专业性

责任心

高效率

科学性

全面性

DLP电视墙行业上、下游产业链及技术工艺发展趋势分析

第一节 上游行业发展状况分析

1、电子元件发展现状

历经50年的发展,我国电子元件的完整产业体系已全面形成。电子元件产业得到全面、快速的发展,无论产品种类、规格、产能和产量、技术水平都得到很大提高。

我国电子元件产业规模,近20多年来的年增速达20%,2006年我国电子元件规模以上生产企业近3700家,销售收入超过6000多亿元。2007年中国集成电路市场销售额为5,623.7亿元,同比增长18.6%,2007年计算机类、消费类、网络通信类三大领域占中国集成电路市场的88.1%,其中计算机类份额仍然最大,在笔记本高增长率的带动下,中国计算机类集成电路市场在2007年发展较快,增长率超过20%。中国网络通信类集成电路市场实现增长率为19.2%,仅次于计算机领域。消费类集成电路由于下游整机产量增长下降,市场增长仅为15.6%。

2006-2007年我国集成电路市场销售额

单位:亿元

我国电子元件的生产已进一步走向现代化和规模化,从而确立了我国电子元件世界生产大国的地位。主要表现在我国电子元件的产量已占全球的近39%以上。产量居世界第一的产品有电容器、电阻器、电声器件、磁性材料、压电石英晶体、微特电机、电子变压器、印制电路板。其中,微特电机产量已占全球的60%。但上述产品销售额并非世界第一。这说明我国在电子元件的高端产品方面还存在比较大的差距连同我国从电子元件生产大国到电子元件生产强国更有很长的路要走。

2、进出口状况

2007年贸易总额持续高速增长,但较去年同期增速放缓。2007年中国电子元器件出口贸易额为486.49亿美元,比2006年同期增长20.57%,12月电子元器件出口额为45.72亿美元。我国电子元件产品进出口贸易继续保持较高速增长态势,电子元件14大类66小类产品进出口贸易总额较去年同期同比增长23.65%,但低于2006年同期7个百分点。出口创汇总额同比增长26.82%,进口用汇总额同比增长20.74%,分别比去年同期的增速低了近8个百分点左右,增势有放缓的趋势。在进出口贸易总额中贡献最大的大类产品是印制电路板,144.36亿美元,同比增长24.47%,占进出口贸易总额的24.58%,与电池、电容器、电声器件及电接插元件依次列于前五位大类产品。

2006-2007年我国电子元件出口贸易额

单位:亿美元

3、发展趋势

1)节能和智能化

随着技术发展和提高产品竞争能力,微特电机各应用领域的产品发展快,对电机要求不断提高。如健康
型、节能型、智能型空调家电产品,为其配套的电机要求高效率,达到节能目的,要求智能化,实现家
电设备的模糊控制,达到高度自动化。

2)微、轻、薄和高速化

随着电子产品的小型化、高密度和高精晰的要求,为计算机外设、摄录一体机、视听设备的配套的微特
电机,要求微、轻、薄,实现片状化和高速化,以满足电子产品发展需要。

3)无刷化和驱动、控制电路集成化和专用化

一方面电力电子技术和磁性材料的高速发展,另一方面无刷直流电机既有有刷直流电机优良性能,又有交流异步电机结构简单的特点,集两者优点于一体,尤其是高效节能的优点。无刷电机在各使用领域的应用不断扩大,是微特电机发展方向,也是当前行业中关注的热点。

4)低噪音、低振动、低干扰

随着生活水平的提高,对环境条件要求静化和优化,为确保信息收集、传输和存贮正常进行,需防止无线电磁干扰。降低微特电机噪音和振动、防止电磁干扰乃是今后产品开发和生产中的重要课题。

5)新结构、新原理产品开发

为了满足各种应用的要求,适应永无止境的技术进步,不断开发新型结构、采用新型材料、改进加工工艺乃是今后微特电机技术发展重点,如轴向盘式结构,拼块组合结构,片状绕组等。新材料有高性能廉价稀土磁钢、陶瓷合金、实心导磁体、高强度工程塑料等等。在对传统产品改进的同时,开发新原理电机具有更大的影响,如目前已实用化的超声波电机已显示了强大生命力,再如建立在微电子技术上的微电子机械系统已属纳米高新技术范畴,发展前景非常看好。除此还有静电电机、光热电机、微波电机等等,随着新材料和新工艺的突破,逐步实用化,将会对传统结构产品带来革命性变革。

第二节 下游产业发展情况分析

1、视频监控设备

1)发展现状

在国内外市场上,主要推出的是数字控制的模拟视频监控和数字视频监控两类产品。前者技术发展已经非常成熟、性能稳定,并在实际工程应用中得到广泛应用,特别是在大、中型视频监控工程中的应用尤为广泛;后者是新近崛起的以计算机技术及图像视频压缩为核心的新型视频监控系统,该系统解决了模拟系统部分弊端而迅速崛起,但仍需进一步完善和发展。目前,视频监控系统正处在数控模拟系统与数字系统混合应用并将逐渐向数字系统过渡的阶段。

随着微处理器、微机的功能、性能的增强和提高,多媒体技术的应用,系统在功能、性能、可靠性、结构方式等方面都发生了很大的变化,视频监控系统的构成更加方便灵活、与其它技术系统的接口趋于规范,人机交互界面更为友好。但由于视频监控系统中信息流的形态没有变,仍为模拟的视频信号,系统的网络结构主要是一种单功能、单向、集总方式的信息采集网络,介质专用的特点,因此系统尽管已发展到很高的水平,已无太多潜力可挖,其局限性依然存在,要满足更高的要求,数字化是必由之路。

数字视频压缩编码技术日益成熟,计算机的普及化,为基于PC机的多媒体监控创造了条件。这种新型视频监控系统的迅速崛起,部分地取代了以视频矩阵图像分割器、录像机为核心,辅以其它传送器的模拟视频监控模式。

2)市场需求

中国视频监控市场的从业企业已达数万家,业务覆盖了包括硬件、软件和网络在内的众多领域:从前端的视频数据采集、信号压缩处理以及图像解决方案,到带宽提供、网络设备及解决方案,以及PC服务器、网络存储等。

近年来,中国视频监控市场受到了诸如2008年北京奥运会、政府“平安城市”工程以及电信运营商所主导的视频监控项目等一系列市场需求的刺激,整体市场规模快速增长。随着商业、民用安防监控实际需求的不断增长、部署监控系统性价比的不断提升,未来五年中国视频监控市场将持续升温,并不断创造出更多的市场需求和机会。

从地域划分上来看,由于不同级别城市监控市场发展的水平参差不齐,使得不同区域监控系统用户的需求存在较大的差异性。另一方面,从行业划分上来看,各行业对于图像解决方案、图像清晰度、存储内容保存时间等亦存在很大的差异性,从而直接体现在对于行业解决方案、视频压缩卡以及存储设备需求组和的差异上。

2)发展趋势

(1)视频监控系统的发展方向

前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的发展方向,而数字化是网络化的前提,网络化又是系统集成化的基础,所以,视频监控发展的最大两个特点就是数字化和网络化。

(2)视频监控系统数字化

数字化是21世纪的特征,是以信息技术为核心的电子技术发展的必然,数字化是迈向成长的通行证,随着时代的发展,我们的生存环境将变得越来越数字化。

视频监控系统的数字化首先应该是系统中信息流(包括视频、音频、控制等)从模拟状态转为数字状态,这将彻底打破“经典闭路电视系统是以摄像机成像技术为中心”的结构,根本上改变视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、系统控制等的方式和结构形式。信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议,使视频监控系统与安防系统中其它各子系统间实现无缝连接,并在统一的操作平台上实现管理和控制,这也是系统集成化的含义。

(3)网络化视频监控系统

视频监控系统的网络化将意味着系统的结构将由集总式向集散式系统过渡。集散式系统采用多层分级的结构形式,具有微内核技术的实时多任务、多用户、分布式操作系统以实现抢先任务调度算法的快速响应。组成集散式监控系统的硬件和软件采用标准化、模块化和系列化的设计,系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化,系统运行互为热备份,容错可靠等优点。

系统的网络化在某种程度上打破了布控区域和设备扩展的地域和数量界限。系统网络化将使整个网络系统硬件和软件资源的共享以及任务和负载的共享,这也是系统集成的一个重要概念。

2、数字影院

截至到2007年11月10日全球数字影院的数量发展规模排名第一的是美国,共有4006块银幕,占全球总数的76%;排名第二的是英国,共有260块银幕,占全球总数的5%;排名第三的是中国,共有215块银幕,占全球总数的4%;排名第四的是韩国,共有182块银幕,占全球总数的3.4%;排名第五的是德国,共有137块银幕,占全球总数的2.6%;排名第六的是日本,共有68块银幕,占全球总数的1.3%;排名第七的是比利时,共有49块银幕,占全球总数的0.9%;其他31个国家和地区共有359块银幕,占全球总数的6.8%。

截止2007年11月10日全球数字影院2K银幕分布情况

单位:块

中国到2007年11月10日共安装了215块2K数字银幕其中中影数字院线32块、星美10块、大地30块、中影首钢143块。

截止2007年11月10日我国数字影院2K银幕分布比例情况

这一数量的大幅增加主要来源于2007年5月以后中影集团与首钢集团合资成立的中影首钢环球数码数字影院的建设项目,此项目目前已经安装了143块2K数字银幕,计划在2007年12月底再安装200块,2008年3月再安装350块,届时我国2K数字放映银幕将达到770块,位居全球第二。

我国目前已有30余家影院完成了数字化改造,数字电影是电影技术的又一次革命。数字影院在技术方面分为制作、传输、接收与放映四个组成部分,其中数字接收与数字放映是数字影院发展的终端核心,其技术研发涉及网络通信、算法、计算机、软件工程和安全认证等多个交叉学科。作为视听领域的热点话题,数字电影是文化产业与IT产业融合的大势所趋。数字电影替代胶片,带来更为清晰、稳定的影像体验和无衰减、无损失的可靠表现;由于不再洗印大量胶片,解决了困扰电影行业很久的环保问题;数字视频内容、宽带网络、数字放映设备的结合还可为影院提供增值服务,改变了影院胶片放映的单一模式,使之向实时、多功能、多渠道、全方位的经营模式转变。

我国目前数字影院硬件系统、视频数据压缩、数字音响等,已达到了国际水平,但由于各自发展处于的零散状态,很难将先进技术提炼为标准,更难以实现产品化。因此,以产业和技术联盟为特征的集团化发展成为新的趋势。

数字影院技术和规模向前发展了一大步,在多方面取得了成功进展和尝试,这更加促进全球数字影院的发展和成熟。我国应继续努力跟踪、研究国际数字影院发展的最新动向和趋势,吸取其他国家在发展中的经验和教训,在我国目前已有的基础上更加稳步、持续的发展,使影院数字化在中国电影产业化的发展进程中发挥更重要的作用。

第三节 产品技术发展现状

目前一般DLP背投电视墙有普通彩电4-5倍的清晰度,而且有着高亮度、高对比度的优势,可达到1000:1的对比度。此外,由于数字技术的采用,使图像灰度等级提高,图像噪声消失,画面质量更稳定。

随着DLP技术的不断发展,为保证单屏的亮度均匀,在经过深入的技术细节研究后我国在新的技术上将每个背投单元显示表面划分为16X13个矩阵区域,光学引擎检测出这16X13个区域的亮度差,运用数字亮度补偿技术,调整屏幕各部位的亮度,显示单元的亮度均匀性达到95%,基本消除太阳效应,从而达到全墙的亮度统一,使多屏拼接显示出浑然一体的画面。同时为了获得更加细腻的画面品质,用于CRT、LCD的图像扫描线数已不能满足DLP大屏幕,通过不断的研究和试验,我国已经掌握了该项技术,目前生产的全系列背投产品集成视频倍线扫描电路,它可以把视频画面扫描线数成倍提高,倍线扫描技术令到播放视频图像时更精细、清晰,达到DLP电视墙的黄金格式。

在对屏幕的拼缝处理上通过引进进口光学屏幕,采用独特的粘贴技术,屏幕间物理拼缝可小于0.5mm,先进的光学设计,有效缩小光学拼缝光学拼缝小于1mm,安全,可靠,平整,高亮度背投单元与先进的计算机系统相结合,可以组成2X2、3X3、最大8X8等大屏幕电视墙系统。而且很多企业已经可以根据用户的要求选择配置50、60、70、80、84英寸等尺寸的背投单元,单元总接缝也可以视用户要求减少到1mm以内。

第四节 产品工艺特点或流程

1、原理

1)DLP的工作过程

DMD器件是DLP的基础,一个DMD可被简单描述成为一个半导体光开关,50~130万个微镜片聚集在CMOS硅基片上。简而言之,DMD的工作原理就是借助微镜装置反射需要的光,同时通过光吸收器吸收不需要的光来实现影像的投影,而其光照方向则是借助静电作用,通过控制微镜片角度来实现的。

通过对每一个镜片下的存储单元以二进制平面信号进行寻址,DMD阵列上的每个镜片以静电方式倾斜为开或关状态。决定每个镜片倾斜在哪个方向上为多长时间的技术被称为脉冲宽度调制(PWM)。镜片可以在一秒内开关1000多次,在这一点上,DLP成为一个简单的光学系统。通过聚光透镜以及颜色滤波系统后,来自投影灯的光线被直接照射在DMD上。当镜片在开的位置上时,它们通过投影透镜将光反射到屏幕上形成一个数字的方形像素投影图像。当DMD座板、投影灯、色轮和投影镜头协同工作时,这些翻动的镜面就能够一同将图像反射到演示墙面、电影屏幕或电视机屏幕上。

DLP工作原理

2)DLP电视墙系统工作原理

(1)利用视频及音频切换矩阵对多路视频及多路音频输人进行选择及切换,输出至组合电视墙及音频终端;

(2)系统控制器对输人的视频及计算机图像信号(如vGA信号等)进行数字处理以实现各种特技操作。如图像在显示屏上的轮流切换显示,图像的放大及缩小显示,窗口可调节或显示位置可改变的视频或图形的叠加显示等;实现网络通信的功能。通过网络将系统中的所有计算机(包括主控微机、视频服务器、数据库服务器、图形工作站等)连接在一起,同时通过路由器连接至IP城域网(宽带网)及各种专用网,实现信息交换,因特网浏览等功能;

(3)主控微机是系统的指挥中心.各种显示信号的选择与切换,各种特技操作的选择,信息的获取、编辑,对远端系统的监视及管理等均由主控微机进行。

2、DLP电视墙构造

1、电视墙处理器

电视墙处理器是把一个完整的标准视频信号(video、vga、hdtv),经过图象处理(分割、放大)输出M*N个标准的显示设备的图形处理设备。

2、电视墙接口设备

电视墙接口是指视频信号(video、vga、hdtv)路由到电视墙的信号切换和传输设备。

3、电视墙单元

广义上说任何一个显示设备都可以来做电视墙单元,但为了使图像看起来完整美观,需要将电视墙单元拼接起来,电视墙单元接缝是需要解决的首要问题。

电视墙显示系统示意图

第五节 国内外技术未来发展趋势分析

1、技术创新方向

DLP电视墙技术将继续向高亮度、高分辨率、大屏幕、轻小、超薄和便捷化发展,这对DLP电视墙的设计提出了更高的要求,进一步提高照明系统的效率,减少单片DLP投影系统色轮的光损耗,简化光学系统。未来DLP电视墙将会有更大领域的市场,因而在设计和技术生产方面通过不断的创新来使产品具有方便、快捷及完美的视觉效果和更人性化的性能。

2、新型材料的运用

随着各种新型材料的出现,越来越多的复合材料都具有特殊的功能和质地,在DLP电视墙的发展中新型材料也将会被应用,这就要求在芯片、屏幕上研究更适合DLP电视墙发展的新型材料,通过全新材料生产出高光学性能屏幕,使屏幕具有宽视角、高均匀度、高刚性、低变形、可变焦距等特性。
 

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