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分布式图像拼接控制器技术解析

文章来源:【工业电器网】 作者:夏建涛 点击:次 时间:2013/3/19 15:33:33 转载:

随着台达DVCS分布式图像控制器系统的推出,市场出现了很多类似的分布式控制器。本文主要介绍了DVCS控制系统及其他控制器所采用的不同技术及特点分析。

 

1. 什么是分布式图像拼接控制器?它由哪些部分组成?

 

分布式图像拼接控制器是以IP网络作为信号传输的通道,采用实时影像处理技术,把各种视频信号源(RGB信号,视频信号,高清视频,音频信号等)进行压缩编码,把数据打包成能够在以太网上传输的IP码流,显示端接收各种信号码流并实时解码,将IP码流信号还原成视频信号进行显示。

 

分布式图像拼接控制器通常由以下几个部分组成:

 

(1) 信号源输入处理器,能够将各种不同的视频信号(RGB信号,视频信号,高清信号,音频信号等)实时编码成能够在以太网上传输的IP码流;

 

(2) 显示输出处理器,能够接收各种不同的信号源IP流,并实时解码显示;

 

(3) 以太网交换机,根据IP地址把信号的IP码流转发给显示处理器;

 

(4) 控制管理软件,用户通过控制管理软件能够实时对各个处理器进行控制和设置;

 

2. 大屏拼接市场为什么会发展出分布式图像拼接控制器?

 

分布式图像拼接控制器的出现是数字信号处理芯片(DSP)技术、网络通讯技术、以及影像处理技术共同发展的结果。众所周知,IC芯片的发展一直遵循着摩尔定律快速成长。今天,人们已经能够生产出性能非常强大的数字信号处理DSP芯片(例如TI C6000系列, Freescale StarCore DSP)和大规模可编程逻辑芯片FPGA(Field-Programmable Gate Array)。利用DSP/FPGA强大的运算能力,人们可以实现对视频信号实时处理,包括图像增强,噪声滤除,图像缩放,De-interlacing,视频CODEC等。近十几年来,网络技术飞速发展。网络通讯带宽已经由早期的56Kbps,快速发展到10Mbps, 100Mbps,和1000Mbps带宽.目前10Gbps以太网技术也已经成熟,正在越来越多的被应用到高速数据通讯领域。网络带宽的提升,为高品质视频信号流网络化传输提供了保障。由于视频信号数据量非常庞大(一路1080p@30fps的全高清视频信号的原始数据流为949.2Mbps),为了能够在网络上有效传输多路视频信号,则需要对视频信号进行编码,除去视频信号中的冗余信息,从而减少视频信号的数据带宽占用。视频编码技术经过近20年的发展,已经在技术上取得了巨大的进步,人们能够在保证画面质量的前提下把视频信号的数据量压缩几倍到几十倍。因此,分布式图像拼接控制器的出现是综合利用了高性能DSP/FPGA芯片技术、宽带网络通讯技术、和高性能视频编码技术等多项高科技发展成果,有着明显的时代背景。

 

3. 分布式图像拼接控制器主要适用于哪些领域?为什么?

 

分布式图像拼接控制器非常适合应用到大规模的DLP/LCD拼接显示系统中,实现海量高性能的影像处理和大规模的信号显示,包括铁道指挥调度,公安,安防,煤炭,石化,电力,通讯,交通等行业。

 

适合分布式图像拼接控制器应用的领域通常具有以下特点:

 

(1) 拼接显示屏规模庞大。随着社会信息化的发展,人们需要更大的显示墙综合显示多种多样的信息,通常都在24面屏以上,有的高达几百面屏. 真正的分布式图像拼接控制器采用分散式架构,每个处理器单独处理自己的信号,无论有多少信号需要显示,相互之间没有任何影响,从而能够支撑超大规模的拼接显示屏系统。传统的集中式控制器则受限于插槽数目、处理能力、总线带宽等因素,难以支撑大规模的拼接显示墙。

 

(2) 需要显示的信号数量多。目前的大屏幕显示系统中,通常需要同时显示几十路RGB信号,几十路甚至上百路的视频信号。在分布式图像拼接控制器中,每路信号由一个单独的处理器进行处理,确保信号能够被实时处理。在传统的集中式控制器中,多路信号处理需要抢占CPU资源和系统总线带宽,因此难以应对多路RGB/视频等信号的同时处理。

 

(3) 高性能与高可靠度。DLP拼接显示墙越来越多被用于关系到国计民生的国家重点行业,大屏系统担负着调度指挥、安全防范、事故预警和处理等重要职责,因此需要所有信号能够实时显

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