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從技術(shù)架構(gòu)來看拼接處理器的選擇

2019-08-23

圖像拼接處理器作為大屏拼接系統(tǒng)中的核心設(shè)備，其核心作用是實(shí)現(xiàn)多個(gè)物理輸出組合成一個(gè)分辨率疊加后的超高分辨率顯示輸出，使大屏構(gòu)成一個(gè)超高分辨率、超大顯示尺寸的邏輯顯示屏，完成多個(gè)信號(hào)源的分割并使得信號(hào)可以在整個(gè)大屏上任意開窗、漫游、縮放及疊加等。

隨著海量信息的顯示需求及用戶需求的日益復(fù)雜化，圖像拼接處理器在大屏拼接系統(tǒng)中的戰(zhàn)略地位日益突出，吸引了越來越多的廠家進(jìn)入這個(gè)行業(yè)并不斷加大研發(fā)投入。目前市面上拼接處理器廠家繁多，但就技術(shù)實(shí)現(xiàn)架構(gòu)而言，主要分為基于PCI-E總線交換的X86架構(gòu)、采用FPGA集成電路技術(shù)設(shè)計(jì)的嵌入式純硬件背板交換架構(gòu)、基于嵌入式編解碼芯片方案的分布式架構(gòu)。接下來，我們就向大家詳細(xì)介紹一下各種架構(gòu)的產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)，以幫助大家在實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行選擇。

X86架構(gòu)拼接處理器

首先我們來看看基于PCI-E總線交換的X86架構(gòu)的處理器。這種處理器的輸出采用市面上成熟的多屏顯卡完成，主要包括AMD，NVIDA，其輸入通過PCI-E總線的采集卡完成，可以具有多種接口，多屏顯卡和采集卡通過PCI-E總線完成數(shù)據(jù)交換，再通過驅(qū)動(dòng)開發(fā)和應(yīng)用軟件的開發(fā)即可完成拼接處理器的功能。隨著編解碼技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，這種處理器也能夠直接接入IP網(wǎng)絡(luò)信號(hào)并經(jīng)CPU解碼后顯示輸出。

FPGA架構(gòu)拼接處理器

采用FPGA集成電路技術(shù)設(shè)計(jì)的嵌入式純硬件背板交換架構(gòu)的處理器，其構(gòu)成包括輸入輸出板卡及主控板卡和背板，輸入輸出板卡通過背板完成數(shù)據(jù)的交換，而主控板卡負(fù)責(zé)信號(hào)的分割等處理和控制。對(duì)于IP網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，通過IP解碼板完成，類似輸入板。

分布式架構(gòu)拼接處理器

分布式拼接處理器是最近幾年出現(xiàn)并興起的一種拼接處理器，其采用嵌入式編解碼芯片設(shè)計(jì),構(gòu)成包括輸入輸出節(jié)點(diǎn)及控制主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，輸入節(jié)點(diǎn)用來完成信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)編碼，將非網(wǎng)絡(luò)信號(hào)編碼成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，輸出節(jié)點(diǎn)用來完成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的解碼及疊加輸出顯示，控制主機(jī)用來完成信號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)及基本控制，各種信號(hào)數(shù)據(jù)及控制命令的傳輸通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)完成。作為一種新興技術(shù)，目前技術(shù)門檻較高。隨著編解碼技術(shù)和芯片性能的不斷提升，目前編解碼芯片的編解碼和運(yùn)算能力非常強(qiáng)大，這有力保證了分布式處理器系統(tǒng)超強(qiáng)的解碼能力和信號(hào)疊加能力。同時(shí)，由于網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)超強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力和級(jí)聯(lián)擴(kuò)展能力，這使得分布式處理器的部署極為方便，甚至可以實(shí)現(xiàn)跨地域部署，且升級(jí)擴(kuò)容極為簡單。

另外，作為分布式的天然優(yōu)勢(shì)，IP網(wǎng)絡(luò)信號(hào)直接接入，非常適合海量IP網(wǎng)絡(luò)信號(hào)應(yīng)用的場合，如公安、交警等。當(dāng)然，作為一種新技術(shù)、新方案，目前分布式拼接處理器的成本還相對(duì)較高。另外,由于對(duì)于非網(wǎng)絡(luò)信號(hào)要進(jìn)行壓縮編碼，其圖像還原性要較上述兩種處理器會(huì)稍微差點(diǎn)，但由于編解碼技術(shù)的進(jìn)步，這點(diǎn)在大部分應(yīng)用時(shí)都可以忽略了。