網(wǎng)絡(luò)化控制室解決方案簡(jiǎn)述

    控制室系統(tǒng)是投影顯示行業(yè)的一個(gè)細(xì)分市場(chǎng)，隨著顯示技術(shù)的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展，這個(gè)市場(chǎng)越來(lái)越顯示出其重要性和特殊性。就像IT行業(yè)的發(fā)展一樣，控制室系統(tǒng)的解決方案已經(jīng)不能僅僅立足于投影機(jī)、屏幕這些簡(jiǎn)單的顯示部分，更將核心轉(zhuǎn)移到拼接控制器、控制軟件，以及網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程中。我們可以用計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)控制室系統(tǒng)作一個(gè)形象的比喻，那就是拼接墻類(lèi)似于顯示器，而多屏拼接器則相當(dāng)于主機(jī)，并且在這個(gè)“主機(jī)”上必須有相應(yīng)的軟件以及和用戶(hù)本身的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)兼容的產(chǎn)品，因此控制室系統(tǒng)解決方案的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程是必須的，也是目前這個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的目標(biāo)。
  
一、 整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)：
 
    用背投拼接單元的MXN組合來(lái)替代傳統(tǒng)的顯示設(shè)備如馬賽克盤(pán)、電視墻等，具有拼接縫隙小、顯示面積大、顯示分辨率超高等特點(diǎn)。但是在最初的階段以及多屏拼接控制器能力很差的時(shí)候，很多用戶(hù)依舊把每個(gè)顯示單元當(dāng)作單個(gè)的顯示器進(jìn)行使用，不能達(dá)到將整個(gè)投影墻作為一個(gè)虛擬屏，從而使得所有的窗口可以在 整個(gè)屏幕任意漫游、開(kāi)窗的功能。所以大大的阻礙了投影顯示墻的推廣，大家都把這種顯示模式看作“領(lǐng)導(dǎo)效應(yīng)”而忽略了其真正的監(jiān)控管理輔助功能。
 
    在目前客戶(hù)對(duì)于顯示墻的認(rèn)識(shí)被引導(dǎo)而僅僅關(guān)注在顯示技術(shù)和屏幕，但是對(duì)于屏幕背后最關(guān)鍵的系統(tǒng)處于不了解狀態(tài)，所以，在數(shù)字化顯示的時(shí)代，所使用的連接方式依舊是模擬式的，并且在整個(gè)系統(tǒng)中增加了很多隱含的成本和風(fēng)險(xiǎn)。在監(jiān)控中心，由于多屏拼接器的局限性，所以我們需要將原本已經(jīng)數(shù)字化的信號(hào)再通過(guò)解碼器模擬化進(jìn)入到模擬信號(hào)的矩陣切換器；選擇一些信號(hào)進(jìn)入拼接控制器；拼接控制器將信號(hào)數(shù)字化進(jìn)行分配，但是由于輸出電纜是模擬的，所以在輸出時(shí)需要又將其模擬化輸出到投影機(jī)；投影機(jī)接收了模擬化的信號(hào)，由于其顯示芯片是數(shù)字化的（DLP技術(shù)或LCD技術(shù)），所以再將其進(jìn)行數(shù)字化顯示到屏幕上。這樣多次的數(shù)－模轉(zhuǎn)換，大大的降低了顯示的效果，而且重復(fù)的設(shè)備投入對(duì)現(xiàn)在的系統(tǒng)，以及將來(lái)的擴(kuò)展帶來(lái)很大的風(fēng)險(xiǎn)。因此對(duì)于顯示墻來(lái)說(shuō)投資可以不大，但是對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)用戶(hù)的投資成本會(huì)大大增加。
  
    目前在國(guó)外應(yīng)用最多的數(shù)字化解決方案，采用了全數(shù)字化的系統(tǒng)，在攝像機(jī)進(jìn)行編碼將信號(hào)數(shù)字化進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)傳輸后，一切便全部在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行，在中央控制中心的局域網(wǎng)中，多屏拼接控制器也通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，采用數(shù)字視頻流輸入卡，將網(wǎng)絡(luò)中用戶(hù)需要的信號(hào)采集到拼接控制器中，進(jìn)行了顯示的分配后，通過(guò)數(shù)字化的光纜將信號(hào)傳送到顯示墻，數(shù)－模轉(zhuǎn)換一次完成。
 
    同樣的信號(hào)可以在不增加任何設(shè)備的情況下，在其他用戶(hù)的顯示墻上顯示，達(dá)到真正的數(shù)字化監(jiān)控。這是整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，以及一體化監(jiān)控的根本，顯示墻將緊密的和網(wǎng)絡(luò)傳輸連接在一起。例如在城市的一體化監(jiān)控中，交通管理部門(mén)可以將某處道路擁堵的視頻信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)顯示到交通輸導(dǎo)車(chē)、市長(zhǎng)辦公室、電臺(tái)、電視臺(tái)、網(wǎng)頁(yè)等所有分監(jiān)控中心，同步顯示，達(dá)到真正的實(shí)時(shí)監(jiān)控。同樣整個(gè)系統(tǒng)也可以應(yīng)用于一個(gè)行業(yè)的總監(jiān)控中心以及在全國(guó)各地的分監(jiān)控中心，或者一個(gè)大樓的總監(jiān)控中心和各個(gè)樓層的分監(jiān)控中心系統(tǒng)中。
  
二、 系統(tǒng)的分類(lèi)和特性：
 
    在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中，我們主要分為顯示墻和拼接控制器、控制軟件兩大部分。在控制室使用的投影機(jī)和其他市場(chǎng)所用的投影機(jī)不同，雖然他們使用同樣的顯示技術(shù)，例如:DLP技術(shù)和液晶技術(shù)，但是在投影機(jī)的設(shè)計(jì)理念上有很大的不同。
作為會(huì)議室使用投影機(jī)所追求的技術(shù)指標(biāo)是亮度、易操作、體積小、重量輕等特點(diǎn)；而控制室用的投影機(jī)所追求的技術(shù)指標(biāo)是亮度均勻性，對(duì)比度一致性，通風(fēng)、散熱、長(zhǎng)時(shí)間工作，易修復(fù)等特點(diǎn)。單機(jī)使用的情況類(lèi)似于一個(gè)獨(dú)立的“英雄”，需要自身具備很多素質(zhì)，而不需要和別的投影機(jī)的配合。但是在控制室作為拼接墻所使用的投影機(jī)，類(lèi)似一個(gè)“工作團(tuán)隊(duì)”，必須能夠協(xié)調(diào)一致才能得到最好的顯示效果。
 
    例如在會(huì)議室和控制室的投影機(jī)中都有一個(gè)“雙燈”模式，但是實(shí)際上在兩種投影機(jī)中“雙燈”的工作原理是完全不同的。在會(huì)議室使用的投影機(jī)中，雙燈可以同時(shí)作用，投影到芯片上，但是由于芯片比較小，所以?xún)蓚�(gè)燈共同工作時(shí)的亮度可以達(dá)到正常總輸出亮度的140％，而不是200％。當(dāng)一個(gè)燈壞了，或者只開(kāi)一個(gè)燈的時(shí)候，亮度僅為正�？傒敵隽炼鹊�70％，在這種使用模式當(dāng)中，單燈的亮度時(shí)損失的。但是用在會(huì)議室環(huán)境下，我們可以根據(jù)人數(shù)的多少以及房間的大小決定使用雙燈或者單燈，使用方式非常靈活。
  
    但是在拼接墻使用的投影機(jī)中，不能采用這種“雙燈”的模式。因?yàn)橐粋�(gè)顯示墻是由很多個(gè)投影單元組成的，亮度一致性非常重要。如果在顯示墻剛開(kāi)始使用時(shí)我們按照兩個(gè)燈同時(shí)工作的亮度來(lái)調(diào)整屏幕墻的亮度均勻性，那么很快的亮度一致性會(huì)發(fā)生很大的差異，因?yàn)槊總�(gè)燈的亮度衰減都是不同的，兩個(gè)燈共同顯示的亮度差異會(huì)更大。對(duì)于整個(gè)顯示墻而言，如果某個(gè)單元壞了一個(gè)燈，那么就需要把整個(gè)顯示墻的其他單元全部關(guān)掉一個(gè)燈，這樣整個(gè)顯示墻才能得到差不多的亮度。而在正常工作中，如果平時(shí)只開(kāi)一個(gè)燈，則亮度只有正常的70％，亮度不夠；如果平時(shí)開(kāi)兩個(gè)燈，則用戶(hù)的運(yùn)行成本增加了一倍，而且維護(hù)工作量也大大增加。所以我們?cè)谄唇訅χ惺褂玫摹半p燈”是完全不同的方式，每個(gè)燈都是在正常的100％的工作，兩個(gè)燈處于完全冗余的狀態(tài)，當(dāng)一個(gè)燈壞了，另一個(gè)燈會(huì)自動(dòng)頂替壞燈進(jìn)入光輸入的位置。
  
    這種“雙燈”設(shè)計(jì)也能提供三種不同運(yùn)作模式: 

    雙燈熱備份–在緊急或重要情況下, 采用這種備份模式，兩個(gè)燈同時(shí)亮著。當(dāng)一個(gè)燈損壞時(shí)，后備燈泡可立刻自動(dòng)運(yùn)行到位，投影畫(huà)面只有0.2秒“一閃”，絕不會(huì)影響大屏幕投影畫(huà)面的顯示。 

    雙燈冷備份–在一般情況下，采用這種模式，主燈泡亮著，后備燈泡通著電，但是不發(fā)光。如運(yùn)行中主燈泡出現(xiàn)問(wèn)題，后備燈泡會(huì)自動(dòng)亮起來(lái)，并自動(dòng)切換到投影機(jī)組，但是由于燈泡是逐漸亮起來(lái)的，所以達(dá)到和其他投影機(jī)同樣的亮度需要20秒左右的時(shí)間。 

    經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式–主燈泡以及后備燈泡會(huì)在500小時(shí)工作后交替使用，可以延長(zhǎng) 燈泡的使用壽命10%-15%。 在拼接墻上采用的這些模式，和光學(xué)調(diào)光技術(shù)配套使用，保證了屏幕的亮度移植性，并且不會(huì)增加用戶(hù)的運(yùn)行成本，但是大大的將低了維護(hù)的工作量。
 
    另外在對(duì)單片DLP產(chǎn)品的色輪處理上也大大的不同，會(huì)議室所使用的單片DLP投影機(jī)，體積小，一體化程度高，使用時(shí)間短，不可以也不需要由用戶(hù)自行更換色輪。但是在監(jiān)控中心24小時(shí)聯(lián)系工作的投影機(jī)設(shè)計(jì)完全不同，需要考慮用戶(hù)在現(xiàn)場(chǎng)快速維修要求，因此，對(duì)色輪進(jìn)行了特殊的設(shè)計(jì)，使之成為一個(gè)模塊化的部件，用戶(hù)可以像更換燈和過(guò)濾網(wǎng)一樣方便的更換色輪，更換的時(shí)間小于3分鐘，而且不需要移動(dòng)投影主機(jī)，因而不需要進(jìn)行任何調(diào)整，即插即用。還有很多這樣不同的設(shè)計(jì)，因此我們可以說(shuō)拼接墻作為投影機(jī)的一個(gè)細(xì)分市場(chǎng)，而且其特性越來(lái)越明顯。
  
三、 多屏拼接控制器和軟件的地位：
 
    如果我們將拼接墻作為一個(gè)超大面積、超高分辨率的顯示器，那么其“主機(jī)”就是多屏拼接控制器，“大腦”就是控制軟件了，而且其技術(shù)含量大大超過(guò)顯示墻。所以在全球作拼接單元的公司很多，尤其在中國(guó)，有很多公司自己在國(guó)內(nèi)加工框架，用臺(tái)灣的單機(jī)機(jī)芯可以生產(chǎn)顯示單元，但是能夠作拼接控制器的公司就很少。
 
    首先多屏拼接控制器在硬件設(shè)備上性能要優(yōu)于工業(yè)用的計(jì)算機(jī)工作站，并且需要有以下特點(diǎn)： 
  

* 網(wǎng)絡(luò)信號(hào)與視頻/RGB/A數(shù)字視頻流等信號(hào)分通道處理，杜絕彼此互相影響處理速度；
* 圖像放大，縮小采用后端縮放技術(shù)，杜絕PCI總線上數(shù)據(jù)處理不及時(shí)而導(dǎo)致的畫(huà)面“馬賽克”和死機(jī)現(xiàn)象；
* 全面可擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，最大輸出可至360個(gè)單屏；
* 實(shí)時(shí)性操作，在一個(gè)投影單元上的可以同時(shí)顯示多達(dá)120個(gè)視頻窗口
* 全面雙電源，雙風(fēng)扇備份；RAND 1鏡像硬盤(pán)備份
* 遠(yuǎn)程鼠標(biāo)和鍵盤(pán)功能； 
   

    例如： BARCO公司的ARGUS控制器為解決傳統(tǒng)控制器的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)與視頻/RGB信號(hào)共用系統(tǒng)資源的問(wèn)題，采用分布式結(jié)構(gòu)，突破性的采用專(zhuān)利技術(shù)解決兩者互相影響的問(wèn)題。
 
    在ARGUS控制系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接入ARGUS主機(jī)箱（ARGUS Processor)，而視頻/RGB/數(shù)字視頻流信號(hào)則另外接入擴(kuò)展機(jī)箱(Omnibus)。擴(kuò)展機(jī)箱中的視頻輸入卡和RGB輸入卡將信號(hào)數(shù)字化處理后，通過(guò)PCI總線傳輸?shù)揭曨l/RGB圖形處理卡上，再由該處理卡對(duì)視頻和RGB信號(hào)進(jìn)行縮放處理，達(dá)到所需要的大小。在輸出到投影單元前，再與經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖形處理卡處理的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)合成為最后需要輸出的混合圖像。
 
    在傳統(tǒng)控制器中，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)與視頻/RGB信號(hào)共用有限的系統(tǒng)資源，造成互相干擾，大大地減低了處理信號(hào)的能力，與現(xiàn)代控制中心對(duì)實(shí)時(shí)性的要求極其不符合。
 
獨(dú)有“后端縮放”技術(shù)
  
    傳統(tǒng)控制器都采用PCI總線縮放技術(shù)，即圖象的放大縮小的運(yùn)算過(guò)程都在PCI總線上完成，占用系統(tǒng)資源極大，圖象處理能力極低，多信號(hào)處理時(shí)就會(huì)出現(xiàn)黑屏現(xiàn)象。例如，傳統(tǒng)每一個(gè)圖象輸出卡的PCI帶寬為33M，相當(dāng)于2個(gè)1024X768圖象所需的帶寬，當(dāng)有第三個(gè)信號(hào)源要處理時(shí)就無(wú)法工作。ARGUS控制器采用獨(dú)有的后端縮放技術(shù)，對(duì)圖象的縮放運(yùn)算均由網(wǎng)絡(luò)圖象處理卡和視頻/RGB圖像處理卡完成，PCI總線上只將信號(hào)按原大�。ǚ直媛剩�從輸入卡傳輸?shù)捷敵隹ㄉ希�而不進(jìn)行任何運(yùn)算，不占用寶貴的系統(tǒng)資源。
  
    采用該獨(dú)有技術(shù)的ARGUS系統(tǒng)，對(duì)眾多視頻和RGB信號(hào)處理能力超群，ARGUS系統(tǒng)可在每二塊屏上同時(shí)輸出64路視頻，或32路實(shí)時(shí)RGB，達(dá)到業(yè)內(nèi)極至，而沒(méi)有任何延時(shí)，滯后，或黑屏的現(xiàn)象
在現(xiàn)代應(yīng)用的大屏幕顯示墻上，應(yīng)用窗口的大小，類(lèi)型，數(shù)量和位置均沒(méi)有限制，但這亦會(huì)容易在大屏幕上產(chǎn)生混亂，例如重要的警報(bào)窗口被次要的視頻窗口所覆蓋。所以在任何情況下一個(gè)合適的大屏幕管理軟件是不可缺少的。針對(duì)不同的用戶(hù)需求，必須有專(zhuān)門(mén)從事顯示系統(tǒng)應(yīng)用管理平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，面向用戶(hù)設(shè)計(jì)的軟件，具有多種的優(yōu)越性，可以讓用戶(hù)簡(jiǎn)便、靈活的操作整個(gè)系統(tǒng)。尤其是遠(yuǎn)程鼠標(biāo)和多鼠標(biāo)軟件，以及抓屏軟件，可以使用戶(hù)進(jìn)行不下位操作。
 
控制軟件主要的功能如下：
 
    1. 對(duì)單臺(tái)投影機(jī)進(jìn)行操作，包括開(kāi)/關(guān)，亮度、對(duì)比度等。而且，投影機(jī)的各種參數(shù)均可通過(guò)控制中心進(jìn)行存取和設(shè)置。具有對(duì)投影機(jī)的調(diào)整功能，使用戶(hù)對(duì)投影機(jī)的開(kāi)/關(guān)、亮度、對(duì)比度，可手動(dòng)/自動(dòng)調(diào)節(jié)。例如，可以定時(shí)將投影機(jī)的亮度，對(duì)比度自動(dòng)調(diào)整到設(shè)定值—白天亮度調(diào)高些；晚上亮度調(diào)低些。當(dāng)然也可以實(shí)現(xiàn)屏保功能，時(shí)間可調(diào)。
    2. 定時(shí)操作功能：可以定時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉投影墻，并且可以定時(shí)顯示/更換畫(huà)面。
    3. 設(shè)置模板功能：對(duì)顯示信號(hào)的窗口大小、位置進(jìn)行安排和設(shè)置，并且可將結(jié)果存儲(chǔ)為一個(gè)模板，需要時(shí)可調(diào)用整個(gè)模板。
    4. 對(duì)屏幕墻的整體進(jìn)行操作，開(kāi)/關(guān)，亮度、對(duì)比度調(diào)整；相應(yīng)也可對(duì)部份投影機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一開(kāi)/關(guān)操作，亮度、對(duì)比度調(diào)整。
    5. 屏幕墻上對(duì)應(yīng)用（標(biāo)準(zhǔn)的X應(yīng)用，Microsoft Windows應(yīng)用、實(shí)時(shí)視頻）的所有操作，如應(yīng)用窗口的打開(kāi)，關(guān)閉，移動(dòng)，縮放等，均可通過(guò)簡(jiǎn)單的圖標(biāo)操作實(shí)現(xiàn)。
在控制終端的屏幕上，顯示有代表各類(lèi)需在屏幕墻上顯示的應(yīng)用的圖標(biāo)和仿真整個(gè)屏幕墻的模擬屏，操作人員可通過(guò)簡(jiǎn)單的圖標(biāo)操作實(shí)現(xiàn)對(duì)大屏幕投影墻上應(yīng)用窗口的打開(kāi)，關(guān)閉，移動(dòng)，縮放。
    6. 對(duì)所有需要在屏幕墻上顯示的各類(lèi)應(yīng)用（包括網(wǎng)絡(luò)圖形、微機(jī)圖形、視頻圖象等）進(jìn)行全面管理，安排各類(lèi)應(yīng)用顯示和投影機(jī)顯示狀態(tài)的時(shí)間表。如自動(dòng)在某天的某時(shí)，在屏幕墻的某些位置顯示某些特定的應(yīng)用。
    7. 對(duì)投影機(jī)和多屏拼接顯示控制系統(tǒng)的全部控制操作均可在控制終端一套鼠標(biāo)和鍵盤(pán)上完成。
    8. 對(duì)整個(gè)大屏幕系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一系列的管理：
    1) 通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)程序，了解系統(tǒng)的故障設(shè)備，如控制器或投影機(jī)等。
    2) 根據(jù)用戶(hù)的需要，重新設(shè)置控制器的輸出分辨率，切換投影機(jī)的輸入通道等。
    3) 提供多級(jí)安全保障管理。管理員為最高級(jí)，普通操作員可由管理員設(shè)定不同的優(yōu)先級(jí)。只有具有操作權(quán)限和高于該操作權(quán)限的人員才能使用該應(yīng)用。
    4) 可設(shè)置主輔多個(gè)控制中心。一個(gè)主控中心具有最高權(quán)限，多個(gè)輔控中心的權(quán)限均由主控設(shè)置。
    9. 控制器可以提供不同的形狀或顏色鼠標(biāo)，便于工作人員確認(rèn)。（UNIX系統(tǒng))

    以上是根據(jù)我在控制室系統(tǒng)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)這個(gè)特殊的市場(chǎng)所作的一些的總結(jié)。