超高分辨率圖像是指遠(yuǎn)大于計(jì)算機(jī)顯示器分辨率的信號(hào)圖像，例如地理信息系統(tǒng)（GIS）、衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、電力監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）、行車調(diào)度信號(hào)系統(tǒng)（SIG）等。本文主要介紹臺(tái)達(dá)DVCS分布式圖像控制系統(tǒng)對超高分辨率信號(hào)的處理技術(shù)及應(yīng)用。

1 引言

     GIS、GPS、SCADA、SIG等超高分辨率圖像在計(jì)算機(jī)/工作站顯示器中無法以原始分辨率完整顯示，只能通過拖動(dòng)局部查看超高分辨率圖像。DLP大屏幕拼接顯示系統(tǒng)由多個(gè)顯示單元堆疊而成，全屏分辨率為單屏分辨率的疊加，例如單屏分辨率為1400×1050，則全屏分辨率為（1400×行）×（1050×列）。因此大屏幕拼接顯示墻為超高分辨率圖像的完整顯示提供了條件。這類超高分辨率圖像不僅分辨率高，而且是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的，數(shù)據(jù)量巨大，因此大屏圖像控制器對超高分辨率信號(hào)的處理能力成為顯示問題的關(guān)鍵。

     目前業(yè)界傳統(tǒng)的大屏圖像拼接控制器由于其處理能力有限，難以實(shí)時(shí)處理超高分辨率動(dòng)態(tài)圖像，無法滿足用戶超高分辨率動(dòng)態(tài)圖像顯示的需求。臺(tái)達(dá)電子經(jīng)多年研發(fā)，推出了全球領(lǐng)先的超高分辨率動(dòng)態(tài)圖像處理器（Super Resolution Image Software, SRIS），全面滿足了超高分辨率動(dòng)態(tài)圖像顯示的需求。

2 DVCS系統(tǒng)SRIS處理技術(shù)

     DVCS分布式圖像控制系統(tǒng)是臺(tái)達(dá)電子與中達(dá)電通推出的全球領(lǐng)先的大屏幕拼接顯示控制器，采用高性能嵌入式計(jì)算平臺(tái)，將RGB/視頻/高清視頻/音頻等不同信號(hào)編碼為IP流，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)斤@示輸出端進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。該系統(tǒng)具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、高度可擴(kuò)展性、高度可靠性等特點(diǎn)。DVCS系統(tǒng)由信號(hào)輸入處理器、顯示處理器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及控制服務(wù)器等組件構(gòu)成，能夠驅(qū)動(dòng)高達(dá)10,000個(gè)處理器組成的拼接顯示墻。 

     目前，DVCS控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于公安、交通指揮、生產(chǎn)調(diào)度、運(yùn)營監(jiān)控等行業(yè)，并在各行各業(yè)中起到至關(guān)重要的作用，DVCS系統(tǒng)靈活的控制方式、高品質(zhì)畫質(zhì)、便捷的系統(tǒng)安裝與維護(hù)等優(yōu)勢贏得了用戶廣泛認(rèn)可。 

DVCS控制系統(tǒng)整體架構(gòu)：

      DVCS控制系統(tǒng)的SRIS超高分辨率動(dòng)態(tài)圖像處理器系統(tǒng)由專用處理器和SRIS軟件組成。SRIS處理器為SRIS軟件運(yùn)行硬件平臺(tái)。利用臺(tái)達(dá)自主研發(fā)的虛擬顯示技術(shù)，SRIS軟件可在處理器中產(chǎn)生一個(gè)超高分辨率虛擬桌面，用戶將應(yīng)用軟件運(yùn)行在虛擬桌面上便可產(chǎn)生出超大分辨率的應(yīng)用圖像。SRIS軟件采用高效率DVCS影像編碼引擎將超高分圖像進(jìn)行編碼，利用網(wǎng)絡(luò)傳輸至DVCS顯示處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。SRIS處理器是DVCS系統(tǒng)的一個(gè)處理器類型，可以被DVCS管理軟件進(jìn)行綜合管理，實(shí)現(xiàn)在大屏幕墻上顯示超高分辨率圖像、超高分辨率字幕等功能。SRIS能夠?qū)崿F(xiàn)最大102,400 x 7,680分辨率動(dòng)態(tài)圖像的實(shí)時(shí)顯示。

SRIS超高分辨率圖像顯示技術(shù)的優(yōu)勢：

1）超高分辨率處理

      . 最大支持102,400 x 7,680分辨率；

      . 實(shí)時(shí)圖像動(dòng)態(tài)區(qū)域捕獲與編碼；

      . 網(wǎng)絡(luò)超低延遲傳輸，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像顯示；

      . 高性能圖像無損編碼，高畫質(zhì)逐像素點(diǎn)對點(diǎn)顯示；

      . 支持超高分辨率圖片自動(dòng)播放；

      . 支持超高分辨率字幕顯示。

2）高度靈活的系統(tǒng)架構(gòu)

     SRIS作為DVCS系統(tǒng)的一種圖像處理器，是基于網(wǎng)絡(luò)化的圖像傳輸與控制方式，在系統(tǒng)構(gòu)建與使用上非常便捷，只需將SRIS處理器連接至DVCS網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，在SRIS處理器上運(yùn)行SRIS軟件即可。可通過B/S架構(gòu)DVCS管理軟件對SRIS處理器進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和操作，多個(gè)SRIS處理器可同時(shí)運(yùn)行和管理。

3）高品質(zhì)信號(hào)顯示

      超高分辨率圖像應(yīng)用領(lǐng)域通常需要顯示細(xì)節(jié)復(fù)雜的圖像信息，需要利用大屏幕墻的原始像素分辨率一對一的顯示超高分辨率圖像，從而實(shí)現(xiàn)最高畫質(zhì)的圖像呈現(xiàn)。SRIS處理器及軟件采用高效率的超高分動(dòng)態(tài)圖像無損壓縮編碼技術(shù)，能夠在降低數(shù)據(jù)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)像素信息不丟失，從而在顯示端能夠?qū)崿F(xiàn)100%的還原原始超高分圖像。

圖像有損壓縮和無損壓縮的效果對比

4）高精度拼接同步

      拼接同步是拼接顯示墻的關(guān)鍵技術(shù)之一。拼接同步性差的控制器無法實(shí)現(xiàn)畫面在所有顯示單元上同步顯示，從而出現(xiàn)明顯的畫面撕裂問題。SRIS采用臺(tái)達(dá)電子自主研發(fā)的高精度拼接同步技術(shù)，確保DVCS顯示處理器能夠在同一時(shí)刻輸出畫面，實(shí)現(xiàn)顯示墻上畫面同步顯示。 

高精度同步與不同步效果對比（第一幅為高精度同步狀態(tài)）

5）超低延遲

      SRIS系統(tǒng)以每秒30幀速度實(shí)時(shí)抓取圖像中變化的像素，并實(shí)時(shí)將這些像素進(jìn)行編碼傳輸。SRIS從圖像捕獲，圖像編碼、數(shù)據(jù)傳輸、到DVCS顯示處理器顯示出圖像，整個(gè)過程耗時(shí)數(shù)十毫秒，具有超低圖像延遲。

6）便捷的可操控性

      . SRIS軟件配置簡單，從未使用過的用戶經(jīng)過簡單培訓(xùn)也可以輕松上手操作；

     . 客戶可以非常容易的在SRIS虛擬界面上運(yùn)行任意的軟件、圖像、圖片、文字等內(nèi)容，只需要使用鼠標(biāo)把相應(yīng)的內(nèi)容拖放到擴(kuò)展的虛擬界面上；

     . 用戶除了可以通過大屏幕墻觀察到播放效果，也可實(shí)時(shí)通過SRIS軟件界面中的縮略圖看到運(yùn)行效果。

4 結(jié)論

      DVCS控制系統(tǒng)SRIS超高分辨率圖像處理技術(shù)的成功推出，進(jìn)一步擴(kuò)展了DVCS控制系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，可實(shí)現(xiàn)地理信息（GIS）、衛(wèi)星定位（GPS）、電力監(jiān)控（SCADA）、行車調(diào)度信號(hào)（SIG）等系統(tǒng)超高分辨率動(dòng)態(tài)圖像的高品質(zhì)實(shí)時(shí)顯示，使DVCS分布式圖像控制系統(tǒng)的各項(xiàng)功能均處于業(yè)界領(lǐng)先技術(shù)水平，為數(shù)字城市、應(yīng)急指揮、公安交警、電力調(diào)度、軌道交通、鐵路運(yùn)營等領(lǐng)域控制指揮中心的大屏幕拼接顯示系統(tǒng)帶來了最先進(jìn)的技術(shù)解決方案。