20 000 профессионалов proAV > 1500 компаний > 570 городов > 6 стран ближнего зарубежья > 1 сообщество

Присоединяйтесь!

Подписка на дайджест
Рубрикатор статей

ОКОЛОСТЕННЫЕ нюансы

Автор: Дмитрий Романов

Журнал "EQUAL AV", № 1 (19) 2012

Для того, чтобы полиэкран мог выполнять свои функции, ему необходимы внешние цифровые и аналоговые источники информации, коммутационное оборудование, кабели, возможно отдельный ПК управления…

В этой статье мы попробуем разобраться во множестве вариантов решения в изобилии представленных на рынке в России и СНГ вместе с Дмитрием Романовым, инженером инсталляционной  компании из Беларуси, который подготовил этот обзор и поделился своим опытом по установке и использованию оборудования.


УСТРОЙСТВА ФОРМИНАРОВАНИЯ СИГНАЛА ДЛЯ ВИДЕОСТЕН: ПРОСТОТА ИЛИ ФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ?

Источником сигнала в простых инсталляциях может выступать видеокарта компьютера, ТВ-тюнер, видеокоммутаторы, маршрутизаторы видео и т.п., подключенные напрямую к видеостене. В этом случае используется встроенный в модули масштабатор, выводящий единую картинку на всю плоскость видеостены.

Более серьезные системы используют видеоконтроллеры — устройства, способные захватывать различные типы аналоговых и цифровых сигналов в режиме реального времени и выводить их без задержек на несколько видеовыходов для получения картинки высокого разрешения на видеостене с попаданием «пиксель в пиксель» и в многооконных режимах.

Режим «пиксель в пиксель» необходим для получения наиболее качественного отображения и может быть реализован только лишь при наличии отдельного видеовыхода для каждого экрана или видеокуба.

С точки зрения захвата и вывода источников высоких разрешений возможен ряд промежуточных решений, например: захват видео от источников, передача его по сети с использованием потокового кодирования, декодирование и вывод на полиэкран. Обработкой входного сигнала и передачей его в сеть занимается специальное устройство — кодер цифровых и аналоговых видеоисточников.

Скорость потокового кодирования, как правило, 30 кадров/с. При выводе есть объяснимые задержки до нескольких секунд.

Возможность использовать отдельный видеовыход на каждый модуль и захват источников может предложить и технология от TV-One использующая стек из масштабаторов. Данное решение в ряде случаев экономично, однако интерфейс управления такой системой достаточно неудобен, кроме того каждый захват требует тщательной настройки, особенно если это аналоговый сигнал.

Видеоконтроллеры могут строиться на базе архитектуры ПК или на специализированных платформах. Последние принято считать более надежными, хотя серверы, например, Jupiter, Eyevis, Dexon, Vtron, Mitsubishi, Bliscom на базе компьютерной архитектуры достойно себя зарекомендовали и ни в чем не уступают специализированным решениям, а в гибкости масштабирования и поддержки многих типов захвата и превосходят их.

ВИДЕОКОНТРОЛЛЕРЫ

Рассмотрим видеосерверы компьютерной архитектуры подробнее как наиболее функциональные устройства формирования изображения.

Такие видеопроцессоры строятся на основе базового блока (шасси) с операционной системой и специализированным ПО управления с добавлением необходимого количества карт захвата и вывода, опций по резервированию блока питания, массива жестких дисков, дополнительных центрального процессора и памяти.

Если архитектура контроллера рассчитана на максимальную производительность, (все специализированные платы располагаются на отдельной от системной шине, базовый блок наращивается модульно), то потери производительности при расширении числа входов захвата и выходов не будет, и серьезных требований к центральному процессору, производительности дисковой подсистемы, объему оперативной памяти не предъявляется.

ИСТОЧНИКИ, С КОТОРЫМИ РАБОТАЕТ КОНТРОЛЛЕР

Видеоконтроллеры реализуют захват и вывод источников без задержек в режиме реального времени 50-60 кадров/с и выше для следующих типов сигналов: цифровые DVI, SDI или аналоговые RGBHV, компонентное видео (YPbPr), S-видео и композитное видео с автоматическим и ручным определением разрешения захватываемого источника, что очень делает подключение нового источника быстрым и простым.

Для расширения количества входов с целью удешевления могут использоваться маршрутизаторы видео, т.е. устройства с несколькими входами и возможностью коммутации на один или несколько выходных каналов. Например, видеосерверы Dexon прекрасно сочетаются с маршрутизаторами от Extron, с поддержкой переключения входов на уровне драйверов.

Немаловажным фактором является количество выводимых источников реального времени одновременно на один видеовыход (мультиоконность). Чаще всего это 2, 4 или 8 окон. Данное ограничение возникает из-за необходимости иметь большую пропускную способность и скорость обработки данных в платах вывода. Некоторые производители идут на то, чтобы уменьшить битность входного сигнала, таким образом существенно упрощая для себя его обработку и вывод.

156_1.jpg

Типовая схема применения видеоконтроллера Mitsubishi VK-MK4 (рис.1) Нажмите для увеличения

Практически всеми графическими контроллерами в качестве дополнительных источников видео используется захват по VNC-протоколу через сеть. В случае сетевого захвата может возникать задержка до нескольких секунд, и частота кадров может падать до 3-4 кадров/с вместо исходных 30 и более.

Чтобы достичь максимального информационного наполнения, на видеостены выводят IP-источники: потоковые трансляции от IP-кодеров, от цифровых систем видеонаблюдения и т.д. Однако существует множество протоколов систем видеонаблюдения, которые индивидуальны и защищены производителями. Как правило, производители видеоконтроллеров реализуют поддержку лишь распространенных IP-протоколов H.264, MPEG-1,2,4, MJPEG, JPEG, а с неподдерживаемыми форматами помогает справляться захват реального времени непосредственно с видеовыхода IP-видеосервера. Тем не менее, разработчики постоянно расширяют перечень поддерживаемых систем видеонаблюдения, к примеру, у серверов Eyevis есть поддержка практически всех немецких производителей, а компания Mitsubishi, вполне естественно, «понимает» свои системы.

Интересной возможностью является захват видео от приложения, запущенного на непосредственно на видеосервере. При этом видеоконтроллер захватывает и отображает запущенное приложение как один из источников с возможностью произвольного расположения и масштабирования. Данный тип захвата будет работать не с каждым приложением.

ПО УПРАВЛЕНИЯ ОТОБРАЖЕНИЕМ

Управляющее ПО контроллера, как правило, предоставляет простой, объектно-ориентированный интерфейс с функциями перетягивания мышью и произвольного изменения размеров окон. Окна распределяются слоями, верхний слой отображается поверх предыдущих. Главное окно представляет собой всю виртуальную видеостену с настраиваемым количеством и разрешением модулей полиэкрана.

Огромным плюсом является поддержка комбинаций «горячих клавиш», чаще всего используемых оператором видеостены для быстрого масштабирования источника по плоскости видеостены, как то: вывод на весь экран; на одну из четвертей экрана, на пол экрана сверху, снизу, справа или сверху, показать/скрыть источник. Это обеспечивает максимальную скорость и эффективность использования видеостены.

Впрочем, в зависимости от сферы применения интерфейс и возможности могут сильно разниться. Для медиа- и видеосерверов, используемых на телевидении и сфере развлечения, необходимы скорее не сверхвысокие разрешения и огромное количество захватов, а функции прозрачности окон, эффекты размытия, отсечения краев изображения, плавный переход между отдельными окнами видео и видеофайлов при помощи целого набора видеоэффектов; поддержка устройств захвата, работающих с профессиональным стандартом HD/SD-SDI; вывод бегущих строк, видеофайлов, графики, Flash-анимации, интернет-страниц, серверов потокового видео; поддержка альфаканалов в видеофайлах и графике; устранение чересстрочности (деинтерлейсинг); поддержка программируемых скриптов; управление по GPI (с внешних кнопок), управление по протоколу DMX.

ТИПОВАЯ СХЕМА ПРИМЕНЕНИЯ

Для управления видеоконтроллером, как правило, используется 1 или несколько ПК управления по сети. Это позволяет вынести управление на достаточное расстояние и использовать многопользовательский режим. В отличие от сигналов управления, видеосигналы передать на расстояние сложнее. При размещении видеосервера более 10 м от видеостены или источников видеосигнала необходимо использовать удлинение видеосигнала, предпочтительно по оптоволокну, что дает необходимую гальваническую развязку и расстояния до нескольких километров (рис.1).

Немаловажным фактором в профессиональных видеоконтроллерах является наличие синхронизации видеовыходов. Таким образом, прорисовка кадра от разных видеокарт происходит одновременно, а не с запаздыванием в 1-2 кадра, как у бюджетных видеокарт.

БЮДЖЕТНЫЕ РЕШЕНИЯ ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ

156_2.jpg

Рис 2. Видеокарта Matrox M9188 на 8 выходов с DVI-SL DisplayPort кабелями

Для создания системы отображения высокого разрешения при ограниченном бюджете, возможным вариантом решения будет использование нескольких видеокарт известных мировых производителей. Здесь уже приходится всецело полагаться на корректность работы драйверов и фирменные технологии производителей.

Компания Matrox анонсировала относительно недорогую систему с 2 видеокартами с 8-портами Mini DisplayPort на каждой. Данная конфигурация позволяет получить систему из 16 мониторов.

У компании Nvidia, например, драйвера для профессиональных серий NVIDIA® Quadro и NVIDIA® NVS™ поддерживают до 32 мониторов в видеостене и технологию по объединению рабочих столов Mosaic.

Технология Eyefinity от конкурента — компании AMD — позволяет реализовать 6 рабочих столов, впрочем, уже собрана система с 4 видеокартами и 24 выходами. AMD пока идет с опережением своего основного конкурента. В последних видеокартах Radeon HD 7000 серии есть поддержка не только полиэкранов, но и режим стереоскопического 3D полиэкрана.

Однако надо иметь в виду, что бюджетные решения не всегда соответствуют заявленным спецификациям, есть много подводных камней. Например, на практике не удалось добиться полностью синхронной прорисовки изображения на всех видеовыходах систем из нескольких видеокарт Nvidia Quadro 450/420, NVS, т.е. есть небольшое запаздывание. Кроме того, при количестве мониторов более 9 наблюдается нехватка пропускной способности системной шины PCI-express при проигрывании видео и т.д.

Последние видеокарты серии Quadro осуществляют поддержку 3D, обладают, что немаловажно, аппаратным буфером cтерео видео с четырехкратной буферизацией для 3D кадров и цветов, ИК-синхронизацией 3D стерео, опциональный захват 3G/HD-SDI. В частности применение NVIDIA Quadro 4000 позволило решить нестандартную задачу с выводом 3D-изображения на минивидеостену из 2 повернутых на 90° проекторов. Вывод осуществляется без рассинхронизации, однако настройки вывода могут сбрасываться, до выхода исправления драйвера от производителя помогает только его перезапуск.

В случае использования видеозахватов в бюджетных системах, количество их ограничивается системной шиной. В случае с HD-SDI получим 4 полноценных захвата, с некоторым уменьшением битности и с задеркой в 1-2 кадра.

156_3.jpg 156_4.jpg  156_5.jpg

Рис 3. Видеокарта с 4 DP 2DVI ASUS hd7970 вид сбоку

Рис 4. Видеокарта с 4 DP 2DVI ASUS hd7970 вид фронт

Рис 5. NVIDIA QUADRO 4000\6000 c платами SDI захватов и платой SDI выхода

РЕШЕНИЯ DIGITAL SIGNAGE ДЛЯ ВЫСОКИХ РАЗРЕШЕНИЙ

В качестве бюджетного контроллера для полиэкранов реализующим теоретически сверхвысокие разрешения даже в несколько десятков мегапикселей может выступать и целая сеть компьютеров с сервером, синхронизирующим одновременный запуск контента, чаще всего компактных: встроенных в мониторы как Samsung MagicInfo, либо на базе микрокомпьютеров как у Applica SignagePro.

К сожалению, такие решения пока не реализуют вывод реальных источников захвата и наибольшее применение получили в сфере цифровых рекламно-информационных сетей (Digital Signage). Сетевой плеер выводит свою область заранее загруженного на него контента вывод видео, flash, графики и веб-страниц, формируя единую область отображения.

У Samsung Electronics данную технологию реализует ПО MagicInfo бесплатное при количестве принимающих устройств до 50шт., но требующее для работы только мониторы Samsung со встроенным компьютером с лицензионной прошивкой. В случае с Samsung при разрешении видеофайла больше чем Full HD в ряде случаев из-за производительности плеера возникает рассинхронизация. Данной ошибки лишен алгоритм воспроизведения SignagePro Sync, при котором все же требуется тщательная подготовка контента. В частности воспроизводимая часть видеоролика конвертируется для каждого плеера заранее, и синхронизация идет не только по времени запуска.

В ИТОГЕ О ГЛАВНОМ

Поводя итог, отметим, что специализированные решения, по отношению к бюджетным, имеют ряд существенных преимуществ: в видеоконтроллерах все видеовыходы синхронизированы, возможности документированы, в качестве рабочей используется шина, отдельная от системной, и возможны конфигурации из нескольких десятков видеовыходов и входов без потери производительности.

Что скрывает UC? Краткий ликбез по терминам и возможностям Что скрывает UC? Краткий ликбез по терминам и возможностям
Мобильность усложняет коммуникации с коллегами – мы не знаем какой способ связи доступен для них. UC разруливает!
Магия единой платформы: алмазные грани универсальных коммуникациий Магия единой платформы: алмазные грани универсальных коммуникациий
Мы попросили наших экспертов поделиться собственным опытом применения и инсталляций систем Unified Communications...
Пятое измерение музейного пространства Пятое измерение музейного пространства
Вы можете себе представить один из самых информационно емких музеев в стране, экспозиция которого состоит из...
Кодек H.265 (стандарт HEVC) утвержден Международным союзом телекоммуникаций (МСТ) Кодек H.265 (стандарт HEVC) утвержден Международным союзом телекоммуникаций (МСТ)
После примерно девяти лет разработок, МСТ наконец признал высокую эффективность предлагаемого видео кодека...
IT+AV=конвергенция: будущее или настоящее? IT+AV=конвергенция: будущее или настоящее?
Развитие рынка диктует новые потребности, а в новых условиях требуются уже не столько специализированные, сколько комплексные реше...
Анатомия компонентных сигналов - Часть I Анатомия компонентных сигналов - Часть I
Наше поколение живет в эпоху научно-технической революции, но поскольку мы находимся «внутри процесса», то не замечаем...
Все статьи
Видео
Вертикальное распределение температуры, солёности, кислорода и биогенных элементов
Все видео
Комплекс аппаратно-программных средств для аудиовизуального контроля и документаций Комплекс аппаратно-программных средств для аудиовизуального контроля и документаций
На момент разработки проекта, у заказчика имелась не законченная сеть из камер видеонаблюдения, требующая создания системы централ...
Аудиовизуальные технологии менеджмента Аудиовизуальные технологии менеджмента
Для решения поставленной задачи был использован комплекс мультимедийного оборудования, в основе которого лежала система коммутации...
Мультимедийная трибуна Мультимедийная трибуна
Центральным компонентом системы является компьютер с DVD-драйвом, слотом кард-ридера и кнопкой включения, вмонтированными в трибун...
Все кейсы
Достучаться до небес. Продаем Digital Signage в отель
Сарбашев Никита
“Надо создавать экосистему продукта. Свой собственный бренд, понятный и лояльный клиенту.”
Сарбашев Никита
эксперт по технологии Digital Signage
Будущее ProAV: больше, ярче, быстрее, четче и умнее
Пол Салвини
“То, что происходит сейчас в Pro AV индустрии, не может оставить меня равнодушным: ведь перед нашими компаниями..."”
Пол Салвини
главный технический директор  компании Christie
Успешный инсталлятор и его "жены" или еще раз про Особую Технику Клиентской АТтракции
Горбачёв Максим
“В 2009 году – в самый разгар кризиса – вышло продолжение популярной книги Максима Горбачёва и Дмитрия Ткаченко...”
Горбачёв Максим
независимый тренер-консультант, входит в top-10 лучших тренеров России сферы продаж
Все мнения
http://www.avclub.pro/news/proizvoditel/novyy-shirokougolnyy-obektiv-dlya-vivitek-du9000/