拼接顯示領(lǐng)域的全能戰(zhàn)士——小鳥T系列多屏拼接處理器

    前   言

    近年來，伴隨著市場經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、城市建設(shè)的快速推進(jìn)，大數(shù)據(jù)時(shí)代如約而至。眾所周知，人類獲知的信息量當(dāng)中有70%來自于視覺感知，為了獲取更多信息，必須將更多的數(shù)據(jù)展現(xiàn)在人們的視線當(dāng)中。大屏幕拼接顯示系統(tǒng)在此趨勢之下也在飛速發(fā)展，在軍警作戰(zhàn)指揮中心、監(jiān)控指揮中心、視頻會(huì)議室、生產(chǎn)控制調(diào)度中心、廣播電視、多功能會(huì)議室等應(yīng)用當(dāng)中大屏幕拼接顯示系統(tǒng)發(fā)揮了巨大的作用與優(yōu)勢。大屏幕拼接顯示系統(tǒng)給人帶來直觀優(yōu)劣的是顯示屏的材質(zhì)，但對(duì)顯示效果、穩(wěn)定性和安全性起決定性作用的是多屏拼接處理器。本文將就多屏拼接處理器這個(gè)大屏幕拼接顯示系統(tǒng)的“心臟”做產(chǎn)品的介紹以及在各種應(yīng)用場合下的方案詳解。

    一、 公司介紹

    立足本土 鳥瞰世界

    杰出設(shè)計(jì) 品質(zhì)第一服務(wù)至上

    北京小鳥科技發(fā)展有限責(zé)任公司(DigiBird)是一家國際化的以顯示、處理、傳輸、存儲(chǔ)與管理為主要核心業(yè)務(wù)的專業(yè)設(shè)備制造廠商與解決方案提供商。以專業(yè)做強(qiáng)、國際做大為理念，我們以提供經(jīng)得起北美等國際市場考驗(yàn)的專業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)為目標(biāo)，打造 “DigiBird”國際品牌。

    小鳥科技成立于2009年，通過不斷的探索與研發(fā)成功的將圖像處理技術(shù)應(yīng)用于音視頻與電腦信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換和混合。陸續(xù)推出了以多屏幕拼接處理器、多畫面分割器、邊緣融合處理器等產(chǎn)品為基礎(chǔ)的一系列國內(nèi)領(lǐng)先信號(hào)處理產(chǎn)品。產(chǎn)品自投入市場后便獲得各領(lǐng)域用戶的一致認(rèn)可及好評(píng)，現(xiàn)產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于軍事、交通、政府、教育、電力、電信、傳媒等領(lǐng)域。

    2013年小鳥基于用戶需求，在原有視頻處理產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，打造了一款可用于安防、金融、教育等多行業(yè)的多業(yè)務(wù)圖像集成平臺(tái)——“達(dá)爾文”視頻綜合管理系統(tǒng)，系統(tǒng)采用刀片式模塊化設(shè)計(jì)，各類板卡按需靈活配置，擴(kuò)展升級(jí)便捷，維護(hù)成本低廉。真正做到“隨需而變，化繁為簡”，為用戶使用帶來非凡的體驗(yàn)。

    公司始終堅(jiān)持以自主創(chuàng)新為根本，以技術(shù)領(lǐng)先為目標(biāo)，不斷引進(jìn)先進(jìn)的觀念與技術(shù)力量，培養(yǎng)了大批技術(shù)骨干和管理人員，擁有一支高效的研發(fā)及管理隊(duì)伍。目前已在北京、上海、深圳、成都、西安、沈陽、武漢、南京等十二個(gè)區(qū)域設(shè)立辦事機(jī)構(gòu)，并于2013年成立美國分公司，為客戶提供及時(shí)周到的服務(wù)。

    未來小鳥科技將精益求精，不斷創(chuàng)新和強(qiáng)化企業(yè)的經(jīng)營管理，不斷提高產(chǎn)品技術(shù)含量與質(zhì)量，開拓國內(nèi)及國際市場。持續(xù)秉承“杰出設(shè)計(jì)、品質(zhì)第一、服務(wù)至上”的理念，扎根專業(yè)視聽（AV）、監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）等行業(yè)，在贏得自身發(fā)展的同時(shí)，為行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

    二、 產(chǎn)品介紹

    DIGIBIRD-T系列多屏幕拼接處理器是DIGIBIRD拼接處理器產(chǎn)品中的旗艦，采用FPGA硬件圖形并行處理技術(shù)，以先進(jìn)的背板交換總線技術(shù)為架構(gòu)，通道獨(dú)享帶寬。最大規(guī)�？蓴U(kuò)展到144塊大屏幕的拼接顯示，可同時(shí)處理多達(dá)168路全高清信號(hào)實(shí)時(shí)處理，全面滿足所有項(xiàng)目的要求，同時(shí)支持多組大屏幕不同分辨率顯示，具備大屏回顯及預(yù)監(jiān)功能。在控制室即可實(shí)時(shí)查看大屏幕的屏幕顯示狀態(tài)，配合交互式可視化管理客戶端，給用戶帶來帶來一種全新的應(yīng)用體驗(yàn)。

    關(guān)鍵特性：

    1、   先進(jìn)的大規(guī)模FPGA陣列式純硬件技術(shù)架構(gòu)

    2、  背板交換技術(shù)，通道帶寬獨(dú)享，支持圖像實(shí)時(shí)交換和處理

    3、  標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架式結(jié)構(gòu)，運(yùn)營級(jí)機(jī)箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    4、  交互式可視化軟件操作終端

    5、  單臺(tái)設(shè)備可支持152路輸入和144路輸出

    6、 輸入輸出分辨率都支持640×480到1920×1200

    7、 單個(gè)物理拼接單元可開4個(gè)窗口

    8、  多組分辨率輸出

    9、  輸出端口映射功能

    10、 預(yù)置100個(gè)系統(tǒng)預(yù)案及快速調(diào)取功能

    11、 本地回顯及軟件預(yù)監(jiān)

    12、  輸入支持4K×4K超高分辨率采集，輸出最高可達(dá)4K×2K分辨率

    13、 易升級(jí)維護(hù)，輸入輸出卡、風(fēng)扇等關(guān)鍵設(shè)備均支持熱插拔

    14、  高品質(zhì)散熱設(shè)計(jì)，使設(shè)備散熱更充分，運(yùn)行更安全

    15、  冗余電源設(shè)計(jì)，更加安全可靠

    產(chǎn)品介紹：

    DIGIBIRD-T系列多屏幕拼接處理器是DigiBird拼接處理器的旗艦產(chǎn)品，采用FPGA硬件圖形并行處理技術(shù)，以先進(jìn)的背板交換總線技術(shù)為構(gòu)架，通道獨(dú)享帶寬，最大規(guī)模擴(kuò)容到144塊大屏幕拼接顯示，可同時(shí)處理多達(dá)168路全高清信號(hào)實(shí)時(shí)處理，全面滿足所有項(xiàng)目的要求，同時(shí)支持多組大屏幕不同分辨率顯示，具有大屏回顯功能，在控制室即可實(shí)時(shí)查看大屏幕顯示狀態(tài)，配合交互式可視化管理客戶端，給用戶帶來一種全新的應(yīng)用體驗(yàn)。

    純硬件架構(gòu)

    采用大規(guī)模FPGA陣列式純硬件技術(shù)架構(gòu)，無硬盤，免維護(hù)，無操作系統(tǒng)避免了工控式系統(tǒng)的死機(jī)、硬件沖突、藍(lán)屏以及計(jì)算機(jī)病毒侵入等問題；啟動(dòng)快(<5秒)，穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)數(shù)據(jù)出廠前已固化，意外斷電不會(huì)造成設(shè)備受損，可以頻繁開關(guān)機(jī)。

    模塊化設(shè)計(jì)，支持熱拔插

    整個(gè)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，包括輸入卡、輸出卡、切換卡、控制卡、風(fēng)扇、電源等，并支持熱拔插。模塊化的設(shè)計(jì)為日常使用、升級(jí)、維護(hù)帶來極大的方便，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，無需拆開機(jī)箱就能實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)場替換有故障的模塊，快速恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。輸入模塊和輸出模塊的熱插拔特性使得系統(tǒng)可在不斷電的情況下更換、升級(jí)輸入輸出模塊，不影響系統(tǒng)的正常工作，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定、靈活、可靠。

    先進(jìn)的背板交換架構(gòu)

    系統(tǒng)采用先進(jìn)的背板交換架構(gòu)，有別于傳統(tǒng)的PCI總線結(jié)構(gòu)，為它的每個(gè)外圍槽位提供了高達(dá)20Gb/s的傳輸帶寬，外圍的板卡通過先進(jìn)的背板交換架構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)的極速交換，從而確保數(shù)據(jù)可靠傳輸，提供快速的優(yōu)質(zhì)圖像資源被所有的外圍設(shè)備分享，從而使系統(tǒng)環(huán)境下大量的數(shù)據(jù)和圖像傳輸不再受到PCI總線結(jié)構(gòu)的帶寬制約�；�于交換架構(gòu)的專用總線設(shè)計(jì)可以保證每個(gè)輸出屏幕都有獨(dú)立的專用帶寬，無論系統(tǒng)處理多少路高清信號(hào)，拼接多少個(gè)單元，都能保證圖像信號(hào)清晰、流暢、不丟幀。

    強(qiáng)大的處理能力

    系統(tǒng)支持多種信號(hào)格式輸入，包括復(fù)合視頻、VGA、DVI、IP流媒體、HDMI、SD/HD-SDI等。對(duì)復(fù)合視頻，能兼容NTSC/PAL/SECAM等制式，多達(dá)608路視頻信號(hào)實(shí)時(shí)處理；對(duì)計(jì)算機(jī)視頻信號(hào)，能兼容支持各種常見分辨率，并可實(shí)現(xiàn)自定義非常規(guī)分辨率，多達(dá)152路計(jì)算機(jī)信號(hào)實(shí)時(shí)處理。系統(tǒng)可輸出DVI-I信號(hào)或雙絞線數(shù)字信號(hào)，支持RGB（模擬）/DVI（數(shù)字）同時(shí)輸出，單個(gè)輸出通道最高支持分辨率4K*2K，多達(dá)144路高清輸出，更多輸出可通過系統(tǒng)級(jí)聯(lián)。

    全新的同步技術(shù)和雙緩沖技術(shù)

    為保證高速運(yùn)動(dòng)的畫面在虛擬墻的各個(gè)物理顯示器上能達(dá)到同幀播放的效果，避免不同步造成的不同屏運(yùn)動(dòng)、畫面錯(cuò)位和追趕現(xiàn)象造成的橫切紋問題，系統(tǒng)自有的全同步技術(shù)和雙緩沖技術(shù)，保證了全屏圖像的幀同步和無追趕，為用戶提供流暢、連貫、實(shí)時(shí)的高清運(yùn)動(dòng)畫面。

    帶倍線和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)囊曨l采集

    視頻采集帶有倍線和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償功能。輸入的復(fù)合視頻經(jīng)過基于每點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償（MADI）和高級(jí)色彩管理（3D ACM）引擎進(jìn)行倍線和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后進(jìn)入處理器，達(dá)到清晰亮麗流暢的視頻效果，升級(jí)為高清視頻的視頻信號(hào)并能夠任意開窗、移動(dòng)、縮放、疊加。

    靈活多樣的顯示模式

    系統(tǒng)中任意信號(hào)可在拼接屏的任意位置開多個(gè)窗口，無公共區(qū)域的限制，可任意疊加、縮放、拉伸、畫中畫顯示，為用戶提供靈活的應(yīng)用。

    底圖功能

    系統(tǒng)的底圖功能提供超高分辨率大底圖顯示解決方案，可作為開機(jī)畫面使用，信號(hào)可在大底圖上任意開窗，豐富了顯示內(nèi)容，尤其解決了在系統(tǒng)中間開窗兩邊黑屏的問題。通過選配SD卡輸入卡就可為系統(tǒng)提供一個(gè)高清底圖。SD卡中的圖片，用戶可根據(jù)現(xiàn)場情況自定義制作，以適合現(xiàn)場需要。系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)讀取SD卡中的圖片，動(dòng)態(tài)更換底圖，底圖輪循。

    網(wǎng)絡(luò)采集

    DigiBird多屏幕拼接處理器的網(wǎng)絡(luò)采集功能有網(wǎng)絡(luò)抓屏、網(wǎng)絡(luò)底圖、IP流信號(hào)直接采集等。

    網(wǎng)絡(luò)抓屏

    系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別網(wǎng)內(nèi)任意一臺(tái)PC信號(hào)，切換抓取網(wǎng)內(nèi)任意PC的桌面在系統(tǒng)上快速顯示。這種通過網(wǎng)絡(luò)采集的信號(hào)，相比VGA信號(hào)，避免了模擬信號(hào)的抖動(dòng)、重影等復(fù)雜問題；相比DVI信號(hào)，解決了傳輸距離的問題。安全備份、矩陣故障時(shí)也能通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)矩陣的功能。

    網(wǎng)絡(luò)底圖

    客戶端PC虛擬出一個(gè)大分辨率的桌面，系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)采集這個(gè)大分辨率桌面在大屏上顯示，成功地解決了高分辨率顯示問題，為行業(yè)組態(tài)圖、地理信息系統(tǒng)、平安城市等應(yīng)用提供理想的解決方案。

    DVI雙鏈路采集超高分點(diǎn)對(duì)點(diǎn)顯示

    系統(tǒng)配置DVI雙鏈路采集卡，單口實(shí)現(xiàn)高達(dá)4K*4K超高清分辨率采集。使用多個(gè)DVI雙鏈路采集卡，即可輕松實(shí)現(xiàn)更大分辨的顯示。DVI雙鏈路采集卡可定制分辨率，實(shí)現(xiàn)在屏幕上點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的顯示，圖像無拉伸變形，顯示效果清晰細(xì)膩，為拼接大屏實(shí)現(xiàn)分辨率點(diǎn)對(duì)點(diǎn)顯示提供解決方案。

    多組分辨率輸出

    系統(tǒng)的輸出通道可自定義多個(gè)獨(dú)立的組，每個(gè)組輸出的分辨率可以相同或不同。用戶根據(jù)現(xiàn)場需要配置相應(yīng)的分辨率，為系統(tǒng)控制及管理多組大屏系統(tǒng)提供解決方案。

    輸出通道映射

    系統(tǒng)輸出通道可任意映射，輸出通道可以任意排序，為行業(yè)應(yīng)用提供異形拼接的完美解決方案。

    IP流媒體解碼

    系統(tǒng)基于DSP純硬件架構(gòu)開發(fā)，采用H.264/MPGE-4AVC解碼技術(shù)，對(duì)于前端的IP網(wǎng)絡(luò)攝像頭信號(hào)可定制化直接解碼并在大屏幕上實(shí)時(shí)顯示。

    預(yù)案保存調(diào)用

    系統(tǒng)具有設(shè)備工作狀態(tài)、窗口顯示模式、信號(hào)采集端口的預(yù)案自定義保存功能，并可根據(jù)顯示的要求對(duì)預(yù)案進(jìn)行模式化調(diào)用，并且可根據(jù)需求進(jìn)行時(shí)間、順序進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)調(diào)用。

    冗余電源設(shè)計(jì)

    系統(tǒng)采用多電源冗余供電方式，共同承擔(dān)負(fù)荷，當(dāng)系統(tǒng)某一個(gè)電源出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換到備用電源供電，保證設(shè)備運(yùn)行的不間斷性；同時(shí)系統(tǒng)具備自動(dòng)監(jiān)測功能，方便用戶查看設(shè)備的工作狀態(tài)；

    多樣化控制方式

    遠(yuǎn)程控制方式支持RS-232，TCP/IP。Windows版的MultiView Controller控制軟件可以輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻墻的管理和控制。移動(dòng)終端版MultiView Controller，可以通過TCP/IP協(xié)議控制視頻墻輸入源的切換、縮放和管理，可以輕松的實(shí)現(xiàn)場景調(diào)用等功能。目前支持iPad、iPhone、Andriod和Windows Phone。兼容第三方中控系統(tǒng)，開放的接口使得DigiBird拼接控制器可以集成到幾乎任何第三控制系統(tǒng)，例如RTI、AMX、CRESTRON。

    參數(shù)列表：