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(tǒng)(GIS)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、電力監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)、行車調(diào)度信號系統(tǒng)(SIG)等。本文主要介紹臺達DVCS分布式圖像控制系統(tǒng)對超高分辨率信號的處理技術(shù)及應(yīng)用。

　　1 引言

　　GIS、GPS、SCADA、SIG等超高分辨率圖像在計算機/工作站顯示器中無法以原始分辨率完整顯示，只能通過拖動局部查看超高分辨率圖像。DLP大屏幕拼接顯示系統(tǒng)由多個顯示單元堆疊而成，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。這類超高分辨率圖像不僅分辨率高，而且是實時動態(tài)變化的，數(shù)據(jù)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題的關(guān)鍵。

　　目前業(yè)界傳統(tǒng)的大屏圖像拼接控制器由于其處理能力有限，難以實時處理超高分辨率動態(tài)圖像，無法滿足用戶超高分辨率動態(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)先的超高分辨率動態(tài)圖像處理器(Super Resolution Image Software, SRIS)，全面滿足了超高分辨率動態(tài)圖像顯示的需求。

　　2 DVCS系統(tǒng)SRIS處理技術(shù)

　　DVCS分布式圖像控制系統(tǒng)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，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)斤@示輸出端進行實時顯示。該系統(tǒng)具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、高度可擴展性、高度可靠性等特點。DVCS系統(tǒng)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(gòu)成，能夠驅(qū)動高達10,000個處理器組成的拼接顯示墻。

　　目前，DVCS控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于公安、交通指揮、生產(chǎn)調(diào)度、運營監(jiān)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(tǒng)靈活的控制方式、高品質(zhì)畫質(zhì)、便捷的系統(tǒng)安裝與維護等優(yōu)勢贏得了用戶廣泛認可。

　　DVCS控制系統(tǒng)整體架構(gòu)：

　　DVCS控制系統(tǒng)的SRIS超高分辨率動態(tài)圖像處理器系統(tǒng)由專用處理器和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)生一個超高分辨率虛擬桌面，用戶將應(yīng)用軟件運行在虛擬桌面上便可產(chǎn)生出超大分辨率的應(yīng)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行編碼，利用網(wǎng)絡(luò)傳輸至DVCS顯示處理器進行實時顯示。SRIS處理器是DVCS系統(tǒng)的一個處理器類型，可以被DVCS管理軟件進行綜合管理，實現(xiàn)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?qū)崿F(xiàn)最大102,400 x 7,680分辨率動態(tài)圖像的實時顯示。

　　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;

　　實時圖像動態(tài)區(qū)域捕獲與編碼;

　　網(wǎng)絡(luò)超低延遲傳輸，實現(xiàn)實時動態(tài)圖像顯示;

　　高性能圖像無損編碼，高畫質(zhì)逐像素點對點顯示;

　　支持超高分辨率圖片自動播放;

　　支持超高分辨率字幕顯示。

　　2 ）高度靈活的系統(tǒng)架構(gòu)

　　SRIS作為DVCS系統(tǒng)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(tǒng)構(gòu)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^B/S架構(gòu)DVCS管理軟件對SRIS處理器進行遠程管理和操作，多個SRIS處理器可同時運行和管理。

　　3 ）高品質(zhì)信號顯示

　　超高分辨率圖像應(yīng)用領(lǐng)域通常需要顯示細節(jié)復(fù)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，從而實現(xiàn)最高畫質(zhì)的圖像呈現(xiàn)。SRIS處理器及軟件采用高效率的超高分動態(tài)圖像無損壓縮編碼技術(shù)，能夠在降低數(shù)據(jù)量的同時，實現(xiàn)像素信息不丟失，從而在顯示端能夠?qū)崿F(xiàn)100%的還原原始超高分圖像。

　　圖像有損壓縮和無損壓縮的效果對比

　　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法實現(xiàn)畫面在所有顯示單元上同步顯示，從而出現(xiàn)明顯的畫面撕裂問題。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刻輸出畫面，實現(xiàn)顯示墻上畫面同步顯示。

　　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(tǒng)以每秒30幀速度實時抓取圖像中變化的像素，并實時將這些像素進行編碼傳輸。SRIS從圖像捕獲，圖像編碼、數(shù)據(jù)傳輸、到DVCS顯示處理器顯示出圖像，整個過程耗時數(shù)十毫秒，具有超低圖像延遲。

　　6 ）便捷的可操控性

　　SRIS軟件配置簡單，從未使用過的用戶經(jīng)過簡單培訓(xùn)也可以輕松上手操作;

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

　　用戶除了可以通過大屏幕墻觀察到播放效果，也可實時通過SRIS軟件界面中的縮略圖看到運行效果。

　　4 結(jié)論

　　DVCS控制系統(tǒng)SRIS超高分辨率圖像處理技術(shù)的成功推出，進一步擴展了DVCS控制系統(tǒng)的強大功能，可實現(xiàn)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)等系統(tǒng)超高分辨率動態(tài)圖像的高品質(zhì)實時顯示，使DVCS分布式圖像控制系統(tǒng)的各項功能均處于業(yè)界領(lǐng)先技術(shù)水平，為數(shù)字城市、應(yīng)急指揮、公安交警、電力調(diào)度、軌道交通、鐵路運營等領(lǐng)域控制指揮中心的大屏幕拼接顯示系統(tǒng)帶來了最先進的技術(shù)解決方案。