架构与高品质的光学镜头设计,DLP投影机可以产生清晰度高、画面均匀、色彩还原性好的图像。DLP背投显示也没有必要采用高压扫描电路,所以也没有X射线辐射。传统的CRT显示器由于受技术及成本的限制,34英寸基本已是屏幕对角线尺寸的极限,DLP投影机可以做到100英寸以上。DLP拼接的突出优势是“零缝隙”,其物理缝隙可以做到1mm,画面整体显示效果好,因此主要应用于大屏幕拼接系统,这对于许多应用领域是十分重要的。

DLP显示器的不足包括:在黑暗图像中产生一些噪声(背投光源造成)和虚假轮廓;色轮有时会产生彩虹伪像,由于时间振动和彩虹伪像容易导致视觉疲劳;DLP显示器不支持直接显示,仅有投影显示;固定的内在分辨率,对其他的分辨率格式,需要重新改变尺寸;色轮和冷却风扇会产生噪音。因此,DLP显示器很少用于单屏监控显示。

传统DLP背投用的光源为UHP(UltraHighPerformance,超高压性能汞灯)灯泡,其寿命在3000—6000小时之间,一个UHP灯泡数千元的成本成为了背投拼接墙的最大维护耗材。而LED光源通常有5万小时以上的寿命,使DLP拼接屏幕较长时期不用更换光源,节约了大量的应用成本。LED光源DLP背投还具有更广的色域,更高的色彩饱和度,更好的色彩表现力,带来更出色的画质和低功耗、低发热等优点。

LED显示屏

LED是能够高效地将电能转化为可见光的半导体,LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕,超高亮度LED可应用于大屏幕显示,由于具有容易控制、低压直流驱动、组合后色彩表现丰富、使用寿命长等优点,广泛应用于城市亮化工程、大屏幕显示系统中。其工作原理是通过驱动和控制两部分组成,以小型LED方形灯作为发光显示单元,通过多个方形的LED灯像素单元按照一定的矩阵排列而形成LED屏幕或LED广告看板,外加连接视频控制器及电脑而构成。高分辨率3毫米像素点阵的LED屏价格仍然十分昂贵,所以6毫米点阵像素是通常被广泛采用的产品。LED显示屏可以按照像素、尺寸不同,装配成各种结构显示屏。LED屏幕可以分为单色屏幕,双色屏幕和全色屏幕。单色和双色屏幕价格较低,每平米的售价大约在2000元左右,一般应用于银行、股票交易大厅,主要用来显示数字、文字。全色显示屏幕需要红、绿、蓝色3个LED灯,或者装配一个多芯片的LED灯作为一个像素,全色显示的屏幕价格很高,大概在每平米4500元左右。传统LED大屏的像素点距过大、显示密度不足,这阻碍了LED大屏在近距离显示,尤其是室内环境下的应用。目前LED显示屏基本上没有用于视频监控领域。在明亮环境下,投影屏的效果不尽人意,使用LED屏更好些。

目前由于LED显示屏造价昂贵,主要应用于比较高档的场所,如大型广场宣传、商业广告、体育场馆信息显示、信息传播、新闻发布、证券交易等,可以满足不同环境的需要。LED显示屏采用了低电压扫描驱动,具有耗电省、使用寿命长、成本低、亮度高、视角大、可视距离远、防水、规格品种多等优点,可以满足各种不同应用场景的需求,发展前景广阔。首先是由于技术的进步,LED显示屏的点间距越来越小,高密度的LED显示屏在比较实用的面积内有了更大的分辨率,显示画面更加清晰、细腻。在显示高清图像时,已经完全达到高清分辨率的要求。其次是价格因素,曾经是高不可攀的高密度LED管芯,身价越来越亲民。每平米的显示面积价格和DLP及LCD产品相比,竞争优势开始显现。室内全彩LED显示屏开始应用于视频监控和视频演示,例如联建光电推出的P2.54规格的室内全彩LED显示屏分辨率为1920*1080,显示尺寸为4.9米(长)×2.7米(宽),显示面积约为13.3平米。而同样显示面积的DLP拼接屏大约需要60寸3行×4列的拼接。按照这样的模式计算,这两种显示方式的市场价格几乎已经持平。

小间距LED屏的出现为其市场开拓带来新的希望.其优势是色彩和亮度,小间距LED的点距已经突破0.8mm,这与大尺寸DLP拼接单元点距几乎相当,目前在数字告示、文化传媒、会议室等领域该产品建树颇丰。

一种理想的显示技术应该具有高亮度、高对比度、高分辨力,并有大显示容量、能全彩色显示、低电压驱动、低功耗显示器件本身与驱动电路连为一体,可靠性高、长寿命以及薄而轻的特点。CRT器件以其亮度高、反差大、色彩还原好、图像细腻等优点,相对于电视和PC显示领域,CRT显示器在监控领域保持了更长时间的市场优势,但前几年已开始走下坡路。而LCD、PDP器件由于采用逐点显示方式,没有回扫线,具有图像细腻、无闪烁现象,不易造成视觉疲劳的优势。其中,LCD显示器以轻薄、省电为特色,PDP以高亮度、大尺寸闻名。DLP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,因此主要应用于大屏幕拼接系统。上述4种显示技术是当前主流技术,PDP显示器和DLP投影仪有比较固定的客户和应用范围,主要应用在大型的公共场所,如对自然动态的监控、交通监控、电力监控、智能大厦管理和政府可视电话会议等,其优点是画面大、方便工作人员进行多点画面监控。在目前主流的几种显示器中,在大多数情况下,液晶显示器被认为是最适合应用于安防领域作为专业监视终端的产品。

第二节监控拼接大屏幕系统简介

大屏幕拼接产品最早起源于1992年,是采用DLP的拼接墙系统。DLP背投灯源经过了金属卤素灯、超高压汞灯、氙灯、LED光源等发展阶段。目前较好的的是使用寿命长、亮度衰减小的LED光源,虽然价格较高但有寿命长的优势。以后又陆续出现了CRT、DPD、LCD的大屏幕拼接产品。

现有的大屏幕拼接技术主要有两种,一种是传统的大屏幕显示墙硬拼接技术。大屏幕显示墙硬拼接技术主要采用多个显示箱体拼接而成,如DLP显示墙、CRT显示墙、LCD显示墙,以及DPD显示墙等。这种拼接技术目前拼接缝隙最小的可以到1毫米以下,因为缝隙非常小了,所以也有人称为“无缝”拼接,但实际是有缝隙的。另一种是采用边缘融合技术的投影机无缝拼接技术。它采用多台投影仪和边缘融合技术以M×N的模式在一块大的投影幕上投影实现无缝拼接。无缝拼接技术是一种特殊的、要求比较高的投影显示应用,可以实现多屏图像融合在一起,并将拼接缝隙缩至最小以至于完全重合的拼接技术。目前,通过内置无缝拼接技术的高端投影机或者通过外置无缝拼接处理器均可实现超大幅画面的无缝融合,显示出来的画面能够比单台投影机投射出来的画面尺寸更大,画面质量更好,还可以搭建特殊形状的屏幕。就使用环境来说,在展览展示、大型会议厅这些室内场馆环境下,使用边缘融合技术显示出来的画面视觉效果较好。

边缘融合技术和DLP、液晶等拼接技术同样都是使显示单元突破了画面尺寸的限制,而且都可以实现分屏显示或是整屏显示,边缘融合可以完全实现画面的无缝效果,而DLP、液晶拼接技术或多或少还是会产生一定的拼接缝隙。在展览展示、大型会议厅这些室内场馆环境下,使用边缘融合技术显示出来的画面在视觉效果方面会更胜一筹。

工程投影有单台使用以及多台使用的边缘融合技术。单台使用时显示面积受到很大局限,边缘融合技术最适合的应用是虚拟仿真。主要的问题是:第一,融合带吃掉了部分像素,使显示分辨率不能直接支持常规分辨率信号显示,显示应用模式复杂,内容需要特殊制作;第二,长期运行投影机亮度衰减不一致、颜色漂移不一致,对融合效果影响较大;第三,整屏的分辨率不够高,一般情况下不支持7*24小时不间断工作。投影机无缝拼接技术经历了三个发展阶段:硬边拼接、重叠拼接和软边融合拼接。

1、硬边拼接有明显分割线(即物理拼缝),无法实现全景的一体化显示。

2、重叠拼接是指将两台投影机投出的图像在拼合处以叠加的方式重叠,但这种拼接显然存在着拼合处由于亮度叠加而出现过亮区域的弊病,影响到无缝效果的实现。

3、软边融合拼接通过边缘融合技术的处理,既实现了两边的完全融合,又消除了重叠拼接引起的过亮区域,并且软边融合拼接可以适应平面、柱面、球面等各种曲面形状的拼接,具有更加广泛的适用性。软边融合拼接技术是目前主流技术,也是未来的发展方向。

在融合拼接中,由于采用整幅屏幕,所以消除了传统拼接存在的屏幕间的物理缝隙,从而使得投影屏幕显示图象整幅保持完整,无人为分割。而采用融合处理技术后,消除了光学缝隙,这样和普通硬拼接系统相比,在技术水平和显示效果上,就有了质的差异和提高,从而使显示的图像完全一致,无任何物理或光学分割,保证了显示图像的完整性和美观性。这在显示地图、图纸等图像信息时更为重要。因为在图纸、地图上存在大量的线条或路线等,而屏幕缝隙和光学缝隙就会造成图像显示污染,容易使观察人员把显示的图像线条和拼接系统本身的线条误为一体,从而导致决策和研究失误。而通过融合处理,就可以避免出现这种情况。

软边融合拼接系统是一套复杂的多屏拼接系统工程,通常组建一套完整的软边融合拼接系统需要以下设备:

1.屏幕:屏幕的给观众最直观的视觉冲击,屏幕选择至关重要。首先确保屏幕整张无缝,才可以确保画面的完美显示。

2.投影机:投影机的画面质量直接影响到大屏幕的显示效果,同样非常重要,来不得半点马虎。尽可能采用3-DMD技术的投影机,确保良好的色彩还原性。高端3-LCD的投影机也可以使用,但是在色彩一致性的调整上面需要花费较多时间。

3.软边融合拼接处理器:软边融合拼接处理器主要决定大屏幕画面显示的内容和速度,处理器的好坏,对于信号源的处理速度、画面的清晰度、软边融合的质量,都有着不可低估的作用。

4.信号处理设备:信号处理设备包括信号源类型的转换,信号的切换,信号的放大与传输等,对于大屏幕画面的显示非常重要。

5.集中控制设备:大屏幕拼接墙显示系统中设备种类繁多,投影机的数量、矩阵的数量、信号源的数量都比较多,中央集中控制设备可以更好的帮助你快速处理信号选择与切换,方便快捷的控制设备操作过程,提高工作效率和准确度。

6.周边设备:周边设备包括信号源桌面接入系统,线缆、接插件、机柜、电源部分等等。

大屏幕无缝拼接系统包括图像融合处理器、高水平投影机和显示屏幕,以及集中控制、信号处理等高端设备,因此造价较高。大屏幕无缝拼接系统目前主要的还是大屏幕显示墙硬拼接系统。大屏幕显示墙硬拼接系统主要有以下几种:

DLP大屏幕拼接系统

DLP大屏幕拼接系统以DLP背投机为主并配以图像处理器组成的高亮度,高分辨率色彩逼真的电视墙,能够显示各种计算机、网络信号以及视频信号,画面能任意漫游、开窗、放大缩小和叠加。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。而且,DLP拼接系统对于环境的要求较低。目前,清华紫光电子公司旗下的清投视讯(北京)科技有限公司已把物理拼缝缩小到0.3mm,同时应用光学的弥合效应,做到物理拼缝>光学拼缝≈0.1mm,使得光学拼缝小于物理拼缝。DLP背投拼接系统已经在交通、金融、政府、军队、警用、能源、电力等众多高端领域深深扎下了根。

DLP拼接大屏幕常用的UHP灯泡寿命在3000—6000小时之间,一个UHP灯泡数千元的成本,成为了DLP背投拼接墙的最大维护耗材。LED光源DLP背投的出现提高了DLP拼接屏幕的技术指标。LED光源通常有5万小时以上的寿命,为大幅降低使用成本提供了发展空间,节约了大量的应用成本,LED光源也拥有更广的色域,更高的色彩饱和度,更好的色彩表现力,带来更出色的画质。此外,LED光源还有低功耗、低发热等优点,对保持DLP拼接大屏幕的整体亮度、对比度一致性也有改善。DLP主要优势则在拼接缝最小,60英寸以上大屏幕DLP相对于LCD在价格上也有优势,但在色彩表现、分辨率、寿命等方面都有着较为明显的缺陷。

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。LCD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、后期维护成本更低等优点,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,但是作为拼接显示单元其缺点就是拼缝较大。

LCD液晶拼接系统目前以韩国三星2009年推出的DID技术为代表,实现了最低整机6.7mm的双边拼接接缝。2011年1月夏普在中国推出的60英寸PN-V601专业液晶显示器,其拼接缝隙为6.5mm,所用的LED背光源做到了亮度的均一。2011年4月,三星发布了第二代超视界无缝液晶视频墙UD55A,双边间距达到5.5mm,UD55A还提供一个可拆卸的环境亮度传感器作为选配件,可根据环境光的强弱自动调节屏幕亮度,以避免由于过亮或过暗造成的观看不适感,同时节省能源。2011年7月,LG的47英寸超窄边拼接采用了LED背光液晶显示技术,拼缝为6.3mm,在画面一致性、显示亮度、色彩还原性方面也有一定优势。2011年4月美国优派(ViewSonic)公司也向全球市场同步推出的液晶拼接新品OP5525(5.5mm超窄双边、直下式无汞LED背光)拼接单元产品。2012年三星又发布了UE55A液晶拼接单元,双边间距达到5.2mm,并采用LED节能背光源。2013年9月,LG推出的47寸超窄边框液晶拼接显示产品47WV50BR分辨率可达到1920*1080;4.9mm拼接缝隙处于全球领先地位;178度广视角特点,更使得观看者在任意角度都看到清晰的显示画面;同时,由于IPS硬屏的特性,长时间户外展示,或是强光直射也不会对画面有任何影响。

国内LCD液晶拼接系统技术发展的势头也比较迅猛。2011年8月,TCL推出的55英寸CEM55-SX液晶显示器采用了LED背光源和超窄边框设计,拼接单元最窄边为1.8mm,双边拼缝5.5mm,达到国际先进水平。2011年安立信推出拼缝为7.3mm的46寸LED背光源的液晶拼接屏,让用户能以更为低廉的价格享受到LED背光源窄缝液晶拼接屏所带来的好处。2011年深圳安防大展上长虹也推出55英寸LED背光液晶显示超窄边拼接单元。海康威视先后推出46寸、47寸、55寸、60寸超窄边拼接屏,其中47、55、60寸产品使用了LED背光技术,屏幕之间拼缝为6.5mm;使用寿命长达60000小时。

“可视化安全”市场包括天网工程、全国高速和国省道的监管系统、城市执法和维稳系统、企业或者社区安全监控系统等,液晶拼接以更低的成本价格获得了很多中低端项目的欢迎

等离子大屏拼接系统

PDP单元拼接具有颜色鲜亮、高对比度以及高亮度的优点。韩国欧丽安公司研发的MPDP等离子拼接显示屏,显示单元之间缝隙仅2mm,由于采用了死边无死区技术消除了黑边,使有效像素延伸至屏幕边缘,能够较好地呈现出整体画面效果。PDP显示器无扫描线扫描,完全是像素对像素进行显像,因此图像清晰稳定无闪烁,不会导致眼睛疲劳。2011年8月韩国CIMADIGITECCO.,LTD公司与北京三一友泰科技有限公司共同研发推出CIMA60寸等离子拼接单元,它的拼接缝隙为3.6mm(1.8mm超窄边框),高端技术能实现1毫米的接缝。等离子显示屏由于耗电量与发热量很大,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,致使设备容易烧毁。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。随着等离子技术的不断发展,不但等离子的单元尺寸有了很大的进步,等离子烧屏的现象也得到了较好地解决。在等离子市场,欧丽安等离子拼接已不再是一枝独秀,威创、双旗、三一友泰等厂商也都有水平相当的等离子拼接产品推出。

尽管缺点多多,大尺寸低成本及色彩还原度好、颜色鲜亮、高亮度的特性使得其画面显示效果具有突出的优势,这使得等离子拼接成为一些展览展示活动的宠儿。另外,对于画面质量要求较高的政府机关等离子也是较好的选择,如演播厅项目通常采用60寸1毫米拼接缝的等离子拼接产品。

不过,从整体市场的占有率来说,在低碳、节能已经成为主流趋势,对于大多数普通用户来说,等离子拼接显然不是其最优选择,等离子拼接已处于劣势,而且就整个行业的发展趋势来说,等离子拼接的发展潜力有限。

小间距LED屏没有拼接缝的优势对大屏幕拼接市场构成很大的挑战.在数字告示、文化传媒、会议室等领域已经成为主流产品.

早期市场超大屏幕只有正投影和DLP拼接两个可选择;现在却有液晶、等离子、小间距LED三个新选项加入。目前,DLP(数字光处理)、LCD(液晶)及PDP(等离子)是监控大屏幕拼接墙行业三大主流技术。三者最大的差异体现在接缝控制水平的不同上:DLP背投最小能控制在0.1毫米,最大的产品也不超过1毫米;MPDP多数产品接缝为3毫米,高端技术能实现1毫米的接缝,液晶技术现有产品则最小能控制到5.3毫米。DLP依靠其大尺寸无缝拼接技术优势,一直处于大屏幕拼接系统领先地位;由韩国欧丽安公司研发的MPDP等离子拼接显示屏有其特点,但受限于产业规模及成本劣势,竞争力局限在部分细分市场;LCD技术在2009年突破了“拼接缝宽”这一影响发展的“致命”因素后,获得快速成长,已经对DLP的霸主地位形成强有力挑战。DLP拼接、PDP拼接、LCD拼接性能对比见下表。

普通DLP拼接、PDP拼接、LCD拼接性能对比表

2011年监控显示设备市场研究报告(上)

第二章监控显示产品市场状况

第1节监控显示产品市场发展历程

在20世纪80、90年代,显示器件中阴极射线管(CRT)占了统治地位,电视机和PC显示器、监控显示器基本上都采用CRT。20世纪90年代,平板显示器开始起步,其中液晶显示器以其大幅度改善的质量、持续下降的价格、低能耗、低辐射量等优势在中小屏幕显示中逐步代替CRT。而另一种适合大屏幕的显示器件――等离子显示器(PDP),也逐渐发展并且商品化。虽然20世纪90年代国内彩电工业已经得到较快发展,占领了国内大部分彩电市场,但是与监控系统其它产品相同,早期的监控显示产品基本上都是国外品牌,国内监控显示器的起步也比较晚。2000年之后,国内监控显示器行业才开始得到较快发展,以广东省为中心,开始出现了一批具有一定实力的国产厂家,如深圳创维群欣、TCL、广东响石、珠海石头等。

自2004年以来,全球彩电行业也开始处于传统的CRT向平板电视加速更新换代的发展过程中,虽然2004年CRT技术应用占市场份额的88.91%,而LCD市场份额只有6.43%,CRT占据绝对的市场优势。而到了2008年,CRT电视的市场份额为43.36%,LCD电视为49.95%,已经超过CRT市场份额。出于节能与健康环保的考虑,其所需屏幕也较小,PC显示器市场的变化最快,较早就出现了LCD显示器,特别是从2006年7月1日开始实施的欧盟《ROSH指令》(《关于在电子和电气设备中禁止使用某些有害物质指令》)加速了LCD显示器的替代进度。中国PC显示器市场的变化基本上是与国外同步的。在国内外,电视机显示屏的变化速度居于二者之间。1997年,富士通、索尼和NEC的PDP显示器开始陆续投放国际市场,包括安防监控市场。

但是监控显示器与PC显示器、电视机在中国市场的变化还是与国外有所不同。2004年监控显示器仍然是CRT的一统天下,到了2008年,监控用户端采购的显示器也只有不到4成是液晶显示器,大部分仍然还是CRT显示器,其中彩色显示器占了92%。除了石头等少数几个品牌还生产少量的黑白显示器外,多数都已全部生产彩色显示器。但是直到现在黑白显示器依然还有市场,例如煤矿的井下,彩色摄像机不如黑白摄像机,因为井下不是黑就是白,需要灵敏度更高、更清晰的黑白摄像机,与其配套也就需要黑白显示器。还有一些住宅、小区、工厂等应用场所,由于强调的是高清晰图像,不需要分辨被监控对象的色彩特征,且要求晚上也要看得清楚,因此会选择低照度摄像机,以黑白图像显示。这样要求显示器也是黑白的,而黑白显示器基本上都是CRT显示器。尽管彩色显示器可以作黑白显示器用,但毕竟分辨率无法达到黑白显示器的水平,而且价格更高。这也是CRT显示器很难完全退出监控领域的一方面原因。

2010年,监控显示行业巨头纷纷将LED背光源液晶显示屏作为重点产品线培植,三星、LG、NEC、TCL等等国内外厂商均有涉足。LED背光模块也不是没有缺点,由于采用较多的LED,也导致温度升高的问题,因此也必须增加冷却系统与传感器来解决此一问题,因此在厚度上显得较采用CCFL背光的产品来得厚,此外这种新技术的产品在价格方面还不具优势。

第二节监控显示器市场现状

与全球市场相同,国内的主流显示器厂家是从生产CRT显示器开始的。近两年出现的中小规模的监控显示器生产厂家大部分是从LCD显示器起步的。近几年,随着国内监控显示器生产厂家技术的进步和力量的壮大,开始向国外出口监控显示器。在整个中国监控显示器市场,各主流品牌之间的技术差距并不明显,但主流品牌与非主流品牌之间的市场份额则有着较大的差距。

2009年由于金融风暴的影响,一些出口导向型的显示器厂家开始涉足国内市场,如广东响石、珠海石头,同时一些知名家电企业和IT企业,以及越来越多的主打价格优势的中低端显示设备厂商开始介入安防领域,市场竞争日趋激烈。国产品牌监控显示器的市场份额增长较快,从销售额来看,2010年国产品牌占有7成市场,国外品牌占有3成市场,如果从台数来看,国产品牌的比例更高一些。

使用电视机作为监控系统的终端监视器,除了可能感觉到图像较为模糊(清晰度较低、色彩还原度较差)之外,电视机使用的元器件也不适合无间断连续使用的要求。如果使用电视机作为监控显示器,则易于产生故障,还可能会由于电视机的工作温度过高而引起意外事故。但是由于其价格较低,至今仍然有部分国内客户采用电视机作为监控显示器使用。

随着监控技术的普及,一些安防工程商和具备IT技术的客户,通过DIY的方式组建视频监控系统。特别是对于一些组装PC式DVR硬盘录像机的用户,配合PC显示器进行显示是常见的一种手段,不少PC液晶显示器成为监控显示器的代用品。在中小学校、小型超市、商铺以及一般家庭中所使用的监控显示器为小尺寸LCD显示器,有的甚至使用小尺寸电视机来代替显示器,不过多数是PC液晶显示器。这种情况在美国也是常见的。在2008年12月10日在北京举办的“2008年中国安防国际高峰论坛”上,美国安全工业协会执行董事理查德先生所作的《美国安防市场管理模式及市场需求》的报告中介绍,美国2007年安保总产值179亿美元,其中电子安保97亿美元,附加值87亿美元,附加值约占48.6%。附加值这部分有相当比例是采购其他设备用于安防系统,如计算机、PC显示器等。

我们曾对国内2007年DVR板卡市场的出货量做过分析,那一年软压卡的路数已超过硬压卡了。据我们调查,在安防工程中使用的监控录像设备有相当的比例并不是DVR厂商制造的,而是由安防集成商、工程商,甚至是个人组装的。许多网吧、小型超市、娱乐场所、茶楼的小型监控系统实际上是委托具有一定专业知识的小公司,甚至是个人自己组装并施工的。这类监控项目普遍采用PC显示器。诺达咨询公司2008年对视频监控系统的建设模式的调研结果说明,自建模式仍然占据了较大份额,有24.8%的被调研用户表示自己的视频监控系统属于自建并自己维护。国内监控工程采用电视机或PC显示器代替监控专用显示器也不是个别现象。而摄像机与监控显示器两者数量是高度相关的。2008年摄像机市场总量约1200万台。按照平均每3个摄像头需要配一台显示器计算,大约需要400万台,平均每台1000元,即为40亿人民币。此外,目前平安城市建设的控制中心、交通管理中心和一些大型监控系统的拼接式显示屏造价很高,动则几万、几十万,这个市场不仅包括大屏幕显示器,还包括相关的控制系统和软件。由于这方面的原因,中国安防媒体调查统计的数据与实际安防项目所使用监控显示器类型的比例和市场总量会有不少的”失真”,主要是液晶显示器的比例会偏低。我们认为,2008年两类主要的监控显示器台数是接近的。

随着电视机、PC显示器质量的提高,其作为监控显示器代用的比例也在提高,同时也造成实际使用的监控显示装置的平均价格下滑。

在电视行业平板电视替代CRT电视的过程中,在销量渗透率达到50%以上后,消费习惯形成,销量渗透率将迅速上升到90%左右。据我们调查,2009年可以看成是监控LCD显示器与CRT显示器的分水岭,因为液晶屏的成本越来越低、更可靠稳定、更符合市场的大屏需求、更清晰。而上游厂家的CRT显像管逐渐停产,也在加快CRT退出监控市场舞台。在监控领域,LCD显示器的比例已经上升到第一位,而CRT显示器的下降非常明显。LCD显示器不仅在销售额上超过CRT显示器,在台数上也超过了CRT显示器,而PDP显示器的比例已经不足5%。

根据慧聪安防网的调查统计,2011年中国用于监控的显示器市场规模(包括出口和代用电视机、PC显示器)大约为64亿人民币,增长18.5%;其中单屏监控专用显示器30亿,代用显示器14亿,市场格局是国产品牌占有八成市场,国外品牌占有两成市场;CRT台式机占40%,液晶监视器占60%;CRT监视器以15、17、19、21、25英寸和液晶监视器20、42英寸规格的产品分别占有各自六成市场;拼接大屏幕系统20亿,从2011年安防市场来看,DLP大屏幕拼接仍然占到整体市场的52%,LCD拼接占到43%,PDP拼接则由于厂商阵营较小,仅占到5%。原装液晶拼接屏销量在市场上仅占15%,而国产的组装机则占到85%,液晶拼接屏中70%以上采用的是三星46英寸超窄边DID液晶面板。

第三节监控拼接大屏幕市场现状

新兴监控应用市场的兴起需求召唤大屏

视频监控系统进入中国市场初期主要集中于公共场所和金融等行业,新的应用市场的兴起对视频监控提出了新的要求,如针对当前视频监控应用火热的交通行业,由于监控点分布广泛,而且需要集中管理,因此分屏集中显示尤为重要。目前,交通视频监控的主要作用除了对于事故过程的资料保留之外,就是对于交通流量的及时疏导管理。而要做到对交通状况的及时梳理,就必须有效把握整体路况,综合比较,这也正是大屏备受青睐的原因。而对于高危行业,如煤炭行业,不仅要求各个监控点的整体显示把握,而且需要高清大屏幕的显示。对于高危行业而言,一旦发生事故就将危机生命,因此快速高效的营救机制是必备的。针对环境的复杂性,环境细节整体的有利把握就是营救战役的制胜法宝。而大屏所具备的大画面显示则正好满足了这一诉求。据业内人士介绍,大屏所具有的多屏集中显示,将有效提高监控力度以及应急处理效率。随着安防行业的不断成熟,大屏显示将成为许多安防系统不可分割的组成部分。

中国拼接大屏幕市场2010年估计为36亿人民币,主要为能源及资源、公共交通、公共安全及管理、通信及广电这四大领域细分市场,合计比重约60%,前3个行业中视频监控系统所用的拼接大屏幕产品约为9亿,占整个拼接大屏幕市场的25%。2011-2015年拼接大屏幕市场的年复合增长率将为20%左右。市场的成长主要得益于国家对公共安全、能源、交通等基础设施的大规模兴建,信息化和新型工业化的大力推进,以及大型体育比赛和大型活动需求的拉动。

安防应用将成大屏应用增长的爆发点

在对视频信号实现数字化、网络化、标准化的基础上,其处理的信息内容开始更多地与IT系统、GIS系统、GPRS系统、生产管理系统、运营管理系统、调度系统及指挥系统实现无缝连接,达到统一管理与控制的目的。对非图像和视频信号的图形化处理与可视化处理,以达到更为形象直观的反映以及对多样化信息的整合分析成为系统开发的重点。面对上述需求,具高分辨率、超大画面显示与多信号源接入等特性的拼接显示系统成为安防监控市场的发展趋势之一。

近年来,人们安防意识的成熟,直接推动了安防市场的火热发展。而频频发生的矿难更是让安防监控备受关注。相较于国外市场,国内市场发展相对滞后,然而这也正是表明国内市场的巨大潜力有待开发。如今国内的安防市场已经成为国内外厂商高度关注的焦点。随着数字网络视频(即IP视频)监控逐渐成为视频监控的发展趋势,数字网络视频监控已经由高速公路、无人值守机房(变电站、电信机房等)等监控点,延伸到对集中监控有大量需求的远程监控应用领域中,如城市道路、铁路、煤矿、油田、银行网点、娱乐场所、远程教学、远程医疗、远程看护、网上展览、网上新产品发布等领域。安防市场日益火热,作为视频监控的流行显示终端——大屏自然也迎来了新的行业增长点。

LCD拼接已显技术优势,冲击DLP传统市场

目前市场上大屏幕拼接墙所用的有DLP、LCD、MPDP三大显示技术。三大显示技术竞争激烈,在2010年已经达到白热化状态。三大拼接技术各有所缺,各有所好。以2010年安防市场来看,DLP大屏幕拼接仍然占到整体市场的64%,LCD占到28%,PDP则由于厂商阵营较小,仅占到8%。从总体系统分析,100-150英寸系统中,DLP平均成本为每平米20~25万元左右,而LCD和DLP的差距已经缩小到10万元以内,成本竞争力基本相当。在150英寸以上超大拼接系统中,LCD的成本要高出DLP大约25-30%,而MPDP要高出30%以上,这一区间DLP的成本竞争力优势比较明显。从技术层面来看,LCD技术占有综合优势的地位,主要弱势是拼接缝较宽,而DLP主要优势则在拼接缝最小,但在色彩表现、分辨率、寿命等方面都有着较为明显的缺陷。PDP则在防灼伤、分辨率方面相对较弱。

自2010年开始,国内市场主流的规模性DLP背投影拼接墙企业开始进入LED光源商用化的实践阶段。采用LED光源的DLP拼接产品不仅改变了DLP显示墙画面“色彩饱和度、色域”表现不佳的状况,而且实现了20000小时的光源寿命,实现了长达3年的“零维护”成本,还能享受高清的画面效果,竞争力大大提升。三菱、比利时巴可(BARCO)、国内的威创、巨洋、GQY等企业纷纷推出了LED光源的DLP拼接墙解决方案,将LED光源作为DLP拼接技术的重要发展方向,在一段时间内DLP拼接产品仍将是大屏幕拼接的主流产品。

与DLP拼接幕墙相比,就色彩还原度、清晰度、使用寿命等技术指标而言,液晶显示墙以其自身的显示原理占有优势,并且在未来一段相当长的时间内,是其他显示设备所不能超越的,而且液晶各种尺寸齐全,品种远多于DLP背投和PDP,其组合方式更多。DLP背投和PDP等离子拼接幕墙,其单元大小尺寸较大,由于其分辨率较低,如果使用画面分割器达到显示多路画面的目的,其效果很不理想。如果大屏系统要求实现同时观看到所有监控点的画面,当某一监控点出现异常情况,可以迅速放大至全屏供所有人同时观看时效果不如LCD拼接幕墙。但液晶拼接幕墙不能做到无缝拼接是一大缺陷,也是液晶拼接幕墙不能完全淘汰DLP拼接幕墙的主要原因。

液晶拼接行业却一直面临着拼缝太大的问题,长期困扰着客户以及许多拼接厂商,一些拼接厂商也做出了许多努力来提高液晶拼接的显示效果。2009年三星46英寸6.7mm超窄边拼接产品的上市,使中国液晶拼接市场进入超窄边时代。从2009年液晶拼接进去超窄边时代开始,拼接技术一直进行不断地升级,大概用了两年的时间,从2009年的“7mm”到2011年的“6mm”,用了近乎半年的时间,从2013年的“5mm”到2014年的“4mm”,且厂商的参与数量也越来越多,目前“全球最窄”的3.5mm拼缝产品,除了三星、LG之外,包括巴可、长虹、飞利浦、NEC等迅速跟进。

有些企业通过采用包边添加LED点阵的方式去降低拼缝达到视觉缓冲效果,但由于是LED点阵包边在显示文字档案或单一色彩画面时显示效果就会受到很大影响。液晶拼缝大的原因与液晶本身的材质以及成像原理有关,可以通过附着弯曲玻璃达到折射效果来降低拼缝,但影响了画面效果,并且会增加原有拼缝的黑边。根据造成液晶拼缝的特殊性,清投视讯提出OPT光学处理技术专门解决液晶拼接的黑边的问题,将46寸液晶的5.5mm拼缝降低至1.5mm。

传统LCD使用CCFL(ColdCathodeFluorescentLamp,冷阴极萤光灯管)作为发光源,其边缘一般较宽,如46英寸普通液晶屏的边框宽度超过30mm,如果用于拼接,那么拼接缝隙至少达60mm,这将严重影响到视觉效果,这是用户无法接受的。CCFL背光监视器覆盖的色域范围只有标准的65%~75%,色彩范围较小,难以逼真完美地还原真实的视频场景。DID(DigitalInformationDisplay)液晶显示技术与LED背光灯与背光分区动态控制算法的应用可以解决液晶显示在拼接缝隙、色域范围、宽视角等方面的问题,加快了LCD拼接幕墙替代DLP拼接幕墙的进度。2009年三星SDI(广播级信号源)主导的DID拼接显示屏幕面板实现最低整机6.7mm的双边拼接接缝,在2010年下半年三星又推出了5.3mm超窄边的55寸液晶屏。三星UT系列第二代拼接屏单元拥有全新色彩增强技术、DNIePro(数字自然影像引擎)使画质更亮、更清晰,内置视频拼接矩阵处理器、液晶屏体采用耐高温液晶材料以解决传统拼接屏幕灼伤困扰和178°的超宽视角等优点。LCD由于价格较低,迅速激发了中、低端市场的需求,主要运用于对拼缝要求不高、显示画面简单的视频监控市场和公共信息显示市场。LG2013年高调推出4.9mm拼缝的液晶拼接屏之后,下半年深圳安防大展上三星随即推出3.9mm拼缝进行回击,2014InfoComm展会上LG展示了最新推出的3.5mm拼缝的液晶显示屏55LV75A。

从未来2~3年的短期来看,LCD在大屏幕拼接市场的竞争优势将主要体现在150英寸以下,以及对拼接缝要求不太高的应用领域(如教育、政府事业单位、公共场馆、商业领域等),这一领域LCD有望在2~3年内超过50%的比重;而在150英寸以上及对画面整体效果要求更高的领域,则要等到LCD50~70英寸级别面板成本大幅下降,以及拼接缝缩小到3mm以内,LCD才能真正获得挑战DLP地位的能力。

MPDP在2010市场占有率有所下降,MPDP不是等离子拼接的全部,只是韩国欧丽安推出的一种等离子拼接产品。但是随着技术进步,市场前景有所改观,如赛普的等离子拼接单元拥有先进的600Hz的子域驱动技术,大大地减少动态模糊、抖动,等离子拼接单元边缝降低至1.4mm,其灼屏问题也得到改善。欧利安公司的BIC防灼伤技术(BIC自动生成一个动态画面对已产生的画面不均处进行补偿)使屏幕灼伤现象肉眼几乎无法察觉。欧利安42英寸等离子拼接第七代产品的物理拼缝已经达到1mm。

DLP按理说它是拼接的最好显示技术,哪怕它有每年数千元的灯泡耗材消耗,系统运行的风险和客户应用的繁琐也好,相对于以前来说那都是最致命的弱点,用户也是没办法。在大屏拼接墙方面,DLP与LCD一直难分高下,各自具有独特的优势。据了解,DLP在拼接上缝隙比较小,显示对比度较高,但DLP拼接墙的尺寸和占用面积比较大。解决了耗材的LED背光的DLP出世也没有占到LCD拼接产品的上风,已经在监控用户那里得不到很好的响应和支持。

奥维咨询(AVC)研究报告曾预测,至2010年,DLP拼接约占整个大屏幕拼接市场的77%,LCD拼接约占23%。2010年LCD拼接的增长率高达123%。到2015年,LCD市场有可能占到整个大屏幕拼接市场的50%。奥维咨询(AVC)认为,未来几年中国大屏幕拼接市场的竞争格局将呈现如下三个趋势:一、基于液晶拼接产品拼缝技术的不断突破、产品规格不断丰富、品牌阵营不断增强,加上其原有的价格和安装维护等优势,未来3-5年销量规模将保持30%以上的平均增长速度,占总体拼接市场的比重将于2013年突破50%。二、整体拼接市场当中,等离子拼接的力量将逐步减弱,未来的增长将受到抑制。三、而目前的主导力量DLP拼接则将在2年后受到液晶拼接的真正挑战,销量规模占比降至50%以内。不过3-5年内液晶拼接核心优势主要在信息发布领域,在控制室领域DLP依然能保持与液晶的双雄格局。

2011年全年大屏拼接整体市场规模达到52亿元,同比增长达17%,DLP拼接占到59%,液晶拼接销售额占到35%,PDP拼接占6%的市场份额。其中用于安防与智能交通领域的大约为20亿,液晶拼接比例要更大一些,约为45%.

2011年监控显示设备市场研究报告(上)

2008年至2012年中国大屏幕拼接市场规模

2011年监控显示设备市场研究报告(上)

2008年至2016年不同拼接技术在中国大屏幕拼接市场所占份额比例变化

2011年监控显示设备市场研究报告(下)

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