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

所謂網(wǎng)絡(luò)化分布式圖像控制系統(tǒng)，是以IP網(wǎng)絡(luò)作為信號傳輸?shù)耐ǖ�，采用實時影像處理技術(shù)，把各種視頻信號源(包括RGB信號，視頻信號，高清視頻，音頻信號等)進行壓縮編碼，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碼流并實時解碼還原成圖像進行顯示。

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，實現(xiàn)海量高性能的信號接入處理和大規(guī)模的信號顯示，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：

信號輸入模塊：能夠?qū)⒏鞣N不同的視頻信號源(包括RGB信號，視頻信號，高清信號，音頻信號等)實時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源IP流，并實時解碼顯示;

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

控制管理軟件：用戶通過控制管理軟件能夠?qū)Ω鱾�處理器進行控制和設(shè)置，對各種信號進行實時開窗顯示。

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：

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

模擬視頻信號：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，例如來自CCTV監(jiān)控視頻矩陣的信號、其他攝像機信號等。

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

IP數(shù)字視頻信號：在越來越多的行業(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自網(wǎng)絡(luò)的IP攝像頭信號，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：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SIG等，應(yīng)滿足至少M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：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源，只有能夠滿足上述信號接入顯示的控制器，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單的RGB、視頻信號的控制器，使用范圍很有限，嚴格意義上來說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立通道，無論是前端的信號輸入模塊，還是后端的顯示輸出模塊，都應(yīng)該是相互獨立的設(shè)備，每一個信號輸入設(shè)備只對應(yīng)1個信號源，每一個顯示輸出設(shè)備只對應(yīng)1個顯示單元，這樣才能保證每一路信號的實時處理和顯示。

(2)網(wǎng)絡(luò)化影像傳輸：所有的視頻信號源，包括RGB信號，視頻信號，高清視頻信號，音頻信號等，均被編碼為統(tǒng)一的碼流格式，在以太網(wǎng)上傳輸，所有影像碼流通過以太網(wǎng)交換機實現(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，實現(xiàn)實時影像處理和顯示。采用嵌入式計算平臺，具有高性能、高可靠度、低功耗等優(yōu)點，真正適合監(jiān)控大屏幕系統(tǒng)對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)計的自主專用編碼格式，實現(xiàn)對各種視頻信號的全兼容和超低延遲影像顯示，實現(xiàn)精確的同步拼接顯示。

(5)所有信號實時顯示：所有信號窗口可任意大小、任意位置、任意疊加，單屏內(nèi)能夠同時處理顯示多路實時視頻/RGB信號，能同時顯示的信號越多，表明該產(chǎn)品的性能越強大。

(6)高性能與高可靠度：某個輸入/輸出設(shè)備出現(xiàn)故障并不影響其他設(shè)備信號顯示及控制系統(tǒng)的正常運行，所有輸入/輸出設(shè)備均支持現(xiàn)場快速更換，系統(tǒng)可自動識別新的處理器設(shè)備并投入運行，使故障維護時間縮到最短。

(7)管理軟件功能完備：支持多種信號源管理，支持多路信號實時預(yù)覽和大屏幕上所有視窗實時回顯，支持信號源組播，實現(xiàn)在多個拼接墻上同步實時播放，支持多級權(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)化信號傳輸顯示產(chǎn)品。