Jupiter PixelNet
PixelNet是Jupiter公司研發(fā)的專利技術(shù),旨在將大量的、多樣化的視頻源連接至同樣大量的、多樣化的輸出設(shè)備上。通過(guò)使用包交換技術(shù),任一源信號(hào)可作為單一窗口輸出至任一顯示設(shè)備上,或跨屏顯示到顯示墻上。
PixelNet將計(jì)算機(jī)領(lǐng)域復(fù)雜的高帶寬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于視頻交換,但這并不是傳統(tǒng)意義上的視頻交換--這種交換完全基于數(shù)字以保證信號(hào)的完整性;這種交換基于像素以及內(nèi)置的縮放引擎,任一像素塊可被傳遞至任一顯示設(shè)備的任一目的區(qū)域。
PixelNet的優(yōu)勢(shì)
PixelNet是純數(shù)字系統(tǒng),輸入和輸出信號(hào)根據(jù)特定設(shè)備接口的要求可數(shù)字可模擬,但是信號(hào)在PixelNet系統(tǒng)內(nèi)部傳輸都是純數(shù)字的,并可被無(wú)衰減傳輸至很遠(yuǎn)的距離。所有的視頻處理,包括剪切、縮放、去隔行、降噪,都是在PixelNet系統(tǒng)內(nèi)部完成的。
PixelNet獨(dú)立于任何操作系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)架構(gòu),它是一個(gè)模塊化的系統(tǒng),這使得整個(gè)系統(tǒng)非常易于配置、安裝、擴(kuò)展及維護(hù),并有助于節(jié)省費(fèi)用。PixelNet模塊由捕捉多種信號(hào)源的輸入節(jié)點(diǎn)和驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備的輸出節(jié)點(diǎn)組成,PixelNet交換機(jī)則用于連接輸入和輸出節(jié)點(diǎn),它們之間采用經(jīng)濟(jì)的雙絞線互相連接,也就是現(xiàn)在廣泛用于百兆和千兆網(wǎng)絡(luò)的Cat5E和Cat6類線,接口也是標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)RJ45接口。通過(guò)增加更多的輸入和輸出節(jié)點(diǎn),甚至在必要時(shí)增加交換機(jī),PixelNet可以非常方便地得到擴(kuò)展。
PixelNet基于一項(xiàng)基本原則以提供靈活的顯示能力,即無(wú)論尺寸大小或是否存在連通性障礙,任一源像素塊都可被顯示到任一目標(biāo)像素塊上。具體來(lái)說(shuō),就是任一信號(hào)源都可被輸出到任一顯示設(shè)備上,信號(hào)源的任一部分都能被當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的信號(hào)源輸出,或滿屏顯示在某一個(gè)顯示設(shè)備上,或作為一個(gè)窗口跨屏顯示在顯示墻上。
PixelNet提供內(nèi)部格式轉(zhuǎn)換功能,VGA、DVI、SDI、HD-SDI或HD信號(hào)可被顯示到任一DVI或VGA顯示器或投影機(jī)上。
PixelNet簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的特性為大量增長(zhǎng)的新應(yīng)用提供了廣泛的基礎(chǔ)。
PixelNet的應(yīng)用 PixelNet在中小型配置的應(yīng)用中運(yùn)行良好,在包含幾十個(gè)、甚至幾百個(gè)輸入和輸出節(jié)點(diǎn)的大型配置中表現(xiàn)尤為出色。而在PixelNet之前,如果要配置100路以上的輸入,你需要承擔(dān)相當(dāng)昂貴的模擬交換線纜。
PixelNet通過(guò)經(jīng)濟(jì)的銅質(zhì)電纜可將信號(hào)傳輸至最遠(yuǎn)100米,或利用光纖傳輸至更遠(yuǎn)的距離。PixelNet在色彩模式(YUV, YCrCb, RGB)、幀率(24, 25, 29.97, 30, 50, 59.94, 60 Hz)、模擬與數(shù)字、隔行與逐行掃描、各種分辨率(從QCIF到HD)之間提供信號(hào)轉(zhuǎn)換,信號(hào)的縱橫比可維持不變或可被調(diào)整至適應(yīng)顯示設(shè)備的需要。
PixelNet是模塊化的、簡(jiǎn)潔的、可擴(kuò)展及容錯(cuò)的,它易于維護(hù)并能滿足長(zhǎng)久的發(fā)展需要,PixelNet在簡(jiǎn)化安裝的同時(shí)提供了更多的靈活性、性能和發(fā)展?jié)摿,同時(shí)減少了設(shè)計(jì)、布線、安裝和維護(hù)的成本。
PixelNet的控制 PixelNet由一臺(tái)安裝了PixelNet Domain Controller (PDC)軟件的Windows PC控制。PDC提供了一個(gè)直觀的圖形用戶界面,通過(guò)此界面可訪問(wèn)所有的信號(hào)源并通過(guò)簡(jiǎn)單的拖放操作來(lái)影響輸出內(nèi)容。PDC客戶端可控制任何數(shù)量及類型的輸入設(shè)備,也可控制獨(dú)立的或作為顯示墻一部分的輸出節(jié)點(diǎn)。PDC同時(shí)也為計(jì)劃自行寫入控制程序或使用觸摸面板的用戶提供了基于命令行的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議。
配置舉例
一個(gè)小型系統(tǒng)可能包含12個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)和6個(gè)輸出節(jié)點(diǎn),它們和PDC一起接至獨(dú)立的交換機(jī)上,用戶可選擇在任意時(shí)間輸出任意信號(hào)源,可以是獨(dú)立的信號(hào),也可以是多窗口布局。再比如一個(gè)大系統(tǒng),由100路輸入和3面顯示墻組成,每面顯示墻包含12個(gè)投影機(jī),加上6個(gè)獨(dú)立的顯示器,這樣一共需要6個(gè)二級(jí)交換機(jī)和一個(gè)10G的骨干交換機(jī)。控制部分與小型配置一樣,使用PDC操作,但是每面顯示墻可被當(dāng)作一個(gè)整體,使它易于選擇輸入信號(hào)進(jìn)行觀看、移動(dòng)以及調(diào)整尺寸。
通過(guò)PixelNet,任一顯示設(shè)備能顯示單一的信號(hào)源,也能以非常靈活的窗口形式顯示多個(gè)信號(hào)源,還能顯示信號(hào)源的一部分。組合的顯示設(shè)備既能當(dāng)作一個(gè)整體的大顯示墻也可作為多個(gè)小的顯示墻輸出。
PixelNet顯示能力
1:1 | 一對(duì)一 | 單個(gè)信號(hào)源顯示到單個(gè)顯示設(shè)備 |
M:1 | 多對(duì)一 | 多對(duì)一 多個(gè)信號(hào)源顯示到一個(gè)顯示設(shè)備 |
1:N | 一對(duì)多 | 一個(gè)信號(hào)源顯示到多個(gè)顯示設(shè)備 |
M:N | 多對(duì)多 | 顯示墻顯示多信號(hào)源的多個(gè)窗口 |
PixelNet組件 PixelNet由輸入節(jié)點(diǎn)、輸出節(jié)點(diǎn)、控制器(可選)、交換機(jī)和線纜組成。輸入節(jié)點(diǎn)捕捉視頻信號(hào)并將它們轉(zhuǎn)化為可被輸出節(jié)點(diǎn)接收的通用格式,輸出節(jié)點(diǎn)接收此格式信號(hào)并將它們轉(zhuǎn)化為顯示器可顯示的格式。所有的PixelNet節(jié)點(diǎn)都通過(guò)交換機(jī)相連,交換機(jī)負(fù)責(zé)輸入到輸出的數(shù)據(jù)傳輸。
PixelNet節(jié)點(diǎn)平面大小約為9x6平方英寸,厚度僅為1.5英寸。輸入節(jié)點(diǎn)一般放置在信號(hào)源附近,輸出節(jié)點(diǎn)則放在顯示設(shè)備附近。如果沒(méi)有PixelNet的話,遠(yuǎn)距離的數(shù)字DVI信號(hào)傳輸將需要昂貴的線纜或光纖支持。
如果需要的話,兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可被并排固定在標(biāo)準(zhǔn)的19英寸機(jī)架中大小為1RU的托盤上。
交換機(jī)
PixelNet交換機(jī)尺寸各不相同。小型配置使用24或48口的獨(dú)立交換機(jī),中型規(guī)模使用可級(jí)聯(lián)交換機(jī)(48個(gè)PixelNet口和兩個(gè)10G上行端口),兩或三個(gè)級(jí)聯(lián)交換機(jī)可級(jí)聯(lián)以提供96或144個(gè)端口。超過(guò)144個(gè)端口的大型配置需要一臺(tái)10G的骨干交換機(jī),通過(guò)它系統(tǒng)可處理超過(guò)1,000路輸入節(jié)點(diǎn)和1,000路輸出節(jié)點(diǎn)。
輸入節(jié)點(diǎn)
PixelNet輸入節(jié)點(diǎn)為捕捉特殊信號(hào)而設(shè)計(jì),目前輸入節(jié)點(diǎn)支持以下幾種格式:
" 計(jì)算機(jī)DVI-I信號(hào)(模擬或數(shù)字)
" 標(biāo)清或高清的SDI信號(hào)
" 高清分量(YUV)視頻信號(hào)
輸入節(jié)點(diǎn)對(duì)每個(gè)捕捉到的畫面執(zhí)行以下幾個(gè)關(guān)鍵操作:將模擬信號(hào)數(shù)字化;將隔行掃描信號(hào)轉(zhuǎn)為逐行掃描信號(hào);裁剪或縮小信號(hào)(信號(hào)源分辨率過(guò)高時(shí));分割信號(hào)(需要輸出到多個(gè)顯示設(shè)備時(shí));最后打包信號(hào)并將其傳輸至目的端。
DVI和SDI輸入節(jié)點(diǎn)提供回路功能,省去了配置分配器的麻煩 。DVI輸入節(jié)點(diǎn)有一個(gè)KVM (Keyboard-Video-Mouse)功能的選項(xiàng),用戶可以通過(guò)此功能控制源信號(hào)計(jì)算機(jī)的鍵盤和鼠標(biāo)輸入。
所有輸入節(jié)點(diǎn)都有兩個(gè)PixelNet端口。為保證最高性能,建議兩個(gè)端口都使用,這樣每個(gè)節(jié)點(diǎn)需占用交換機(jī)兩個(gè)端口。在大型配置中,如果您愿意犧牲一些性能以減少交換機(jī)的成本,可以只使用一個(gè)端口。
輸出節(jié)點(diǎn)(TeamMate) PixelNet輸出節(jié)點(diǎn)通過(guò)DVI-I輸出接口生成模擬RGB和數(shù)字DVI信號(hào)。輸出節(jié)點(diǎn)之所以加TeamMates?是因?yàn)樗鼈兙哂袇f(xié)同工作的能力,但是TeamMates是通用的,并能在三個(gè)不同的模式下使用:
" 作為一個(gè)solo輸出端--從輸入節(jié)點(diǎn)接收信號(hào)并將它輸出到相連接的顯示設(shè)備上
" 作為一個(gè)多畫面處理器--從多路輸入節(jié)點(diǎn)接收一路或同時(shí)接收多路信號(hào)并將這些信號(hào)全部輸出到相連接的顯示設(shè)備上。
" 作為多個(gè)顯示墻中一個(gè)墻--接收一路或多路信號(hào)或信號(hào)的一部分并將這些信號(hào)合成為一個(gè)畫面輸出到其中的一個(gè)顯示墻上。TeamMate也具有同步輸出信號(hào)的能力,這樣所有顯示墻上的屏幕可互為同步以消除圖像撕裂感。
輸出節(jié)點(diǎn)通常從相連的顯示器上讀取EDID(擴(kuò)展顯示識(shí)別數(shù)據(jù))信息并以此決定輸出的分辨率,避免了手動(dòng)調(diào)整輸出圖像尺寸。所有標(biāo)準(zhǔn)的VESA顯示格式都能被處理。
所有的DVI輸出節(jié)點(diǎn)都有兩個(gè)PixelNet端口。對(duì)于驅(qū)動(dòng)低分辨率(XGA以下)的輸出設(shè)備,單個(gè)端口就可以達(dá)到很高的性能;對(duì)于驅(qū)動(dòng)XGA和更高分辨率的輸出設(shè)備,需要連接兩個(gè)端口。使用單端口連接可以讓一臺(tái)交換機(jī)負(fù)荷更多的節(jié)點(diǎn),但是如果要獲得最好的性能,我們推薦使用雙端口連接,這樣每個(gè)節(jié)點(diǎn)將占用交換機(jī)兩個(gè)端口。
注意 PixelNet相對(duì)您的局域網(wǎng)而言是一個(gè)特殊的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,它使用專有的通信協(xié)議,這與TCP/IP和其他通用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議不相類似,所以必須將PixelNet與您的局域網(wǎng)隔離,雖然混合連接不會(huì)產(chǎn)生電子功能上的損害,但是高負(fù)荷的PixelNet流跟局域網(wǎng)內(nèi)的傳輸數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生沖突。
局限性 盡管PixelNet有很強(qiáng)的適應(yīng)性,但是仍有如下局限性:
" 不支持HDCP和其他數(shù)字內(nèi)容保護(hù)協(xié)議
" 如果輸入節(jié)點(diǎn)捕獲處理高分辨率信號(hào),同時(shí)只能傳輸一路完全實(shí)時(shí)幀率的信號(hào)。
" PixelNet TeamMate輸出節(jié)點(diǎn)提供幀鎖同步功能同步一個(gè)顯示墻上的投影機(jī)以實(shí)現(xiàn)垂直同步,但演播室同步鎖相在水平方面可能不太精確。
" 由于PixelNet是基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng),同樣具有網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制?偟膩(lái)說(shuō)PixelNet在大多數(shù)情況下能達(dá)到30幀/秒 幀率,多數(shù)情況下60幀/秒幀率也能達(dá)到。如果對(duì)于你的應(yīng)用而言,30幀/秒或60幀/秒幀率是一個(gè)關(guān)鍵因素,請(qǐng)聯(lián)系Jupiter公司。
未來(lái)擴(kuò)展
PixelNet是一個(gè)以模塊化構(gòu)筑的開放系統(tǒng),提供特殊的功能并在通用的物理連接上使用定制的協(xié)議進(jìn)行通信。相對(duì)于重新設(shè)計(jì)一個(gè)封閉的系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品,PixelNet能輕松擴(kuò)展新功能。未來(lái)的幾個(gè)月Jupiter將陸續(xù)增加新的輸入和輸出節(jié)點(diǎn)到PixelNet模塊目錄中,這些新模塊將具有全新的功能,比如存儲(chǔ)、回放信號(hào),或在局域網(wǎng)甚至Internet上從一個(gè)PixelNet域傳輸捕獲信號(hào)到另外一個(gè)PixelNet域。
可靠性/可維護(hù)性/技術(shù)支持
MTBF
所有PixelNet節(jié)點(diǎn)的MTBF均超過(guò)120,000小時(shí)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是獨(dú)立的實(shí)體,一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障不會(huì)影響全局。
MTTR
所有相同類型的PixelNet節(jié)點(diǎn)均可互換。任意一個(gè)DVI輸入節(jié)點(diǎn)可代替其他DVI輸入節(jié)點(diǎn),任意一個(gè)TeamMate輸出節(jié)點(diǎn)可替代其他TeamMate輸出節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都被賦一個(gè)邏輯名用于通信(使用邏輯名后硬件MAC地址標(biāo)識(shí)無(wú)效)。如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障,備件必須使用與故障節(jié)點(diǎn)相同的邏輯名才能加入到PixelNet網(wǎng)絡(luò)中工作。安裝替換備件相當(dāng)簡(jiǎn)單,整個(gè)過(guò)程不超過(guò)15分鐘。
Warranty保修
Jupiter 對(duì)PixelNet節(jié)點(diǎn)和交換機(jī)實(shí)行兩年的硬件質(zhì)保。