苗曉峰 楊春香

【摘要】 隨著社會(huì)信息化的高速增長(zhǎng)，信息化的可視需求急劇擴(kuò)大，同時(shí)高端可視化的實(shí)現(xiàn)難度也越來(lái)越大，大屏幕的拼接顯示逐漸成為了信息可視化不可或缺的設(shè)備，數(shù)字視頻綜合平臺(tái)作為該系統(tǒng)中的核心基礎(chǔ)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控中心多塊顯示單元、本地計(jì)算機(jī)、高清信號(hào)源的互聯(lián)互通。實(shí)現(xiàn)多類(lèi)型信號(hào)的統(tǒng)一接入、切換調(diào)用、預(yù)案應(yīng)用、信號(hào)的錄像點(diǎn)播等功能。

【關(guān)鍵詞】 信息可視化 拼接屏 音頻顯示

一、研究背景

傳統(tǒng)的指揮中心要配置多個(gè)大屏，一般是單個(gè)屏幕進(jìn)行單路圖像的顯示，也可以通過(guò)增加畫(huà)面分割器將多路圖像在一個(gè)顯示屏上進(jìn)行多畫(huà)面分割顯示，在大型的視頻監(jiān)控指揮中心，對(duì)圖像的操控顯示不夠靈活，已不能滿(mǎn)足高速增長(zhǎng)信息化的可視需求。本文提出的數(shù)字視頻綜合平臺(tái)，結(jié)合用戶(hù)的實(shí)際需求，在現(xiàn)有硬件設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和功能改進(jìn)，通過(guò)自主編寫(xiě)的多功能控制軟件，不僅僅能將輸入的多格式多路圖像進(jìn)行拼接處理，還能將每一路圖像內(nèi)嵌的音頻信號(hào)通過(guò)音柱直觀的顯示在圖像畫(huà)面中，使用戶(hù)在進(jìn)行視頻轉(zhuǎn)播中很容易的監(jiān)測(cè)到音頻和視頻質(zhì)量，得到及時(shí)反饋和改善。

二、系統(tǒng)原理

數(shù)字視頻綜合平臺(tái)采用CrossPoint全交叉調(diào)度架構(gòu)高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，保證視頻的低延時(shí)和高質(zhì)量的性能，與以太網(wǎng)總線結(jié)合用于處理編碼后的視頻數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)接入、平臺(tái)對(duì)接、信號(hào)編碼預(yù)監(jiān)、與大屏同步回顯等應(yīng)用。

數(shù)字視頻綜合平臺(tái)含多畫(huà)面分割器、拼接控制器、控制主機(jī)、控制軟件等核心設(shè)備和液晶拼接屏、調(diào)音臺(tái)、功放音響、硬盤(pán)錄像機(jī)等終端設(shè)備。具體信號(hào)輸入傳輸如下所示：

輸入的SDI格式信號(hào)先通過(guò)畫(huà)面分割器進(jìn)行畫(huà)面分割和音頻解嵌，然后再接入拼接控制器進(jìn)行處理；輸入的VGA信號(hào)經(jīng)過(guò)VGA分配器一分為二，一路輸入顯示器進(jìn)行本地顯示，另一路輸入拼接控制器進(jìn)行處理。對(duì)于個(gè)別VGA輸入信號(hào)考慮到傳輸距離較遠(yuǎn)，需增加VGA延長(zhǎng)器；輸入的其他視頻格式信號(hào)如DVI、HDMI、RGB/YPbPr等先經(jīng)過(guò)多格式視頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為SDI信號(hào)再進(jìn)入畫(huà)面分割器，畫(huà)面分割器輸出后再接入拼接處理器。

通過(guò)多功能控制軟件來(lái)對(duì)輸入的SDI信號(hào)進(jìn)行軟解嵌和圖像再編碼，將音頻電平與視頻圖像疊加，然后通過(guò)液晶顯示器進(jìn)行顯示。

三、功能及創(chuàng)新點(diǎn)

數(shù)字視頻綜合平臺(tái)作為業(yè)務(wù)系統(tǒng)的核心圖像業(yè)務(wù)信息交換和處理平臺(tái)，具有無(wú)以倫比的一體化操控體驗(yàn)。主要功能及創(chuàng)新點(diǎn)如下：

1）多路多格式視頻信號(hào)源輸入，統(tǒng)一視頻信號(hào)輸出；

2）可實(shí)現(xiàn)任意一路畫(huà)面的任意比例縮放、漫游、去黑邊、跨屏、疊加、畫(huà)中畫(huà)；

3）通過(guò)對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行倍線縮放顯示，對(duì)低幀率信號(hào)進(jìn)行倍頻增強(qiáng)顯示，實(shí)現(xiàn)對(duì)低分辨率、低幀率信號(hào)的完美增強(qiáng)回顯。通過(guò)倍頻倍線處理，可將不同分辨率的各路信號(hào)統(tǒng)一處理輸出相同分辨率的信號(hào)，極大程度地提升了畫(huà)面的整體質(zhì)量。

4）通過(guò)集中控制軟件對(duì)內(nèi)嵌音頻的SDI信號(hào)進(jìn)行軟解嵌和圖像再編碼，使音頻音柱和視頻圖像進(jìn)行疊加顯示，對(duì)圖像監(jiān)看的同時(shí)能夠直觀的監(jiān)看到音頻電平，實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)由聽(tīng)到看的轉(zhuǎn)變。

四、結(jié)束語(yǔ)

本產(chǎn)品在研發(fā)初期，經(jīng)過(guò)對(duì)市場(chǎng)的多方調(diào)研，了解到市面上現(xiàn)有的產(chǎn)品均無(wú)法滿(mǎn)足項(xiàng)目需求，特別是要在視頻圖像上面疊加顯示音頻電平，這項(xiàng)功能是廣電級(jí)設(shè)備特有的，另外，廣電級(jí)設(shè)備雖然具備了實(shí)時(shí)音頻顯示功能，但是在其他功能方面又不能很好地滿(mǎn)足用戶(hù)需求。經(jīng)過(guò)綜合考慮，決定在現(xiàn)有設(shè)備功能基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化整合設(shè)計(jì)，通過(guò)增加一套集中控制軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)音頻電平顯示這一棘手問(wèn)題，最終使之形成一整套系統(tǒng)，滿(mǎn)足了用戶(hù)的需求。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]陳家旭，趙書(shū)倫，基于SNMP的站控管理系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)研究[R]，第三屆中國(guó)指揮控制大會(huì)論文集（上冊(cè)），2015年7月

[2]劉鵬遠(yuǎn)，李建春，基于FPGA的磁懸浮軸承飛輪控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]，導(dǎo)航與控制，2016年1期

[3]郭建恩，4X2拼接高分辨率大屏幕投影顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與集成[J]，無(wú)線電工程，2001/S1

[4]李永忠，組合屏電視墻中數(shù)字處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]，電子科技大學(xué)碩士畢業(yè)論文，1995年