嵌入式拼接控制器技術(shù)應(yīng)用分析

中國(guó)電子視像行業(yè)協(xié)會(huì)大屏幕投影顯示分會(huì)秘書長(zhǎng)趙漢鼎先生說(shuō)過(guò)，“拼接墻不是可有可無(wú)的，而是可以大大地提高工作效率。比如在公共交通調(diào)度部門，使用拼接墻可以同時(shí)顯示很多畫面，從而對(duì)各個(gè)路段的交通狀況都一目了然，便于指揮調(diào)度?！笨梢?jiàn)，拼接墻在指揮調(diào)度等大型部門與場(chǎng)所正發(fā)揮著重要的作用。

目前，大屏幕拼接系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于展覽會(huì)館、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館、新聞中心、電視臺(tái)演播廳、氣象臺(tái)、火車站、機(jī)場(chǎng)、娛樂(lè)廣場(chǎng)、軍隊(duì)作戰(zhàn)指揮中心、交通指揮系統(tǒng)、公安110指揮系統(tǒng)、電力調(diào)度、防汛調(diào)度、購(gòu)物中心、銀行、戶外廣告等。由于每個(gè)行業(yè)情況不同，應(yīng)用的方式各有特點(diǎn)。另外，不同類型的拼接墻也都具備各自不同的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也有各自的特定需求環(huán)境。因此，應(yīng)用發(fā)展中伴隨著產(chǎn)品的發(fā)展，未來(lái)拼接墻方向發(fā)展如何，都與應(yīng)用密切相關(guān)。

　　嵌入式拼接方式為大勢(shì)所趨

　　目前市面上的大屏幕拼接墻基本上有三種不同的拼接方式：一是PCI插卡式;二是外拖拼接控制器方式;三是嵌入式。

　　PCI插卡式的工作原理是通過(guò)工控機(jī)，利用一塊多屏拼接卡，先將一個(gè)完整的視頻圖像分割成MХN個(gè)子視頻信號(hào)，再將這些子視頻信號(hào)分別傳送給拼接幕墻上的各個(gè)對(duì)應(yīng)單元，實(shí)現(xiàn)大屏幕顯示的目的。但是由于工控機(jī)的計(jì)算能力有限，目前一臺(tái)性能最好的工控機(jī)也只能實(shí)現(xiàn)4Х4的拼接，限制了拼接的單元數(shù)。

　　外拖拼接控制器又可以稱為大屏幕拼接器、電視墻控制器或電視墻拼接器，其主要功能是將一個(gè)完整的圖像信號(hào)劃分成N塊后分配給N個(gè)視頻顯示單元(如背投單元)，完成用多個(gè)普通視頻單元組成一個(gè)大屏幕。它可以支持多種視頻設(shè)備的同時(shí)接入，達(dá)到拼接幕墻的功能要求。之所以稱為外拖，是因?yàn)檫@類拼接幕墻分為兩個(gè)獨(dú)立的部分，一部分是顯示部分，這可以由普通的背投單元如背投電視機(jī)組成;另一部分是這臺(tái)拼接控制器，它的功能是實(shí)現(xiàn)多個(gè)物理輸出組合成一個(gè)分辨率疊加后的顯示輸出，使屏幕顯示一幅圖畫。

　　這種拼接控制器實(shí)現(xiàn)方法各異，它可以采用嵌入式，也可以采用插卡式，或者兩種均有。簡(jiǎn)單地說(shuō)，它像是畫面分割器，只不過(guò)是將之放大后分割而已，所以它一般安裝方便，接線也相對(duì)簡(jiǎn)單，也沒(méi)有很多模塊設(shè)備等優(yōu)點(diǎn);但缺點(diǎn)也是很明顯的，例如一旦其中某一路發(fā)生故障時(shí)，很難檢修;各個(gè)單元之間色調(diào)，行場(chǎng)相位等很難調(diào)整，圖像質(zhì)量差等。

　　嵌入式拼接幕墻的工作原理是各個(gè)拼接單元擁有獨(dú)立的視頻處理模塊，通過(guò)矩陣將完整的信號(hào)輸送到各個(gè)單元，并各自進(jìn)行視頻處理，分割出自己應(yīng)該顯示的那一部分，并將這一部分信號(hào)放大后顯示，實(shí)現(xiàn)大屏幕拼接顯示的目的。由于是各自處理，所以拼接的單元數(shù)理論上可以是無(wú)限的。

　　因此，PCI插卡式拼接與嵌入式拼接的基本區(qū)別在于前者將母信號(hào)分割后，必須把每一個(gè)子信號(hào)都進(jìn)行放大處理，而后者只將自己應(yīng)該顯示的那一部分進(jìn)行放大處理，因此前者的運(yùn)算量大，分辨率由計(jì)算機(jī)及對(duì)應(yīng)的PCI卡決定;后者運(yùn)算量小，分辨率由自身嵌入式處理模塊決定。

　　嵌入式拼接控制器技術(shù)應(yīng)用

　　一直以來(lái)液晶拼接屏都不是單獨(dú)使用，液晶拼接屏單屏使用就跟一般顯示器沒(méi)什么區(qū)別了。所以液晶拼接屏使用過(guò)程中常常要用到嵌入式拼接控制器。一般來(lái)說(shuō)，嵌入式拼接控制器很少出現(xiàn)方案中，能夠接觸的只有技術(shù)安裝人員。今天小編為大家分享資深技術(shù)對(duì)嵌入式拼接控制器介紹。

　　嵌入式拼接器也被叫作“拼接器”“液晶拼接器”“大屏幕拼接器”“內(nèi)置拼接器”“背部小書包”“拼接處理器”。它是基于液晶屏信號(hào)驅(qū)動(dòng)板上增加的運(yùn)算分割技術(shù)，其工作原理先將一個(gè)完整的原始畫面?zhèn)魉椭列盘?hào)運(yùn)算處理器，運(yùn)算處理器以ID地址編碼器的方式開(kāi)始鎖定各自在母畫面中的位置，以二進(jìn)制BCD碼順序排列(BCD水平坐標(biāo)：從左至右，和BCD垂直坐標(biāo)：從上至下)開(kāi)始運(yùn)算切割成多個(gè)子畫面，處理器將各自運(yùn)算好的數(shù)據(jù)直接輸送給液晶驅(qū)動(dòng)板，驅(qū)動(dòng)板將色彩、亮度、對(duì)比度等參數(shù)調(diào)校后以LVDS方式傳送至LCDIC成像器形成圖像。由于嵌入式拼接器采用硬件架構(gòu)數(shù)字圖形處理技術(shù)每次只處理一種類型信號(hào)，所以不需要強(qiáng)大的CPU核心來(lái)運(yùn)算多通道信號(hào)。簡(jiǎn)單的單畫面拼接功能為一些只需要大畫面顯示的客戶提供了非常靈活的方便，到目前配置液晶拼接屏?xí)r都有著無(wú)可替代的地位。

　　但這種內(nèi)拼式拼接器只是單元內(nèi)部顯示像素的處理，結(jié)果是合成顯示圖像，不能解決信號(hào)高分辨率拼接和任意位置任意大小多窗口信號(hào)處理，更多的應(yīng)用是在單一信號(hào)的宣傳顯示屏和按單元或相鄰單元拼接的簡(jiǎn)單多畫面處理應(yīng)用上使用，在高端多窗口信號(hào)的控制室，還是與一代的PCI工控式拼接控制器結(jié)合使用。

　　另外，因?yàn)榍度胧狡唇涌刂破魇羌冇布軜?gòu)，所以無(wú)Windows操作系統(tǒng)，不死機(jī)、無(wú)黑屏、無(wú)花屏現(xiàn)象，采用獨(dú)創(chuàng)主板總線設(shè)計(jì);單體最大支持144路高清信號(hào)輸入和144個(gè)顯示單元輸出，無(wú)需級(jí)聯(lián);支持RGB、高清視頻YpbPr、DVI、復(fù)合視頻等多種視頻信號(hào)源輸入，同時(shí)支持超高清DVI信號(hào)的輸入(4Kx2K);總線帶寬可達(dá)到180G;采用獨(dú)創(chuàng)主板總線設(shè)計(jì)，支持對(duì)輸入信號(hào)字符疊加，方便在大屏幕上識(shí)別每一個(gè)窗口;至少支持一對(duì)多、多對(duì)一、多對(duì)多顯示模式及縮放，漫游，亮度，對(duì)比度，飽和度，色調(diào)，銳度，靜幀等顯示效果控制;支持RS232串口和網(wǎng)絡(luò)TCP/IP控制，支持BSV-PDU處理器控制軟件，且完全開(kāi)放控制協(xié)議(具備級(jí)聯(lián)控制BSV-PDU矩陣及其他第三方矩陣功能);支持RGB和DVI同時(shí)輸出，支持輸出通道雙備份，支持輸出通道邏輯二次編程支持多種視頻輸入模式;而且嵌入式拼接控制器控制系統(tǒng)應(yīng)用具有良好的穩(wěn)定性和可靠性，平均無(wú)故障時(shí)間大于50000小時(shí)，具備電源冗余備份，對(duì)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件要采取一定的保護(hù)方案，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行;嵌入式拼接控制器系統(tǒng)完成任意顯示模式間的切換時(shí)間不大于2秒，各個(gè)場(chǎng)景模式可以定時(shí)切換。

　　嵌入式拼接控制器主要應(yīng)用于一般顯示要求，也是目前最流行的液晶拼接屏配置器件。當(dāng)然，其還是可以被外置圖像處理器取代，也不能支持液晶拼接屏畫中畫、開(kāi)窗漫游。不過(guò)購(gòu)買液晶拼接屏之前還是有必要了解嵌入式拼接控制器。