視訊事業部數碼顯示系統產品處 徐明松

　　隨著文明的進步，科學技術的發展，大屏幕顯示設備以其卓越的性能和突出的顯示效果在越來越多的行業部門得到了應用。一套顯示系統能正常運行離不開控制系統的支持。本文主要以交通行業為應用背景介紹一套基于網絡數字化傳輸的分布式圖形控制系統(簡稱DVCS控制系統)。

　　引言：

　　軌道交通行業涉及到鐵路、地鐵、輕軌、電氣化鐵路、高速磁懸浮鐵路等。在這些領域有一個共同點，即都要涉及到調度、信息集中顯示等需求，控制中心作為軌道交通運行管理和維護的部門，需要時刻地監控整個線路的運行狀況。為了保障軌道交通線路持續高效的運作，并能滿足及時處理各種突發事件，以及迅速根據相關信息做出決定等需要，大屏幕顯示系統就成為一個很好的信息顯示平臺。它可以更好地幫助相關部門進行調度、維護、管理、以及應急指揮等，大大提升交通運輸管理水平，打造一個數字化路網自動控制系統的平臺，更能適應大城市軌道交通的發展需要。

　　面對著各種復雜的信號和多變的應用需求，選擇一套合適的控制系統顯得很重要。本文會以對比的方式介紹DVCS控制系統的技術實現方式、原理以及其應用優勢。

　　一、 傳統的控制系統

　　1. 內置畫面拼接系統

　　無論是DLP設備還是新一代的LCD設備，它們都有內置圖形拼接處理功能。我們以DLP單元為例，早期由于圖形控制系統成本較高，設備較昂貴。我們更多的是利用矩陣的1對多的信號輸出功能提供信號，再利用光機的內置圖像處理功能實現畫面的全屏顯示、疊加顯示。但是光機的輸入接口數量有限且無法增加，而且同時只能有2-3路信號一起顯示在屏幕上。這對于視頻監控為主的公安交通行業是遠遠不夠的。

　　2. 集中式控制系統

　　隨著制造業的發展、科技的前進以及成本的下降，多屏圖形卡進入到了市場并逐步成為大屏幕控制系統的主要配件。通過輸入-輸出卡的板卡式結構，我們可以將很多信號以更加靈活的方式顯示到拼接墻上。目前我們已經在很多的公安交通行業采用這樣的控制方式。

　　3. 嵌入式控制系統

　　在集中式控制系統盛行于大屏幕拼接行業的同時，不少廠家開始著手研發硬件式的控制器。此類應用的優點是：無操作系統;基于硬件接口;擴展方便;成本低。很快，越來越多的項目開始導入這種控制方式，當然在沒有很復雜的應用時，這套系統還是很受廠家和用戶的歡迎。

　　二、 DVCS的優勢在哪

　　1、 分布式控制系統產生的背景

　　分布式系統產生得益于三方面的技術因素：網絡編解碼技術日趨成熟、交換機的帶寬逐漸增加、視頻的處理技術越來越高。

　　不難理解，因為是基于網絡的控制系統，所以分布式對網絡帶寬的要求比較重要。我們現在有工業級的交換機，它的帶寬可以達到1000M/口，我們還有機架式交換機，它的帶寬更高。以公安交通行業為例，這樣就可以保證大量的攝像頭信號通過網絡接入到監控系統中。同時，它的傳輸媒介是網線，傳輸距離增加了，抗干擾能力增加了，施工布線更方便了而這些是傳統的控制系統做到的。分布式就這樣成為了眾多企業追捧的對象，成為了拼接控制行業的新寵兒!

　　2、 分布式控制系統的結構

　　3、 分布式控制系統的組成

　　我們可以看下上面那張拓撲圖上。用戶的電腦信號、復合視頻信號、高清視頻信號、音頻信號……是通過一個個處理器接入到交換機的，和顯示單元連接的是顯示處理器。控制電腦和服務器也需要接入到交換機。信號經過處理器實際上是一個網絡編碼的過程，當用戶有需求將某一路信號在大屏幕上制定位置顯示時，顯示處理器負責解碼，而我們的服務器負責控制它的顯示方式。很顯然，控制部分和信號部分是獨立并行工作，各司其職，自然事半功倍。

　　4、 分布式控制系統的優勢應用

　　1) 數字化網絡傳輸

　　和傳統的控制系統相比，分布式系統的布線以網線為主，簡單而且方便。傳統的RGB線纜、DVI線纜都有傳輸距離的限制超過了30米以后就會出現信號質量下降，畫面抖動、閃爍問題，需要增加其他外設補償信號，從而降低了圖像的真實性，很難滿足用戶對信號質量的高需求。特別是監控系統，遠端信號傳輸已經過一次轉換，如果再進行數/模轉換，就會大大降低信號強度。這就給需要通過信號進行調度指揮的用戶帶來諸多不便。

　　采用分布式只需要將信號源接入網絡，在網絡帶寬滿足的情況下可以保證遠距離傳輸，而且保證色彩還原度。

　　2) 可擴展性強

　　當需要有其他的信號接入到控制系統，我們只需要將這一路信號通過處理器接入到網絡就可以了。我們完全不必擔心會影響到其他信號的顯示，也不需要對系統進行重新設定。這樣的操作可以完全在其他應用正在進行的時候進行。

　　3) 功耗低

　　每個處理器的功耗只有10w,更加環保和健康。

　　4) 支持高分辨率信號顯示

　　分布式控制系統支持最大102400*7680的信號顯示，可以方便公安、交通部門的高分辨率GPS定位圖顯示到顯示墻上。

　　5) 兼容網絡視頻流顯示

　　公安交通行業以視頻信號為主，近幾年網絡攝像頭技術越來越成熟并且被廣泛應用。分布式控制系統也與時俱進充分發揮其網絡化數字處理的技術優勢，目前，我們可以很自豪地說，市場上的大多數攝像頭都可以兼容我們的系統。

　　6) 信號源共享支持多屏幕控制

　　加入交換機的信號可以被多個網內的顯示墻共享。同時分布式系統支持一套系統控制多套顯示設備，其獨特的B/S架構控制軟件更增加了操作者的使用便捷性。無須安裝客戶端軟件，只需要在瀏覽器上輸入服務器的IP就可以使用軟件。兼容windows，unix，ios等多個操作系統。

　　三、 分布式的未來

　　21世紀是網絡的時代，是數字的時代，是高分辨率的時代。我們不需要擔心分布式系統的未來，當然我們需要謹記：與時俱進，繼往開來，讓分布式系統更加完善，為我們的用戶提供豐富多彩的解決方案。讓我們的顯示系統因此而更加閃亮!