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集成化的大屏拼接显示系统
2014/1/21 14:59:00      来源:《中国安防》    作者:董航程
高清的出现给中国视频监控行业带来了巨变,一时间从前端的高清采集到后端的高清显示都是行业热衷的话题。而随着世界电子信息产业的快速发展以及显示新技术的不断涌现,近年来大屏幕显示技术市场的日益壮大成熟,高清晰度的大屏拼接显示产品也得到业内的广泛关注。

 

一、引言

高清的出现给中国视频监控行业带来了巨变,一时间从前端的高清采集到后端的高清显示都是行业热衷的话题。而随着世界电子信息产业的快速发展以及显示新技术的不断涌现,近年来大屏幕显示技术市场的日益壮大成熟,高清晰度的大屏拼接显示产品也得到业内的广泛关注。

二、大屏拼接系统的发展现状

目前,我国对于更大视野显示设备的追求和对于先进的集成显示系统的需求已经形成了一个庞大的市场缺口。集成化催生下的视频监控显示,未来单一的大屏幕显示系统并不能满足大型项目的应用需求,而只有与监控系统、报警系统、GPS定位系统、GIS信息系统以及中央控制系统、视频会议系统和音响系统的多系统集成,才能发挥出大屏显示多信息、多窗口、高分辨率的画面等优势。在产品研发上,其难点主要在于协议对接,由于大屏显示功能集成的各个子系统的供应厂商协议不一致,对系统的协议对接、兼容性有着较高的要求,具体到研发实操工作,则必须现场进行对接调试,给研发跟进与维护造成了很大难度。

三、大华集成大屏显示系统

大华研发的集成大屏显示系统秉承了生产企业对大屏完整一体控制的集成性和操作的简易性,真正实现了高清显现与中央控制的无缝连接,对于网络高清信号和CCTV监控信号能实现完美控制与显示。该系统采用的是高稳定性的B/S架构,可集成视频矩阵/RGB矩阵等周边设备,通过配置iPad手持式无线触控终端,支持无线管控方式,系统内嵌了高清1080P解码功能,可实现网络摄像机的直接解码输入,如图1所示。



   

集成大屏显示系统架构图

1. 系统概述

该集成大屏显示系统可以实现模拟视频、计算机信号的单屏、局部全屏、整屏拼接等功能,如图2所示。


单屏、整屏拼接功能

该系统的控制核心采用嵌入式设备,稳定安全,有效规避了大屏幕操作过程中常见的Windows操作系统中毒以及系统崩溃引起的不可控问题。同时,无需解码设备,高清1080P网络信号可直接上屏显示,支持116幅画面分割。在联网情况下,可以多人同时操作大屏幕,如图3所示。


联网状态下可实现多人同时操作大屏幕

该系统的另一大优势是协议开放,大屏幕控制软件可以集成到安防平台软件,支持IPAD等平板电脑无线控制功能,如图4所示。


支持平板电脑无线控制

在信号显示功能方面,大屏幕中控系统通过串口与大屏相连,PC/笔记本等电脑信号源和模拟摄像机、DVD、网络视频解码器等视频信号都可以通过专用电缆分别接入RGB矩阵的输入端,输出端直通到大屏显示单元,窗口可以实现单屏、局部全屏、整屏等拼接功能,如图5所示。RGB矩阵和视频矩阵与大屏幕中控系统通过串口连接,控制端通过网络接入大屏幕中控系统的网络接口,或者通过无线访问大屏幕中控系统,从而实现对大屏软件的操作。


大屏拼接显示

在施工中只需连接一根网线,即可在大屏幕上显示高清网络视频流信号,解决了复杂布线和重复解码导致信号质量衰减的问题,具体实现方式如下:IP球机,网络摄像机等编码信号经过交换机送入到显示单元,经显示单元内嵌高清解码模块处理,可显示116分割画面,支持任意画面轮巡。

2. 控制软件

大屏显示集成技术的研发难点之一在于其配套软件的开发,难度主要在于要使操作更加人性化、功能更加简单化。大屏幕显示系统集成控制软件是为大屏幕拼接显示墙开发的应用管理系统,其主要功能是为用户提供对显示拼接墙上的各类应用窗口的信号调用、控制和管理,对投影光机引擎、图像控制器的控制以及实现对矩阵、摄像机和集中控制设备等相关外围设备的控制与管理。支持多用户端同时联机、操作,提供友好而简便的人机操作界面,对显示墙的操控方便快捷、全面、直观。可以通过操作软件对整个屏幕墙的显示内容进行设置和存储,并且可以进行定时安排,操作人员在日常工作状态下,只需要对大屏幕墙进行事先显示的设计,大屏幕墙将按照预先的安排自行工作,操作人员不需要进行额外的操作。

大屏幕显示系统管理软件一般由下列模块构成:

1)控制器模块:安装于图像拼接控制器,是运行在控制器上的显示控制软件。它负责接收系统服务模块(SYS MANAGER)发送的控制命令,操作投影单元、切换输入信号,并完成所设定的显示方案。

2)系统服务模块:安装运行于系统的控制计算机上。它监听来自所有安装在客户机上的操作员平台模块(VIEW CLIENT)发来的显示伪指令,并将所接受到的伪指令编译成大屏系统控制命令,编入发送队列输送给控制器模块(VIEWAGENT)最终执行。

3)系统服务模块:负责控制整个系统中的视频矩阵,RGB矩阵,网络中控和投影光机等外部设备,并以RS232TCP/IP两种方式接受网络中控的控制。接受远程关机(VIEWAGENTVIEWCONTROLER等)指令,预案显示指令等。

4)操作员平台模块是大屏显示系统的客户端操作平台,安装运行于客户的操作员计算机中。该软件模拟实际的大屏幕显示墙,集成了所有监控和操纵的信息。基于TCP/IP方式,大屏上实时显示的信息(窗口大小,种类,信号类型,信号通道等)在客户端都有提示和显示。操作员平台模块可以安装在网络中任一经授权可以和系统服务模块(SYS MANAGER)通讯的PC上。

5)矩阵设备、接口设备及传输线缆:矩阵设备是保证大屏幕显示系统正常工作不可或缺的一部分,其中包括了VGA/RGB矩阵、视频矩阵、VGA分配器等。VGA/RGB矩阵切换器是专门为了将计算机显示器信号进行切换和分配的VGARGBHV)切换设备,至少应选用1616出的RGB矩阵。该设备可将16RGB输入信号切换到16路输出信道中的任一信道上。视频矩阵切换器要求至少16路输出,BNC型插口,75欧姆。要求具备与计算机联机使用的RS-232通讯接口。VGA分配器也称计算机接口。它允许单个VGA/XGA/UXGA信号同时地驱动一个本地监视器和一个兼容大型显示设备。一进三出VGARGBHV)信号分配器,可将1VGA信号分配为3VGA信号。

3. 特色功能

日前,大华股份推出的这套大屏幕显示系统集成控制软件几乎把整个大屏幕系统的控制功能都集成起来,通过非常简单的计算机操作界面,几乎可以全盘控制整个显示系统。大屏控制软件DH-VWC采用B/S架构,局域网内任意一台PC均可通过IE浏览器访问、设置、操作,而不需要预先安装任何客户端软件,避免专用控制电脑单点故障给系统带来的失控风险。该软件还集成了外部视频信号,RGB信号,网络营销计算机信号,工作站信号(如UNIX)等。所有的信号通过这套软件都可以不失真的在大屏上以任意的窗口形式实时的显示出来。而且软件本身所有功能的实现均采用模块化的设计组合,给用户操作、系统维护和升级带来极大的方便。DH-DSCS软件还可平滑运行于大华全新开发的便携式无线控制终端。通过平板电脑、手机等手持设备作为控制终端,来实现对大屏全部的移动操作控制。其主要功能有:

1)服务器端可实现的功能

u    窗口管理:支持窗口增、删,硬拼接放大,信号切换等基本操作。

u    预案管理:支持画面拼接预案,最多支持20个预案,支持预案用户自定义,可定时自动执行。

u    信号源管理:信号源分类、重命名、矩阵映射关系配置。

u    矩阵管理:支持国内主流品牌VGA矩阵、DVI矩阵和视频矩阵;支持自定义功能,手动填写矩阵控制命令头、命令中、命令尾实现对未定义矩阵进行管理。

u    显示单元管理(显示屏的行列,端口设置):支持选定屏幕手动开关机,开机延时设定,信道切换。

u    密码管理:可自定义密码。

u    权限管理:不同的权限可操作的功能不同。

u    第三方支持:支持第三方开发应用。

u    串口设定:基本参数(波特率、校验位等)设定。

u    备份管理:可备份,在线升级。

2)触控终端的功能

u    支持触摸控制方式,能够识别不同手势;

u    操作界面可由客户进行部分自定义;

u    可实现中控功能对周边外围进行控制;

u    不影响平板电脑本身自带的任何功能。

四、结束语

本文主要以产品为出发点研究了大屏显示在集成方面的体现,由于目前真正在集成度方面达到多个子系统的融合还需要一个过程,现阶段大屏显示最多的还是监控画面的显示与控制。不过,大屏显示系统未来发展趋势主要是在网络技术上的应用,大屏的IT化将逐步减少大屏安装操作,并且其控制也将从串口通讯升级为网络通讯。随着系统的集成和协议开发统一,大屏的应用将更加广泛和实用。另外,随着高清前端的逐步普及,高清屏也将逐渐占领市场,市场需求也将越来越强烈,超窄高清是未来的必然趋势。

 

编辑:张宗蒿
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