DVCS分布式控制系統超高分辨率圖像顯示技術(shù)及應用

　　中達電通視訊事業(yè)部 王麗紅

　　超高分辨率圖像是指遠大于計算機顯示器分辨率的信號圖像，例如地理信息系統(GIS)、衛星定位系統(GPS)、電力監控系統(SCADA)、行車(chē)調度信號系統(SIG)等。本文主要介紹臺達DVCS分布式圖像控制系統對超高分辨率信號的處理技術(shù)及應用。

　　1 引言

　　GIS、GPS、SCADA、SIG等超高分辨率圖像在計算機/工作站顯示器中無(wú)法以原始分辨率完整顯示，只能通過(guò)拖動(dòng)局部查看超高分辨率圖像。DLP大屏幕拼接顯示系統由多個(gè)顯示單元堆疊而成，全屏分辨率為單屏分辨率的疊加，例如單屏分辨率為1400×1050，則全屏分辨率為(1400×行)×(1050×列)。因此大屏幕拼接顯示墻為超高分辨率圖像的完整顯示提供了條件。這類(lèi)超高分辨率圖像不僅分辨率高，而且是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的，數據量巨大，因此大屏圖像控制器對超高分辨率信號的處理能力成為顯示問(wèn)題的關(guān)鍵。

　　目前業(yè)界傳統的大屏圖像拼接控制器由于其處理能力有限，難以實(shí)時(shí)處理超高分辨率動(dòng)態(tài)圖像，無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)超高分辨率動(dòng)態(tài)圖像顯示的需求。臺達電子經(jīng)多年研發(fā)，推出了全球領(lǐng)先的超高分辨率動(dòng)態(tài)圖像處理器(Super Resolution Image Software, SRIS)，全面滿(mǎn)足了超高分辨率動(dòng)態(tài)圖像顯示的需求。

　　2 DVCS系統SRIS處理技術(shù)

　　DVCS分布式圖像控制系統是臺達電子與中達電通推出的全球領(lǐng)先的大屏幕拼接顯示控制器，采用高性能嵌入式計算平臺，將RGB/視頻/高清視頻/音頻等不同信號編碼為IP流，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸到顯示輸出端進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。該系統具有數字化、網(wǎng)絡(luò )化、模塊化、高度可擴展性、高度可靠性等特點(diǎn)。DVCS系統由信號輸入處理器、顯示處理器、網(wǎng)絡(luò )交換機及控制服務(wù)器等組件構成，能夠驅動(dòng)高達10,000個(gè)處理器組成的拼接顯示墻。

　　目前，DVCS控制系統已廣泛應用于公安、交通指揮、生產(chǎn)調度、運營(yíng)監控等行業(yè)，并在各行各業(yè)中起到至關(guān)重要的作用，DVCS系統靈活的控制方式、高品質(zhì)畫(huà)質(zhì)、便捷的系統安裝與維護等優(yōu)勢贏(yíng)得了用戶(hù)廣泛認可。

　　DVCS控制系統整體架構：

　　DVCS控制系統的SRIS超高分辨率動(dòng)態(tài)圖像處理器系統由專(zhuān)用處理器和SRIS軟件組成。SRIS處理器為SRIS軟件運行硬件平臺。利用臺達自主研發(fā)的虛擬顯示技術(shù)，SRIS軟件可在處理器中產(chǎn)生一個(gè)超高分辨率虛擬桌面，用戶(hù)將應用軟件運行在虛擬桌面上便可產(chǎn)生出超大分辨率的應用圖像。SRIS軟件采用高效率DVCS影像編碼引擎將超高分圖像進(jìn)行編碼，利用網(wǎng)絡(luò )傳輸至DVCS顯示處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。SRIS處理器是DVCS系統的一個(gè)處理器類(lèi)型，可以被DVCS管理軟件進(jìn)行綜合管理，實(shí)現在大屏幕墻上顯示超高分辨率圖像、超高分辨率字幕等功能。SRIS能夠實(shí)現最大102,400 x 7,680分辨率動(dòng)態(tài)圖像的實(shí)時(shí)顯示。

　　SRIS 超高分辨率圖像顯示技術(shù)的優(yōu)勢：

　　1 ）超高分辨率處理

　　最大支持102,400 x 7,680分辨率;

　　實(shí)時(shí)圖像動(dòng)態(tài)區域捕獲與編碼;

　　網(wǎng)絡(luò )超低延遲傳輸，實(shí)現實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像顯示;

　　高性能圖像無(wú)損編碼，高畫(huà)質(zhì)逐像素點(diǎn)對點(diǎn)顯示;

　　支持超高分辨率圖片自動(dòng)播放;

　　支持超高分辨率字幕顯示。

　　2 ）高度靈活的系統架構

　　SRIS作為DVCS系統的一種圖像處理器，是基于網(wǎng)絡(luò )化的圖像傳輸與控制方式，在系統構建與使用上非常便捷，只需將SRIS處理器連接至DVCS網(wǎng)絡(luò )交換機，在SRIS處理器上運行SRIS軟件即可?？赏ㄟ^(guò)B/S架構DVCS管理軟件對SRIS處理器進(jìn)行遠程管理和操作，多個(gè)SRIS處理器可同時(shí)運行和管理。

　　3 ）高品質(zhì)信號顯示

　　超高分辨率圖像應用領(lǐng)域通常需要顯示細節復雜的圖像信息，需要利用大屏幕墻的原始像素分辨率一對一的顯示超高分辨率圖像，從而實(shí)現最高畫(huà)質(zhì)的圖像呈現。SRIS處理器及軟件采用高效率的超高分動(dòng)態(tài)圖像無(wú)損壓縮編碼技術(shù)，能夠在降低數據量的同時(shí)，實(shí)現像素信息不丟失，從而在顯示端能夠實(shí)現100%的還原原始超高分圖像。

　　圖像有損壓縮和無(wú)損壓縮的效果對比

　　4 ）高精度拼接同步

　　拼接同步是拼接顯示墻的關(guān)鍵技術(shù)之一。拼接同步性差的控制器無(wú)法實(shí)現畫(huà)面在所有顯示單元上同步顯示，從而出現明顯的畫(huà)面撕裂問(wèn)題。SRIS采用臺達電子自主研發(fā)的高精度拼接同步技術(shù)，確保DVCS顯示處理器能夠在同一時(shí)刻輸出畫(huà)面，實(shí)現顯示墻上畫(huà)面同步顯示。

　　高精度同步與不同步效果對比(第一幅為高精度同步狀態(tài))

　　5 ）超低延遲

　　SRIS系統以每秒30幀速度實(shí)時(shí)抓取圖像中變化的像素，并實(shí)時(shí)將這些像素進(jìn)行編碼傳輸。SRIS從圖像捕獲，圖像編碼、數據傳輸、到DVCS顯示處理器顯示出圖像，整個(gè)過(guò)程耗時(shí)數十毫秒，具有超低圖像延遲。

　　6 ）便捷的可操控性

　　SRIS軟件配置簡(jiǎn)單，從未使用過(guò)的用戶(hù)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單培訓也可以輕松上手操作;

　　客戶(hù)可以非常容易的在SRIS虛擬界面上運行任意的軟件、圖像、圖片、文字等內容，只需要使用鼠標把相應的內容拖放到擴展的虛擬界面上;

　　用戶(hù)除了可以通過(guò)大屏幕墻觀(guān)察到播放效果，也可實(shí)時(shí)通過(guò)SRIS軟件界面中的縮略圖看到運行效果。

　　4 結論

　　DVCS控制系統SRIS超高分辨率圖像處理技術(shù)的成功推出，進(jìn)一步擴展了DVCS控制系統的強大功能，可實(shí)現地理信息(GIS)、衛星定位(GPS)、電力監控(SCADA)、行車(chē)調度信號(SIG)等系統超高分辨率動(dòng)態(tài)圖像的高品質(zhì)實(shí)時(shí)顯示，使DVCS分布式圖像控制系統的各項功能均處于業(yè)界領(lǐng)先技術(shù)水平，為數字城市、應急指揮、公安交警、電力調度、軌道交通、鐵路運營(yíng)等領(lǐng)域控制指揮中心的大屏幕拼接顯示系統帶來(lái)了最先進(jìn)的技術(shù)解決方案。