基于LCoS技术的4K-SXRD数字电影放映机原理解析

基于LCoS技术的4K-SXRD数字电影放映机原理解析LT基于LCoS技术的4KSXRD数字电影放映机原理解析如今，电影业正在经历由胶片向数字化发展的重要变革，在国内已有很多影院采用具有2K分辨率的数字放映机。面对需求日益增长的电影娱乐市场，索尼推出了基于LCoS技术的4KSXRD级数字电影放映机，但是由于4K分辨率片源等原因，其普及程度远远低于采用DLP技术的2K级数字电影放映机。为了推广4K投影技术，索尼已成立一个新的部门，为客户提供完整的数字影院服务与解决方案，而具有4K（4096×2160）分辨率与18000流明的索尼CineAlta4K（SRX-R320）放映机将成市场的主流。   一、LCOS技术简介   LCOS主要是由氙气灯发光，集光至面板，将面板的影像经反射或透射投射出影像，再经过分光、合光系统，最后将影像投射到屏幕显像。LCOS(LiquidCrystalonSilicon)是一种全新的数码成像技术，它采用半导体CMOS集成电路芯片作为反射式LCD的基片，CMOS芯片上涂有薄薄的一层液晶硅，控制电路置于显示装置的后面，可以提高透光率，从而实现更大的光输出和更高的分辨率。   1、LCOS面板结构：   LCOS面板结构如图1-1，类似TFTLCD，是在上下二层基板中间撒布Spacer以加以隔绝后，再填充液晶于基板间形成光阀，藉由电路的开关以推动液晶分子的旋转，以决定画面的明与暗。LCOS面板的上基板是ITO导电玻璃，下基板是则矽晶圆CMOS基板，LCOS面板最大的特色在于下基板的材质是单晶矽，因此拥有良好的电子移动率，而且单晶矽可形成较细的线路，因此与现有的HTPSLCD及DLP投影面板相较，LCOS是比较容易达成高解析度的投影技术。图1-1 LOCS面板结构图   2、LCOS光学引擎架构：   由于LCOS技术仍在起步阶段，目前并无标准制程，所以有多家厂商开发出不同的LCOS光学引擎架构。在这些不同的技术中，可概分为三片式及单片式二大类。数字电影放映机采用图1-2所示的是三片式。   三片式是将光源经分光棱镜将光束分为红、蓝、绿光后，再分别将光束投射入三片LCOS面板，将投射出的三色影像经过合光系统加以结合形成彩色影像。就Nikon设计的IBM4-Cube光学引擎架构来看，由于三片式LCOS光学引擎除了需要三片面板外，并结合多项的分光、合光光学系统，因此体积较大、成本也较高，不过由于可以达到较高的光学效率，又具备高画质的特性，因此主要是朝高阶的专业用途发展，主要的产品以JVC的多款投影机为主，除此之外，三片式光学引擎还有ColorLink采用的ColoRQuard架构、Philips的Prism架构，致伸发展的Dichroic-PBS架构，及Unaxis的ColorCorner架构等。图1-2 三片式光学引擎架构   3、LCOS技术成像原理。图1-3 LCOS成像原理图   LCOS成像原理如图1-3所示，其成像方式类似于三片式的LCD液晶技术，不过采用LCOS技术的投影机其光线不是穿过LCD面板，而是采用反射方式形成彩色图像。它采用涂有液晶硅的CMOS集成电路芯片作为反射式LCD的基片。用先进工艺磨平后镀上铝当作反射镜，形成CMOS基板，然后将CMOS基板与含有透明电极之上的玻璃基板相贴合，再注入液晶封装而成。LCOS将控制电路放置于显示装置的后面，可以提高透光率，从而达到更大的光输出和更高的分辨率。与其他投影技术相比，LCOS技术最大的优点是分辨率高，采用该技术的投影机产品在亮度和价格方面也有一定优势。由于硅基板与对向基板的热膨胀系数不同，难以组装，使成品率较低、成本较高。   4、Sony4KSXRD技术   SRX-R320可支持多种信号格式,包括符合DCI规范的12比特X'Z'Y'信号.还可以支持10比特4:4:4RGB以及10比特4:2:2YPbPr信号。两个通道的SRLV,用于与LMT-300数字电影服务器连接(4K放映:DCP)。   一个DVI接口可以最高接收2048x1080,60Hz格式信号(用于2K投影:ODS信号等)。   一个双链路HD-SDI/DC-SDI输入*接口可接收以下任何一种信号：   高清放映：SMPTE372M双链路HD-SDI(4:4:4)或SMPTE292MHD-SDI(4:2:2)。   2K放映：双链路DC-SDI(RGB4:4:4),DC-SDI(YPbPr4:2:2)或12比特X'Z'Y'信号(4:4:4)。   4、可用氙灯   Sony建议SRX-R320使用 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 2-1厂商制造的氙灯。表2-1SRX-R320不同厂商的氙灯规格    四、SRX-R320数字电影服务器图4-1 SRX-R320T服务器框图   索尼SRX-R320服务器如图4-1，采用LMT-300MediaBlock，它是一款大存储量,高可靠的数字电影服务器。它可以无缝地集成到SRX-R320放映机的机架中,构成一个高保密的数字电影放映系统.LMT-300服务器能够处理包含有图像,音频和字幕数据文件的DCIDCP(数字电影包)文件,这些文件组成一个MXF(素材交换格式)文件。它使用高级处理方式对图像数据进行译码和解码,随后通过一个保密的多芯连接系统发送到放映机中。而且,LMT-300还具有SMS(屏幕管理系统)功能,使操作者可以在一个地点,对多个数字电影放映场所的设备进行管理。   1、大存储容量和可靠的RAID系统   LMT-300装有一个存储量高达1TB的硬盘驱动器,它采用了用于存储数字电影的,可靠的RAID(独立磁盘冗余阵列)系统。   2、音频   LMT-300可将音频DCP文件转换为AES/EBU数字音频信号，然后通过两个音频输出接口(D-Sub25芯)将它们输出到外部音频处理器中(如杜比音效处理器)音频输出1和音频输出2分别最多可支持8和16路音频.音频输出的时间可以进行调整，以便与图像进行完全的同步，任何一路音频都可以进行输出，以便方便地进行安装。   3、DCP文件的解码和展开   LMT-300能够对使用AES(高级加密标准PSP197)加密的DCP进行解码，还可以将MXF文件中单独的图像、音频和字幕数据文件解码并处理。   4、系统日志制作   LMT-300可以生成系统日志，以便记录特定的信息——如一部电影的播放次数——这是DCI所需要的，用于安全内容控制的信息。   5、图像与字幕   无论JPEG2000图像数据使用的是2K还是4K编码，LMT-300都能够对它进行实时的解码和解压缩，以便进行播放。Timed-Text/XML或PNG/XML格式的字幕可以在发送到放映机之前加载到图像上。   6、重放过程中导入DCP文件   即使在电影放映过程中，也可以将DCP文件导入到LMT-300中。   7、屏幕管理系统   LMT-300标准配置有SMS(屏幕管理系统)软件，这个软件与专为SRXR220/LMT-200数字电影放映系统设计的LSM-100软件是一样的。凭借SMS功能，操作者可以通过一个安装在放映机上的放映员终端触摸屏，控制数字电影放映的多项功能。而且，通过一台与影院网络连接的计算机，也可以实现功能控制。此外，SMS还可以与其他装有选购STM-100影院管理系统的影院系统，以及第三方观众席自动化系统进行无缝的集成。LMT-300的SMS可满足DCI规范1.2版本中，关于屏幕管理与保密性的相关规范。