组合屏电视墙 - 1992年第7期

中央电视台的正大综艺节目，吸引着千千万万观众，除了节目千变万化，主持人的风采之外，引人注目的就算主持人身后的牡丹牌组合屏电视墙了。组合屏电视墙是近几年国际上新发展起来的大型显示设备。它以大的活动画面，鲜艳的色彩，清晰的图像，被广泛应用于广场、车站、机场、宾馆，剧场。特别受到电视台节目主持人的欢迎。许多较高档的歌舞厅，也开始作为上水平的设备配制。我国第一面组合屏电视墙是1987年由北京电视机厂和北京邮电学院共同研制成功的。经过几年来的研制与改进，新生产的电视墙，在技术上和性能上又有很大提高，现已达国际先进水平。

组合屏电视墙主要由信号输入系统、数据处理系统和显示系统三部分组成，以下分别作些介绍。

1．信号输入系统

信号输入系统如图1所示。它包括信号源，如录放像机、摄像机、激光视盘、图像信号发生器等。通过信号选择器，从几路信号中选择其中一路送至信号预处理器。在预处理器中，视频信号经放大、箝位、解码、同步分离电路以R、G、B、（也可用Y、R—Y、B—Y）分量信号和同步信号送给数字处理系统。此外，系统还包括字幕机、音响等，字幕机用来在原画面上叠加上文字和图形，音响则对音频信号进行放大供扬声器放音。有的系统（如牡丹电视墙）还包括一台特技控制器，以输出各种指令信号去控制数字处理系统，产生各种特技效果。

2．数字处理系统

组合屏电视墙的数字处理系统的主要功能，是对信号号预处理器送来的R、G、B或Y、B—Y、R—Y信号进行A／D转换及数据分割后，分别存入各子图像的存储器中。另一方面，在显示这幅图像时，从各子图像存储器中，同时读出数据，并以一定方式进行二维扩展，再经D／A转换成为模拟信号，分别送给各子屏幕电路，驱动各子屏幕显示。

在读出的过程中，用加长周期的方法，实现水平方向的扩展。如4×4系统中，读出周期为写入周期的4倍。垂直方向的扩展，原则上说，是靠重复读同一行数据来实现的。对于4×4系统中，同一行数据重读4次。这样，每一个像素点被放大成一个矩形块（俗称码赛克），放大越大（子屏幕越多）码赛克越明显。为了改善图像质量，通常采用行内滤波，行间内插等技术来克服码赛克效应。这样，各子画面在空间上彼此衔接构成一幅完整的大画面。

各子图像存储器（称子帧存储器）及其控制电路，是数字处理系统的关键。子帧存储器具有多种结构类型，通常采用模块式结构。对于一个n×n的电视墙，则用/n\(^{2}\)个存储模块构成一个完整帧存储器。图2示出模块式帧存储器结构（只画一半）。对R、G、B（或Y、C）则需用3N2个存储器模块。

以4×4控制器为例，说明帧存储器工作情况。一般整幅图像被分成512×512个像元（点）即每行有512个数据，共有512行有效的数据行。

图2中FM11～FM44为对应各子屏幕的存储器模块（图中仅表示一个分量），LM1—4为行缓存器。行正程时，经A／D变换的信号数据，按一定规则输入子存储器中。这时，kⅡ全关闭而kⅠ\(_{（1）}\)-（4）在控制电路的作用下分段闭合。在1—128个数据时kⅠ（1）合，以f\(_{SD}\)的速度写入行援存器LM1中；第129—256个数据时，kⅠ（2）合，存入LM2中；第257—384个数据时kⅠ\(_{（3）}\)合，存入LM3中；第385—512个数据时，kⅠ（4）合，数据存入LM4中。这就是说行正程期间一行数据分段存入LM1—4中。此时，kⅢ是闭合的，把存入FM的数据根据需要读出，送到各子屏幕电路。在行逆程期间，kⅠ\(_{（1）}\)-（4）全关闭，kⅢ全关闭，LM1—4同时读出。这时，kⅡ（1）-（4）根据行数顺序闭合。 1—128行时，kⅡ\(_{（1）}\)合，FM11同时写入1行中分段的各128个数据……。各子帧存储器，在写入数据时，原存储器的相应行的数据被新的数据代替。

下一个正程时，kⅡ全部关断，kⅢ全部打开。FM以f\(_{SD}\)／4速度读出，每行重复4次。读出的数据，经D／A转换，恢复成模拟信号，并加上同步信号后，送到各子屏幕显示电路。各子屏幕就将FM中的图像显现出来。此时，kⅠ顺序分段闭合。新的一行数据被写入LM1—4。如此一个完整的画面，被分割成块，又被拼装成一个放大的完整的图像。

数字处理系统，还可以在微电脑的控制之下，实现多种特技功能。如用电子开关，对送入子屏幕信号进行切换，就可以形成大画面和小画面同时存在的显示（画中画）。想要几个小画面都可以（不超过子屏幕数）。同时采用预先编好的程序，就可自动进行特技循环。目前，电视墙的基本特技有：大活动画面、静止画面、小画面、四分画面及其各种镜像（上下对称、左右对称或中心对称）、四画面静止、横向、纵向压缩，画中画，循环等几十种。

3．显示系统

显示系统包括：显示屏（若干彩管组成）及其附属电路，扫描电路、电源电路及电视墙支架。每一个子屏幕就是一个显示器，如图3所示。

经数字处理系统，送出的模拟R、G、B、信号，先进行箝位，其目的是恢复信号中的直流分量，使显示图像的底色一致。信号经放大后，推动各个显像管显示。统一的同步信号，则通过同步分离电路，给行场扫描电路提供同步信号，使得整个大画面保持同步。电源电路则供给每一个电路的电源。

电视墙的机架部分，是把每一个显示器都牢固而紧密地连成一体，而且有一定的承重强度。显像管之间，既不能相碰，又不能离得太远。这样，一个完整的电视墙体才能符合要求。