立足實際建設大屏顯示系統
——孝感日報全媒體中心大屏可視化建設實踐

胡紅波

（孝感日報傳媒集團，湖北 孝感 432000）

導語

隨著信息網絡技術的快速發展，新興媒體的新技術應用日新月異，新興媒體發展迅猛。面對新興媒體的激烈競爭，報社作為傳統主流媒體，必須大力發展新興媒體，加快推動傳統紙媒與新興媒體的融合。[1]孝感日報傳媒集團，近年來根據報社實際，制定全媒體融合系統建設總體方案，逐步實施，分期建設，推動新媒體建設和媒體融合。在2015年建成的全媒體采編系統一期項目、2017年建成的全媒體采編系統二期項目基礎上，于2019年建設全媒體中心，更新建設全媒體融合信息系統最新3.0版，在全媒體報道指揮中心統一進行全媒體的策劃、采集、編輯、發布、分析。[2]還根據報社實際和業務場景顯示需要，結合拼接控制操作等，建設了全媒體中心的大屏顯示系統。

1. 大屏拼接顯示器

全媒體中心通過各種場景展示、應用呈現，實現統一策劃報道、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，原理及特點如下。需要根據實際情況進行選擇。

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光顯示技術。氣體等離子體放電產生紫外線，紫外線激發熒光屏，熒光屏發射出可見光，顯示出圖像。

使用PDP等離子顯示拼接，特點為：①單屏均勻度高。 ②安裝初期亮度高。 ③等離子管的設計，對比度高，灰度豐富，色彩還原性好，圖像非常清晰細膩。 ④等離子顯示屏耗電極高。⑤亮度衰減快，使用5000小時-10000小時后，亮度降低一半。⑥相同位置長時間顯示靜止圖像，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，是數字光處理，應用數字微鏡晶片（DMD，Digital Microirror Device）做主要關鍵元件，把影像訊號經過數字光學處理，然后把光投影出來。使用背投DLP顯示拼接，特點為：①數字化顯示亮度衰減慢。②像素點縫隙小，圖像細膩。③基本無灼傷，適合長時間顯示靜態圖像。④亮度相對較低，拼接較多時會出現亮度不均，亮度均勻性要定期調試。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，后期維護成本高。⑦價格相對較高。

1.3 小間距LED單元拼接

小間距LED顯示原理，是采用像素級的點控技術，實現對顯示屏像素單位的亮度、色彩的還原性和統一性的狀態管控。小間距LED顯示屏是指LED點間距在P2.5以下的室內LED顯示屏，主要包括P2.5、P2.0、P1.8、P1.5等LED顯示屏產品。使用小間距LED顯示拼接，特點為：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，適合遠距離觀看。④點距較大的單元近看顆粒感重。⑤點距較小的單元價格相對較高。

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，本身不發光，投影利用液晶的光電效應，通過影響液晶的透光率或反射率，產生不同灰度層次及顏色的圖像。

使用LCD液晶顯示拼接，特點為：①點對點成像精度較高，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 萬小時以上。⑦后期維護成本較低。⑧價格相對較低。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 根據實際選擇拼接顯示器

以上4種大屏拼接顯示器，各有特點，在媒體的全媒體中心建設中都有應用。孝感日報傳媒集團，根據自身實際，結合對文字、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，綜合考慮性價比及媒體應用案例，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

全媒體中心通過大屏拼接控制系統，對各種場景展示、應用呈現的視頻顯示信號進行分配、切換、處理，對圖像顯示參數進行設置和調整，對輸入信號進行分割、拼接和全屏等多種形式顯示。目前，用于大屏幕顯示系統的拼接控制系統，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架構和純硬件兩類。

PC架構集中式拼接控制原理，以計算機系統作為主體，一臺高性能的PC主機，插入多塊采集卡接入各種視頻信號，使用多頭顯卡、多屏卡，實現大屏拼接，完成多屏輸出顯示，圖像處理主要由CPU完成，數據交換設備為電腦主板，傳輸數據結構為數據塊，每次都從圖像中取出一塊塊進行突發傳輸，也有用顯卡進行計算的。特點為：①穩定性一般。②拼接路數較少，一般不超過16進16出。③數據傳輸延遲相對大些，一般100毫秒。④分辨率高清，可軟件方式支持超高分辨率。⑤數據傳輸無壓縮。

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，經拼接處理，通過背板上的高速串行芯片將圖像分發到各個輸出板卡顯示。數據交換設備為自定義高速串行總線交換板，傳輸數據結構為全幀切換，圖像傳輸以幀為單位。特點為：①穩定性高。②拼接路數，一般不超過72進72出。③數據傳輸延遲相對小些，一般60毫秒。④分辨率高清，可硬件方式支持超高分辨率。⑤數據傳輸無壓縮。

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架構三類。

硬件分布式拼接控制原理，在圖像采集節點端，將圖像分解成網絡數據包，在圖像輸出節點，將網絡包合并成圖像。數據交換設備為網絡交換機。特點為：①穩定性高。②拼接路數，取決于交換機。③數據傳輸延遲相對小些，一般70ms。④分辨率高清，可軟件、硬件方式支持超高分辨率。⑤數據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換成H.264碼流，在圖像輸出端將H.264碼流轉換成視頻輸出。數據交換設備為網絡交換機。特點為：①穩定性一般。②拼接路數，取決于交換機。③數據傳輸延遲相對大些，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數據傳輸壓縮采用H.264碼流。

PC架構分布式拼接控制原理，輸入節點機通過插入采集卡采集圖像，通過VNC方式分發到各個輸出節點機顯示。數據交換設備為網絡交換機。特點為：①穩定性一般。②拼接路數，取決于交換機。③數據傳輸延遲相對大些，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數據傳輸壓縮采用H.264碼流。

2.3 根據實際選擇拼接控制

孝感日報傳媒集團，根據應用實際，結合視頻信號輸入輸出路數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20路信號出的硬件拼接控制機。

3. 顯示信號源及接入操作控制

需要根據場景顯示需要，接入顯示各種信號源，并對信號源進行操作控制。

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、機頂盒等設備顯示輸出信號、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，使用多臺電腦實現輸出多路信號，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。三是電腦或手機等移動終端設備，通過投屏接入顯示信號。四是對機頂盒等設備顯示輸出信號、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備上，或者先作為輸入信號接到操作控制設備，再將操作控制設備的輸出信號，接到拼接控制設備上。拼接控制設備和操作控制設備可以實現遠程操作。

3.3 根據需要接入信號操作控制

孝感日報傳媒集團，根據報社實際和工作需要，進行設計接入信號及操作控制。一是拼接控制設備16路信號輸入，使用8臺微型電腦提供8個場景顯示信號，使用1臺工作站提供4個場景顯示信號，使用2個投屏設備提供2個場景信號，另有2個場景信號用于視頻。二是將8臺微型電腦的8個顯示信號，先接入到KVM矩陣控制設備，矩陣設備的輸出信號接到拼接控制設備上，實現這8路信號更方便、更快捷地遠程操作。三是將工作站的4個顯示信號直接接到拼接控制設備上，在工作站上安裝遠程控制設備，方便進行遠程操作。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備上。五是拼接控制設備，通過網絡操作控制。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計

根據業務需要，確定大屏拼接布局及顯示場景設計。

4.1 大屏拼接布局

大屏拼接布局，需要結合現場空間情況和業務場景顯示需要進行設計，使用較多的是2行多列和3行多列。孝感日報傳媒集團，一是根據報社融媒體中心現場空間情況，拼接寬度大于6塊不宜。二是根據業務場景顯示情況，拼接高度低于3塊不宜。因此大屏布局設計為3行6列。

4.2 大屏顯示場景

孝感日報傳媒集團大屏顯示場景，一是新聞采編業務監控，有線索事件地圖、采訪人員地圖、部門最新報題、部門最新選題、定稿會內容、稿源中心最新稿件、部門實時稿件、新華社已選電稿、版面進度、視頻連線等；二是大數據新聞傳播分析，有領導活動、專題新聞、地域最新熱點、互聯網最新熱點、全網熱搜詞、快訊播報、微信熱點、微博熱點、報社新媒體影響力展示、運營分析、傳播地圖、區縣新聞、本地新媒體、網站發稿、同城微博、同城微信、區域網站、數字報對比。三是報社拍攝制作視頻、視頻直播等。

4.3 大屏顯示場景模板

根據大屏顯示的業務需要，設計顯示場景的模板。主要設計有以下幾種：一是18（3×6）塊拼接屏的全屏1路輸出顯示模板。二是2個9（3×3）塊拼接屏的2路輸出顯示模板。三是上面3個4（2×2）塊、下面6個1（1×1）塊拼接屏的9路輸出顯示模板。四是左上1個4（2×2）塊、左下2個1（1×1）塊、中間1個9（3×3）塊、右邊3個1（1×1）塊拼接屏的7路輸出顯示模板。根據采前會、編前會等需要，使用以上場景模板等，進行大屏顯示。拼接控制機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聲系統

作為全媒體報道指揮中心，大屏可視化系統還需要配套音頻擴聲系統。孝感日報社選擇配備了相應的1臺音頻處理器，2臺功放設備，1對主音箱、6個吸頂音箱，1對手持無線話筒、4個無線會議話筒等設備，滿足音頻擴聲需要。

全媒體中心大屏可視化及音頻擴聲系統拓撲圖如下。

圖3 大屏可視化及音頻擴聲系統拓撲圖

6. 大屏可視化系統應用效果較好

孝感日報全媒體中心融合信息系統、大屏顯示系統，于2019年9月建成投入使用，通過新聞業務會策劃分析使用、重大新聞報道指揮使用、網絡直播互動使用等，大屏可視化系統實現了較好的應用效果。

6.1 新聞報道統籌策劃可視化效果好

孝感日報社每周一的總編擴大會，每天的采前會、編前會及不定期的新聞專題會，可通過運用大屏可視化系統，對新聞采編生產業務呈現監控，對新聞報道傳播效果進行分析，對新聞報道進行全媒體統籌策劃，新聞報題選題、記者采訪任務落實情況、稿件編輯發布進度、作品傳播效果，都可以實時直觀展示，應用的全媒體策劃可視化效果較好。

6.2 重大報道全媒體統一指揮效果好

對重大報道，孝感日報社一般安排多路記者采訪，進行全媒體發布。全媒體中心與前方多路記者視頻連線，進行全媒體統一報道指揮。全媒體中心開啟大屏可視化系統，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，進行視頻連線，指導前方記者采訪、編輯、發布，指導后方編輯、發布，指導前后方聯動，報社全媒體融合發布，實現較好的全媒體統一指揮效果。

6.3 網絡直播全媒體融合互動效果好

網絡直播活動要根據需要選擇場地，對需要在孝感日報社主辦的大型網絡直播活動，一般在報社全媒體中心進行。基于報社大屏可視化系統和全媒體融合系統，利用央媒、省媒及商業網絡直播平臺，與本地市直及縣市區機關、企事業單位、商家合作，進行全媒體網絡視頻直播，如網絡直播就業招聘會、網絡直播特產帶貨、網絡直播旅游推介、網絡直播就醫指南等等，報社全媒互動，線上線下互動，達到較好的全媒體融合互動效果。

結語

由于立足報社實際建設全媒體中心大屏顯示系統，孝感日報社大屏可視化系統投入使用后正常運行，操作方便快捷，大屏拼接顯示達到業務場景呈現要求，滿足報社全媒體報道指揮大屏顯示需要，實現了較好的應用效果。全媒體中心大屏可視化等信息化系統的應用，為孝感日報社全媒體新聞宣傳報道和全媒體智慧信息服務提供了重要的技術支撐平臺，為孝感日報社在全媒體時代加快推動媒體融合發展發揮了重要作用。