立足實(shí)際建設(shè)大屏顯示系統(tǒng)
——孝感日報(bào)全媒體中心大屏可視化建設(shè)實(shí)踐

胡紅波

（孝感日報(bào)傳媒集團(tuán)，湖北 孝感 432000）

導(dǎo)語

隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，新興媒體的新技術(shù)應(yīng)用日新月異，新興媒體發(fā)展迅猛。面對新興媒體的激烈競爭，報(bào)社作為傳統(tǒng)主流媒體，必須大力發(fā)展新興媒體，加快推動傳統(tǒng)紙媒與新興媒體的融合。[1]孝感日報(bào)傳媒集團(tuán)，近年來根據(jù)報(bào)社實(shí)際，制定全媒體融合系統(tǒng)建設(shè)總體方案，逐步實(shí)施，分期建設(shè)，推動新媒體建設(shè)和媒體融合。在2015年建成的全媒體采編系統(tǒng)一期項(xiàng)目、2017年建成的全媒體采編系統(tǒng)二期項(xiàng)目基礎(chǔ)上，于2019年建設(shè)全媒體中心，更新建設(shè)全媒體融合信息系統(tǒng)最新3.0版，在全媒體報(bào)道指揮中心統(tǒng)一進(jìn)行全媒體的策劃、采集、編輯、發(fā)布、分析。[2]還根據(jù)報(bào)社實(shí)際和業(yè)務(wù)場景顯示需要，結(jié)合拼接控制操作等，建設(shè)了全媒體中心的大屏顯示系統(tǒng)。

1. 大屏拼接顯示器

全媒體中心通過各種場景展示、應(yīng)用呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一策劃報(bào)道、聚合滾動傳播，需要大屏幕拼接顯示支持。目前，用于全媒體中心的大屏拼接顯示單元主要有PDP等離子、背投DLP、小間距LED、LCD液晶顯示器4種，原理及特點(diǎn)如下。需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

1.1 PDP等離子單元拼接

PDP（Plasma Display Panel）等離子顯示原理，是一種利用氣體放電的自發(fā)光顯示技術(shù)。氣體等離子體放電產(chǎn)生紫外線，紫外線激發(fā)熒光屏，熒光屏發(fā)射出可見光，顯示出圖像。

使用PDP等離子顯示拼接，特點(diǎn)為：①單屏均勻度高。 ②安裝初期亮度高。 ③等離子管的設(shè)計(jì)，對比度高，灰度豐富，色彩還原性好，圖像非常清晰細(xì)膩。 ④等離子顯示屏耗電極高。⑤亮度衰減快，使用5000小時(shí)-10000小時(shí)后，亮度降低一半。⑥相同位置長時(shí)間顯示靜止圖像，有灼傷。⑦拼接拼縫在1毫米-2毫米。

1.2 背投DLP單元拼接

背投DLP（Digital Lighting Progress）顯示原理，是數(shù)字光處理，應(yīng)用數(shù)字微鏡晶片（DMD，Digital Microirror Device）做主要關(guān)鍵元件，把影像訊號經(jīng)過數(shù)字光學(xué)處理，然后把光投影出來。使用背投DLP顯示拼接，特點(diǎn)為：①數(shù)字化顯示亮度衰減慢。②像素點(diǎn)縫隙小，圖像細(xì)膩。③基本無灼傷，適合長時(shí)間顯示靜態(tài)圖像。④亮度相對較低，拼接較多時(shí)會出現(xiàn)亮度不均，亮度均勻性要定期調(diào)試。⑤拼接單元拼縫較小，拼縫可以做到0.3毫米-1毫米。⑥功耗較大，后期維護(hù)成本高。⑦價(jià)格相對較高。

1.3 小間距LED單元拼接

小間距LED顯示原理，是采用像素級的點(diǎn)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對顯示屏像素單位的亮度、色彩的還原性和統(tǒng)一性的狀態(tài)管控。小間距LED顯示屏是指LED點(diǎn)間距在P2.5以下的室內(nèi)LED顯示屏，主要包括P2.5、P2.0、P1.8、P1.5等LED顯示屏產(chǎn)品。使用小間距LED顯示拼接，特點(diǎn)為：①無拼縫，亮度均勻性好，圖像整屏效果好。②色彩飽和度高，顏色鮮艷。③亮度高，近看刺眼，適合遠(yuǎn)距離觀看。④點(diǎn)距較大的單元近看顆粒感重。⑤點(diǎn)距較小的單元價(jià)格相對較高。

1.4 LCD液晶顯示器單元拼接

LCD液晶顯示原理，液晶是介于液體和固體之間的物質(zhì)，本身不發(fā)光，投影利用液晶的光電效應(yīng)，通過影響液晶的透光率或反射率，產(chǎn)生不同灰度層次及顏色的圖像。

使用LCD液晶顯示拼接，特點(diǎn)為：①點(diǎn)對點(diǎn)成像精度較高，分辨率較高。②亮度較高，畫面亮度均勻。③色彩飽和度較高，畫面細(xì)膩。④能耗較低。⑤適合近距離、中等距離觀看。⑥壽命較長一般可正常工作 5 萬小時(shí)以上。⑦后期維護(hù)成本較低。⑧價(jià)格相對較低。⑨不能無縫拼接，有較大拼接縫，主要有三種拼縫分別為3.5毫米和1.8毫米、1.7毫米。

1.5 根據(jù)實(shí)際選擇拼接顯示器

以上4種大屏拼接顯示器，各有特點(diǎn)，在媒體的全媒體中心建設(shè)中都有應(yīng)用。孝感日報(bào)傳媒集團(tuán)，根據(jù)自身實(shí)際，結(jié)合對文字、圖像、視頻多信號顯示需要，近距離、中等距離觀看的場景需要，綜合考慮性價(jià)比及媒體應(yīng)用案例，選擇LCD液晶顯示拼接，選擇18塊拼縫為1.8毫米的55寸LCD液晶顯示拼接單元。

2. 大屏拼接控制系統(tǒng)

全媒體中心通過大屏拼接控制系統(tǒng)，對各種場景展示、應(yīng)用呈現(xiàn)的視頻顯示信號進(jìn)行分配、切換、處理，對圖像顯示參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整，對輸入信號進(jìn)行分割、拼接和全屏等多種形式顯示。目前，用于大屏幕顯示系統(tǒng)的拼接控制系統(tǒng)，按控制方式可分為集中式拼接控制與分布式拼接控制兩大類。

2.1 集中式拼接控制

集中式拼接控制有PC架構(gòu)和純硬件兩類。

PC架構(gòu)集中式拼接控制原理，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為主體，一臺高性能的PC主機(jī)，插入多塊采集卡接入各種視頻信號，使用多頭顯卡、多屏卡，實(shí)現(xiàn)大屏拼接，完成多屏輸出顯示，圖像處理主要由CPU完成，數(shù)據(jù)交換設(shè)備為電腦主板，傳輸數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為數(shù)據(jù)塊，每次都從圖像中取出一塊塊進(jìn)行突發(fā)傳輸，也有用顯卡進(jìn)行計(jì)算的。特點(diǎn)為：①穩(wěn)定性一般。②拼接路數(shù)較少，一般不超過16進(jìn)16出。③數(shù)據(jù)傳輸延遲相對大些，一般100毫秒。④分辨率高清，可軟件方式支持超高分辨率。⑤數(shù)據(jù)傳輸無壓縮。

純硬件集中式拼接控制原理，通過采集板、硬件電路將采集到的圖像高速串行化，經(jīng)拼接處理，通過背板上的高速串行芯片將圖像分發(fā)到各個(gè)輸出板卡顯示。數(shù)據(jù)交換設(shè)備為自定義高速串行總線交換板，傳輸數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為全幀切換，圖像傳輸以幀為單位。特點(diǎn)為：①穩(wěn)定性高。②拼接路數(shù)，一般不超過72進(jìn)72出。③數(shù)據(jù)傳輸延遲相對小些，一般60毫秒。④分辨率高清，可硬件方式支持超高分辨率。⑤數(shù)據(jù)傳輸無壓縮。

2.2 分布式拼接控制

分布式拼接控制有純硬件、嵌入式CPU、PC架構(gòu)三類。

硬件分布式拼接控制原理，在圖像采集節(jié)點(diǎn)端，將圖像分解成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，在圖像輸出節(jié)點(diǎn)，將網(wǎng)絡(luò)包合并成圖像。數(shù)據(jù)交換設(shè)備為網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。特點(diǎn)為：①穩(wěn)定性高。②拼接路數(shù)，取決于交換機(jī)。③數(shù)據(jù)傳輸延遲相對小些，一般70ms。④分辨率高清，可軟件、硬件方式支持超高分辨率。⑤數(shù)據(jù)傳輸無壓縮或無損壓縮。

嵌入式CPU分布式拼接控制原理，在圖像采集端將圖像轉(zhuǎn)換成H.264碼流，在圖像輸出端將H.264碼流轉(zhuǎn)換成視頻輸出。數(shù)據(jù)交換設(shè)備為網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。特點(diǎn)為：①穩(wěn)定性一般。②拼接路數(shù)，取決于交換機(jī)。③數(shù)據(jù)傳輸延遲相對大些，一般500毫秒。④分辨率高清，可軟件、硬件方式支持超高分辨率。⑤數(shù)據(jù)傳輸壓縮采用H.264碼流。

PC架構(gòu)分布式拼接控制原理，輸入節(jié)點(diǎn)機(jī)通過插入采集卡采集圖像，通過VNC方式分發(fā)到各個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)機(jī)顯示。數(shù)據(jù)交換設(shè)備為網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。特點(diǎn)為：①穩(wěn)定性一般。②拼接路數(shù)，取決于交換機(jī)。③數(shù)據(jù)傳輸延遲相對大些，一般100毫秒。④分辨率高清，可用軟件方式支持超高分辨率。⑤數(shù)據(jù)傳輸壓縮采用H.264碼流。

2.3 根據(jù)實(shí)際選擇拼接控制

孝感日報(bào)傳媒集團(tuán)，根據(jù)應(yīng)用實(shí)際，結(jié)合視頻信號輸入輸出路數(shù)顯示需要及場景布局控制方便快捷需要，綜合考慮選擇純硬件集中拼接控制，選擇16路信號進(jìn)20路信號出的硬件拼接控制機(jī)。

3. 顯示信號源及接入操作控制

需要根據(jù)場景顯示需要，接入顯示各種信號源，并對信號源進(jìn)行操作控制。

3.1 顯示信號源

顯示信號源，主要有電腦顯示輸出信號，手機(jī)、機(jī)頂盒等設(shè)備顯示輸出信號、視頻輸出信號。

3.2 顯示信號源接入及操作控制

為了顯示多個(gè)場景，顯示信號源有多種接入。一是每臺電腦顯示輸出1路信號，使用多臺電腦實(shí)現(xiàn)輸出多路信號，通過視頻線接入信號。二是只使用1臺電腦，電腦安裝多屏顯卡，顯示輸出多路信號，通過視頻線接入信號。三是電腦或手機(jī)等移動終端設(shè)備，通過投屏接入顯示信號。四是對機(jī)頂盒等設(shè)備顯示輸出信號、視頻輸出信號，通過視頻線接入信號。

對以上接入信號，可以直接接到拼接控制設(shè)備上，或者先作為輸入信號接到操作控制設(shè)備，再將操作控制設(shè)備的輸出信號，接到拼接控制設(shè)備上。拼接控制設(shè)備和操作控制設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。

3.3 根據(jù)需要接入信號操作控制

孝感日報(bào)傳媒集團(tuán)，根據(jù)報(bào)社實(shí)際和工作需要，進(jìn)行設(shè)計(jì)接入信號及操作控制。一是拼接控制設(shè)備16路信號輸入，使用8臺微型電腦提供8個(gè)場景顯示信號，使用1臺工作站提供4個(gè)場景顯示信號，使用2個(gè)投屏設(shè)備提供2個(gè)場景信號，另有2個(gè)場景信號用于視頻。二是將8臺微型電腦的8個(gè)顯示信號，先接入到KVM矩陣控制設(shè)備，矩陣設(shè)備的輸出信號接到拼接控制設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)這8路信號更方便、更快捷地遠(yuǎn)程操作。三是將工作站的4個(gè)顯示信號直接接到拼接控制設(shè)備上，在工作站上安裝遠(yuǎn)程控制設(shè)備，方便進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。四是將2路投屏控制信號及2路視頻信號直接接到拼接控制設(shè)備上。五是拼接控制設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)操作控制。KVM矩陣操作控制界面如下圖。

圖1 KVM矩陣操作控制圖

4. 大屏拼接布局及顯示場景設(shè)計(jì)

根據(jù)業(yè)務(wù)需要，確定大屏拼接布局及顯示場景設(shè)計(jì)。

4.1 大屏拼接布局

大屏拼接布局，需要結(jié)合現(xiàn)場空間情況和業(yè)務(wù)場景顯示需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，使用較多的是2行多列和3行多列。孝感日報(bào)傳媒集團(tuán)，一是根據(jù)報(bào)社融媒體中心現(xiàn)場空間情況，拼接寬度大于6塊不宜。二是根據(jù)業(yè)務(wù)場景顯示情況，拼接高度低于3塊不宜。因此大屏布局設(shè)計(jì)為3行6列。

4.2 大屏顯示場景

孝感日報(bào)傳媒集團(tuán)大屏顯示場景，一是新聞采編業(yè)務(wù)監(jiān)控，有線索事件地圖、采訪人員地圖、部門最新報(bào)題、部門最新選題、定稿會內(nèi)容、稿源中心最新稿件、部門實(shí)時(shí)稿件、新華社已選電稿、版面進(jìn)度、視頻連線等；二是大數(shù)據(jù)新聞傳播分析，有領(lǐng)導(dǎo)活動、專題新聞、地域最新熱點(diǎn)、互聯(lián)網(wǎng)最新熱點(diǎn)、全網(wǎng)熱搜詞、快訊播報(bào)、微信熱點(diǎn)、微博熱點(diǎn)、報(bào)社新媒體影響力展示、運(yùn)營分析、傳播地圖、區(qū)縣新聞、本地新媒體、網(wǎng)站發(fā)稿、同城微博、同城微信、區(qū)域網(wǎng)站、數(shù)字報(bào)對比。三是報(bào)社拍攝制作視頻、視頻直播等。

4.3 大屏顯示場景模板

根據(jù)大屏顯示的業(yè)務(wù)需要，設(shè)計(jì)顯示場景的模板。主要設(shè)計(jì)有以下幾種：一是18（3×6）塊拼接屏的全屏1路輸出顯示模板。二是2個(gè)9（3×3）塊拼接屏的2路輸出顯示模板。三是上面3個(gè)4（2×2）塊、下面6個(gè)1（1×1）塊拼接屏的9路輸出顯示模板。四是左上1個(gè)4（2×2）塊、左下2個(gè)1（1×1）塊、中間1個(gè)9（3×3）塊、右邊3個(gè)1（1×1）塊拼接屏的7路輸出顯示模板。根據(jù)采前會、編前會等需要，使用以上場景模板等，進(jìn)行大屏顯示。拼接控制機(jī)操作控制界面如下圖。

圖2 拼接控制操作圖

5.大屏可視化配套音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)

作為全媒體報(bào)道指揮中心，大屏可視化系統(tǒng)還需要配套音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)。孝感日報(bào)社選擇配備了相應(yīng)的1臺音頻處理器，2臺功放設(shè)備，1對主音箱、6個(gè)吸頂音箱，1對手持無線話筒、4個(gè)無線會議話筒等設(shè)備，滿足音頻擴(kuò)聲需要。

全媒體中心大屏可視化及音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下。

圖3 大屏可視化及音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)拓?fù)鋱D

6. 大屏可視化系統(tǒng)應(yīng)用效果較好

孝感日報(bào)全媒體中心融合信息系統(tǒng)、大屏顯示系統(tǒng)，于2019年9月建成投入使用，通過新聞業(yè)務(wù)會策劃分析使用、重大新聞報(bào)道指揮使用、網(wǎng)絡(luò)直播互動使用等，大屏可視化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了較好的應(yīng)用效果。

6.1 新聞報(bào)道統(tǒng)籌策劃可視化效果好

孝感日報(bào)社每周一的總編擴(kuò)大會，每天的采前會、編前會及不定期的新聞專題會，可通過運(yùn)用大屏可視化系統(tǒng)，對新聞采編生產(chǎn)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)監(jiān)控，對新聞報(bào)道傳播效果進(jìn)行分析，對新聞報(bào)道進(jìn)行全媒體統(tǒng)籌策劃，新聞報(bào)題選題、記者采訪任務(wù)落實(shí)情況、稿件編輯發(fā)布進(jìn)度、作品傳播效果，都可以實(shí)時(shí)直觀展示，應(yīng)用的全媒體策劃可視化效果較好。

6.2 重大報(bào)道全媒體統(tǒng)一指揮效果好

對重大報(bào)道，孝感日報(bào)社一般安排多路記者采訪，進(jìn)行全媒體發(fā)布。全媒體中心與前方多路記者視頻連線，進(jìn)行全媒體統(tǒng)一報(bào)道指揮。全媒體中心開啟大屏可視化系統(tǒng)，在采訪人員地圖中選取記者呼叫，與記者的移動采編客戶端連接，進(jìn)行視頻連線，指導(dǎo)前方記者采訪、編輯、發(fā)布，指導(dǎo)后方編輯、發(fā)布，指導(dǎo)前后方聯(lián)動，報(bào)社全媒體融合發(fā)布，實(shí)現(xiàn)較好的全媒體統(tǒng)一指揮效果。

6.3 網(wǎng)絡(luò)直播全媒體融合互動效果好

網(wǎng)絡(luò)直播活動要根據(jù)需要選擇場地，對需要在孝感日報(bào)社主辦的大型網(wǎng)絡(luò)直播活動，一般在報(bào)社全媒體中心進(jìn)行?；趫?bào)社大屏可視化系統(tǒng)和全媒體融合系統(tǒng)，利用央媒、省媒及商業(yè)網(wǎng)絡(luò)直播平臺，與本地市直及縣市區(qū)機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、商家合作，進(jìn)行全媒體網(wǎng)絡(luò)視頻直播，如網(wǎng)絡(luò)直播就業(yè)招聘會、網(wǎng)絡(luò)直播特產(chǎn)帶貨、網(wǎng)絡(luò)直播旅游推介、網(wǎng)絡(luò)直播就醫(yī)指南等等，報(bào)社全媒互動，線上線下互動，達(dá)到較好的全媒體融合互動效果。

結(jié)語

由于立足報(bào)社實(shí)際建設(shè)全媒體中心大屏顯示系統(tǒng)，孝感日報(bào)社大屏可視化系統(tǒng)投入使用后正常運(yùn)行，操作方便快捷，大屏拼接顯示達(dá)到業(yè)務(wù)場景呈現(xiàn)要求，滿足報(bào)社全媒體報(bào)道指揮大屏顯示需要，實(shí)現(xiàn)了較好的應(yīng)用效果。全媒體中心大屏可視化等信息化系統(tǒng)的應(yīng)用，為孝感日報(bào)社全媒體新聞宣傳報(bào)道和全媒體智慧信息服務(wù)提供了重要的技術(shù)支撐平臺，為孝感日報(bào)社在全媒體時(shí)代加快推動媒體融合發(fā)展發(fā)揮了重要作用。