隨著顯控工程中信號(hào)顯示設(shè)備的發(fā)展，投影機(jī)的分辨率及亮度越來(lái)越高，對(duì)信號(hào)的要求也越來(lái)越高，而傳統(tǒng)的模擬傳輸系統(tǒng)中對(duì)信號(hào)的損失很大，造成高品質(zhì)的投影設(shè)備無(wú)法顯示高質(zhì)量的圖像，形成顯示質(zhì)量的瓶頸。當(dāng)前，信號(hào)源（如計(jì)算機(jī)）和顯示設(shè)備（如投影機(jī)）等都已經(jīng)支持?jǐn)?shù)字接口甚至只有數(shù)字接口，傳輸過(guò)程進(jìn)入數(shù)字化已成為必然趨勢(shì)。
在北京某工程中，實(shí)際采用了數(shù)字化的VGA信號(hào)（DVI-D）與光纖傳輸?shù)募夹g(shù)，使得工程的圖像質(zhì)量有了明顯的提高，為工程應(yīng)用開(kāi)拓了一種全新的思路，但也引發(fā)了許多新的問(wèn)題，本文主要針對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用所帶來(lái)的前景與以前未遇到的新的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行討論。
在這個(gè)工程中采用巴可公司的OVERVIEW CDR+67 一體化DLP背投箱， 共計(jì)8×4=32臺(tái)，其每個(gè)單元的分辨率為1400×1050，這是在國(guó)內(nèi)首次使用如此高分辨率的DLP投影顯示單元，投影單元的輸入端口全部為DVI方式，圖形控制器為巴可公司的ARGUS系統(tǒng)，該控制器將16路VGA信號(hào)、32路視頻信號(hào)進(jìn)行拼圖，并按每個(gè)單元1400×1050分辨率DVI方式輸出，形成多用戶(hù)、多協(xié)議的控制。本系統(tǒng)中有幾個(gè)比較有特點(diǎn)的應(yīng)用：
一. 關(guān)于數(shù)字化的VGA信號(hào)（DVI信號(hào)）的應(yīng)用
在本系統(tǒng)中，考慮到投影機(jī)的檔次非常高，因此對(duì)信號(hào)質(zhì)量的要求也就很高，并且該投影機(jī)的輸入端口為DVI接口，因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，采用了DVI信號(hào)方式。數(shù)字化的傳輸系統(tǒng)與模擬的傳輸系統(tǒng)相比有明顯的優(yōu)勢(shì)：
1.減少了模/數(shù)（A/D），數(shù)/模（D/A）轉(zhuǎn)換過(guò)程。在VGA信號(hào)的顯示過(guò)程中，筆記本的圖像質(zhì)量是最高的，CPU將要顯示的數(shù)據(jù)交給顯卡，顯卡經(jīng)過(guò)處理形成待顯示的圖形信號(hào)（數(shù)字信號(hào)）直接驅(qū)動(dòng)LCD屏，形成筆記本的顯示，這是最“原裝”的信號(hào)，未經(jīng)任何處理和損失。將圖形信號(hào)（數(shù)字）經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換后，形成RGBHV信號(hào)，此時(shí)的信號(hào)經(jīng)過(guò)了D/A轉(zhuǎn)換，造成了如帶寬、信噪比等方面的損失。傳輸?shù)竭_(dá)顯示設(shè)備時(shí)還需再經(jīng)過(guò)A/D過(guò)程，重新生成數(shù)字信號(hào)，驅(qū)動(dòng)LCD等設(shè)備，又造成了A/D過(guò)程的損失。將圖形信號(hào)（數(shù)字）經(jīng)過(guò)并/串轉(zhuǎn)換，形成DVI信號(hào)，是未經(jīng)損失的，通過(guò)數(shù)字化傳輸?shù)竭_(dá)顯示設(shè)備時(shí)只需再經(jīng)串/并轉(zhuǎn)換，可直接驅(qū)動(dòng)LCD等設(shè)備，這個(gè)過(guò)程中未經(jīng)過(guò)A/D、D/A過(guò)程，也未造成信號(hào)損失，這使得投影機(jī)的圖像質(zhì)量與筆記本液晶屏的圖像一樣。
2.
減少了信號(hào)在傳輸過(guò)程中的損失。模擬信號(hào)在傳輸中，由于傳輸系統(tǒng)的幅頻持性和群延時(shí)持性，高低頻干擾，電源地線干擾及反射等影響，信號(hào)損失嚴(yán)重，利用比較好的電纜50米后帶寬能保證到100MHZ已經(jīng)很困難。工程中解決和處理以上問(wèn)題的難度很大，有些甚至是無(wú)法解決的。但數(shù)字信號(hào)就不存在這些問(wèn)題，數(shù)字傳輸?shù)淖畲髢?yōu)點(diǎn)在于抗干擾能力強(qiáng)及可重建再生，簡(jiǎn)單地講，就是只要保證傳輸過(guò)程中，“0”、“1”沒(méi)有發(fā)生錯(cuò)誤，收端的信號(hào)就是正確的和無(wú)損的，很多在模擬傳輸中難解決的問(wèn)題在數(shù)字化的傳輸過(guò)程中不存在這種“概念”，是從根本上解決的方案，可保證到達(dá)投影設(shè)備的信號(hào)與筆記本屏的信號(hào)一樣，可完全發(fā)揮顯示設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，明顯提高了整個(gè)系統(tǒng)的顯示質(zhì)量。
本案中，由于矩陣是模擬方式的，目前尚無(wú)這么大規(guī)模的DVI信號(hào)矩陣面世，因此存在著VGA與DVI之間的轉(zhuǎn)換。計(jì)算機(jī)輸出，利用其DVI端口，將數(shù)字信號(hào)引到矩陣（解決這一段傳輸過(guò)程中的問(wèn)題）后，將DVI信號(hào)轉(zhuǎn)為VGA信號(hào)進(jìn)入矩陣切換器。數(shù)字傳輸后的信號(hào)質(zhì)量上可以有較大的提高，過(guò)去模擬傳輸時(shí)常見(jiàn)到的拖尾，模糊和重影等問(wèn)題不會(huì)出現(xiàn)。從信號(hào)轉(zhuǎn)換上，也只是完成一次D/A過(guò)程，與計(jì)算機(jī)利用模擬口輸出時(shí)的D/A過(guò)程一樣，并未造成新的損失。由矩陣輸出后，因?yàn)榫嚯x很近，就利用模擬方式將VGA信號(hào)引到圖形控制器，進(jìn)入圖形控制器的A/D過(guò)程。這樣的優(yōu)點(diǎn)是在不增加圖像質(zhì)量損失（增加A/D、D/A次數(shù)）的情況下，解決了長(zhǎng)距離的信號(hào)傳輸，效果是比較明顯的，當(dāng)然如果矩陣也是DVI的，直接將DVI信號(hào)引到圖形控制器就可減少一次A/D和D/A的過(guò)程，圖像質(zhì)量會(huì)更好，這個(gè)問(wèn)題會(huì)在下面討論。
在監(jiān)示通道中，將矩陣輸出的VGA信號(hào)直接接到大屏，但由于大屏只有DVI輸入接口。因此也要對(duì)VGA信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為DVI信號(hào)，這其中存在著一次A/D的過(guò)程，但整體上講，以DVI信號(hào)進(jìn)入投影機(jī)，與利用模擬方式進(jìn)入相比同樣也只存在一次A/D和D/A的過(guò)程，對(duì)圖像未造成新的損失。
二. 關(guān)于光纖傳輸?shù)膽?yīng)用
數(shù)字化的VGA信號(hào)（DVI）與模擬信號(hào)相比優(yōu)勢(shì)是明顯的，但也有其特殊之處，由于DVI信號(hào)碼流太快（1.65Gbs），在傳輸過(guò)程中困難較多。按目前正常情況，DVI電纜只能傳輸7米，再長(zhǎng)時(shí)就需要加轉(zhuǎn)發(fā)器（Repeater）了，長(zhǎng)線傳輸就是個(gè)大問(wèn)題了。在VGA方式時(shí)，用高品質(zhì)電纜和好的長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器，可傳輸300米左右（1280×1024，圖像質(zhì)量基本滿(mǎn)意）。在DVI方式下，用電信號(hào)的方式傳輸此距離要選用好的DVI電纜（不便宜的）和多級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)器（Repeater），代價(jià)就太大了。同時(shí)對(duì)VGA信號(hào)而言，再長(zhǎng)的距離（如公里一級(jí)）也無(wú)法辦到，因此光纖傳輸就成為明智的選擇。光纖傳輸?shù)淖畲髢?yōu)勢(shì)在于，1. 解決長(zhǎng)距離或超長(zhǎng)距離（幾十公里）的VGA信號(hào)傳輸，而且是無(wú)損的傳輸，這使得過(guò)去許多工程當(dāng)中極難解決的問(wèn)題得以合理解決，極大地?cái)U(kuò)展了應(yīng)用范圍，使得如：機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、體育中心、商場(chǎng)、高速公路等大型場(chǎng)合的VGA信號(hào)的傳輸?shù)靡詫?shí)現(xiàn)；2. 在許多特定場(chǎng)合，如電磁環(huán)境很不好的場(chǎng)合，如：軍艦、變電站、發(fā)電站等。光纖傳輸?shù)目垢蓴_特點(diǎn)得以充分發(fā)揮，擴(kuò)展了VGA信號(hào)傳輸應(yīng)用的范圍。3. 全數(shù)字，全光纖的思維模式與傳統(tǒng)的模擬電纜的模式相比，其優(yōu)點(diǎn)是不言而喻的，也必定會(huì)帶來(lái)很多的新的機(jī)會(huì)和增長(zhǎng)點(diǎn)，這是已經(jīng)得到證實(shí)的。4. 在許多場(chǎng)合下，數(shù)字光纖模式的綜合成本可與模擬、電纜模式相比，甚至可能還要低一些，這為以后的大量應(yīng)用提供了可能。在本案中，由計(jì)算機(jī)到矩陣是DVI信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸，從成本上考慮，以50米為例DVI電纜的價(jià)格在40元/米左右，按每7米加一級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)器（Repeater）考慮，每級(jí)在400$左右，50米時(shí)成本在2800$+2000RMB，距離加大，成本會(huì)進(jìn)一步加大。如果采用光纖傳輸方式，光纖價(jià)格3—4元/米左右，基本不用考慮，一對(duì)光收/發(fā)器以多模傳輸為例，純數(shù)字的報(bào)價(jià)1.0萬(wàn)RMB；純模擬的報(bào)價(jià)1.8萬(wàn)RMB；一端數(shù)字一端模擬1.4萬(wàn)RMB，單模傳輸要貴一些，50米光纖考慮到接頭等因素，成本不到0.05萬(wàn)RMB，光纖傳輸?shù)姆绞綇某杀旧弦呀?jīng)和電纜傳輸?shù)姆绞娇杀�，甚至光纖傳輸?shù)某杀緯?huì)更低，并且用戶(hù)會(huì)對(duì)光纖傳輸?shù)募夹g(shù)方案非常欣賞，因此從計(jì)算機(jī)的DVI輸出到矩陣入口的VGA輸入這一過(guò)程中采用了北京利國(guó)公司的數(shù)字入模式出的光纖傳輸產(chǎn)品，從矩陣到16層采用了模式進(jìn)模擬出的光傳輸產(chǎn)品。從現(xiàn)場(chǎng)90余套光纖收/發(fā)的使用中未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，完全可以進(jìn)入實(shí)用化階段。該系列產(chǎn)品的核心是DVI的光傳輸，輸入、輸出接口可根據(jù)需要決定是數(shù)字的還是模擬的。該產(chǎn)品工作頻率為1310nm，目前采用四芯傳輸，單模/多模方式可選，傳輸距離>500米（多模）。
該系統(tǒng)在實(shí)際工作中也發(fā)現(xiàn)了一些前所未遇的技術(shù)問(wèn)題。
一. 關(guān)于數(shù)字化矩陣
在系統(tǒng)介紹中不難發(fā)現(xiàn)，本系統(tǒng)技術(shù)上有一大遺憾，就是在工程中采用的矩陣仍是模擬方式的，如果該矩陣是DVI的，那么就可使DVI信號(hào)直接接入大屏或圖形控制器，這樣可減少所有A/D與D/A的過(guò)程，可再進(jìn)一步提高顯示質(zhì)量，考慮到價(jià)格因素和技術(shù)因素，目前還只能采用模擬方式，所幸的是北京利國(guó)公司預(yù)計(jì)在今年六月份推出DVI的矩陣，那時(shí)就有可能推出全數(shù)字化的應(yīng)用系統(tǒng)，這在國(guó)際上也是先進(jìn)的。
二. 中短距離的DVI傳輸
在光傳輸應(yīng)用介紹中可看到，DVI信號(hào)的電纜傳輸目前成本較高，而光纖傳輸主要在長(zhǎng)距離和超長(zhǎng)距離時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯，在幾十米~一百米之間內(nèi)能否有低成本的傳輸方案，這就要求一方面降低電纜的成本，使其可與普通電纜相比，另一方面就是降低轉(zhuǎn)發(fā)器成本，加大轉(zhuǎn)發(fā)器的可延長(zhǎng)距離。目前利國(guó)公司正在研制長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)發(fā)器（一段轉(zhuǎn)發(fā)可達(dá)到30米左右），如果以上問(wèn)題能夠解決，DVI的應(yīng)用會(huì)出現(xiàn)新局面。
資料來(lái)源：
北京市利國(guó)電子技術(shù)有限公司
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