|
所謂網(wǎng)絡化分布式圖像控制系統(tǒng)，是以IP網(wǎng)絡作為信號傳輸?shù)耐ǖ�，采用實時影像處理技術，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)可應用于各行業(yè)領域的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)絡化分布式圖像控制系統(tǒng)的組成
網(wǎng)絡化分布式圖像控制器系統(tǒng)通常由以下部分組成：
（1） 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；
（2） 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；
（3） 以太網(wǎng)交換機：根據(jù)IP地址把信號的IP碼流轉發(fā)給顯示處理器；
（4） 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置，對各種信號進行實時開窗顯示。
二、網(wǎng)絡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)中應用：
（1） 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，分辨率應支持主流的1024×768～1920×1200。
（2） 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。
（3） 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，應支持主流1080i、1080p高清。
（4） IP數(shù)字視頻信號：在越來越多的行業(yè)應用中，要求大屏幕系統(tǒng)可以直接接入并處理顯示來自網(wǎng)絡的IP攝像頭信號，不需要借助第三方視頻解碼設備。應支持主流的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。
（5） 超高分辨率圖像信號：在某些特殊行業(yè)應用中，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。
（6） 音頻信號：在一些指揮控制室的應用中，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)絡化分布式圖像控制系統(tǒng)的性能要求
一套真正的網(wǎng)絡化分布式圖像控制器系統(tǒng)，應該具備以下性能：
（1）網(wǎng)絡分布式架構：網(wǎng)絡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，都應該是相互獨立的設備，每一個信號輸入設備只對應1個信號源，每一個顯示輸出設備只對應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/輸出設備出現(xiàn)故障并不影響其他設備信號顯示及控制系統(tǒng)的正常運行，所有輸入/輸出設備均支持現(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)絡化信號傳輸顯示產(chǎn)品。
四、臺達DVCS分布式圖像控制系統(tǒng)與其他分布式控制器技術對比
臺達DVCS分布式圖像控制系統(tǒng)與其他分布式控制器的技術對比：
|
項目 |
臺達DVCS分布式圖像控制系統(tǒng) |
其他廠家分布式控制器 |
|
系統(tǒng)架構 |
基于以太網(wǎng)，由信號輸入處理器、顯示輸出處理器、控制管理服務器和交換機組成，通過網(wǎng)絡線纜連接。
DVCS系統(tǒng)中所有輸入、輸出處理器具有通用性，系統(tǒng)擴展時不需更換任何設備，只需增加數(shù)量即可。 |
基于以太網(wǎng)，由信號輸入服務器或采集盒、顯示服務器或多屏控制器、管理服務器和交換機組成，通過網(wǎng)絡線纜連接。
系統(tǒng)中各種服務器分為多種不同規(guī)格，對應于不同規(guī)模的拼接墻，系統(tǒng)擴展時需要更換服務器設備。 |
|
信號輸入模塊 |
信號輸入處理器：采用1U嵌入式系統(tǒng)。
特點：嵌入式處理器的特點是性能穩(wěn)定、處理速度快、故障率低、功耗低；無常見PC故障。
高效壓縮，信號實時處理；
在用戶信號源處就近安裝；擴展靈活。 |
信號輸入服務器：采用工控機架構，通過插入RGB采集卡、視頻采集卡輸入信號，采集能力有限。
缺點：采用工控機架構，本質(zhì)上是集中式處理，容易出現(xiàn)常見PC故障；所有信號通過PCI總線處理，當輸入信號分辨率較大或數(shù)量多時，幀速率下降；
體積較大只能安裝在機柜中，需要較長的RGB/DVI線纜連接。 |
|
信號輸出模塊 |
顯示輸出處理器：采用1U嵌入式系統(tǒng)。
可內(nèi)置于單元，DVI線纜最短連接，信號質(zhì)量最佳。
特點：嵌入式處理器的特點是性能穩(wěn)定、處理速度快、故障率低、功耗低。 |
顯示服務器或多屏控制器：采用工控機架構，通過多屏顯卡輸出。
缺點：采用工控機架構，本質(zhì)上是集中式處理，容易出現(xiàn)常見PC故障；所有信號通過PCI總線處理，當信號分辨率高或通道多時，幀速率下降；
體積較大只能安裝在機柜中或底座中，需要較長的RGB/DVI線纜連接，影響信號質(zhì)量。 |
|
超高分圖像信號 |
可實現(xiàn)超高分辨率圖像上屏顯示，支持10240 x 7680分辨率。 特點：高效壓縮，信號實時處理顯示；支持Windows、Unix多種應用平臺超高分辨率圖像信號處理顯示。 |
大部分廠家不具備；
有的采用軟件抓屏方式；缺點：須在用戶計算機上安裝客戶端軟件，耗費計算機CPU資源，影響計算機系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性；支持顯示的圖像分辨率有限。 |
|
IP視頻信號 |
可支持H.264、MPEG-2/4等壓縮標準的IP視頻直接接入和處理顯示，兼容主流廠商IP攝像機；可提供720p、1080p、D1高清畫質(zhì)；IP視頻窗口可任意大小、位置、疊加顯示。 |
大部分廠家不具備；
有的廠家采用CCTV監(jiān)控行業(yè)流媒體軟件解碼，不具有自主編解碼；缺點：IP視頻只能在單屏內(nèi)以1、4、9或16畫面顯示，不能與RGB、視頻疊加；不支持1080p高清。 |
|
音頻信號 |
可直接編解碼音頻信號，接入DVCS分布式控制系統(tǒng)，不用單獨布設音頻線纜。 |
不具備 |
|
信號共享顯示 |
DVCS控制系統(tǒng)內(nèi)信號可以遠距離傳輸，實現(xiàn)多處異地顯示屏的信號互通共享顯示；多個DVCS系統(tǒng)之間通過網(wǎng)絡連接，可以實現(xiàn)多個系統(tǒng)間信號的遠程異地互通共享顯示。 |
不具備 |
|
控制管理軟件 |
只在一臺DVCS控制服務器中安裝軟件，故障可能性低；
同一控制界面統(tǒng)一操作，簡捷直觀。 |
每臺信號輸入服務器和顯示服務器或多屏控制器均需安裝軟件，故障可能性高。
需要多種軟件配合工作，操作復雜度高。 |
|
冗余及
擴展 |
信號輸入/輸出處理器采用嵌入式系統(tǒng)，可即插即用。
增加新的信號源或顯示輸出時只需添加相應輸入/輸出處理器，不需更換任何已有設備，不需改動軟件，擴展成本低。 |
信號輸入服務器和顯示服務器或多屏控制器不支持即插即用；
系統(tǒng)擴展需更換設備，需改動軟件；擴展成本相對較高。 |
|
