视频会议显示技术及应用

陈艳红

【摘 要】文章首先梳理了直视型显示技术的分类及发展历程，然后对比分析了LCD、DLP、激光、空间成像等投影型显示技术的原理及应用领域，最后总结了大屏显示系统在视频会议系统中的应用。

【关键词】视频会议;显示技术

视频会议系统越来越多地被部署并应用于各级各类政企部门，视频会议显示技术成为体现会议视频效果和魅力的关键技术之一。随着多媒体技术和超大规模集成电路制造工艺的跃进，各类新型显示技术崭露头角，大屏幕显示系统则因其冲击力强、清晰度高而在众多领域得到了广泛应用。

一、直视型显示技术

1.直视型显示技术的分类

直视型显示器根据发光类型分为主动发光型和非主动发光型两种。主动发光型显示器是指利用电能使器件发光，显示文字和图像的显示器。主要有阴极射线管显示器（CRT）、等离子体显示器（PDP）、电致发光显示器（ELD）、发光二极管（LED）显示器、有机发光二极管（OLED）显示器、场致发射显示器（FED）、表面传导型电子发射显示器（SED）等。非主动发光型显示器是指器件本身不发光，需要借助于太阳光或背光源的光，用电路控制外来光发射率和透射率实现显示。主要有液晶显示器（LCD）、电致变色显示器（ECD）、电泳成像显示器（EPID）等。除了CRT显示器外，其他直视型显示器都属于平板显示器。

2.直视型显示技术的发展

1897年德国物理学家布劳恩发明了阴极射线管，实现了电信号到光信号的转换，拉开了信息显示技术的序幕。1907年罗辛利用CRT接收器设计出机械式扫描仪，1929年俄裔美国科学家佐尔金佐里金发展电子扫描的映像真空管，1949年第一台荫罩式彩电问世。100年来，以CRT为核心部件的显示终端在人们的生活中得到广泛应用。然而，由于CRT形体笨重、功耗高以及电磁辐射等问题，其生存和发展受到严峻挑战。CRT显示器被称为第一代直视型显示器。LCD和PDP是继CRT后的第二代显示器。LCD轻薄、分辨率高、省电、无辐射、便于携带，PDP由于功耗大、光效低、成本高被LCD淘汰出局。1968年第一台基于动态散射效应的LCD诞生，1985年LCD产业开始商业化。1986年进入早期发展阶段，20世纪90年代初進入高速发展期，但存在响应时间较长、色彩还原不够真实、可视角度小等缺点。2001年以后LCD技术走向成熟发展之路，成本大幅下降，响应时间有效缩短;2004年至今，LCD成为平板显示器的主流。随着新技术的不断涌现，LCD被取代也只是时间问题。由于OLED显示器具有自发光、亮度高、发光效率高、对比度高、响应速度快、温度特性好、低电压直流驱动、低功耗、可视角宽、轻薄、可卷曲折叠、便于携带、可实现柔性显示等特点，比LCD显示器的性能更优越，已在手机、平板电脑、数码相机、平板电视等产品中逐渐看到了OLED屏幕的身影。

二、投影型显示技术

投影显示是用显示器显示图像后，再通过透镜等光学系统放大后投影到屏幕上的一种显示方式。

1.LCD投影机

LCD液晶投影机由液晶体、光路系统、电路系统三大部分组成。液晶是介于液体和固体之间的物质，被称为“第四态”。投影机中的金属卤素灯或冷光源发出明亮的白光，经过光路系统中的分光镜分解为RGB三种元素颜色的光线，并在精确的位置上穿过液晶体。投影机利用液晶的光电效应，即液晶分子的排列和自身状态在电场作用下发生变化，影响其透光率或反射率，从而实现电信号控制通过液晶单元的光线多少。三种元素颜色的光线通过“光阀门”，经过投影仪的镜头准确投射到屏幕上，形成与源图像一致的图像。

LCD投影机色彩还原好、分辨率高、携带方便，按照液晶板的片数分为三片机和单片机，三片机是市场上的主流产品。液晶光阀投影机代表了液晶投影机的高端产品，采用CRT管和液晶光阀作为成像器件，是CRT投影机与液晶与光阀相结合的产物。具有高亮度和分辨率，多用于环境光较强、投影屏幕很大的场合，如超大规模的指挥中心、会议中心等。

2.DLP数字投影机

数字投影机（DLP）是以数字微反射器（DMD）作为光阀成像器件的。一个DLP主板由模数解码器、内存芯片、一个影像处理器及几个数字信号处理器组成。所有文字图像经过它产生一个数字信号，经过处理后转到DLP的心脏—DMD。DMD在一块指甲大小的硅晶片上，紧密排列了数百万个微小的正方形反射镜片（简称微镜），每个微镜都对应着一个存储器，可以根据数字信号控制微镜在±10°两个位置上翻动。当DMD芯片和投影灯、色轮、投影镜头同步工作时，这些翻动的镜片就能在屏幕上形成一幅彩色图像。

DLP投影的最大优势在于高解析度与高亮度，黑色和白色更纯正、灰度层次更加丰富。其应用正逐渐向大型投影机及电影放映机等高端机种以及2kg以下轻型机两方面发展。DLP已成为未来投影机发展的一个重要方向，应用领域与市场前景都非常广阔。

3.激光投影机

激光投影机利用半导体泵浦固态激光工作物质，产生RGB三基色光源，通过控制三基色激光光源在DMD上反射成像。激光显示的概念早在20世纪60年代提出，受当时激光器发展水平限制，研究进展缓慢。20世纪90年代，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的研究。我国的激光显示技术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都获得了重大成果。2014年青岛海信推出了自主研制的100in激光电视，内置VIDAA操作系统，可在距离墙面不到0.5in的空间内投射出100in以上的显示画面。2015年科视发布的Christie Captiva超短投射系列，可以在离屏幕或墙壁数英寸范围内安装;选配Captiva Touch交互配件和红外笔，可将投影图像变为交互式显示;其利用固态长效发光技术，能提供2万小时高性能无灯泡工作，可在数秒内达到全亮度或者瞬间待机状态，而无需等待冷却。

与其他显示技术相比，激光显示以其色域宽广、亮度高、饱和度高、画面尺寸灵活可变、寿命长、节能环保以及以更真实再现客观世界丰富、艳丽的色彩等优点，受到人们的关注，被认为是第四代显示技术。

三、大屏幕显示系统

在会议电视系统中需要大尺寸、高分辨率图像信息显示而标准的显示设备不能满足这个需求时，在显示系统工程上就会把多个显示单元整齐地堆叠拼接起来，构成一个类似墙体的显示结构即为大屏幕显示系统。

大屏幕显示系统一般由拼接显示单元、多屏处理系统及控制软件组成。多屏拼接处理器是整个显示系统的核心组件，显示系统的易用性和稳定性很大一部分取决于其所具有的功能和性能的优劣。它是一种基于某一操作系统平台并且具有多屏显示功能的、可用不同方式对各种类型输入信号进行远程显示处理及控制的专用图形处理设备。多屏处理器可将所有通道输出组合成一个单一逻辑屏，可以将单路输入信号经过分割、放大输出为m×n个标准的显示画面。其连接的所有信号都可以通过它进行相应处理后在拼接显示系统中显示出来，并且这些信号窗口可以在拼接系统中以任意大小、在任意位置相互叠加显示。

大屏幕显示系统显示面积大，分辨率、清晰度高、响应速度快，能够进行跨屏显示和不同类型信号的叠加显示，通过网络连接方式可连接的计算机工作站数量无限制。大屏幕拼接墙分为DLP背投拼接单元、LCD液晶拼接单元、背投大屏幕电视墙、等离子PDP大屏幕电视墙、LED拼接屏和软边融合大屏幕拼接系统。其中，LED拼接屏不受显示图像大小的限制，只需将更多的LED模块堆砌起来即可可得到大型、特大型屏幕的显示效果，因此在指挥中心、监控中心、会议厅、体育场馆和大型演出等方面获得了广泛的应用。

【参考文献】

[1]梁华编著.现代音视频会议系统与工程设计[M].中国建筑工业出版社，2018.