DVCS分布式控制系统超高分辨率图像显示技术及应用

       超高分辨率图像是指远大于计算机显示器分辨率的信号图像，例如地理信息系统（GIS）、卫星定位系统（GPS）、电力监控系统（SCADA）、行车调度信号系统（SIG）等。本文主要介绍台达DVCS分布式图像控制系统对超高分辨率信号的处理技术及应用。
1、 引言
       GIS、GPS、SCADA、SIG等超高分辨率图像在计算机/工作站显示器中无法以原始分辨率完整显示，只能通过拖动局部查看超高分辨率图像。DLP大屏幕拼接显示系统由多个显示单元堆叠而成，全屏分辨率为单屏分辨率的叠加，例如单屏分辨率为1400×1050，则全屏分辨率为（1400×行）×（1050×列）。因此大屏幕拼接显示墙为超高分辨率图像的完整显示提供了条件。这类超高分辨率图像不仅分辨率高，而且是实时动态变化的，数据量巨大，因此大屏图像控制器对超高分辨率信号的处理能力成为显示问题的关键。
目前业界传统的大屏图像拼接控制器由于其处理能力有限，难以实时处理超高分辨率动态图像，无法满足用户超高分辨率动态图像显示的需求。台达电子经多年研发，推出了全球领先的超高分辨率动态图像处理器（Super Resolution Image Software, SRIS），全面满足了超高分辨率动态图像显示的需求。
2 、DVCS系统SRIS处理技术
       DVCS分布式图像控制系统是台达电子与中达电通推出的全球领先的大屏幕拼接显示控制器，采用高性能嵌入式计算平台，将RGB/视频/高清视频/音频等不同信号编码为IP流，通过网络传输到显示输出端进行实时显示。该系统具有数字化、网络化、模块化、高度可扩展性、高度可靠性等特点。DVCS系统由信号输入处理器、显示处理器、网络交换机及控制服务器等组件构成，能够驱动高达10,000个处理器组成的拼接显示墙。
       目前，DVCS控制系统已广泛应用于公安、交通指挥、生产调度、运营监控等行业，并在各行各业中起到至关重要的作用，DVCS系统灵活的控制方式、高品质画质、便捷的系统安装与维护等优势赢得了用户广泛认可。
       DVCS控制系统整体架构：

       DVCS控制系统的SRIS超高分辨率动态图像处理器系统由专用处理器和SRIS软件组成。SRIS处理器为SRIS软件运行硬件平台。利用台达自主研发的虚拟显示技术，SRIS软件可在处理器中产生一个超高分辨率虚拟桌面，用户将应用软件运行在虚拟桌面上便可产生出超大分辨率的应用图像。SRIS软件采用高效率DVCS影像编码引擎将超高分图像进行编码，利用网络传输至DVCS显示处理器进行实时显示。SRIS处理器是DVCS系统的一个处理器类型，可以被DVCS管理软件进行综合管理，实现在大屏幕墙上显示超高分辨率图像、超高分辨率字幕等功能。SRIS能够实现最大102,400 x 7,680分辨率动态图像的实时显示。

3、SRIS超高分辨率图像显示技术的优势：
1）超高分辨率处理
       ? 最大支持102,400 x 7,680分辨率；
       ? 网络超低延迟传输，实现实时动态图像显示；
       ? 高性能图像无损编码，高画质逐像素点对点显示；
       ? 支持超高分辨率图片自动播放；
       ? 支持超高分辨率字幕显示。 
2）高度灵活的系统架构
       SRIS作为DVCS系统的一种图像处理器，是基于网络化的图像传输与控制方式，在系统构建与使用上非常便捷，只需将SRIS处理器连接至DVCS网络交换机，在SRIS处理器上运行SRIS软件即可。可通过B/S架构DVCS管理软件对SRIS处理器进行远程管理和操作，多个SRIS处理器可同时运行和管理。
3）高品质信号显示
       超高分辨率图像应用领域通常需要显示细节复杂的图像信息，需要利用大屏幕墙的原始像素分辨率一对一的显示超高分辨率图像，从而实现最高画质的图像呈现。SRIS处理器及软件采用高效率的超高分动态图像无损压缩编码技术，能够在降低数据量的同时，实现像素信息不丢失，从而在显示端能够实现100%的还原原始超高分图像。

图像有损压缩和无损压缩的效果对比

4）高精度拼接同步
       拼接同步是拼接显示墙的关键技术之一。拼接同步性差的控制器无法实现画面在所有显示单元上同步显示，从而出现明显的画面撕裂问题。SRIS采用台达电子自主研发的高精度拼接同步技术，确保DVCS显示处理器能够在同一时刻输出画面，实现显示墙上画面同步显示。

 
高精度同步与不同步效果对比（第一幅为高精度同步状态）

5）超低延迟
       SRIS系统以每秒30帧速度实时抓取图像中变化的像素，并实时将这些像素进行编码传输。SRIS从图像捕获，图像编码、数据传输、到DVCS显示处理器显示出图像，整个过程耗时数十毫秒，具有超低图像延迟。
6）便捷的可操控性
       ? SRIS软件配置简单，从未使用过的用户经过简单培训也可以轻松上手操作；
       ? 客户可以非常容易的在SRIS虚拟界面上运行任意的软件、图像、图片、文字等内容，只需要使用鼠标把相应的内容拖放到扩展的虚拟界面上；
       ? 用户除了可以通过大屏幕墙观察到播放效果，也可实时通过SRIS软件界面中的缩略图看到运行效果。

4 、结论
       DVCS控制系统SRIS超高分辨率图像处理技术的成功推出，进一步扩展了DVCS控制系统的强大功能，可实现地理信息（GIS）、卫星定位（GPS）、电力监控（SCADA）、行车调度信号（SIG）等系统超高分辨率动态图像的高品质实时显示，使DVCS分布式图像控制系统的各项功能均处于业界领先技术水平，为数字城市、应急指挥、公安交警、电力调度、轨道交通、铁路运营等领域控制指挥中心的大屏幕拼接显示系统带来了最先进的技术解决方案。