小鳥科技嵌入式、模塊化多屏幕拼接處理器在專業(yè)視聽領(lǐng)域的應(yīng)用

    隨著拼接顯示技術(shù)的發(fā)展，人們對超大顯示面積和超高清的影音體驗(yàn)的需求越來越大。人們在關(guān)注顯示效果的同時，也注意到如何把信息準(zhǔn)確、安全、及時有效的呈現(xiàn)在顯示終端上供決策者判斷，這成了一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容。

    拼接處理器作為操作者和大屏幕系統(tǒng)交互的一個重要平臺，在大屏幕顯示系統(tǒng)中顯示出來的各種效果，都是由圖像拼接處理器來完成的。在大屏幕拼接系統(tǒng)中，往往顯示設(shè)備容易成為整個系統(tǒng)好壞聚集的焦點(diǎn)，殊不知真正的幕后英雄是拼接控制器；拼接控制器的優(yōu)劣直接決定著整個大屏幕顯示效果的好與壞，當(dāng)在應(yīng)用中系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)死機(jī)、干擾、斜切紋、畫面抖動、相位偏移、色差不準(zhǔn)時，用戶們才真正關(guān)注起問題的根源。

    目前，市面上呈現(xiàn)三種拼接控制器，第一代為PCI工控式，第二代為嵌入式，第三代為FPGA純硬件刀片式；

    第一代：PCI工控式拼接處理器

    PCI插卡式的工作原理是通過工控機(jī)，利用多路PCI計(jì)算機(jī)主板，一部分PCI插槽插入視頻采集卡，另外一部分PCI插槽插入視頻輸出卡，輸入和輸出中間由CPU來構(gòu)建一個運(yùn)算和處理中心，這就組成了一臺工控式拼接處理器，他的圖像處理原理是通過CPU運(yùn)算后將母信號分割成M*N個子視頻信號，再把每一個視頻信號進(jìn)行放大處理，分別傳送給拼接墻上對應(yīng)的單元，顯示單元上的分辨率和處理速度由CPU性能和對應(yīng)的PCI卡插槽決定；由于計(jì)算機(jī)的能力有限，一臺性能好的工控式拼接處理器最大情況也只能實(shí)現(xiàn)16塊屏幕的拼接顯示，大大限制了拼接的規(guī)模；

    第二代：嵌入式拼接處理器

    嵌入式拼接處理器也稱為“內(nèi)嵌式拼接處理器”他基于液晶屏信號驅(qū)動板上增加的運(yùn)算分割技術(shù)，其工作原理先將一個完整的母畫面信號傳送至信號運(yùn)算處理器，運(yùn)算處理器以ID地址編碼器的方式開始鎖定各自的畫面位置，并以二進(jìn)制碼順序排列運(yùn)算并切割成多個子畫面，處理器各自運(yùn)算好的數(shù)據(jù)直接輸送給液晶驅(qū)動板，驅(qū)動板將色彩、亮度以及對比度等參數(shù)調(diào)節(jié)矯正后以LVDS方式傳送給成像器形成圖像。由于嵌入式拼接處理器采用硬件架構(gòu)圖形處理技術(shù)每次只處理一種類型信號，所以不需要強(qiáng)大的CPU核心來運(yùn)算。簡單的畫面拼接功能一度受到市場青睞。但這種內(nèi)置拼接處理器指示單元內(nèi)部處理結(jié)合成的顯示圖像，不能解決高分辨率拼接和任意位置及大小的多窗口信號處理，更多的應(yīng)用在單一信號的宣傳顯示屏等簡單的多畫面處理中，在高端多窗口、多信號源、多顯示模式的控制室的應(yīng)用相對較少。

    第三代：FPGA純硬件刀片式拼接處理器

    由北京小鳥科技發(fā)展有限責(zé)任公司研發(fā)的第三代DIGIBIRD-T系列刀片式拼接處理器是一款數(shù)字化全高清圖形處理設(shè)備，基于FPGA陣列式、純硬件技術(shù)之上，采用模塊化處理，刀片式架構(gòu)，較傳統(tǒng)拼接處理器的區(qū)別在規(guī)范：A/D轉(zhuǎn)換效能由輸入模塊實(shí)現(xiàn)，虛擬開窗由輸出模塊實(shí)現(xiàn)，每組輸入輸出構(gòu)建一個獨(dú)立自定義的獨(dú)立運(yùn)算核心；多個運(yùn)算核心構(gòu)成一個強(qiáng)大的高速數(shù)據(jù)庫，并且通道與通道之間獨(dú)立傳輸互不影響；

    DIGIBIRD-T系列多屏幕拼接處理器采用FPGA的視頻處理技術(shù)與數(shù)字信號處理技術(shù)（DSP），以先進(jìn)的背板交換總線技術(shù)為構(gòu)架，刀片式模塊化的設(shè)計(jì)提供了無可挑剔的靈活性和可維護(hù)性。保證了無論在怎樣復(fù)雜的情況下每路信號都有足夠的獨(dú)享帶寬（輸入槽位10GB、輸出槽位40GB）保證低延遲、全實(shí)時與全同步。即使在144屏幕拼接情況下先進(jìn)的總線設(shè)計(jì)也能夠保證高達(dá)144路不同的高清輸入信號（或572路標(biāo)清輸入信號）在大屏幕上同時顯示，并且所有圖像流暢、同步、低延遲、無卡頓。同時可支持多組大屏幕不同分辨率顯示，具有大屏回顯功能，在控制室即可實(shí)時查看大屏幕顯示狀態(tài)，配合交互式可視化管理客戶端，給用戶帶來一種全新的應(yīng)用體驗(yàn)。