隨著視頻監(jiān)控的廣泛應用,監(jiān)視器作為終端顯示設備已受到越來越多用戶的重視,而LCD監(jiān)視器憑借可真實還原視頻圖像、長壽命、低功率、低價格、實現(xiàn)高清晰度及高亮度監(jiān)看等優(yōu)勢,獲得安防用戶的青睞,其市場份額日益逼近傳統(tǒng)的監(jiān)視器主流產(chǎn)品CRT,為監(jiān)視器市場帶來一場巨變。
憑借著可真實還原視頻圖像、長壽命、低功率、低價格、實現(xiàn)高清晰度及高亮度監(jiān)看等優(yōu)勢,LCD監(jiān)視器逐漸獲得安防用戶的青睞,其市場份額日益逼近傳統(tǒng)的監(jiān)視器主流產(chǎn)品CRT,為監(jiān)視器市場帶來一場巨變——LCD以后來者的身份,逐漸占據(jù)近半市場版圖,成為監(jiān)視器應用市場的新王者。
LCD監(jiān)視器,日漸成為主流
LCD監(jiān)視器即液晶監(jiān)視器,其是通過電路控制液晶分子的透射率及反射率,從而產(chǎn)生不同灰度層次及多達16.7百萬種色彩的靚麗圖像,而正是基于此工作原理,其所呈現(xiàn)出來的具有更好的色彩還原性、對比度及清晰度的圖像,吸引更多對監(jiān)控圖像質(zhì)量要求較高的用戶。
筆者從深圳市英特安防實業(yè)有限公司Myway事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)朱宏升處了解到,LCD監(jiān)視器從在國內(nèi)安防行業(yè)內(nèi)開始應用,到目前為止約有3年的時間,在此期間,其增長速度較快,市場占有率也在逐年遞增。而a&s《安全自動化》在09年2月份(C121)所做的監(jiān)視器調(diào)查中顯示,08年用戶端采購各類型監(jiān)視器的數(shù)量比,CRT監(jiān)視器雖以48%領(lǐng)先,但LCD監(jiān)視器則以42%的比例逼近CRT,成為用戶選購的第二大類型。
針對此種情況,珠海石頭電子有限公司技術(shù)支持工程師李繼光認為,LCD與CRT監(jiān)視器在性能上存在較大差異,如LCD監(jiān)視器畫面穩(wěn)定、屏幕亮度均勻、不存在亮區(qū)和暗區(qū)、不會產(chǎn)生色彩漂移現(xiàn)象,而表面平直使大屏幕邊角處的失真和色純度變化得到徹底改善,另外其采用熒光燈透過液晶屏成像,徹底消除了輻射和靜電,而這些恰恰都是CRT監(jiān)視器無法避免的缺陷。
再從市場面來看,當前傳統(tǒng)CRT監(jiān)視器的需求已趨于飽和,整機技術(shù)處于“止步”狀態(tài)。鋼材及塑料等原料價格的上升,導致CRT監(jiān)視器產(chǎn)品市場已經(jīng)進入“超微利時代”。杰偉世(中國)投資有限公司技術(shù)支持工程師譚耀明認為,CRT經(jīng)過多年的發(fā)展,技術(shù)已相當成熟,基本無法突破,而其本身的體積較大,無法朝更大尺寸方向發(fā)展,因此在一定程度上制約了CRT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。另外目前生產(chǎn)監(jiān)視器顯像管的廠家也越來越少,有些廠家甚至逐漸停止生產(chǎn),而國外廠商也已停產(chǎn)CRT,轉(zhuǎn)而主力研發(fā)LCD監(jiān)視器。
深圳市創(chuàng)維群欣安防科技有限公司副總經(jīng)理王寶雄也表示,LCD顯示技術(shù)目前已比較成熟,可以說是各種平板技術(shù)中發(fā)展最為成熟、應用最為廣泛的一種,而作為監(jiān)視器,其不間斷運行的穩(wěn)定性、應用環(huán)境以及圖像質(zhì)量均屬上乘方案。另外在采訪中多數(shù)廠家均表示,近年來由于LCD面板的量產(chǎn)和創(chuàng)新研發(fā)的跟進,LCD監(jiān)視器無論在技術(shù)方面還是成本方面的競爭力都提升了很多,正以其自身的優(yōu)勢逐步成為監(jiān)控顯示終端市場的主流產(chǎn)品。
但不少業(yè)內(nèi)人士也表示,當前雖在一般應用領(lǐng)域LCD會逐步取代CRT監(jiān)視器,但在一些高端領(lǐng)域如真正需要廣播級別的監(jiān)視器,CRT還會保留其部分的空間。對于這種現(xiàn)象,英特安防的朱宏升解釋說:“當前安防市場具有一定慣性,用戶完全接受LCD監(jiān)視器還需一定時間,另外高端用戶使用安防產(chǎn)品的時間較久,他們對后端視頻顯示效果要求較高,而當前LCD監(jiān)視器技術(shù)尚未完全成熟,視頻圖像還會出現(xiàn)細微拖尾現(xiàn)象?!币虼?,資深業(yè)內(nèi)人士認為,當前LCD監(jiān)視器的大規(guī)模應用還未開始,隨著其技術(shù)的提升,還會有一個更大的發(fā)展空間。[nextpage]
核心部件:一個都不能少
液晶屏,決定顯示質(zhì)量的關(guān)鍵
由于液晶監(jiān)視器的視頻圖像是由光束通過扭曲的液晶分子呈現(xiàn)出來的,如響應時間,是液晶分子由純黑轉(zhuǎn)變?yōu)榧儼祝蛴杉儼邹D(zhuǎn)變?yōu)榧兒诘倪^程,因此監(jiān)視器對液晶分子的控制決定著監(jiān)視器的各種技術(shù)參數(shù)?!罢蛉绱耍壕潦荓CD監(jiān)視器的關(guān)鍵,好的液晶屏對圖像色彩等清晰度還原能力是非常強的,監(jiān)視器廠家需要何種要求的屏幕可直接從液晶屏廠家處購買,這些參數(shù)監(jiān)視器廠家是基本上不可改變的,而液晶屏的技術(shù)發(fā)展決定著LCD監(jiān)視器的發(fā)展?!彼拇ㄩL虹電子系統(tǒng)有限公司研發(fā)部主設計師李陽春如此表示。鑒于安防監(jiān)控對圖像的穩(wěn)定性和特殊條件下不間斷運行的時間等的要求,對屏幕的要求比普通消費類顯示產(chǎn)品的選擇要嚴苛,因此監(jiān)視器廠家在屏幕的選擇上都非常地注意。
LCD液晶屏主要有TN-LCD、STN-LCD、TFT-LCD及DID-LCD等類型,其中TN及STN屏是通過對液晶盒施加電壓,達到一定電壓值后,對列和行進行選擇而產(chǎn)生顯示現(xiàn)象,其可做成很小尺寸的屏,因此主要用于手機屏幕,但此兩種屏無法做到高分辨率,且在光線亮的環(huán)境中也無法看清。而TFT屏是薄膜晶體管有源矩陣液晶顯示器件,其在每個像素點上設計一個場效應開關(guān)管,可輕松實現(xiàn)真彩色、高分辨率的液晶顯示器件,也是目前在液晶監(jiān)視器中使用最多的屏。
據(jù)廣東響石數(shù)碼科技有限公司研發(fā)部經(jīng)理張偉介紹,當前專業(yè)生產(chǎn)液晶屏的廠家主要集中在日本、韓國、臺灣等地,而韓國三星、LG,日本夏普、臺灣友達電子、奇美的產(chǎn)品是國內(nèi)監(jiān)視器廠家較多選用的。對于這幾家公司的產(chǎn)品,其認為,日本夏普是從專業(yè)生產(chǎn)手機屏幕發(fā)展而來,對液晶屏切割技術(shù)等較為了解,其公司所生產(chǎn)的液晶屏各方面質(zhì)量較好,但其價格相對較高。而三星針對安防監(jiān)控生產(chǎn)的DID屏本身具備高亮度,顯示效果較好,但其目前僅提供大尺寸的液晶屏,如42寸、46寸等,因此其主要占據(jù)大尺寸液晶屏幕的市場。除此之外,國內(nèi)如京東方、中華等廠家也提供液晶屏,雖價格較低,但國內(nèi)技術(shù)與國外還存在較大差異,因此在低端的LCD監(jiān)視器中較為常見。
驅(qū)動模塊,真實還原視頻
驅(qū)動模塊即圖像處理模塊,其是一個高性能的平板圖像處理器,可對輸入的多種格式數(shù)字視頻信號進行處理,輸出給平板顯示模塊可接受的平板圖像顯示數(shù)據(jù)格式。在這個模塊中芯片是核心,除起到解碼的作用,還擔任著驅(qū)動信號、格式變化、改善圖像畫質(zhì)等作用。據(jù)四川長虹李陽春介紹,芯片只有通過合適的芯片方案驅(qū)動才可獲得優(yōu)異的視頻效果,因此選擇合適的芯片方案是驅(qū)動模塊比較重要的一環(huán),不同的芯片方案在圖像處理過程中,其技術(shù)會有所不同。
英特安防朱宏升表示,當前LCD監(jiān)視器真正的技術(shù)核心集中在美國、德國、臺灣等地的驅(qū)動芯片廠商手中,國內(nèi)并無真正的芯片技術(shù)。從視頻顯示效果來看,德國Micronas公司與美國Trident公司的方案較為優(yōu)異,其中Micronas公司提供的芯片本身視頻處理的分辨率較高,而Trident公司主要是提供顯示端方案,如電腦顯示器的輸出及顯示器的處理芯片等,其公司在后端的TV行業(yè)里顯示效果非常好,而功能上則以美國Pixelworks公司提供的方案為最好。
除以上專業(yè)級監(jiān)視器方案外,不少廠家還選用成本與價格都相對較低TV方案(電視方案)來做監(jiān)視器。該種方案是完全按照電視行業(yè)的輸入要求進行設計,由于傳統(tǒng)的電視輸入信號極為標準,無論通過DVD還是電視,經(jīng)過傳輸?shù)男盘柧粫a(chǎn)生任何衰減,而實際監(jiān)控中的信號經(jīng)過遠距離的傳輸,大多會造成衰減,本身的信噪比會逐漸降低。從兩者的傳輸效果來看,TV方案在信噪比降低后,其圖像質(zhì)量也會逐漸變差,而專業(yè)級方案則可很好地還原圖像,具有明顯的優(yōu)勢。[nextpage]
利貝富(上海)商貿(mào)有限公司總經(jīng)理林子超認為,選擇方案雖很重要,但當原始信號進入監(jiān)視器后,如何將其還原至最好的信號還得靠監(jiān)視器廠家各自的算法來實現(xiàn)。由于液晶屏本身具備物理分辨率,所傳輸進來的信號是否與視頻顯示分辨率完全點對點是十分關(guān)鍵的,而有些廠家直接進行提拉或擴大,這樣會導致圖像實際顯示的分辨率下降,因此只有通過驅(qū)動編程實現(xiàn)點對點,才可能將實際圖像最好的清晰度顯示出來。
雖液晶屏與驅(qū)動模塊在LCD監(jiān)視器中占比重較大,但作為一個整體,其還包括電源、機殼等部分,其內(nèi)部的各個部件相輔相成,因此在選擇LCD監(jiān)視器時不僅要看其某個元器件,還要看其綜合顯示效果。
LCD監(jiān)視器性能還待提高
雖然LCD監(jiān)視器擁有“綠色、節(jié)能、省空間”等頭銜,但用戶在使用過后并非如最初想象的那么完美。據(jù)JVC譚耀明介紹,目前LCD監(jiān)視器用戶反映的問題主要集中在顯示效果、色彩還原、可視角度、亮度等方面。
顯示效果仍有模糊
不少用戶在選用LCD監(jiān)視器后,對其的視頻顯示效果并不十分滿意,認為LCD的視頻圖像不如CRT。針對這種情況,英特安防朱宏升認為,這存在兩方面的因素,一是由于LCD的可視角度不如CRT,從不同角度看色彩差異非常大,而CRT因其不存在可視角度的問題,所以圖像從亮到暗的過渡變化非常均勻。其次是因為LCD監(jiān)視器本身物理分辨率較高,其分辨率可達1600×1200,而高像素攝像機分辨率僅為782×582,若為使前端視頻圖像分辨率與LCD的分辨率匹配,則相當于將攝像機的分辨率放大4倍,這樣便可清晰地看到所傳輸過來的視頻圖像的細節(jié),因此原本一條直線可能在LCD上顯示出來就會出現(xiàn)鋸齒。
同時JVC的譚耀明也認為,前端的視頻輸入與終端顯示應盡量達到1:1的匹配,這樣顯示的效果才足夠好,LCD的兩個像素點之間的固定點距為0.29mm~0.32mm,而前端輸入的像素點距為0.78mm,這兩者之間相差的像素點會顯示為白色或不顯示,而傳統(tǒng)的CRT則會將兩者之間的差異進行填補,從而使得每個像素點發(fā)同樣的光,因此整體的顯示效果會比LCD要好。而其同時認為,這些問題可通過對攝像機優(yōu)化來進行解決,其公司推出的攝像機中可進行顯示模式的更改,如采用LCD監(jiān)視器模式輸出,調(diào)整到適合LCD圖像顯示模式,使攝像機輸出符合LCD顯示效果的圖像。據(jù)了解,打開這種設置可對輸出給LCD或CRT監(jiān)視器進行選擇調(diào)節(jié),可使得接入LCD的視頻效果盡量接近CRT的顯示效果。
而利貝富的林子超則認為,當前監(jiān)控行業(yè)均朝著高清方向發(fā)展,而攝像機廠家均開始生產(chǎn)百萬像素攝像機,網(wǎng)絡攝像機也發(fā)展迅速,因此若有專業(yè)的高清攝像機、高速網(wǎng)絡做鋪墊,LCD的顯示效果將會遠遠超過傳統(tǒng)CRT監(jiān)視器,而CRT若不順應時代發(fā)展,終會被淘汰。
色彩還原有待提高
不少用戶在選擇液晶電視或液晶顯示器時,常被其靚麗的色彩所吸引,而監(jiān)控人員在使用LCD監(jiān)視器后,卻發(fā)現(xiàn)其的色彩還原性較差,難以與其他液晶類產(chǎn)品抗衡。
對于這個問題,JVC的譚耀明認為,人的視覺是觀看色彩艷麗的東西會覺得更舒服,而由于紅、綠、藍的發(fā)光亮度標準不同,因此必須通過對不同的發(fā)光點進行調(diào)整,來提高其的色彩還原性。因此現(xiàn)在的LCD屏幕上顯示的圖像其實并不是前端實際傳輸?shù)囊曨l圖像。[nextpage]
但其同時坦言,目前LCD監(jiān)視器仍有一個致命的缺點,即其的色域覆蓋率不高,無法將現(xiàn)場的圖像完全還原,這也是由其工作原理造成的。CRT是通過電子槍的電子束偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生色彩,而LCD則是采用二極發(fā)光管,通過RGB對不同的光亮度進行不同的組合進行顯示,目前LCD色彩并未實現(xiàn)真實的還原,其會通過其他像素或色彩進行補充,這便造成圖像的不均勻。由于當前LCD的色域覆蓋率僅為40%,這樣就無法將視頻圖像的每個像素點完全還原,而專業(yè)的CRT監(jiān)視器色域覆蓋率則為100%,因此其認為,若LCD無法解決這個缺陷,其也會被更先進的如激光、LED取代。
可視角度還需擴展
LCD監(jiān)視器的響應時間、圖像清晰度雖目前已有大幅度提升,但其的可視角度卻一直難以達到CRT的標準(LCD水平可視角一般為170°,而垂直則最多只能達到145°左右),因此不少用戶反映LCD不同角度觀看到的圖像效果不同。
針對這種情況,響石張偉解釋說:“LCD監(jiān)視器的可視范圍是由液晶分子決定,液晶分子偏轉(zhuǎn)的角度不同,所產(chǎn)生的圖像效果也不盡相同,其可視角度根據(jù)工藝先進與否有所不同,用戶在使用過程中一旦視角超出其實際可視范圍,畫面的顏色就會減退、變暗,甚至出現(xiàn)正像變成負像的情況,因此LCD監(jiān)視器的可視角度是明顯劣于CRT的地方”。
而面板廠家也在不斷研發(fā)技術(shù),以改進LCD監(jiān)視器的這種缺陷。如日立于2001年推出的平板技術(shù)——IPS技術(shù)(In-Plane Switching),通過這種技術(shù),液晶分子不管在何種狀態(tài)下始終都與屏幕平行,只是在加電/常規(guī)狀態(tài)下分子的旋轉(zhuǎn)方向有所不同,使得液晶面板的可視角度問題得到了解決,但其同時在響應時間與對比度方面存在一定問題,目前還未足夠成熟。
阻止亮度下降趨勢
LCD監(jiān)視器在實際的監(jiān)控環(huán)境中以24×7小時連續(xù)不間斷工作,因此在坊間流傳“LCD監(jiān)視器工作5000小時之后亮度將下降60%”的說法。
針對這種說法,JVC的譚耀明認為,由于LCD監(jiān)視器主要是由背光管發(fā)光,而這種燈管在長期使用后,亮度會逐漸開始降低,導致整個屏幕的亮度降低,因此一般所稱的LCD監(jiān)視器的壽命是指其內(nèi)部背光管的壽命。
但珠海石頭李繼光則認為,液晶材料是有機高分子合成材料,具有極高的純度,而液晶的驅(qū)動電壓又很低,驅(qū)動電流更是微乎極微,因此,LCD監(jiān)視器的器件劣化幾乎沒有,壽命很長,而從實際應用考察,一般使用中,除撞擊、破碎或配套件損壞外,液晶顯示器件自身的壽命終結(jié)幾乎沒有,而多數(shù)液晶監(jiān)視器中的背光管不止一個,因此不必擔心其的背光燈問題。
但珠海石頭李繼光則認為,液晶材料是有機高分子合成材料,具有極高的純度,而液晶的驅(qū)動電壓又很低,驅(qū)動電流更是微乎極微,因此,LCD監(jiān)視器的器件劣化幾乎沒有,壽命很長,而從實際應用考察,一般使用中,除撞擊、破碎或配套件損壞外,液晶顯示器件自身的壽命終結(jié)幾乎沒有,而多數(shù)液晶監(jiān)視器中的背光管不止一個,因此不必擔心其的背光燈問題。
朝向高清及網(wǎng)絡化方向發(fā)展
LCD監(jiān)視器發(fā)展至今,雖有某些缺陷尚有待解決,但整體優(yōu)勢還是高于傳統(tǒng)的CRT監(jiān)視器,較多用戶還是傾向于選用LCD監(jiān)視器。但是單一傳統(tǒng)的監(jiān)視器功能已不能完全滿足用戶日益增長的需求,因此不少廠家也開始研發(fā)新的產(chǎn)品以適應市場需求。
如英特安防已推出RS485聯(lián)網(wǎng)控制的LCD監(jiān)視器,據(jù)了解,此種聯(lián)網(wǎng)控制的監(jiān)視器每臺擁有一個RS485地址,可通過RS485總線將所有監(jiān)視器連接起來,用戶可直接通過鍵盤控制所有LCD監(jiān)視器,也可進行分別控制。廣州響石的張偉也表示,其公司研發(fā)的網(wǎng)絡型LCD監(jiān)視器,使用其公司的軟件,即可通過有線或無線的網(wǎng)絡進行信號傳輸,也可有效解決因視頻線連接造成的衰減及距離的限制。[nextpage]
另外由于目前LCD監(jiān)視器還無法真正適用于高清領(lǐng)域,因此響石公司也正在研發(fā)廣播級別的LCD監(jiān)視器,該種類型的LCD監(jiān)視器內(nèi)設一個SDI接口,前端視頻信號傳輸過來后通過MPDA編程,此種程序可將原本的并行信號轉(zhuǎn)變?yōu)榇行盘枺⑦M行“不歸0”編碼,隨后將這些信號進行放大及數(shù)據(jù)對齊,以使得輸出的信號與前端傳輸?shù)男盘柎笾孪嗤?。張偉表示,此種LCD監(jiān)視器必須與前端擁有SDI接口的攝像機一同使用,在這個過程中,信號完全沒有經(jīng)過壓縮,不會造成衰減,可將視頻圖像的分辨率、清晰度等各方面因素大幅提高,真正適用于高清領(lǐng)域。而業(yè)內(nèi)人士表示,目前前端攝像機已朝著高清方向發(fā)展,監(jiān)視器作為顯示設備也應該跟上,其也會朝著1080i的高清方向發(fā)展。
結(jié)語
雖然,在一定程度上,CRT監(jiān)視器還占據(jù)整個監(jiān)控市場的主要份額,但LCD監(jiān)視器表現(xiàn)出的“咄咄逼人”之勢也不容忽視。利貝富林子超認為,目前雖有不少用戶還習慣使用CRT監(jiān)視器,但LCD作為監(jiān)視器具有其獨特的賣點,相信在未來幾年內(nèi)會出現(xiàn)一個分水線,而LCD監(jiān)視器則必將大范圍的使用。