大屏幕網(wǎng)絡(luò)分布式圖像控制系統(tǒng)技術(shù)對(duì)比

所謂網(wǎng)絡(luò)化分布式圖像控制系統(tǒng)，是以IP網(wǎng)絡(luò)作為信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ�，采用�?shí)時(shí)影像處理技術(shù)，把各種視頻信號(hào)源(包括RGB信號(hào)，視頻信號(hào)，高清視頻，音頻信號(hào)等)進(jìn)行壓縮編碼，把數(shù)據(jù)打包成能夠在以太網(wǎng)上傳輸?shù)腎P碼流，顯示端接收各種信號(hào)碼流并實(shí)時(shí)解碼還原成圖像進(jìn)行顯示。

分布式圖像控制器系統(tǒng)可應(yīng)用于各行業(yè)領(lǐng)域的DLP、LCD拼接顯示系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)海量高性能的信號(hào)接入處理和大規(guī)模的信號(hào)顯示，包括鐵道指揮調(diào)度，公安，安防，煤炭，石化，電力，通訊，交通等行業(yè)。

一、網(wǎng)絡(luò)化分布式圖像控制系統(tǒng)的組成

網(wǎng)絡(luò)化分布式圖像控制器系統(tǒng)通常由以下部分組成：

信號(hào)輸入模塊：能夠?qū)⒏鞣N不同的視頻信號(hào)源(包括RGB信號(hào)，視頻信號(hào)，高清信號(hào)，音頻信號(hào)等)實(shí)時(shí)編碼成能夠在以太網(wǎng)上傳輸?shù)腎P碼流;

顯示輸出模塊：能夠接收各種不同的信號(hào)源IP流，并實(shí)時(shí)解碼顯示;

以太網(wǎng)交換機(jī)：根據(jù)IP地址把信號(hào)的IP碼流轉(zhuǎn)發(fā)給顯示處理器;

控制管理軟件：用戶通過(guò)控制管理軟件能夠?qū)Ω鱾�(gè)處理器進(jìn)行控制和設(shè)置，對(duì)各種信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)開(kāi)窗顯示。

二、網(wǎng)絡(luò)化分布式圖像控制系統(tǒng)的功能要求

作為DLP、LCD大屏拼接顯示系統(tǒng)中信號(hào)處理顯示的核心設(shè)備，分布式圖像控制器系統(tǒng)至少需要具備以下信號(hào)的接入及處理顯示功能，才能滿足在多種行業(yè)中應(yīng)用：

計(jì)算機(jī)RGB/DVI信號(hào)：通常需要接入并處理顯示幾路至幾十路RGB/DVI信號(hào)，分辨率應(yīng)支持主流的1024×768～1920×1200。

模擬視頻信號(hào)：通常需要接入并處理顯示幾十路甚至上百路模擬視頻信號(hào)，例如來(lái)自CCTV監(jiān)控視頻矩陣的信號(hào)、其他攝像機(jī)信號(hào)等。

高清視頻信號(hào)：通常需要接入并處理顯示幾路至幾十路高清視頻信號(hào)，例如來(lái)自視頻會(huì)議系統(tǒng)、DVD、高清攝像機(jī)信號(hào)等，應(yīng)支持主流1080i、1080p高清。

IP數(shù)字視頻信號(hào)：在越來(lái)越多的行業(yè)應(yīng)用中，要求大屏幕系統(tǒng)可以直接接入并處理顯示來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的IP攝像頭信號(hào)，不需要借助第三方視頻解碼設(shè)備。應(yīng)支持主流的H.264、MJPEG、MPEG-2/4等編碼格式，支持CIF、4CIF(D1)、720p、1080p等分辨率解碼顯示。

超高分辨率圖像信號(hào)：在某些特殊行業(yè)應(yīng)用中，要求大屏幕系統(tǒng)可以接入并處理顯示超高分辨率的動(dòng)態(tài)圖像，例如地理信息GIS、衛(wèi)星定位GPS、電力監(jiān)控SCADA、行車調(diào)度信號(hào)SIG等，應(yīng)滿足至少M(fèi)行×N列拼接的整屏分辨率像素大小的超高分圖像全面顯示。

音頻信號(hào)：在一些指揮控制室的應(yīng)用中，要求大屏幕系統(tǒng)可以接入并處理視頻、音頻信號(hào)的同步播放，更好的滿足指揮調(diào)度、應(yīng)急指揮的需要。

上述信號(hào)基本就是目前大屏幕顯示行業(yè)應(yīng)用中涉及的主要信號(hào)源，只有能夠滿足上述信號(hào)接入顯示的控制器，才能算是合格的、滿足應(yīng)用需要的分布式圖像控制器，一些只能接入顯示最簡(jiǎn)單的RGB、視頻信號(hào)的控制器，使用范圍很有限，嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)并不能算是真正的分布式圖像控制器系統(tǒng)。

三、網(wǎng)絡(luò)化分布式圖像控制系統(tǒng)的性能要求

一套真正的網(wǎng)絡(luò)化分布式圖像控制器系統(tǒng)，應(yīng)該具備以下性能：

(1)網(wǎng)絡(luò)分布式架構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)化分布式圖像處理的真正意義在于端到端的獨(dú)立通道，無(wú)論是前端的信號(hào)輸入模塊，還是后端的顯示輸出模塊，都應(yīng)該是相互獨(dú)立的設(shè)備，每一個(gè)信號(hào)輸入設(shè)備只對(duì)應(yīng)1個(gè)信號(hào)源，每一個(gè)顯示輸出設(shè)備只對(duì)應(yīng)1個(gè)顯示單元，這樣才能保證每一路信號(hào)的實(shí)時(shí)處理和顯示。

(2)網(wǎng)絡(luò)化影像傳輸：所有的視頻信號(hào)源，包括RGB信號(hào)，視頻信號(hào)，高清視頻信號(hào)，音頻信號(hào)等，均被編碼為統(tǒng)一的碼流格式，在以太網(wǎng)上傳輸，所有影像碼流通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)與顯示輸出模塊靈活連接。

(3)采用高性能圖像處理：采用高性能DSP和FPGA作為圖像處理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)影像處理和顯示。采用嵌入式計(jì)算平臺(tái)，具有高性能、高可靠度、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，真正適合監(jiān)控大屏幕系統(tǒng)對(duì)安全性和可靠性的高要求。

(4)采用自主編碼算法：采用專為拼接顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自主專用編碼格式，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種視頻信號(hào)的全兼容和超低延遲影像顯示，實(shí)現(xiàn)精確的同步拼接顯示。

(5)所有信號(hào)實(shí)時(shí)顯示：所有信號(hào)窗口可任意大小、任意位置、任意疊加，單屏內(nèi)能夠同時(shí)處理顯示多路實(shí)時(shí)視頻/RGB信號(hào)，能同時(shí)顯示的信號(hào)越多，表明該產(chǎn)品的性能越強(qiáng)大。

(6)高性能與高可靠度：某個(gè)輸入/輸出設(shè)備出現(xiàn)故障并不影響其他設(shè)備信號(hào)顯示及控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，所有輸入/輸出設(shè)備均支持現(xiàn)場(chǎng)快速更換，系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別新的處理器設(shè)備并投入運(yùn)行，使故障維護(hù)時(shí)間縮到最短。

(7)管理軟件功能完備：支持多種信號(hào)源管理，支持多路信號(hào)實(shí)時(shí)預(yù)覽和大屏幕上所有視窗實(shí)時(shí)回顯，支持信號(hào)源組播，實(shí)現(xiàn)在多個(gè)拼接墻上同步實(shí)時(shí)播放，支持多級(jí)權(quán)限管理，支持多用戶操作控制等。

各廠家的分布式控制器系統(tǒng)由于采用的技術(shù)不同、碼流格式不同，在信號(hào)接入、處理顯示能力等性能方面存在較大差異。有些廠商用JPEG或H.264編解碼器制作的控制器，從本質(zhì)上來(lái)講不是真正的分布式圖像控制器系統(tǒng)，而只是一種網(wǎng)絡(luò)化信號(hào)傳輸顯示產(chǎn)品。