信息时代的快速发展,人类对影像的清晰度要求越来越高,不论是数据显示、影像重放、会议记录,还是日常影像记录,清晰度都要求精益求精,毫无瑕疵。作为系统集成商,在我们建设的会议室中,大屏幕显示部分,更是要求做到紧追时代,超越未来,不论是信号显示部分、信号源部分,还是信号传输部分,都必须做到一丝不苟,马虎不得,确保高清晰亮丽的画面精彩显示。
室内大屏幕投影的应用已经越来越多,越来越广泛。可是,面对市场上五花八门的投影型号和种类,作为专业的系统集成商,我们要明白用户的需求,用户在建设一套高清晰的会议显示系统时候,主要考虑整套系统的高清晰度,也就是表现出来的分辨率不低于1,920×1,080。在此,不仅仅要考虑前端的显示设备,还要考虑整套系统,从显示设备到成像设备,以及信号源、信号切换与传输系统,都值得我们一一斟酌,仔细选择,认真配套。

一、选择投影机
一台高清的投影机至关重要,那么如何选择一台适合高清会议室使用的投影设备呢?
目前市场上面,投影机品牌众多,型号指标参差不齐,笔者就市场上目前流行的高端投影机的选择,依照系统集成经验,归纳为如下几个重要指标,供大家参考选择一台好的高清显示设备。
1、分辨率:分辨率(Resolution)是一个表示平面图像精细程度的概念,通常它是以画面横向和纵向的像素点的数量来衡量的,表示成水平像素点数×垂直像素点数的形式。在一个固定的平面内,分辨率越高,意味着可使用的点数越多,图像越细致,画面内容和数据显示越多。说到高清,第一个必不可少的就是分辨率,目前市场上投影机的分辨率从800×600,到2,048×1,080和4,094×2,160,无一不有。市场上主流的高清分辨率主要指16:9的1,920×1,080和16:10的1,920×1,200,分辨率相乘的结果就是我们日常所说的像素数。分辨率很容易在用户现场测试。超高分辨率4,094×2,160的投影设备如SONY公司的SXRD 4K放映机。
市场上的几大主要著名工程品牌如比利时巴可、挪威PD、美国科视等公司的产品线中,分辨率1,920×1,200和1,920×1,080的产品都很丰富。另外,美国富可视、日本三洋、日本松下、夏普公司等投影机厂家也拥有一款或者多款高清投影机,性价比也非常实惠。
2、亮度:指投影机的光输出量的一个衡量值,采用国际ANSI协会的标准单位:ANSI流明来表示。投影机光输出亮度越高,投射到相同面积上的影像越亮。目前市场上的主流产品亮度从1,000ANSI流明到30,000ANSI流明都有,超过10,000AN SI流明的投影设备,主要应用在影院放映和大型指控中心,会议室应用则较少。投影机亮度可以现场测试获取。30,000ANSI流明的投影机厂家有:巴可、科视、DP等。一般的会议室,屏幕大小为100英寸到最大为200英寸的屏幕,也就是最大为4.5×2.53米(超级会议室、报告厅除外),按照会议室的建设标准照度300勒克斯(LUX)计算,屏幕上面每平米的亮度超过800ANSI流明将满足会议需求显示。笔者的经验如下(尺寸仅供参考):屏幕增益为1.0的情况下。
序号 |
高清屏幕 |
屏幕画面宽度(16:9) |
投影机亮度需求 |
1 |
80″ |
180×101CM |
2,000ANSI流明 |
2 |
100″ |
220×124CM |
2,500ANSI流明 |
3 |
110″ |
250×140CM |
3,000ANSI流明 |
4 |
135″ |
300×169CM |
4,000ANSI流明 |
5 |
150″ |
330×185CM |
4,500ANSI流明 |
6 |
160″ |
350×197CM |
6,000ANSI流明 |
7 |
180″ |
400×225CM |
8,000ANSI流明 |
8 |
200″ |
450×253CM |
10,000ANSI流明 |
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注:超级大会议室、报告厅、指控中心不在列表中,融合画面根据单屏估算
从而我们发现会议室经常应用到3,000-10,000流明的高清投影机,挪威PD公司的产品则主要占据这一亮度区域,科视、巴可同样具有,但不是主打产品。巴可和松下公司的部分产品则是在中国本土生产,成本相对进口产品省去34%的关税,价格方面应该具有优势。
3、对比度:对比度也是投影机的一个重要参数,衡量投影机投射画面的黑区和白区的一个对比值,对比度越高,画面的层次感越强,但是对比度和亮度成反比,同一台投影机,在对比度提高的同时,亮度则相应降低。目前市场上,投影机的对比度从500:1到40,000:1,国内用户对于对比度很难进行现场测试,投影行业也无统一标准,所以这一数据只能参考厂家的标注。
4、投影机的噪音:投影机产生的噪音直接影响到会场与会者的心情以及扩声系统的效果,是我们考虑的一个重要参数。采用正投投射的投影机噪音的控制更是至关重要。目前市场上,噪音的宣传不一,有些厂家已经出现静噪音设计的投影机,如挪威PD。而松下公司则是采用液冷技术对DMD部分进行冷却,在主要产生热量的灯泡部分依然是产生主要噪音的风冷技术。
噪音的差异比较大,3分贝的差异,在我们耳朵听来,噪音其实已经放大了一倍。比如单台机器噪音为30dB,两台叠加为33dB,相同声压级声源叠加,声压增加10 2,约为3dB。此种计算方式是符合声学原理的,符合L=10log10(I/I0)定义的,是人耳最小可感觉的声音强度。根据声学基本原理,30dB是1,000倍I0,两台投影机是2,000倍I0,噪音为L=10log10(2,000)=33.01dB。例如46dB声功率为39,810倍I0,33dB是2,000倍I0,46dB是33dB的(39,810/2,000=19.95)20倍。这一计算方法是准确可信的。
投影设备的主要噪音参数请参阅各个厂家标注,也可以实际测试为准,有的厂家不明确标注噪音参数,请慎重购买。
5、功耗:投影机的功耗与投影机的亮度、灯功率等有直接关系,并且成正比关系,目前全球都在提倡环保和节约能源,我们应尽可能的在同样光输出的情况下选择低功耗的投影机。采用氙灯的投影机功耗主要在1,500W以上,部分大功率氙灯的投影机功耗超过6KW,采用汞灯(UHP或者UHM)的投影机功耗相对来说都不会超过1,500W。
6、接口:投影机的接口对于画面清晰度的显示,至关重要,既然要显示高清信号,我们就需要具有与之对应的接口。目前流行的高清接口有:DVI-D、HDMI、HD-SDI等信号接口。信号源的不同则使得投影机的接口也完全不一样。每个品牌型号的接口都不一样,请慎重选择。
7、易耗品:作为投影机的最大耗材——灯泡,也是投影机的核心部件。目前市场上高清投影机的灯主要有UHP、UHM和氙灯,氙灯光谱好、亮度高的优点易被大家了解,但是氙灯的寿命短(最短寿命只有750小时)、造价昂贵是它唯一遗憾的地方。市场上巴可、科视、DPI公司的高端投影机基本上都采用氙灯,Projectiondesign公司、松下公司则主要采用价格实惠、寿命长达2,000小时的UHP或者UHM灯。而目前市场上出现的寿命长达10万小时的LED灯光源的投影机,因为亮度不超过1,000流明,不被会议室选择使用。

8、售后服务:目前各个重要品牌厂家在中国的售后服务都是由代理商做一线服务。选择产品的时候,选择信誉较好、长期从事同一品牌代理的企业非常重要。有的企业或者厂家一味追求高利润高销售额,不停的更换代理商或者代理品牌,产品遗留的售后服务则使集成商或者用户非常头痛。目前科视公司的会议用投影机在中国拥有一家代理商,巴可则拥有三家代理商,挪威PD公司在中国自始至终都是一家代理商,松下投影机目前根据工程和教育分为两家代理商,DPI在全国拥有多家代理商。SONY、NEC等日系品牌都在全国拥有多家代理商。[Page]
综上所述,选择一台会议室使用的高清投影机必不可少的条件就是:
● 分辨率:投影机的固有分辨率不低于1,920×1,080。
● 亮度:满足会议室使用,投射在屏幕上的每平米亮度大于
800ANSI流明。
● 对比度:为了更好的层次感,对比度至少满足2,000:1以上的对比
度。
● 噪音:为了不影响扩声系统和领导讲话,不论正投还是背投,静
噪音设计为主,单台投影机噪音值尽可能不高于35分贝。
● 功耗:满足亮度的前提下,选择功耗低的设备,既环保又确保电
力安全。
● 信号源接口:一定具有DVI-D、HDMI或HD-SDI接口,否则高清则
无从谈起。
● 易耗品:更是为了日后的维护和保障,建议采用使用灯寿命长的投
影机。
● 售后服务:可靠及时的售后服务对于用户来说非常重要。
二、屏幕的选择
对于整套高清大屏幕系统而言,我们需要的是一整套的解决方案,而不仅仅是一台投影机。选择了投影机,我们只完成了系统中的一步,当然,也是我们投资最大的一部分。下面就屏幕部分、信号传输与处理部分、信号源部分做简单介绍。
投影机屏幕的选择,当然也是至关重要,屏幕的显示效果非常直观,非常清晰明了,往往也是我们第一眼所看到的,对于屏幕,目前市场上也是种类繁多,主要需满足以下要求:
1、表面均匀性:不论正投还是背投屏幕都要求没有任何接缝,或者槽距、纹路不会影响画面的显示,表面喷涂均匀而且平整。

2、屏幕的增益与视角:衡量屏幕反射光线多少的一项重要指标。目前投影机亮度越来越高,我们就需要屏幕拥有较好的视角和平整度,所以增益一般选择为1.0左右。背投融合屏幕,为了保证融合区屏幕增益为0.4-0.7左右均可。漫反射屏幕的视角比较宽阔。菲聂尔光学屏幕的垂直视角只有15度左右,安装较高则不太适合。
3、屏幕的宽高比:应用于高清显示的屏幕,当然宽高比为16:9或者16:10与投影机画面相配套。

4、屏幕的对比度、屏幕的均匀度都是与投影机有很大关系,相辅相成,为了提高画面的对比度,屏幕可以选择灰色屏幕。
5、屏幕的安装和质量:屏幕由于长时间的暴露使用,有的屏幕表面玻珠以及喷涂材料容易脱落、硬质屏幕的起泡和变形问题、表面发黄现象,都严重影响了画面质量。应该选择性能稳定的产品和厂家。
市场上面的投影屏幕高端品牌,并且原装进口的有美国STEWART屏幕、英国哈克尼斯屏幕、丹麦DNP屏幕,品质和质量都非常不错。其中英国哈克尼斯屏幕供货周期和性价比相对较好。其他品牌屏幕还有美国的DA-LITE屏幕、法国的ORAY公司的屏幕,以及韩国、中国生产的一些屏幕,基本上都可以满足日常使用。
三、信号处理与信号传输设备以及信号源部分
有了高清的前端显示设备,我们就需要有高清的信号源,而信号处理和信号传输则是应用在显示和信号源之间的桥梁。
1、目前要满足高清信号的显示,一般建议采用DVI-D或者HDMI接口,才可以轻松传递和显示高达1,920×1,080的信号。
DVI是以Silicon Image公司的PanalLink接口技术为基础,基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling,最小化传输差分信号)电子协议作为基本电气连接。TMDS是一种微分信号机制,可以将像素数据编码,并通过串行连接传递。显卡产生的数字信号由发送器按照TMDS协议编码后通过TMDS通道发送给接收器,经过解码送给数字显示设备。
DVI标准有多种规格,分为DVI-A、DVI-D和DVI-I。
(1) DVI-A其实是“VGA传输标准+DVI兼容物理接口”,只是具有DVI外形的VGA而已。

(2) DVI-D接口只能接收数字信号,不兼容模拟信号。DVI-D接口上有3排8列(24针脚)或3排6列(18针脚),其中右上角的一个针脚为空。 [Page]
(3) DVI-I接口可同时兼容模拟和数字信号,兼容模拟信号并不意味着模拟信号的接口D端子(D-Sub)接口可以连接在DVI-I接口上,而是必须通过一个物理接口转换接头才能使用,一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。实际上DVI-I即是“DVI-A接口+DVI-D接口”的综合。
DVI-D和DVI-I两种规格中,又可再分为“双通道”(24针脚)和“单通道”(18针脚)两种类型,单通道DVI传输速率只有双通道DVI的一半,为165MHz。
和传统的VGA信号相比,采用DVI信号的液晶显示器不存在相位问题,不会引起像素抖动。另外,采用DVI信号后,显示器不会造成几何失真,大大提高了画面的质量。DVI传输信号减少了繁琐的转换过程,大大节省了时间,有效消除了拖影现象。而且使用DVI进行数据传输,信号没有衰减,色彩更纯净,更逼真。
2、数字接口HDMI接口是一种未经任何压缩、全数字化的统一连接标准,使用单一缆线,为消费性电子品提供高清品质音质和画质的输出功能。HDMI连接功能让使用者同时享受单一缆线标准的方便性与高速数字化连接的效能。
HDMI技术专门是为了现在与未来的高清娱乐系统而设计,使用单一缆线,即可传输数字视频、多声道环绕音频与先进控制信号,利用单一连接,即可取代多达11种旧式缆线。简单化的设计与其高超性能搭配无间,HDMI高带宽、全数字化与完全不经压缩的特性,为使用者带来无与伦比的信号品质。
HDMI(High-Definition Multimedia Interface)又被称为高清晰度多媒体接口,是首个支持在单线缆上传输,不经过压缩的全数字高清晰度、多声道音频和智能格式与控制命令数据的数字接口。HDMI接口是由Silicon Image美国晶像公司倡导,联合索尼、日立、松下、飞利浦、汤姆逊、东芝等八家著名的消费类电子制造商联合成立的工作组共同开发的。HDMI最早的接口规范HDMI1.0于2002年12月公布,目前的最高版本是HDMI1.4规范。
HDMI源于DVI接口技术,它们主要是以美国晶像公司的TMDS信号传输技术为核心,这也就是为何HDMI接口和DVI接口能够通过转接头相互转换的原因。

HDMI带宽可以达到4.95Gbit/s,实际视频信号传输带宽接近4Gbit/s,而现在最高规格的高清视频格式1,080p所需的带宽仅仅为2.2Gbit/s,因此HDMI拥有的充足带宽不仅可以满足现在高清视频的需要,在今后相当长一段时间内都可以提供对更高清晰度视频格式的支持。
三、数字信号的传输与切换
数字DVI信号或者HDMI信号,因为信号和线缆的组成特殊性,从而决定了普通的DVI信号,只能传输10米左右,超过10米,信号因为衰减,变得模糊或者没有显示,针对市场中需要的15米以上距离的传输,请采用专用的DVI信号放大设备,即使是目前全高清分辨率的信号——1,920×1,080的信号,同样可以传输30公里左右。

矩阵的选择,主要依据带宽、频率,线缆均衡补偿功能。可支持50米的24 AWG线缆输入。DVI-D单联1.65 Gbit/s DVI-D 信号传输(1,920×1,200或2,048×1,080最大),输出具备PLL时基重建功能(对每个输出的信号都有修复补偿功能,包括消除抖动、失真以及由于长距离传输造成的信号延迟拖影等)。

目前市场上的DVI、HDMI信号放大器主要有线缆型的,直接线缆驱动可以到45米,有转换成光纤传输的可以到20公里,一般推荐采用光纤传输。市场上品牌众多,有美国的EXTRON、美国的LIGHTWARE,以色列的克莱默等等都很专业,国产的宽博、Golden-v、利国、兆科、淳中也非常不错。
信号源方面,一般都是用户自行准备,但是要求分辨率达到1,920×1,080且具有DVI、HDMI、或者HD-SDI接口的设备,保证信号源的高清晰传递和输出。[Page]

从前端的显示设备高清投影机和屏幕,到后端的高清信号源部分,我们就拥有了一套高清的显示系统。如果需要做到更大屏幕,更高分辨率,则需要采用更多设备进行边缘融合,就可以获得更高分辨率的高品质图像。