第三章监控显示技术的发展趋势
第一节监控显示器的技术发展趋势
国务院颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中明确指出:要重点发展高清晰度大屏幕显示产品,开发有机发光显示、场致发射显示、激光显示等各种平板和投影显示技术,建立平板显示材料与器件产业链。这也为我国监控显示技术的发展指明了方向。
在国外安防监控市场,CRT显示器已经基本被淘汰,液晶显示器占绝大部分,国内发展的趋势也是相似的。随着最终用户的要求越来越高,安防显示设备的技术含量也会随之大幅提高,国内的安防显示设备正走向多样化、智能化,高清化,在力求良好图像质量的同时,还要兼顾到操作简便。未来几年,安防显示器的尺寸将多样化,其功能可满足用户的不同需求,使用寿命也会越来越长。
监控显示器在由过去的4:3低分辨率逐步发展到现今的16:9的高分辨率。高清效果必须使用大尺寸显示器才能表现出来。真正达到1920×1080分辨率的显示器,CRT至少20英寸以上,LCD最小尺寸至少20英寸,PDP最小50英寸。物理分辨率决定了显示图像的清晰程度,物理分辨率越高,可接受分辨率的范围越大。17英寸纯高清液晶显示器的设定分辨率是1280×1024,而20英寸纯高清液晶显示器的设定分辨率可达到1600×1200。CRT的点距难以缩小,还有目前传输上受制于带宽容量的问题,不能获得更高的分辨率。受高清电视技术发展的影响,监控显示设备的高清化速度会比较快。
三星电子LCD事业部副社长昔俊亨认为,下一代显示器有三大技术平台,分别是氧化物、绿色显示平台和互动显示平台。关于有源玻璃机制3D电视,索尼三星2010年推出统一朴实化3D玻璃材质,很快就会又有超高视觉,到时可以不用戴眼镜。相比LCD来说,绿色显示平台的新一代显示器光效比LCD好一倍,电浸润显示比LCD效果好。还有互动的显示平台,未来不用触屏就能够进行识别,或者压力敏感技术也会普及应用。这种互动透明的显示器,可以使人们在任何地方都可以获取有用的信息。
随着电影技术的3D化时代,显示器技术领域也迎来了自己的3D时代,韩国TVlogic在2010年发布了世界上第一款专业级立体3D监控显示器TDW-150W。3D带给安防行业的最主要好处是深度感知,深度的额外维度能为更准确和更先进的分析算法铺平道路。要让3D技术真正占据市场,一个重要的技术瓶颈突破就在于视觉疲劳和裸眼方式。立体显示技术的发展主要是裸眼,要做到无视觉疲劳,大视觉范围,大尺寸、高亮度。不过,3D监视器的高价格,摄像机的高成本,供应商支持的先天不足,以及安防行业固有的技术保守主义都将是制约因素。
随着信息化的持续深入,不同行业差异性的应用需求日趋明显,为了满足市场的应用需求,推出更加细化的显示产品。其中,触摸屏市场的发展出乎所有人的预料,在2010年包括威创、TCL、NEC等都推出了带有触摸功能的拼接屏产品,可以一个更为直观与互动的方式来说明显示内容。通过触控技术,用户不但可以查询各类信息,同时在屏幕上还可以控制各种程序的应用等等,让操作更为便捷。
触摸屏起源于20世纪70年代,触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术,我们用户只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作,从而使人机交互更为直截了当。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕前面,用于检测用户触摸位置,接受后送触摸屏控制器;而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。
按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质,触摸屏可以分为四种,它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式,以及表面声波式。每一类触摸屏都有其各自的优缺点,红外线技术触摸屏价格低廉,但其外框易碎,容易产生光干扰,曲面情况下失真;电容技术触摸屏设计构思合理,但其图像失真问题很难得到根本解决;电阻技术触摸屏的定位准确,但其价格颇高,且怕刮易损;表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷,清晰不容易被损坏,适于各种场合,缺点是屏幕表面如果有水滴和尘土会使触摸屏变的迟钝,甚至不工作。目前的触控技术尚存在屏幕所使用的材源透光较差影响显示画面的清晰度,或者长期使用后出现坐标漂移、影响使用精度等问题。
透明显示屏是集微电子技术、光电子技术、计算机技术、信息处理技术为一体的高科技产品.是一种类似于投影的技术,那个显示屏实际上就是一个载体,起到一个幕布的作用。进入2012年以来,包括像三星、LG这样的上游厂商以及像赛普、唯瑞、安立信等国内显示类厂商都对透明显示表现出了极高的热情。与厂商的热情高涨形成鲜明对比的是,应用市场的反映平淡无奇。
OEL(OrganicElectroluminescence,有机电激发光)技术具有轻薄、可挠曲、自发光、高画质、省电等优点,它将成为未来高清显示器发展的新趋势。OEL组件的基本结构是由感光基板、铟锡氧化物(ITO,作为阳极)、金属(阴极)和有机材料等组成,其中有机材料又包括:电洞传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。
OEL技术具有以下优势:
1.出众的显示效果
OEL具有自发光特性,不需要背光源,增加的电子传输层和电洞传输层大大提高了电子的发光效率,因此在对比度,亮度方面有着无可比拟的优势。它不会像LCD那样存在视角和响应时间的问题。另外,OEL的发光层可以轻松地表现出高分辨率的26万真彩色,而且随着材料技术的不断发展,OEL显示器在图像表现上的潜力将无法估量。
2.真正的可便携
和LCD相比,可便携才是OEL最大的魅力所在。用几十纳米厚的有机材料作为发光层,再加上各类可弯曲的塑料或薄膜感光基板材料,可以预见在不久的将来,电视可以像一张纸一样挂在墙壁上,不用时像百叶窗一样卷起来;相机、手机也可以任意折叠弯曲,随意携带……
3.环境适应能力强
OEL显示技术具有全固态特性,无真空腔,无液态成分。因此它的机械性能好,抗震性强,温度适应能力也十分了得,就算在-40℃~80℃范围内也可正常工作。因此在军事,航天领域OEL将大有作为。
4.环保、省电
同样是自发光,和PDP相比,OEL具有低压驱动和低功耗特性,驱动电压在10V以下,比LCD屏幕更加省电。
5.更低的生产成本
OEL技术的构成简单,无需背光单元,基板选择面广,材料和工艺方面的要求比LCD低近1/3。根据发光层有机材料的不同,OEL组件大致可分为两种:一种是以染料或颜料为材料的小分子组件,另一种是以共轭性高分子为材料的高分子组件。其中小分子OEL组件亦被称为OLED(有机发光显示器),高分子OEL组件则被称为PLED。
OLED(OrganicLight-EmittingDiode,有机发光二极管或有机发光显示器)的原理早在1936年就被人们所发现,但直到1987年柯达公司推出了OLED双层器件,OLED才作为一种可商业化和性能优异的平板显示技术而引得人们的重视。目前,全球已经有100多家的研究单位和企业投入到OLED的研发和生产中,包括目前市场上的显示巨头,如三星,LG,飞利浦,索尼等公司。整体上讲,OLED的产业化目前已经开始,其中单色,多色和彩色器件已经达到批量生产水平,大尺寸全彩色器件目前尚处在研究开发阶段。2011年6月8日,三菱电机正式宣布与国内大屏专业系统解决方案提供商上海金桥建立合作关系,上海金桥将在2011年度全面代理三菱电机新推出的OLED大屏显示产品。2012年三菱电机首次展示可扩展的模块化oled显示解决方案,能够提供各种尺寸及形状的设计方案。该方案具有超轻超薄、设计灵活的特点,其显示屏亮度可达到LCD液晶显示器2倍。
OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同,无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄,可视角度更大。相比于传统的液晶电视,OLED有着机体薄、对比度高、色彩丰富、分辨率高、视角宽广、等诸多优点,另外,响应时间与液晶相比极低,不会出现拖尾和动态画面抖动的问题。由于OLED内没有液体分子,其抗震性能更好、耐低温、结实耐用。但由于大尺寸OLED面板时的良品率极低(还不到30%),而TFT-LCD面板却可以达到90%以上。此外,耗能目前还较高,因此有机发光显示技术目前还存在价格高、使用寿命短、屏幕大型化难等缺陷。
2007年,索尼曾向日本国内推出价钱为20万日元的11英寸OLED彩电,据说成本达到70万日元.2009年3月索尼宣布退出OLED彩电领域。今年1月份,三星负责OLED移动显示的SMD公司负责人也对外宣称,在同背景下,OLED的耗能比TFT-LCD要高30%,因此,即使在中小尺寸的移动显示器领域,OLED也不可能很快代替TFT-LCD。OLED在小尺寸显示器市场表现还是十分抢眼。OLED显示产品的市场份额逐年增长,预期2015年产值能超过50亿美元。但这与产值千亿美元的TFT-LCD无法相比。
OLED是全薄膜结构、不需要光源,其原理是在两电极之间夹上有机发光层,当正负极电子在此有机材料中相遇时就会发光,操作电压仅有2至10伏特,反应时间小于10ms,更有可弯曲的特性,并且OLED屏幕拥有很强的抗干扰性,在阳光的照耀下仍然可以显示出清晰图像,能耗也小,因此更容易面向拼接墙市场开发高稳定度的窄边或者无边的户外显示器。
PLED技术由英国剑桥显示器技术(CDT)公司主导的。和小分子的OLED相比,它在超大尺寸、低成本上占有更大的技术优势。小分子材料的分子量一般在数百左右,而高分子则在数万至数百万之间,因此,高分子材料有良好的热稳定性与机械性质,可以使材料完美地均匀分布于超大面积基板上。
另外,由于PLED可采用喷墨式的制造工艺(如爱普生公司的微液体工艺喷墨打印技术),将CDT公司的发光高分子材料喷印在塑料甚至是画布面板上,制造出大尺寸的显示器,只要喷印技术和面板尺寸许可,显示器尺寸之大将让现有的显示器望尘莫及。并且高分子PLED有着更低的驱动电压(3V~4V),其功耗非常低。
在infocommChina2012上,美国溥美(PRYSM)公司首次在展会上展出PLD拼接显示解决方案。每个LPD显示单元的核心部分由激光引擎组、激光处理器、荧光面板组成。LPD显示单元采用激光引擎组来激发荧光面板内侧七层涂层产生色彩和亮度,从而无需任何其他背光技术,所以在运行过程中几乎零热量散发。该技术可以使能耗降低75%,每平米平均功耗仅需155瓦。由于特殊的发光技术,使得LPD显示单元终身没有背光耗材,降低了客户后期的运营成本。PRYSM溥美显示拼接墙的优势还在于完全自由的尺寸选择以及全方位178度的观看视角。观看者可以从任何一个角度欣赏显示拼接墙的画面。PRYSM溥美LPD显示单元拥有目前业界最高的240Hz的刷新率,完全消除动态模糊,使得PRYSM溥美LPD拼接墙在显示体育竞技及高速运动图像时的效果远超其他拼接显示技术。同时通过Genlock同步锁相功能,可以使得HD摄像机在拍摄LPD拼接墙时拥有同步的刷新率,展现完美拼接墙效果。完全避免其他显示技术的周期扫描线带来的尴尬。
目前的CRT电视、液晶电视、等离子电视所反应出来的色彩也仅仅是反应人能够看到的颜色30%左右,这远远不能达到人们对亮丽、绚丽世界的追求。在颜色改变上,有很大的潜力。激光显示是以红、绿、蓝(RGB)三基色激光为光源的显示技术,可以最真实地再现客观世界丰富、艳丽的色彩,提供更具震撼的表现力,目前正在开发中的激光显示方式可覆盖90%,这一巨大的潜力让我们对激光显示技术的未来充满期待,因此激光显示被称为“人类视觉史上的革命”。
激光全色显示产品的优点是:色域空间大、色彩丰富、色饱和度高,其颜色表现力是目前传统电视的2倍以上;其次,光源寿命长、维护费用总体使用成本低,激光光源完全打破传统光源的电光转换模式,寿命可长达10年,是传统光源寿命的10倍~20倍;第三,生产装备投资规模小,激光显示产品生产装备的投资,可以从几千万美元到几十亿美元分期投入;第四,激光显示技术(2张)环保节能,功耗仅是传统电视的1/3,非常符合节能减排的国策,另外激光光源生产过程中不使用对环境有威胁的重金属材料,属环境友好型光源;第五,成本下降潜力大,随着产业规模的扩大和新技术的采用,将对激光显示系统设计产生革命性的变革,在提升显示器件品质的同时大大降低成本。
激光显示概念在上世纪60年代出现,世界各国的科学家都尝试将激光技术运用于显示光源的研究。中国工程院院士许祖彦首先在国内提出激光显示概念,并展开初步研究。但由于当时激光器发展水平的限制,研究项目进展缓慢。上世纪90年代,随着全固态激光器关键材料的研制成功,大大推动了激光显示技术研究,2003年国内激光显示技术研究获得历史性突破,通过RGB三基色可见光激光器成功混合成白光,并推出一系列工程样机。2005年至2010年,是激光显示产业化前期阶段,此时中国与世界知名企业相继推出了激光投影、激光电视等原理样机,激光显示产业已经进入了产业化前期,在此阶段各国都在加紧建设完整的技术产业链、加速产业示范与专利及技术标准的制定。激光显示在2005年被列入了国家中长期发展规划,为了推动激光显示产业快速发展,中国科学院光电研究院于2006年联合民间资本成立了“北京中视中科光电技术有限公司”,致力于实现激光显示技术产业化。2007年8月中视中科的激光显示投影设备安装进奥运大厦。2010年5月,中视中科PLPS系列高亮度激光工程投影机被科学技术部、环境保护部、商务部、国家质量监督检验检疫总局联合认定为国家重点新产品。2011年以后激光显示产业将进入市场培育期。通过多年研究积累,我国已经在激光全色显示技术领域拥有较完整的自主知识产权链,特别是在全固态三基色激光、匀场、消相干、激光显示等关键器件和整机技术方面均有自己的专利保护。
北京彩讯科技股份有限公司在2012年“中国国际视听产品、数码通信及IT产品东盟贸易博览会”展出了新推出的60英寸激光光源DLP拼接单元,激光光源的亮度为1500流明,其寿命超过60000小时,而且色彩纯度高。2012年4月份举办的InfoCommChina展会上,大正视讯、巨洋等厂商向观众们展示了他们的激光光源DLP背投拼接墙产品。
DLP背投的常规屏现在最大也只能做到80和84寸,其主要受制因素就是光源的亮度。特别是现在LED光源,虽然光源的寿命得到了大幅度的提升,几乎在显示屏的有生之年不用担心他的寿命了。可是LED光源亮度的提升是这个产品技术本身的软肋和瓶颈,提高亮度不是一件很容易的事情。因此,只要做大尺寸的单元,显示屏的画面就会变暗。现在市场上的LED光源亮度最高为1100流明,而用在背投影机芯上的激光光源亮度为4000流明,用在工程投影产品上激光光源的最高亮度可达7万流明,高亮度投影机为做大尺寸的投影单元提供了可能。
电子纸是一种还处于研发阶段的显示技术。电子纸是一种用电场驱动的显示装置,它用于显示材料主要是“电子墨”和“微胶囊”。电子墨本身是一种液体,能印刷或涂抹到任何载体表面,最初的电子墨由非常微小的黑白两种微粒悬浮在透明液体中而组成。而微胶囊技术,就是把电子墨包裹在微胶囊内,从而解决了色素粒子的聚集问题。
这些注入电子墨的胶囊微粒带有电荷,白色微粒带有正电荷,黑色微粒带有负电荷。当在上面的电极板上方施加一个负电场时,带有正电荷的白色粒子就会在电场的作用下被吸引到电极板处,在那里聚集,使电极板处显示白色,同时,带有正电荷的黑色粒子在电场作用下被排斥到底部隐藏起来。当在上面的电极板上施加一个正电场时,黑色粒子和白色粒子的运动正好相反,这就是电子纸的基本原理。
在实际运用中,在下面的电极板上做出许多点状的电极,在这些电极上施加不同的电场就可控制每个点显示白色或黑色,从而组成任意的图案。如今的电子墨已不局限于黑白两色,只要调整组成颗粒的染料的颜色,便能够使电子墨呈现出五彩缤纷的色彩和图案。
电子纸具有以下特点:
1.柔韧性
理论上,电子墨可以通过丝印的方法承印在任何轻薄柔软的材料上,如:塑胶薄膜,纤维,甚至是传统纸张。因此,电子纸显示单元可以做到小于1mm的厚度,还可以折叠,更加容易携带。当然根据材料的不同,电子纸的柔韧度也分为四级。
2.可读性
无论是在光线很暗的环境里,还是在阳光直射下,电子纸都能保持完美的可视性,这一方面与纸基本上没区别。另一方面,由于材料微胶囊可以小到纳米级,因此电子纸的分辨率可轻松超越纸张,也不输于其他显示技术。而且与各类发光显示技术相比,在相同的条件下,电子纸的亮度和对比度总是最适宜的。
3.可书写
电子纸是真正“可书写”的显示器。无需数字芯片的处理,通过简单的物理和化学反应,就可以在电子纸上“书写”内容,即使断电,仍然可以正常阅读,并能长久保存。而且与使用纸张一样,在电子纸上也可以将任何文字和图像多次重写。可见,电子纸就是“纸一样的显示器”(图4)。
4.环保
电子纸是一种靠染色材料维持显示而无须消耗电能的技术,直到变更显示信息时才需要很低的电压来驱动。而传统的显示方式,需要不断地扫描或刷新才能保持显示,因而会持续消耗电能,还会产生大量电磁辐射。
另外,既然是“纸一样的显示器”,可以多次使用和长期保存,那么电子纸就可以显著地减少办公室和家庭的纸张浪费。至于这种技术能否用于显示器,特别是用于监控显示器,目前还不好做出预测。
第二节监控拼接大屏幕技术发展趋势
当前拼墙系统的整体发展趋势是向大屏,高分辨率,高亮度,以及模块化的结构设计和先进的安装工艺等多元化的形式发展。单屏的尺寸越来越大,显示分辨率也会越来越高,既可以单独作为一个显示屏使用,又可以拼接起来,满足各种不同的用户需求。显示屏的亮度和均匀度也会逐渐提高。智能化也是拼墙系统的发展趋势,当然首先是系统调试的智能化。液晶拼接幕墙是由多个液晶拼接单元拼接而成的,由于单元之间存在着差异性,因此确保单元色彩、几何等的一致性显示十分重要。传统的做法是,通过设备和目测的方法,对液晶拼接幕墙进行慢慢调整、校正。而智能化的设计方法,则是通过系统功能,一键化地自动调整,轻轻松松完成原来复杂的调整过程。
单屏的尺寸越来越大,品种也越来越多,如现在三星DIDLCD屏尺寸有32”、40”、46”、52”、57”、70”、82”几种。
液晶拼接幕墙主要采用的是复合视频接口,安防监控常用的VGA接口、DVI接口等均不能实现1080p&i高清显示。随着技术的发展,人们急切需要一种数字高清的液晶拼接幕墙。因此,采用合适的兼容现有系统的接口是实现数字高清化的关键之一。广播级监视器采用HD-SDI接口完全符合数字高清的发展要求,并且具有传输距离远、接口兼容、有标准可以依据、即插即用等优势,是液晶拼接幕墙实现数字高清化的一个重要方向。
高可靠性也是安防显示技术未来发展的重要趋势之一,作为视频监控的重要显示设备,多数显示器都必须保证7天×24小时的不间断运行,并且如能源、交通等个别行业工作环境恶劣、粉尘多等,这都对拼墙系统的显示寿命、工作稳定性,以及环境适应性提出了更高的要求。
目前的液晶拼接幕墙,控制方式比较单一,多是采用控制器或者PC电脑通过串口来控制,这显然不能满足不同使用场合的多种控制方式的需求。就控制而言,可能的发展方向包括采用网络联动的方式。例如只要有相应的权限,在任何一个能够连接上网的地方,通过以太网和控制软件,都能向液晶拼接幕墙发送控制指令。例如采用遥控设备的方式,液晶拼接幕墙配备专用的遥控设备,不用连接电脑也可以实现对液晶拼接幕墙的控制。
拼接控制器的优劣直接决定着整个大屏幕显示效果的好与坏,有实力的厂商,包括威创、巨洋、创凯电子、GQY、清投视讯等等都在控制设备上下足功夫,并投入大量人力物力做研发,并推出极具特色的拼接控制器产品。巨洋在系统的稳定性方面下功夫,并推出了他们全新的智能管理系统。据了解,这是一套采用创新思路及最新技术设计的大屏幕智能系统管理,由全智慧服务器、VATIONWARE软件及图像处理器组成的智能系统,为客户提供了三级备份服务以及双系统服务器的安全保障。创凯电子公司推出了基于DSP和FPGA的纯硬件式结构的拼接控制器,全硬件设计,无操作系统,内部自建核心运算机制,无板卡式处理器死机、蓝屏和病毒的困扰,并应用强大的故障排查能力和通信介质多样化组合方式,可以方便快捷的迅速排查并找到故障点,克服了大型系统故障排查的困难。
清投视讯将“物联网”的概念融入进了大屏幕拼接系统当中,推出了TNet物联网处理器,率先推出了全新一代分布式架构的拼接处理器,并且只需一根网线和一根电源线即可实现所有的控制,同时画面和声音没有任何延迟现象。威创的HPR海量信息显示平台基于以威创DigicomXLan分布式处理器系统为核心的服务器集群,充分满足了超高分应用对海量电子地图和业务信息的高性能显示、各类信号源的无缝集成和一体化操控需求,由于内含HPR软件平台,拼墙具备了业务数据、业务应用等综合接入并集中显示的能力。GQY在全球率先推出“3D高清立体拼接屏系统”。该系统采用一体化双机芯专利技术及偏振光立体成像原理,配合独特图像处理系统,实现了3D图像显示。
台达集团视讯事业部推出了适用于大型拼接系统的DVCS分布式图像控制系统和作为专为DLP/LCD大屏幕显示系统而研发的智能监测系统。DVCS图像控制系统采用全数字化网络交换技术,分布式图像处理架构,每一路信号均是独立通道处理和传输,具有海量的信号接入及显示处理能力,支持任意规模的拼接显示墙,超强系统扩展能力。DVS-CSU系统能够实时监测大屏幕显示系统的温度、湿度、滤网灰尘度、电压、电流、风扇、灯泡、防雷等涉及设备安全运行参数,能实时监视显示设备工作状态并提供异常报警,使系统的可能故障得到有效提前处理维护,减少系统故障率,全面保障大屏幕显示系统长期安全稳定运行。
早在09年InfoCommChina展会上,就曾有厂商展示了异形拼接系统,在,2010年北京安博会上,欧帝科技6*7的超大的弧形拼接墙引起了许多人的关注,它将液晶高清晰度数码显示技术与自主研发的窄边拼接技术相结合,利用多屏图像处理技术、信号切换技术、网络技术,形成一个拥有高亮度、高清晰度、高智能化控制、操作方法先进的弧形液晶拼接系统。
随着信息化的持续深入,不同行业差异性的应用需求日趋明显,为了满足市场的应用需求,大屏幕拼接市场不断细分,推出更加细化的产品。其中,触摸市场的发展出乎所有人的预料,在2010年包括威创、TCL、NEC等都推出了带有触摸功能的拼接屏产品。2010北京安博会,TCL新技术在现场展出了一组2*2的超窄边拼接产品,用户在触摸显示器上进行的画面缩放、视频控制、媒体拖拽等效果可迅速的反应到大屏拼接墙上来。较以往大屏拼接使用相比,NEC专业显示器3×3多点触控解决方案较为新颖、可以一个更为直观与互动的方式来说明显示内容。2010年6月日本NEC公司对外展示了一款全新的多点触摸屏幕墙产品,屏幕墙是由多达8块的独立显示屏组合而成的,该产品主要是用于数字标牌展示领域。2010年,不断有拼接厂商把3D技术引入大屏幕拼接市场,包括像GQY、威创等这样的业内领军品牌。但由于3D显示需要前端3D摄像设备的配合,使其在视频监控领域的推广受到了很大影响。
当拼接墙系统应用越来越多,并且越来越重要的时候,确保拼接墙系统正常运行的拼接墙控制器显得尤为关键。目前视屏领域的发展就是由分辨率的越来越高,2K、3K、4K以上的超分辨率用传统的电脑去计算是做不过来,纯硬件架构处理器由于无CPU和操作系统,拥有易于操作、稳定性好、启动快、体积小巧等优势,目前纯硬件架构在市场的认可度越来越高,已经成为拼接处理器的发展方向,受到众多专业从事控制器的研发生产的公司青睐。
2012年春季,来自美国溥美Prysm公司推出LPD(LaserPhosphorDisplay,激光荧光体显示)拼接墙,LPD(激光荧光体显示)屏幕由低功率激光冷光源、激光处理器和荧光面板组成,目前单显示模块为25英寸,具备色彩鲜艳、视角广(178度)、拼接缝隙小(0.25mm),刷新率高(240Hz)、显示均匀度高、可无限拼接等技术特点,而节能性是其突出特点。以现场展示的约5.06m×1.9m的LPD视频墙为例,其最高亮度下(800nits,相当于PC液晶显示器的两到三倍)的功耗只有1200W,相比传统液晶、等离子和投影显示技术搭建的同尺寸视频墙,LPD视频墙消耗的电能降低了75%。LPD视频墙每平方米的公开报价为3万美元。
随着大屏幕拼接系统应用领域越来越广泛,各行业的应用特点的差异性越来越显著,比如煤矿、电力等行业对各种监控的视频和数据之处理和显示最为重要,而国防、科研领域对虚拟仿真应用的需求也日趋强烈,而有些系统则强调信息显示和远程视频的综合运用。面向不同行业提供针对性的解决方案已经变得愈加重要,解决方案的“行业专业性”也成为市场竞争力的关键因素之一。
第四章监控显示企业竞争格局及主要生产商介绍
第一节监控显示产品企业竞争格局
我国内地监控显示器行业起步较晚,加之显示技术的知识产权大都被日、美、韩及我国台湾地区所囊括,尽管我国目前是世界上最大的显示设备生产国,产品占全球的一半以上,70%的产品都出口,而且这些产品基本上是采用日本技术设备制造的OEM产品,虽然监控显示器出口比例没有这样大,监控显示器行业还处于比较被动的局面。国内所需的大尺寸、高分辨率彩色显示屏幕仍需从国外进口。在技术上,国产监控显示器仍然处于劣势,许多新技术应用都是国外企业首先实现的。但是随着国内企业的技术、产品质量、售后服务的提升,国内品牌的监控显示器逐步得到各方认可,加上国家政策支持,民族品牌在国内市场的优势逐渐体现。近两年,国内品牌有着长足的进步,针对不同项目来说,国内外品牌的监视器还是各有所长;相比于国外品牌,国内品牌性价比较高,在技术方面也已经能够满足国内市场的需求。国内外品牌监控显示器经过激烈竞争,国内品牌在市场所占份额逐渐增大,国外品牌监视器在销售量上早已处于劣势,从销售额来看,国内品牌大约占据整个市场的70%以上,而国外品牌只占到不足30%。
在大屏幕拼接市场,国内具有全线技术的企业很少,大部分厂商生产部分专业部件,比如显示单元、处理器、控制器等,再由系统集成商完成产品系统集成,难以建立自身的品牌,生产规模也受到限制。国际品牌在国内市场的运作力度在不断加大,包括DLP拼接、边缘融合领域的巴克、三菱等国际企业在国内市场推广的力度的加强;平板拼接市场三星、LG、三菱、长虹欧丽安等企业在国内市场多角度渗透;商用大屏市场三星/LG、松下、夏普等企业加大了投入力度;信号传输和处理行业欧美企业也加大了在国内市场的推广。在国际化竞争方面,国内大屏产业还面临着“上游市场”海外化的产业环境。比如,液晶拼接产品的主要面板供应商来自韩国和日本。虽然台湾和我国大陆地区也能生产液晶面板,但是在拼接用产品上却处于相对落后的地位。PDP面板制造和液晶面板制造过程中,大量设备和材料市场也被海外企业占据。再比如,国内DLP拼接产品,DMD芯片和显示解决方案来自TI,而核心光机很多则来自日本企业。在DLP新型光源技术,包括LED光源和激光光源产品上,对外市场依赖也占相当大比例。
在2008年之前,国内的监控显示器生产厂家还不算多,近两年,由于LCD监控显示器和拼接大屏幕产品的利润较高、市场增长较快,许多小厂挤进了这个子行业,他们多数依靠生产“山寨”机的方式和价格竞争手段占领市场,加剧了市场竞争的激烈程度。
在中国市场监控显示器产品竞争中,国外品牌监视器虽然在销售量上处于劣势,但由于其价格相对较高,因此在整体销售额上与国产品牌的差距没有那么大。从市场份额来看,主流国产品牌包括TCL、Skyworth(创维群欣品牌)、响石、石头电子、长虹、安立信、优色、威克特、新视宝、迈维(Myway为英特安防品牌)、台科(诺尔升)、三立。另外,VTRON(广东威创视讯科技股份有限公司旗下品牌)、深视音、雅迅达、信达克、利凌等也有着一定的市场影响力;主流国外品牌则为三星、霍尼韦尔、SONY、松下、JVC、LG等。它们以质量好、性能稳定、清晰度高、外观佳而受到人们的青睐,特别是SONY、JVC,虽然在中国市场份额不大,但它们严谨的市场策略、过硬的产品质量等优点赢得了客户的信赖。
创维群欣与TCL新技术处于国内监控显示行业的领先地位,不过创维群欣进入市场较早,占有市场先机。响石、新视宝、威克特是生产专业显示器较早的厂家,具有多年的经验。创维群欣、TCL走的是中高端产品路线,但是渠道建设较为三家晚。而珠海石头、长虹、安立信、优色、迈维也占有一定的市场份额。台科(诺尔升)、三立、利凌是视频监控整体设备制造商,显示器仅是生产项目之一,在显示器市场上也有一定的知名度。在整个中国显示器市场,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。
第二节国内外监控显示产品的主要生产商介绍
一、创维群欣
1998年创维集团瞄准安防市场,投入安防监视器的研发试制,2002年获取“全国工业产品生产许可证”,并在2004年成立深圳市创维群欣安防科技有限公司。创维群欣安防科技有限公司是创维集团进军安防行业,具有独立法人资格的高科技企业。公司致力于研发、生产和销售专业化、国际化的安防系统产品,其核心产品为安防专业监视器。创维群欣坚持创新的发展理念,多次推动产业的转型升级,在监控显示器发展进程中先后掀起"数码潮"、"健康风"、"纯平风暴"、"逐行风暴"、"高清风暴"、"平板风暴","液晶普及风暴"、"LED推广风暴",推动了行业技术进步。
目前,公司已开发出十大系列Skyworth品牌专业监视器及前端摄像机等产品,能全面满足客户在安防监控方面的需求,其中包括液晶监视器、CRT传统监视器、液晶拼接墙、DLP拼接墙系列产品。公司产品已出口到英国、加拿大、俄罗斯、西班牙、沙特阿拉伯等数十个国家和地区,形成了国内市场与海外市场同时并举的发展格局。
二、TCL新技术
TCL新技术(惠州)有限公司是TCL集团股份有限公司的全资子公司,是一家致力于安防监控产品的研发、生产和销售为一体的企业,其前身为TCL多媒体监视器营销中心,成立于一九九九年四月,注册资本为人民币8000万元,监控显示器(包括液晶大屏幕拼接系统)是其最主要的安防产品。自2003年TCL生产出全球第一款25寸纯平、逐行、无闪烁高清晰监视器开始,TCL就以助力公共安全,发展工业显示应用为己任,引领监控显示产品的发展。
具有TCL自主专利技术的“DDHD”数字芯片,对液晶屏亮度、色度、对比度、清晰度等性能进行提升,消除了图像动态显示过程中的拖尾和锯齿现象,达到了较高水平。TCL新技术生产ML系列液晶监控显示器,MC系列逐行扫描CRT监控显示器,TM系列常规CRT监控显示器。TCL的液晶大屏幕拼接系统采用全数字化处理方式,核心部件采用DID液晶屏。
三、响石数码
广东响石数码科技有限公司的前身潮州市自动化工程公司创立于一九九三年三月,位于广东省潮州市,是一家专门从事监控器材和电子工程的开发、制造、推广和应用的高新技术企业。公司是国内同行业中进入监控显示器领域最早、监控显示器品种比较齐全的生产企业之一,并以突出的产品性价比成功打入监控显示器欧美市场。“响石数码”是美国纽约证券交易所上市公司CSST属下的一家子公司。
公司开发的有自主知识产权的“数码彩色监视器视频处理芯片”和“嵌入式数字视频录像液晶监视器”、“大屏幕液晶拼接幕墙”、“液晶监视器”处于国内先进水平。公司主要产品包括液晶监控显示器系列、CRT监控显示器系列、液晶大屏幕拼接系统。
四、石头电子
珠海石头电子有限公司创建于1995年,注册资金1500万元,是一家集研发、生产制造、海内外销售为一体的民营高科技安防企业。产品主要有超大屏幕超窄边液晶拼接墙显示系统、液晶专业监视器系列,CRT专业监视器系列,红外一体摄像机系列,专业彩色摄像机系列,球机系列,车载摄像录像系统,网络摄像机系列,数字网络硬盘录像机系列,DVR多功能一体化机系列等。公司产品在监控显示器领域影响较大,产品畅销中国、美国、南美、俄罗斯、法国、意大利、中东、东南亚等六十多个国家及地区。
五、安立信
深圳市安立信电子有限公司致力于液晶专显的研发、生产、销售,产品包括安防、医疗、广播级专业高清液晶显示器、工业液晶显示器、触摸液晶显示器、大尺寸数据专显、图像分割器、图像拼接器、液晶拼接墙等。1998年公司开始介入液晶专显研发领域,2004年推出5—22英寸系列安防液晶监视器,2007年推出拼接控制器,推出40英寸、46英寸2cm窄边液晶拼接墙,是国内最早介入安防LCD显示器、LCD拼接墙的厂家之一。目前,深圳安立信电子有限公司主推的几款不同型号,分别采用了三星DID40″、DID46″、DID70″和DID82″等规格的液晶面板,适应于室内各种场合大型拼接屏,这种大型拼接屏具有将模拟视频信号和数字视频信号同时在液晶拼接屏上显示的功能。
六、威创视讯
广东威创视讯科技股份有限公司的前身广东威创成立于2002年8月,2007年12月整体变更为股份公司,旗下品牌是中国DLP领先品牌之一。公共安全及管理、能源及资源、公共交通、通信及广电四大领域是公司大屏幕拼接产品的最重要细分市场,公司主要产品为超高分辨率数字DLP拼接墙系统,公司产品技术处于国内领先地位,市场占有率居于前列。
七、英特安防
MYWAY(迈维)品牌隶属于深圳市英特安防实业有限公司,英特安防是以深圳市英特安防实业有限公司为控股主体,下辖4个研发制造事业部,拥有20家分支机构以及2家合资公司的集团化企业。
英特安防多年来致力于安全技术防范产品的研发、制造以及应用,在深圳、南京、岳阳设有研发、生产基地,拥有多项自主知识产权。产品涉及防盗报警、闭路监控、光纤通信及警用装备等方面;拥有Myway、Inanter、Samlink、Awolf等多个国内知名品牌,广泛应用于国内外市场。
自1999年正式向市场推出MYWAY(迈维)品牌监视器以来,经过多年的发展,推出CRT、LCD、LCD拼接幕墙三大系列。产品被广大用户普遍认知,在国内高端监视器市场占有率名列前茅。
八、诺尔升
美国诺尔升安控集团是专业从事安保系统的跨国企业,1988成立于美国,致力于视频安防产品的研发、生产、销售。2003年诺尔升在中国苏州设有制造工厂(当时称为台科视讯苏州有限公司),占地43,000平方米,拥有CRTMonitor、LCDMonitor、Camera生产线多条,专注于CRT/LCDMonitor及Camera的生产,曾为多家国际安防企业代工(ODM、OEM)产品。从2006年开始突出EVERSUN品牌,力争做视频技术最佳的供应平台、做安防系统产品的集成商。
九、三星安防事业
2009年之前,三星集团在监控产品运营有两个子品牌:三星泰科与三星电子,并已在市场上得到认同,成为了中国安防市场重要的供应商。三星泰科(TECHWIN)成立于1977年,是韩国三星集团专业从事光学、航空、精密仪器以及军工产品等事业的集团子公司,主要产品有CCTV、半导体设备、视频展台等,三星TECHWIN是光学和精密仪器事业领域的韩国著名企业,在韩国也是CCTV生产及销售规模最大的公司,三星泰科在中国设立了天津三星泰科光电子有限公司,负责三星安防产品在中国的制造和销售。三星电子是世界上最大的电子产品制造商之一,主导产品有移动电话、网络设备、数字媒体、电脑、办公设备和家电产品等,监控产品是其原有产品的一部分。
2009年11月,为了配合三星集团的内部业务的优化整合需要,三星集团把三星电子的视频监控业务合并入三星泰科,以后三星泰科将集中发展综合安防产品。优化整合后的产品将统一使用三星(SAMSUNG)品牌。并且三星安防事业从现在的监控产品的销售拓展到提供门禁系统、报警系统、整体解决方案的综合安防领域。
三星安防在视频监控领域,特别是显示领域拥有强大的实力,是监控LCD监控显示器的主流供应商。
十、松下
松下电器(中国)有限公司是1994年松下电器产业株式会社与北京华瀛盛电器开发公司共同建立的合资公司,并于2002年实现了独资,主要负责开展家电和系统商品的批发和售后服务活动。松下电器(中国)有限公司拥有全系列安防监控产品和部分品种的生物识别产品。
松下是安防监控显示产品的重要供应商,曾拥有多个品种的CRT监视器产品。松下从70年开始研发等离子技术,有很深厚的技术累积。松下的大尺寸等离子显示器产品拥有58、65、85、103、152英寸等多个规格,主要由上海松下等离子显示器工厂生产。公司的专业高清晰液晶监视器有42、47英寸等多个规格,主要在北京的朝阳区大山子和江苏无锡厂生产,部分在日本国内生产然后出口到我国。
拥有大单屏等离子监视器这是松下与其他厂商的最主要区别。PB1和PB2系列是松下最新推出的等离子监视器,主要就是加入了交互的功能,松下力推85英寸和103英寸大单屏产品。
十一、博世安保
博世安保的前身为荷兰飞利浦公司旗下的通讯及视像保安系统业务及美国迪信公司安防业务,是国际知名的安防及消防产品供应商。博世安保有限公司是安防与通讯解决方案、产品和服务的供应商,能提供视频监控、门禁控制、防盗报警、楼宇对讲等全系列安防产品,满足当今日益增长的安防市场需求。
博世曾拥有多个品种的CRT监视器产品,现在的安防监控显示产品主要是液晶监视器和大屏幕拼接系统。
十二、三菱电机
三菱电机(MITSUBISHIELECTRIC)是一家日资跨国集团公司,经营电力设备、空调冷热系统、汽车电子、空调、电梯、影像设备等几大类产品,超高分辨率数字DLP拼接墙系统(VW产品)是其影像设备类产品中的一种。据iSuppli的研究报告,该公司VW产品在2006年全球综合排名位列第二。三菱电机空调影像设备(上海)有限公司(“三菱电机空调影像上海”)是三菱电机菱电空调·影像设备(香港)有限公司在中国大陆的全资附属公司。公司致力于推广及销售日本三菱电机空调产品、影像设备及家庭电器产品,为日益现代化的中国社会创造更加舒适的生活和工作环境。该公司负责中国的VW业务。
十三、冠捷科技集团
冠捷科技集团(香港恒生股票代号:903,新加坡股票代号:TPV)是全球的大型高科技跨国企业,自有品牌AOC(AdmiralOverseasCorporation)为艾德蒙海外股份有限公司之英文缩写。艾德蒙海外股份有限公司曾为台湾著名的电视机生产厂,并以AOC品牌行销全球。二十世纪八十年代初,随着个人电脑的推出及电脑监视器市场的需求,艾德蒙海外股份有限公司即转产显示器,AOC品牌在全球三十多年的行销过程中,由于其良好的品质、丰富的售后服务经验与基础及高素质的研究开发能力,使其在国际市场上极具竞争力,成为目前规模大、水平高的显示器生产厂家之一。2004年成功收购飞利浦显示器部门。冠捷科技是全球最大的显示器制造商之一,在中国大陆形成了北京、福建、武汉、苏州、东莞五大工厂的"五角星型"强大的生产供应链,员工人数近2万人。
第五章监控显示产品使用市场――工程商调查分析
为了对国内安防显示产品市场情况作深入的分析研究,我们在北京举办的“2010年中国国际社会公共安全产品博览会”期间对一些使用显示产品的安防工程商进行了问卷填表调查。由于展会上填表的工程商地区分布比例与各地区市场份额不相匹配,此后我们又有针对性的做了补充电话调查。这两次调查覆盖了全国范围的6个大区。本章介绍此次调查的结果。
受访的工程商中,年工程额超过2000万元的和1000-1999万元的各占18%,年工程额在500-999万元的占27%,而年工程额低于500万元的占比例为37%。规模较大的工程商比我们掌握的情况所占比例虽然稍微偏大一些,但与其权重基本相匹配。受访工程商总体经营规模比例情况见图1。
图1、工程商总体经营规模比例情况
对显示器产品的满意程度调查显示,总的看来,工程商对显示器产品的满意程度很高,其中很满意的占34%,比较满意的占57%,认为一般的占7%,持不太满意态度的占2%,没有工程商持不满意态度。与监控其他细分产品的调查比较,对显示器产品很满意和比较满意的比例都是最高的。对显示器产品的满意程度调查情况见图2。
图2、工程商对显示器产品的整体满意程度
在工程中主要使用哪些显示产品(最多可以填报两种产品)的调查中,主要采用LCD显示器的比例最高,达到52%,主要采用CRT显示器的占29%,主要采用PDP显示器的仅占2%;主要采用LCD拼接大屏幕的占32%,主要采用DLP拼接大屏幕的占18%。还有一些工程商主要使用显示产品也填报了LED显示屏(占31%)。据我们了解LED显示屏主要用于楼层显示、广告屏等,这与受访的工程商绝大多数是兼营智能楼宇、智能交通等工程有关。
与我们2007年调查时基本上是CRT显示器的一统天下相比,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。我们2007年调查时,很少有工程商采用拼接大屏幕,而2010年拼接大屏幕已经受到工程商的高度重视,虽然受访的工程商中在主要使用哪些显示产品时没有同时填报两种不同形式拼接大屏幕的,但两者之和达到了45%。
据我们收集的资料,从拼接大屏幕总体市场来看,采用DLP拼接大屏幕占60%以上,与拼接大屏幕其他领域市场相比,安防领域采用LCD拼接大屏幕的比例则要高得多,甚至超过了DLP拼接大屏幕的比例。这种情况与从慧聪安防网上检索拼接大屏幕产品类型的情况也是基本一致的。在慧聪安防网上检索拼接大屏幕产品,LCD拼接大屏幕的产品信息与DLP拼接大屏幕的产品信息分别为188条和141条,也是LCD拼接大屏幕的比例更高。
在对监控项目主要使用哪类显示产品的调查结果见图3,由于LED显示屏基本上没有用于视频监控工程,我们在图3中没有反应它的比例。
图3、监控项目主要使用哪类显示产品的调查结果
在工程中主要使用哪些尺寸的显示产品(最多可以填报两类产品)的调查中,使用显示产品主要是18-21′显示器的比例最高(45%),以下依次是22-29′(37%)、拼接大屏幕(18%),使用显示产品主要是30-40′和41′以上的比例相同,均为11%,而使用显示产品主要是17′及以下的最少(8%)。这与我们2007年调查时发生了很大变化。那次调查,国内品牌采用14′、15′显示产品的比例最高,其次是17′和21′显示产品,国外品牌以21′和25′显示产品为主,即使是国外品牌,29′以上的显示产品比例也非常低,更不要说拼接大屏幕了。在对监控项目主要使用哪些尺寸显示产品的调查结果见图4。
图4、监控项目主要使用哪尺寸显示产品的调查结果
我们对工程商采购时显示产品的考虑因素进行了最多选2项的选项调查。调查发现,产品的可靠性、价格成本、技术先进性和品牌关注度是工程商最关注的四大因素,其所占比例分别是44%、37%、29%、26%。工程商对产品的稳定性、操作便捷性、安全性的关注相对较低,其所占比例分别是16%、10%和5%。与前几年历次监控产品采购考虑因素调查相比,品牌关注度上升明显,可靠性也上升一位,而价格成本第一次退到第二位。这些变化反应了中国安防市场在逐步成熟。各项因素的关注比例见图5。
图5、工程商采购显示产品考虑因素调查数据
调查显示,受访工程商认为监控工程最有前途的领域主要集中在平安城市、住宅小区、交通、工矿企业、金融等几个领域,其所占比例分别是43%、30%、22%、17%和11%,家庭第一次超过5%,其他领域则比例更低。与前几年历次监控产品相同的调查相比,住宅小区、交通有所上升,金融有所下降;对最有前途的领域的看法更为分散,这与安防监控涉及的领域越来越多有关。调查得到的数据分布情况见图6,低于5%的领域较多,未在图中反应。
图6、监控工程最有前途的领域调查数据
对目前阻碍监控显示设备发展的因素工程商认为:价格恶性竞争,行业标准滞后、不规范这两个问题最突出,分别占27%、25%,对目前阻碍显示设备发展的因素中技术问题、政策引导不够和产品适用性问题分别占20%、16%和12%。调查得到的数据分布情况见图7。
图7、目前阻碍显示设备发展的因素调查数据
当问到“监控显示设备今后的发展趋势”时,采用新型显示器材以33%的得票率位居第一,其次是清晰度更高(26%),有24%工程商认为今后拼接大屏幕增多是主要发展趋势,也有17%的工程商认为屏幕尺寸增大是主要发展趋势。调查得到的数据分布情况见图8.
图8、对显示设备今后的发展趋势的调查数据
工程商从何种渠道是获知显示器相关信息主要渠道的调查是一项最多选2项的调查。从专业网站和网络平台上获得显示产品信息占64%,是工程商最主要的渠道。通过专业报刊杂志、企业宣传(包括专业展会和新产品发布会)、同行介绍也是获得信息的重要渠道,所占比例分别为24%、24%、23%,三者差别不大。其他方式比例很小,仅为3%。与前几年历次监控产品相同的调查相比,变化最明显的是从专业网站和网络平台上获得显示产品信息的比例急剧上升,不仅上升为第一位,而且已经拉大了和其他几项指标的距离。调查得到的数据分布情况见图9.
图9、工程商获得显示产品信息的主要渠道
对受访的工程商做的“最熟悉的显示器产品的品牌”调查结果显示,三星、SKYWORTH(创维品牌)、TCL的品牌列前3位,索尼、松下、博世/飞利浦也获得了10家以上的提名,安立信、响石两个国内品牌也有5家以上提名。由于“最满意显示器产品的品牌”调查只允许提名1个品牌,而且工程商的提名也比较分散,获得较多提名的品牌有三星、TCL、SKYWORTH、索尼、博世/飞利浦、响石。这两个调查结果基本一致,但也有一些差别,在“最熟悉的显示器产品的品牌”调查中有的提名次数靠前的品牌在“最满意的显示器产品的品牌”的调查中并没有获得较多的提名。与我们2007年对显示产品相同内容的调查相比,变化最明显的是国内品牌在两个方面的调查中都取得很大进步,被提名的国内品牌数量增加,有的国内品牌排位得到很大提升。这也反映了国内显示产品生产厂家在产品质量和品牌建设等方面取得的成绩。
2011年监控显示设备市场研究报告(上)
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