本文簡單介紹了DLP投影技術，并結合新聞高清直播室的特點對廣東電視臺新聞高清演播室中大屏幕拼接電視墻背景的實際應用情況進行了闡述。
近年來，大屏幕投影電視墻的普及，改變了傳統演播室背景的應用模式，DLP投影電視墻更是以其清晰的畫質、豐富的色彩、逼真的圖像和持久的一致性受到了大家的青睞，得到了廣泛的應用。本文簡單介紹了DLP投影技術，并結合新聞高清直播室的特點對廣東電視臺新聞高清演播室中大屏幕拼接電視墻背景的實際應用情況進行了闡述。
廣東電視臺新聞高清直播室于2009年1月正式投入使用，系統設計本著配置靈活、設備易于操作、維護方便的原則，同時又不失創新性，能確保系統在今后相當長一段時間內具有先進性和通用性。
考慮到多元化節目制作應用要求和安全播出要求，并結合新的技術發展趨勢，系統要求采用先進的系統方案和設備，系統中設備需要充分反映新的先進技術或工藝、性能、價格等帶來的優勢。由專為演播室環境設計的DLP投影單元組成的BARCO大屏幕拼接電視墻便是這其中的亮點，配合高效靈活的演示圖像處理控制系統使用，使其成為演播室傳統電視屏墻或虛擬藍屏的理想升級替代產品，完全滿足高要求、內容豐富的交互式使用需求，使得真實、靈活、高效的演播室背景顯示成為可能。
新聞制作追求時效性和真實感。拼接大屏幕電視墻作為一種輔助的電視設備，廣泛應用于演播廳和大型綜藝節目的制作，利用其豐富的色彩、靈活的節目來源能很好地實現節目實時信息的交流，增強節目的現場感和真實性，大屏幕拼接電視墻走進新聞演播室正是順應了新聞制作的需求.。
一、大屏幕電視墻系統的設計
廣東電視臺新聞高清演播室采用的是全套比利時BARCO公司生產的投影、屏幕分割及控制設備，電視墻部分由六塊70英寸的一體化背投箱- OV708，以2行3列投影單元拼接方式組成，單屏分辨率為1024×768。拼接墻的信號控制部分采用一套BARCO Encore視頻處理與顯示控制系統，用于信號源選擇，高級視窗顯示，以及專業視頻顯示無縫切換，圖像視頻效果和集成控制。控制器均為DVI數字RGB輸出，實現與顯示單元的全數字化連接。信源部分兼容模擬視頻信號、數字視頻信號及RGB信號等。
整個投影屏幕具有高分辨率、高亮度、高清晰度和對比度范圍寬等特點，色彩還原真實，圖像失真小，亮度均勻一致，顯示清晰，單屏周邊無眩光。完全能在正常的演播室環境下顯示清晰明亮的圖形、圖像效果。
1、先進性
大屏幕一體化背投箱采用的是BARCO OverView D系列投影模塊，應用巴可專有的“光學調光”和“動態反饋”技術，支持亮度與對比度性能恒定優化，同時保持上佳色彩。投影單元加入色溫濾片，使圖像具有與演播室燈光環境相適應的3200K色溫，徹底解決了傳統DLP投影機色彩“偏藍”的問題，同時單機小于40分貝的噪聲水平（演播室環境，室溫，單個模塊前面2米距離），也很好地滿足了演播室環境的要求。
屏幕采用BARCO專利的屏幕拼接技術，可以確保屏幕永不變形，支持多屏圖像拼接，畫面可整屏顯示，也可分屏顯示，全屏范圍內顯示無非線性失真效果，畫面能夠自由縮放、移動、漫游，不受物理拼縫的限制。組合屏圖像的綜合拼接間隙小于0.8mm，保證了大屏幕圖像的完整性。拼接大屏幕應用Sense6技術，使顯示模塊具有極高均勻性，動態顏色傳感器的原色校準功能確保各屏間顏色相同，帶有亮度信息的光學調光器保持白度和黑度相同，保持對比度范圍與燈泡使用壽命相一致。這些特性很好地滿足了高清攝像機在靈敏度、動態范圍提高后對光線均勻性的要求。
Encore視頻處理和顯示控制系統具有同步鎖相功能，使大屏幕輸出的圖像場頻與演播室系統相一致(50Hz)，保證大屏圖像平滑，消除閃爍。[Page]
2、可靠性
對于新聞直播系統來說，設備的穩定性是我們關注的首要問題。Barco OverView D 系列70英寸DLP一體化背投顯示屏幕墻是為適應演播室24×7小時長時間運行模式而設計的，具有圖像質量與穩定性高、全部顯示區域均勻、系統可用性高、維護和控制室操作中斷時間短等特點。所有產品投影單元MTBF（平均無故障時間）均大于6萬小時；主芯片確保10萬小時以上。
對于投影單元最重要也是最薄弱的環節??光源部分，系統采用了UHP(超高功率)燈雙燈結構，每只燈泡功率為180W，設計使用壽命4000小時。雙燈冗余結構可有效提高系統運行效率并顯著降低停機時間。一旦燈泡出現故障，第二個燈泡立即自動接替壞燈泡。自動變更燈泡后，亮度鎖定機制確保圖像保持相同亮度，無需亮度調整；燈泡支持熱插拔，替換壞燈泡的同時投影屏幕墻繼續運行。雙燈冗余機制有以下三種運行模式：（1）熱待機：兩個燈泡都打開。第二個燈泡實現系統冗余閑置功能并總是確保圖像正常顯示。燈泡出現故障后，切換時間小于1.5秒，燈泡切換后0.5秒之內圖像達到50%亮度。（2）冷待機：“主燈”出現燈泡故障之后才啟動“冗余備份燈”，大約需要30秒。（3）自動切換模式：依次使用兩個燈泡，確保使用兩個燈泡的時間相同。
可見系統安全機制健全，具有很高的穩定性，能夠滿足新聞演播室對可靠性的嚴格要求。
3、兼容性
拼接大屏幕采用Barco Encore視頻處理和多屏控制系統，支持多種信號格式的同時顯示，很好地適應了高、標清兼容環境下新聞演播室信號來源多樣的特點，具有很高的靈活性。
輸入方面，系統可接受標準的分量和復合模擬視頻格式(NTSC、PAL、SECAM)，SDI視頻，高達1600×1200分辨率的計算機信號，模擬高清(HDTV) 720p、1080i和1080p，HD-SDI視頻，2048×1080p數字電影視頻等多種格式。能夠縮放6個輸入源從而產生畫中畫和鍵圖像。畫中畫和鍵圖像可在屏幕上任意實時移動和變換大小。畫中畫圖像可以配對支持畫中畫轉換效果或獨立顯示以及切換至背景圖像。鍵圖像可用來提供一系列鍵效果如字幕或創造特殊的遮蓋效果。支持兩個未壓縮過的背景通道提供了高分辨的背景幕，用于畫中畫圖像。背景圖像也可支持轉換效果。除了6個可縮放的輸入和1個可轉換的背景畫面外，處理器還須支持1個高分辨率的下游鍵(DSK)輸入通道。
輸出分辨率支持高達1600×1200的計算機信號，模擬高清(HDTV)720p、1080i和1080p，HD-SDI視頻和2048×1080p數字電影視頻等格式。大屏幕對整個系統輸入的視頻、計算機信號的顯示是完全實時的，這對直播演播室來說是十分重要的，大大提高了操作的準確性。
二、大屏幕電視墻系統在高清演播室中的應用
目前，廣東電視臺新聞高清演播室擔負著兩個頻道全天總計五檔新聞的直播任務，總播出時長超過150分鐘。大屏幕電視墻作為演播室背景的主要組成部分，在系統中扮演著重要的角色。為配合新聞節目的定位，演播室背景設計以冷色調作為主色，與2×3拼接電視墻構成一個和諧的整體，通過變換大屏幕的顯示內容，來適應不同新聞的播出需要。
1、投影單元的調整與控制
拼接電視墻完成初次安裝調試后，經過一段時間的使用，受到溫度、濕度、使用過程中產生的震動等因素的影響，屏幕的接縫處和投影單元的光路會發生細微的改變，影響畫面的幾何一致性，需要定期進行微調，調試方法主要是通過圖2中的測試信號對鏡頭和反光板進行調整。
另外，由于燈泡的老化，投影機的色彩和亮度也會發生變化，Sense6技術會自動對顯示效果進行校正，必要時可通過“Barco Wall Control Manager”軟件進行手動調整，以保證各屏間色彩和亮度的一致性。除此之外，該軟件還可實現日常開關機和對電視墻的控制，包括燈泡運行狀態，投影單元工作狀態、輸入信號源等的管理和控制。[Page]
2、背景節目源的選擇與分辨率的要求
由于Barco Encore視頻處理和多屏控制系統提供對多種格式信號的良好支持，這為實際操作和信號選擇帶來了極大的便利。為配合高清演播室系統的設計，大屏幕系統主要采用了高清晰度和高分辨率信號。
輸入方面，采用了六路HD-SDI(1080i)信號作為視頻窗口輸入，其中4路由高清視頻矩陣提供，另外兩路分別為在線圖文包裝系統的視頻信號與鍵信號。這樣一來，增加了信號源的選擇面，提高了靈活性，可以更好地適應不同場合的需要，在不增加設備的情況下最大程度地滿足對信號源多樣性的需求。此外，還采用了兩路高分辨率(1920×1080)DVI信號作為大屏幕背景，素材內容要求使用相應分辨率的高品質三維圖文視頻素材，使用播放服務器輸出高分辨率的DVI信號給大屏幕控制器。這樣很好地保證了各種類型圖像比例的一致性，為輸出完整、高品質的畫面創造了條件。
由于拼接大屏幕電視墻的長寬比例正好是2:1，與高清16:9的圖像比例十分接近，所以輸出方面只需采用高清視頻格式，即可獲得較為完整、不變形的圖像輸出。經過測試對比，當顯示圖像采用1080p格式輸出時，可獲得更多的細節和更鮮艷的色彩，無論是實際主觀評價效果還是通過高清攝像機輸出的圖像質量都十分理想。此外，由于具有輸出同步鎖相的功能，有效地消除了攝像機輸出畫面的閃爍。圖像質量達到了設計的要求。圖4為演播室實際拍攝效果。
3、演播室燈光系統的設計
高清新聞演播室對燈光系統提出了更高的要求。取景的畫面比標清寬了，要求布光范圍大了；同時，高清攝像要求光線均勻、柔和。因此，高清演播室在制定燈光系統方案時，我們就決定采用聚光燈加三基色柔光燈的布光方案。三基色柔光燈是大面積發光的漫反射燈具，光線均勻，光質柔和，非常適合新聞演播室的布光。聚光燈亮度高、方向性強、適宜遠距離投射，用作人物逆光最好。
由于高清演播室采用了大屏幕電視墻作為背景，用散射的柔光燈作面光照明，散射光線必然會對屏幕圖像產生負面的影響，令屏幕圖像模糊，色彩的飽和度也會下降，影響了整體畫面的質量。對于這種問題，傳統的解決辦法是用掛黑旗遮擋，這種方法的優點是直接簡單，效果明顯。缺點是選位定位麻煩，影響場景美觀。最后我們決定在燈具上下功夫，采用進口三基色柔光燈，在燈具的前面安裝蜂窩狀屏，對燈具發出光線的方向進行控制，通過選擇不同角度的蜂窩狀屏（有20°、40°、60°規格），結合調整燈具的投射角度，從而使面光對大屏幕背景的影響減到最小。現在，當播音員臉部光照度在1300LUX左右時，背景大屏幕中心位置測得的散射光強度在80LUX以下，與播音員面光之比在1/16以下，影響可以忽略。
此外，為提高新聞直播室的安全性，燈光系統制定了兩套備份方案。正常情況下，演播室里的燈具是由兩套電源供電，任何一路電源出故障，另一路電源供電的燈具可以保障基本照明；另外，萬一大屏幕出問題，可以馬上放下背景藍布，同時有一組燈具保證藍布照明，滿足摳像的要求。
三、DLP投影電視墻的發展前景
經過幾年的發展，DLP技術已經成為投影和顯示系統市場的重要力量，DLP投影電視墻在演播室環境中的應用也越來越廣泛。而高清晰度新聞直播室系統在國內的發展也剛剛起步，兩者如何更好地結合，發揮出更大的優勢，是一個值得進一步深入探討的問題。經過一段時間的使用和調試，我們對大屏幕系統在高清演播室環境中的應用有了一些自己的認識，感受到了兩者搭配帶來的巨大好處，也積累了一些經驗，發現了一些問題。
DLP技術借助全數字環境提供了銳利、流暢的畫面和無與倫比的色彩和亮度。3200K圖像色溫、12000:1的對比度和滿屏1920×1080的超高分辨率使之成為高清演播室背景的理想選擇。DLP投影儀在頻繁使用數年后，仍然可以保持極佳的色彩飽和度和圖像質量，保證畫面的一致性，這點對于快節奏、高強度的演播室使用環境來說是十分重要的。此外，大屏幕系統強大的信號處理能力和兼容性也極大地提高了高清演播室播出的靈活性和便利性。在實際使用中，高清晰度演播室播出環境對大屏幕背景播放的圖文制作提出了很高的要求，要求素材具備高分辨率、高色彩飽和度和高亮度等特點。演播室燈光系統和圖文包裝系統如何更好地與大屏幕背景配合，達到更好的播出效果也值得進一步的探討。此外，高強度的播出環境，對燈泡的消耗量增大，這也無疑增加了系統的維護成本。[Page]
隨著DLP技術的進一步發展和廣播電視數字化、網絡化改革的進一步深入，更多的新技術、新手段的引入，成本也將隨之進一步降低，相信DLP大屏幕電視墻在高清演播室中的表現會更加出色，得到更加廣泛的應用，成為高清演播室系統的最佳搭檔。