赛邦威视：分布式云拼接系统

　　第一章 项目概述及要求

　　本技术建议书提供的大屏幕控制系统是根据用户需求专为，系统主要由：20块(4X 5 )47寸超窄边拼接墙、X路IP摄像机信号、X路电脑信号源、X路模拟视频信号源，以及X台超高分辨率图形工作站信号组成，系统要求实现对20块47的大屏综合显示系统的集中管理、灵活控制。

　　本技术建议书推荐采用深圳市赛邦威视科技有限公司研发生产的——(松克)智能液晶云拼接系统 ;

　　建设完成后的控制系统应满足以下使用功能(包含外设功能)：

　　1 拼接屏可实现整屏显示一个画面，可分屏显示不同画面。

　　2 每一单元显示屏可实现四个画面，且 4 个画面可为前端任意信号，四个画面可任意组合等功能。

　　3 智能 云拼接系统，支持直接对信号源实时同步录播，无需第三方 DVR ， NVR 设备支持，支持在线同步直播与点播回放！

　　4 支持 ONVF IPC 接入与解码，可增大 IPC 接入规模，无需流媒体服务器或外置解码器；单屏可同时解 16 路 1080P ， 32 路 720P 。

　　5 支持超大分辨率图像点对点显示 ( 动态超高分显示 ) ， 最大支持 102,400 x 7,680 分辨率；实时图像动态区域捕获与编码；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；高品质信号显示；高精度拼接同步；超低延迟。

　　6 全网互联，突破局域网限制，集中管理，多地协同，多用户可同时在线进行系统操作与管理，可对用户分级并赋于不同管辖操作权限，可满足多级管理应用

　　7 支持 IPAD 远程操作控制，拥有核心操作系统，核心服务层，多点触摸框架，灵活性高，可随时随地操作，遍布网际互连，多地共享运用。

　　8 智能云拼接系统，支持直接对信号源实时同步录播，无需第三方 DVR ， NVR 设备支持，支持在线同步直播与点播回放！

　　9 通过无线桌面可使任意电脑无线上屏显示，可将系统任意输出信号分发到电脑， IPAD 等各设备上，支持多方标注，远程 KVM 功能

　　10 采用 web 访问机制的 B/S 架构，支持 window 系统浏览控制，支持 AP 平台接入控制，支持触摸屏，中控显示屏等第三方设备接入控制。

　　11 可支持 HDMI ， VGA ， DVI ， CVBS ， SDI 等信号源的接入，也可以同时对音频同步处理与传输，支持大屏声音同频功能。

　　12 可实现广域网内，对同一项目不同地域，不同城市 MIDDS 系统的终端设备进行有效控制，多用户可同时在线进行系统操作与管理。

　　第二章 规范和标准

　　本设计方案设备选型、系统设计、设备运输及安装、售后服务等严格遵循国际及国家相关标准，遵循下列标准：

　　IEC——国际电工委员会标准

　　ISO——国际标准化组织

　　GB/DL——中华人民共和国国家标准

　　CCC——中国产品强制认证标准

　　RoHS——电子信息产品污染控制管理办法

　　《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)

　　《供电系统设计规范》(GB50052-95)

　　《低压电气设计规范》(GB50054—95)

　　《工业企业通讯设计规范》(GBJ42-81)

　　《工业企业通信接地设计规范》(GBJ115-87)

　　《电气装置安装工程接地装置、施工及验收规范》(GB/T50169)

　　IEEE802.3以太网规范

　　《安全防范工程程序与要求》(GA/T75)

　　《中华人民共和国安全防范行业标准》(GA/T74-94)

　　《信息技术设备(包括电气事务设备)安全规范》(GB4943-1995)

　　《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93)

　　《计算机场地技术条件》(GB2887—89)

　　《电工电子产品基本环境试验规程试验方法》(GB2423.1/2/3-89)

　　《电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验》(GB/T17626.5-1999)

　　《电子测量仪器可靠性试验》(GB11463-89)

　　《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》(GB/T17618-1998)

　　《电子测量仪器振动试验》(GB6587.4-86)

　　第三章 系统选型建议

　　3.1现有技术方案

　　随着经济的发展和社会的进步，大屏幕拼接方案越来越多的应用在能源、交通、军警公安、智能楼宇、安防、工厂自动化等各行各业，并从行业用户延伸至商业领域和民用领域。大屏幕主流技术由DLP一枝独秀演进为LCD拼接迅猛发展，并与DLP两分天下。大屏幕系统的灵魂——拼接控制系统，也随着技术的不断进步，从早期的基于工业PC架构的传统集中式控制器、嵌入式拼接器，逐步发展到最先进的分布式架构控制系统;

　　液晶拼接系统具有单屏尺寸小、分辨率高、屏数多、总价低、多用于视频监控等特点，何种拼接控制技术更适合LCD拼接成为厂商和客户思考的问题。

　　3.1.1集中式拼接控制系统

　　集中式拼接控制系统是一种基于工业计算机架构的串行数据传输与处理服务系统，主要由以下系统构成：

　　工业计算机

　　主板

　　CPU处理器

　　内存

　　硬盘

　　操作系统

　　Microsoft Windows

　　Unix/Linux

　　图形处理模块

　　图形输出卡

　　RGB信号采集卡

　　视频信号采集卡

　　控制软件

　　C/S或B/S架构

　　安装在工业计算机和控制端电脑上

　　集中式拼接控制系统的应用模式如上图所示：所有信号源全部接入工业计算机采集，所有输出也全部经由工业计算机控制，其工作模式即是在工业计算机显示输出卡上模拟一个电脑桌面，然后将所需信号源在该电脑桌面上开启窗口;

　　3.1.2嵌入式拼接控制系统

　　目前，市面上的绝大多数嵌入式拼接控制系统是一种基于Crossport Switch或Fabric Switch架构的集中式控制系统，该架构与传统PC架构集中式系统相比，摆脱了系统运行对操作系统的依赖，利用新一代开关器件结合交叉分组技术实现的一种交叉开关网络，系统中多个点到点的通信链路被组织在一起，最终能够实现所有芯片或模块间的任意互连和并发传输，系统带宽从而成倍的增加;主要由以下系统构成：

　　标准工业级电源

　　图形输出模块

　　图形采集模块(数字/模拟RGB、标准视频、高清视频等)

　　背板交换模块(负责整个系统所有数据的传输与处理，类似于矩阵切换)

　　控制接口模块

　　C/S架构软件，安装于控制电脑上

　　下图为目前市面上常见嵌入式控制系统所用技术的示意图，由芯片系统框图可以看出，嵌入式架构的主要功能集成在交换芯片上，从前端数据采集到后端显示，都是由主芯片控制，在技术上比较容易实现。

　　3.1.3分布式拼接控制系统

　　分布式拼接控制系统是一种：基于网络交换架构的并行数据传输与节点化、分散式处理的控制系统，主要由以下组件构成：

　　数据传输与交换：以太网交换机;

　　信号采集节点：独立、模块化的数字/模拟RGB、标清视频、高清视频等，可同步传输音频信号;

　　信号输出节点：独立、模块化的数字/模拟RGB输出;

　　管理服务系统：标准工业计算机，调度、控制系统中所有节点设备，不进行任何数据处理;

　　控制端：多种模式，标准PC界面、iPAD、中控集成界面等，进行信号调度、视窗管理、参数调整、系统设置等。

　　3.1.4智能液晶云拼接系统

　　智能液晶云拼接系统摒弃了传统拼接系统理念和短板——显示墙与拼控系统相对分离，没有外置式拼接器、矩阵等设备的支持，显示墙难以独立工作。

　　智能液晶云拼接系统是在分布式显控系统基础上衍生出的新一代显示拼接控制产品，它将信号输入输出节点、液晶面板驱动模组、IP摄像机解码器合而为一，采用小型化、LVDS直驱设计，内嵌在液晶拼接单元中，使其天生具备并且超越了拼接控制器的功能，是大屏幕行业的革命性产品，也是第一款完全具备独立拼接功能的液晶显示单元。

　　3.2控制系统方案比较

　　3.2.1性能

　　集中式拼接控制系统采用PCI总线串行通讯方式进行视频数据的传输与处理，按照目前硬件的最高配置——PCI-E 16x的理论最高带宽为6.4GBps(参见下图IBM提供的标准数据);根据实际情况测算，除去自身消耗和编码损耗，其能提供的实际带宽约为4GBps;

　　视频数据量计算公式如下：

　　根据上述计算公式，计算出常用分辨率视频数据量如下：

　　1024×768@60Hz：

　　1920×1080@60Hz：

　　根据上述公式推算，基于工业计算机架构的集中式控制器，其最大极限状态下，可以同时处理的视频数据通道数为：

　　1024×768@60Hz情况下：4G/135M≈29路

　　1920×1080@60Hz情况下：4G/355.96M≈11路

　　基于以上推理和实际项目工程经验，集中式可应用的系统规模极其有限，一般情况下，用在3×3以下的大屏幕拼接墙上，基本可以满足使用需求;一但系统规模扩大，就只能采用降低帧速率或者降低画面质量的方法来实现基本功能，且视频流畅度和画面质量随着视频数量的增加成倍下降;

　　分布式架构不再局限于PCI带宽的限制，其每个处理器节点都采用独立的处理芯片(DSP或DSP+FPGA架构)，在每个独立节点上设计成一个独立工作运行、独立信号采集、独立数据传输、独立数据处理的模块化架构，从硬件架构上满足性能的最优设计，一般分布式的设计应满足：每个独立模块能够完全实现1920×1200@60Hz的采集、传输与解码还原显示，其每个模块都采用ARM+DSP硬件架构设计，充分利用片上系统(SoC，System on Chip)工作模式的优势，彻底避免了传统控制方式必须借助第三方系统(Windows/Unix等)进行系统处理带来的系统宕机、软件崩溃等常见问题，系统处理能力随规模同步增强。

　　小结：

　　3.2.2稳定性

　　3.2.3系统扩展性

　　分布式拼接控制系统与智能云拼接系统，其数据的处理与传输都通过网络交换机实现，且网络架构传输采用并行处理模式，每路信号都单独传输，互不影响，从而可以充分利用每路网络的带宽;网络交换机的背板带宽一般大于端口数量的两倍，举例来说，一个48口千兆网络交换机，其标称背板带宽一般为96Gbps，即可以满足上下行同时达到千兆的数据处理要求，从理论上来说，分布式拼接控制系统采用网络化传输与数据处理，已经没有了交换带宽的瓶颈，可以使数据在整个网络中畅通无阻;采用基于分布式计算的架构，系统处理能力与规模成正比，愈大愈强且拥有较高的应用规模弹性，小到2*2拼接，大到百面屏系统均能轻松应对。

　　集中式与嵌入式拼接系统在规模上受限较多，机箱卡槽数量有限且不能有效利用(任意混插)。系统规模通常限制在30面屏以下，大型项目只能采用多机级联的方案，而这种方案恰恰会造成数据传输的瓶颈，出现跨机开窗口限制，操作起来诸多不便。后期再进一步扩展输入输出规模更是难以实现。

　　下图为某个大型网络系统的实例框架图，如图所示，在现实生活中，成千上万路网络信号的实时处理和传输已经广泛应用，例如：某国有大型企业的公共网络平台，或者集团公司总部与各地市子公司、分公司的VPN网络，都是成熟的应用;

　　作为分布式拼接控制系统的核心，网络交换技术及其应用已经非常成熟，而分布式拼接控制系统对于系统配置的唯一要求即是：随处可达的网络环境，基于上述观点：我们可以得出以下结论：分布式系统在系统建设、系统扩展与规模能力上，具有传统集中式，嵌入式等系统无法比拟的优势。

　　3.3选型定位

　　基于上述论点，我们建议客户选用深圳市赛邦威视科技有限公司分布式智能液晶云拼接系统;

　　分布式智能液晶云拼接系统是深圳市赛邦威视科技有限公司摒弃传统控制系统理念，在分布式显控系统基础上衍生出的革命性产品。与分布式显控系统最大不同在于，它在系统后端与液晶显示产品进行整合，使普通LCD屏天生具备拼接控制能力在提升系统功能的同时降低总体成本。分布式智能液晶云拼接系统同时又是分布式综合显控平台的子集，与分布式系统各节点设备与软件功能模块完全兼容。

　　该系统与传统液晶拼接系统相比，具有以下优势：

　　与生俱来的图像拼接功能，系统无需再配置任何拼接器和矩阵设备

　　输出节点配有LVDS接口，直接驱动液晶面板，完全替代传统液晶驱动板

　　支持市场主流品牌型号超窄边液晶面板

　　双千兆网口输入，链路冗余，规避网络风险

　　兼容分布式系统所有节点设备，与分布式系统完美整合

　　不借助第三方解码服务器，LCD拼接屏直接支持IP Camera的实时、海量接入，单屏解码能力最大达到同时输出16路1080P信号，总体解码能力随屏数增多而倍增

　　已支持国内市场主流品牌IP Camera，内置协议库

　　LCD拼接屏具备DVI-I接口，可直接接入DVI\VGA\HDMI信号，且信号不限于本屏显示，可在整屏范围内漫游、跨屏、缩放、层叠，总体接入能力与屏数相等，无需购置分布式输入节点设备，降低系统总体投资

　　模块化设计，采用独立工作ARM+DSP架构，高性能高可靠性

　　分布式计算架构，适用于任何规模的拼接系统，处理性能随规模同步增强

　　TCP/IP传输，信号传输不受线缆长短及地理位置限制

　　支持超高分辨率图像的实时处理与点对点显示

　　支持OSD液晶面板参数调整

　　预留RS-232接口，可根据需要扩展对外围设备控制功能

　　具备音频输出接口，可将系统内任一输入节点音频解码输出，实现网络音频矩阵功能

　　支持中控、iPad等第三方设备控制

　　具备液晶背光亮度级别调整功能

　　多组大屏可做到集中管理、信号源共享，同步镜像

　　所有**处理器节点可在线网络升级软件，及时提供客户最新功能

　　板卡低功耗设计，节能环保，低碳运行

　　第四章 系统设计可行性分析

　　4.1关键技术分析

　　网络交换技术的更新换代

　　早期的网络主要用于数据量甚小的邮件、文档、图片等传输，而数据量越来越庞大的今天，也对通过网络传输海量视频数据提出了越来越高的带宽要求;随着技术的不断发展，网络交换技术得到了极大的提升，从早期的数百K的带宽，逐步提升至现在越来越普及的百兆、千兆局域网，家用和商用网络也都逐步实现光纤到户，达到数十兆的带宽，这与宽带交换技术的进步密不可分;这使得网络传输视频成为可能，目前，各种类型的IP Camera、网络抓屏传输技术、远程控制调度等操作都成为现实;

　　视频处理算法的推陈出新

　　在信息高速发展的今天，人们进行交流沟通的数据量相当的庞大，尤其是视频数据，视频文件的体积将会十分惊人，一盘60分钟的DV带，如果以AVI格式保存，大约需要11GB空间，存储和携带都非常不便;如何更好、更快的传输和存储数据已成为一个重大的问题;单纯地提高存储容量，并不能从根本解决问题，而数据的压缩是解决这一问题的重要方法;

　　视频压缩算法经过了早期的用于VCD存储的MPEG-1，用于DVD存储的MPEG-2，以及国际三大压缩标准之一的AVS，都对视频做了较多的压缩处理，极大的方便了视频数据的传输和存储;随着数据量的日益增大，更高压缩效率比的视频处理算法研究被提上日程;两大主流压缩算法MPEG-X系列、H.26X系列都得到了更好的发展，尤其以H.26X系列得到了更加广泛的应用，目前，市面上主流IP Camera几乎清一色的采用该算法标准;ITU(国际电传视讯联盟)组织更于近期推出压缩效率比高于H.264一倍的H.265算法标准，该标准可将1080P全高清的视频在低于1Mbps的网络下传输，更是兼容不久即将推广的4K、8K超高清视频;

　　视频压缩算法的高速发展，使得在同等网络环境下，数据的传输量提高数十上百倍，极大的降低了视讯行业上、中、下游厂商及客户的各种成本;

　　标清、高清与超高清信号大小对比

　　核心处理芯片的摩尔定律

　　信息技术行业有一个众所周知的规律—摩尔定律：当价格不变时，集成电路(IC)上可容纳的晶体管数量，每隔约18个月会增加一倍，性能也会提升一倍;换言之，每一美元所能购买到的IC芯片的性能，每隔18个月会提高至少两倍;这一定律揭示了信息技术(IT)的进步速度;

　　视频处理芯片的发展同样遵循着摩尔定律，早期的视频处理芯片主频只有数十、上百兆，经过不断的发展，TI(德州仪器)在2006年推出720M的Davinci系列DSP，后续不断改进、提高主频至900M、1.1G，而后Freescale陆续推出双核1.5G DSP芯片，将视频处理平台提升至一个新的高度;

　　4.2客户需求分析

　　系统规模不断增大，系统扩展能力不再受限

　　随着经济的发展和社会的进步，大屏幕拼接墙的规模也在不断增大，特别是涉及交通、能源、民生等事项的公共部门，其需求都在数十、上百块单元拼接以上，传统控制架构已经远远无法满足需求;

　　大量音视频数据同时、实时处理与显示

　　计算机越来越普及，各类监控摄像机也已广泛应用到生活的方方面面，大量视频数据的及时处理成了迫切的需求，传统控制方式由于其基于PC底板架构，无法支持超过PC容量的信号源;

　　视频信号的远程传输与管理

　　同一个使用客户，更多的信号源分散在不同区域，楼层之间、厂区间、地区间、甚至不同省市间，客户需求对所有信号进行管理和调度，传统控制方式以布设线缆的方式已经不能满足信号远程传输的需求;

　　灵活的控制方式、友好的人机界面、分级权限管理

　　随着规模的增大，信号源数量的扩展，客户对于控制方式的需求也在变化，庞大的系统需要更加友好的互动界面，甚至要求多人分区域管理，传统控制方式无法满足该类需求;

　　高品质图像画质需求

　　客户对于画面品质的要求一直是严苛的，随着分辨率的不断增大，高清信号源更多的应用，传统控制方式以串行总线和线缆传输的处理方式，势必会降低画面品质，无法满足客户更高的观看体验;

　　控制系统稳定性要求不断提高

　　越来越多的大屏幕拼接系统应用到关系到国计民生的行业和领域(比如：铁道运营监控、电力调度、交通指挥、移动通讯等)，使客户对该系统稳定性的要求日益增加，传统控制方式把风险集中在PC上，使系统出现当机、中断等极大风险;

　　节能环保理念的深入、低碳化运营的需求

　　地球的资源是有限的，客户在选择控制系统时，会着重的考虑系统的耗能、二次污染等特性;传统控制方式采用大功率PC为核心，随着系统规模的增加，其耗能量、在使用中产生的热源、噪声，以及信号接入采用大量线缆导致的二次污染也一直受到客户诟病;

　　4.3 拼接控制系统设计要求

　　经过不断的了解客户需求，以及对自身技术能力的评估，深圳市赛邦威视科技有限公司开发出一款具备以下特点的大屏幕拼接控制系统，来适应客户当前的需求以及后续不断增加的新需求：

　　以网络交换机为核心

　　独立、模块化、分布式架构设计

　　视频码流数字化、网络化

　　以上指标可实现大规模拼接系统的建设，且网络化架构可满足系统扩容能力的增强，可实现网络化的灵活控制方式，模块化分布式设计极大的提高整个系统的稳定性和处理能力，将视频数字化可保证每路信号源的画面品质，并能够实现网络码流的远距离传输和控制;

　　系统的设计达到以下目标：

　　数字化：所有信号的处理、传输、和显示均为数字化方式，彻底避免模拟信号传输带来的噪声干扰，实现高品质影像显示;

　　网络化：所有类型音视频信号均在源端编码压缩，TCP/IP传输;显示端解码还原图像，输入输出节点突破地理限制，超长距离传输;节点数量无限扩展，实现灵活便捷的互联互通;

　　高性能：所有信号都能被实时处理和显示，无论信号数目的多少和显示墙的规模大小;处理化整为零，性能随系统规模同步增强，规避集中式处理性能瓶颈，系统规模拥有更大弹性;

　　高可靠度：分布式体系架构，节点之间相互独立零依赖，单点失效不影响全局，实现系统高可靠度;

　　高可扩展性：节点设备各司其职，可依据使用需求增添不同功能及数量的节点，快速简便实现系统扩容;

　　便捷性：用网络电缆连接所有输入输出节点设备，彻底避免使用大量模拟\数字\控制电缆，高效构建系统;

　　绿色环保：嵌入式系统，超低功耗，每个节点功耗不高于15W;

　　可操作性：控制软件灵活多样，可融合中控、iPad、Android Pad等第三方无线控制，客制可视化触控操作界面;

　　第五章 系统设计方案

　　5.1系统架构图

　　5.2方案概述

　　系统设备：

　　X*X 智能液晶云拼接系统X套;X*X DLP/PDP/LED拼接系统X套

　　X路电脑信号接入，其中X路通过DVI线缆直接连接智能液晶单元，X路远端电脑信号通过网络方式传输，配置全高清输入节点MVE-3000/MVE-4000-HD/MVE-5000-HD/MVE-7000-HD X台;

　　X路模拟视频信号源，配置多通道标清输入节点MVE-3000-SD2/MVE-4000-SD16/MVE-5000-SD16 X台;

　　1个UDESK超高分辨率服务器软件模块;

　　X路IP摄像机接入，配置X套IPC流媒体服务软件;

　　无线桌面加密狗X个;

　　云服务器软件1套;

　　同步模块1台;

　　云服务器1台;

　　通用设备：

　　POE千兆工业交换机(型号) X台;

　　核心交换机(型号)X台;

　　系统的超高分辨率图形工作站;

　　系统功能简介：

　　3套子系统分处于不同楼层以及建筑物中，网络处于连通状态，IP可在同一子网中，也可分属不同子网(核心交换机需更换为路由器);

　　系统中所有信号源不分地域均可共享(包括**直通DVI信号)，可在任意一组大屏上调用显示，对于远端信号源，在调用之前可通过预览功能进行画面确认，无误后上屏显示;

　　3套子系统共用一台控制服务器，所有参数设置、指令接收、指令发出均由其实现，做到分散系统，集中管理;

　　每个子系统可有一台或多台控制计算机，对本地大屏进行日常操作及管理，经授权后也可对远端大屏进行控制，远端大屏显示内容可通过回显直观地在本地UI上显示，真正做到远程控制;

　　所有输入输出节点设备均具备冗余供电功能，除了POE交换机通过网口供电，还另配了AC-DC adapter，做到万无一失;

　　所有输入输出节点设备单点失效不致引起系统崩溃，仅针对单台故障设备更换即可，可做到两分钟快速更换;

　　第六章 液晶云拼接系统方案特点

　　网络化、数字化、分布式架构设计：**系统采用业界最先进的分布式处理架构，以网络交换机为核心，将各种类型的音视频信号进行独立的网络化、数字化编码、传输并进行解码显示，从根本上解决了传统方案的信号噪声干扰、远距离传输衰减、信号质量下降等技术难点;分布式、节点化的软硬件设计，使得系统系能和稳定性都大幅提高;

　　超强信号显示能力：系统可实现所有信号源的接入管理、上屏显示，任一信号源可实现在大屏幕墙以任意大小在任意位置进行开窗，可实现窗口的任意跨屏、漫游、叠加显示;每个解码处理单元最高可达1920×1200全高清输出，每个单元可同时开启16个任意实时活动视窗;

　　广泛的信号源类型支持：系统对于信号源的支持，可涵盖目前市面上几乎所有的类型;

　　超强系统扩展能力：基于网络的智能云系统，接入信号路数不受限制，接入节点数量不再受限，可支持任意规模的拼接墙设置与管理，各种类型的信号源可被任意添加、控制，系统规模最大可达65535个节点;

　　超大分辨率信号源处理与显示：系统可选配UDESK超高分辨率软件模块，实现地理信息系统(GIS)、卫星定位系统(GPS)、电力监控系统(SCADA)、行车调度系统(SIG)等专业应用的超高分辨率动态图像信号在拼接墙上完整、实时显示，可支持多个超高分辨率图像同时显示与窗口叠加;

　　海量IP Camera信号接入处理能力：可实现标准格式IP Camera的接入和处理显示，不需要额外配置解码器等设备，支持CIF、D1、720P、1080i、1080P等各种类型IP摄像机，支持多路IP Camera视频窗口任意大小、任意位置、任意叠加方式实时显示;兼容国内主流品牌型号，新型IP Camera可在一天内实现接入支持，支持矩阵输入输出切换，单台服务器最高支持256路IPC输入，16路IPC输出上屏;

　　完美支持第三方设备控制接入：系统已集成国内外多家中控设备的支持，可使用无线中控、iPad、Android Pad、触摸屏等对系统进行拼接管理、视窗管理、预案调度、矩阵设备管理、本地回显等功能操作;可对客户已有或自购第三方设备进行快速软件定制与开发支持;

　　自主开发出云中控主机，控制方式包括IR、继电器、RS-232、RS-485，能够对窗帘、音响设备、播放器、灯光、拼接单元、摄像机、云台等设备进行远程控制，作为显控功能的扩展，使大屏系统达到了前所未有的强大整合能力;

　　录播功能的完美融合：市面上常见的控制系统功能较为独立，大部分均为单纯的拼接控制功能;系统自身集成了录播功能，可在实现拼接控制的同时，具备录播功能，为客户实现低码流、节约化的录制、回放与录播管理功能;

　　真正实现远程Internet音视频传输与显示：与市面上同类产品相比，系统通过更加成熟的音视频编解码算法实现极低的码流处理与传输，在2M的家用网络内可实现视频、电脑RGB信号的传输与解码显示，在商用10M的网络内，可实现高清视频全球化Internet传输与显示，真正意义上实现大屏幕拼接控制领域的网络化、远程化与多地联动解决方案;

　　高度稳定的系统能力：分布式、节点化的设计方案，使得**系统对于稳定性有了极大的提高，单点故障对于系统无全局影响，维护便捷、无需系统停工;无传统PC架构控制系统固有缺陷和技术瓶颈，真正意义上实现热插拔、低功耗、安全可靠;

　　第七章 系统主要功能

　　智能液晶云拼接系统作为分布式的子集，在人机界面上继续沿用了分布式系统管理软件，主要功能为用户提供对显示拼接墙上的各类视频窗口的控制和管理，对各类信号的调用与管理，对光机模块的控制以及对矩阵、中控等相关外围设备的接入与管理。支持多用户同时操作，提供友好而简捷的人机操作界面，对显示墙的操控方便快捷，操作直观。

　　分布式管理软件的主要功能与特点：

　　1 、服务器/浏览器（B/S）架构设计：

　　采用Web访问机制的B/S架构，支持Windows XP(SP2)及以上操作系统的浏览控制，支持Apple iOS、Android平台的接入控制(iPad、iPhone)，支持触摸屏、中控等第三方设备接入控制;

　　2 、管理界面自适应桌面分辨率 ：

　　分布式管理软件界面采用专用ICON设计，可根据控制客户端显示设备分辨率自适应屏幕大小，给客户以良好的操控感受;

　　3 、丰富的操控功能：

　　分布式管理软件可控制任意规模的大屏幕拼接墙，实现所有视频信号源的视窗管理、跨屏显示、任意缩放、整屏或跨屏漫游等功能，可实现对视窗参数的调整(叠加关系、位置、大小、比例等);

　　4 、广泛的信号源管理：

　　分布式管理软件可对视频信号、数字/模拟RGB信号、高清视频信号、超大分辨率信号、IP Camera信号、网络视频信号、音频信号等进行选择调用、可对信号自身的亮度、对比度、灰度、锐度进行手动调整，可对信号边缘进行裁剪以适应屏幕显示效果;

　　5 、预案管理与调用功能：

　　分布式管理软件可对所有大屏幕墙进行管理，可对大屏幕墙进行预案编辑、保存、修改、调用、删除等操作，可自定义预案播放时间，可实现自动预案轮循播放，可实现无线中控、iPad等远程调用;

　　6 、信号实时回显、预览功能：

　　分布式管理软件操作界面可实现对所有信号源视窗的回显和预览，使客户在控制客户端前即可看到整个大屏幕墙上的显示效果，为安装施工、现场调试、实际使用提供一目了然的支持;

　　7 、远程控制与分级权限管理：

　　分布式系统可真正实现广域网内的传输控制，管理软件可实现远程连接控制，对于同一个项目中不同楼层、不同厂区、甚至不同城市之间，都可以实现一套管理软件全部控制，同理，在同一个项目中，管理人员可将不同的区域分配给不同的操作员进行分区管理，可对每隔区域设置不同的管理权限;

　　分布式管理软件主要功能包括：

　　大屏幕墙设置

　　点击管理界面上的‘创建’按键，在弹出的对话框中，可对新建大屏幕墙进行名称、拼接规模、单元分辨率、显示单元类型、控制方式、拼接融合设置等操作，点击‘OK’按键完成大屏幕墙的创建;

　　创建完成的大屏幕墙显示在界面左下方的列表中，点击工具栏中的‘编辑’按键，可对已创建的大屏幕墙进行参数重设，新建大屏幕墙后的分布式管理软件界面如下图：

　　大屏幕墙创建后，可选择‘解码器’列表中的对应输出节点，拖拉至虚拟大屏幕墙实际位置，来完成分布式输出节点与管理软件界面的绑定操作，绑定后的大屏幕墙界面如下图所示：

　　视窗管理

　　完成大屏幕墙的创建后，在界面操控区域，右键单击拖拽，描绘出一个空视窗，打开界面左侧的信号源列表，将任一在线信号源拖拽至该空视窗或双击某信号源，则该信号源即可完成在大屏幕墙上的开窗;某视窗开启后，可将其他任一信号源拖拽至其中，进行信号源的切换;视窗开启后，用户可在操控区域内，对该视窗进行窗口的放大、缩小、位置移动、层叠关系调整、组播操作等;视窗开启后的界面如下图所示：

　　视窗开启后，可在右侧窗口属性栏中，对窗口进行快捷操作，包括：快速位置调整、全屏显示、坐标精细调整、视窗显示比例调整;也可在视窗上右键单击，在弹出的菜单上进行撤销操作;如下图所示：

　　预案管理

　　将大屏幕墙上的配置信息、视窗位置、大小、层叠关系等一系列属性进行保存，即可组成一个预案信息;点击管理界面工具栏上的‘保存预档’按键，在弹出的对话框中输入该想要保存的名称，点击‘OK’后即可完成一个预案的创建，创建后的预案显示在左侧菜单的‘预案’列表中，如下图所示：

　　点击工具栏上的‘自动预案’按键，在弹出的‘新建自动预案’中，将已创建的普通预案逐一添加到自动预案列表中，输入自动预案名称，点击‘确定’即可完成该自动预案的创建;

　　节点管理

　　名称与IP设置：

　　选中任一个输入或输出节点，在右侧的属性列表中，可以对该节点的名称和IP地址进行设置，也可通过该页面查看该节点的软件版本，如下图1所示;

　　输出节点显示设置：

　　选择一个输出节点，在显示设置页面中，可在大屏幕墙上显示该输出模块的内嵌画面，以便快捷的找出其物理位置，方便其与逻辑大屏幕墙的绑定操作;也可在该页面开启/关闭或调整输出节点的开机画面文字信息，如下图2所示：

　　输入节点设置管理：

　　选择任一输入节点，在信号设置页面中，可对该输入节点进行信号质量调整、边缘裁剪调整、画质调整等操作;在播放设置页面中，可对该节点进行组播操作，音频开关操作等，如下图3、4所示：

　　处理器阵列(逻辑处理器)设置管理：

　　在实际应用中，有诸多信号源具有多显卡输出、大分辨率拼接的特性，这就需要分布式架构的独立模块具备组成处理器阵列的功能，以实现采用多个处理器模块来采集一个视频信号源的能力，分布式系统在开发之初就设计了这样的功能：

　　点击工具栏中的‘创建阵列’按键，在弹出的页面中，设置处理器阵列的规模，然后将对应位置的在线处理器拖拽至操控区域相应位置，点击‘确定’即可完成处理器阵列的创建;创建后的处理器阵列将显示在信号源列表中，如下图所示：

　　外设管理

　　点击工具栏中的‘控制设备’按键，在弹出的页面中对新增设备的参数进行添加，选择物理连接的控制方式，点击‘OK’，即可完成对外接设备的添加;分布式系统可支持多种规格的无线中控、音视频矩阵等外设;

　　信号回显和预览

　　在分布式管理界面操控区域，右键单击某视窗，选择‘开启回显’命令，即可在界面上开启该视窗的实时回显功能，管理界面上的所有视窗均可同时开启回显;

　　在信号源列表中，右键单击某信号源，选择‘预览’命令，或者将该信号源直接拖拽至管理界面右侧的预览窗口内，即可实现该信号源在管理软件上的实时预览功能;分布式管理软件支持同时10路信号源的预览;

　　软件升级

　　分布式的系统升级全部采用网络进行，使用分布式Tool工具软件，可搜索到所有在线的输入、输出节点，选中某类型节点，点击‘Update’，在弹出的Windows页面中，选择相应的软件包，即可快速对该类型节点进行在线升级;

　　录播管理

　　分布式系统中的所有信号源，都支持实时录播功能，用户只需采用专用录播服务软件，对系统进行设置和录播操作;即可简单快捷的使用录播功能;

　　用户权限管理

　　点击工具栏上的‘创建用户’按键，在弹出的页面中，输入新建用户名、密码，并在资源分配选项中，为该新建用户设定可用的拼接墙、输入/输出节点、预案、外接设备等，点击‘OK’完成该用户的创建;新建的用户会显示在管理界面左侧的用户列表中，如下图所示：

　　第八章 规格参数

　　8.1智能液晶云拼接屏

　　8.2信号采集模块

　　8.3信号输出模块(针对DLP等系统的独立模块)

　　8.4其他组件

　　附录1 网络交换机选型

　　附1.1基本指标

　　网络接口类型

　　选择交换机时，首先要确定客户网络中所需要的接口类型、速率及机房所使用的布线标准，以便选择合适的设备，根据接口的应用范围，可分为局域网接口和广域网接口;

　　局域网接口参数：

　　广域网接口参数：

　　固化/模块化配置

　　根据客户实际使用情况和未来业务发展状况，确定交换设备采用固定配置或者模块化配置，为客户提供良好的投资保护;

　　固定配置：端口固定，无法扩展;如果客户网络环境比较简单、业务比较单一，且在未来的2~3年内不会出现大的变动，此时，可为客户选择固定配置的交换机，一般预留20%的端口作为备用;

　　模块化配置：可按照用户业务需求，任意更换板卡，如果客户网络环境比较复杂，且在可预见的1~2年内有较大的业务增长，可为客户配置模块化交换机，模块化配置时，需要注意端口速率、端口密度、端口类型等。

　　可用插槽数

　　该参数只有在模块化配置中才会使用，最大可用插槽是指模块化交换机在只插一个引擎模块的情况下，用户最多可以使用插槽的数量，插槽数量决定了该设备的端口数量和端口类型;

　　例如：一个模块化交换机，一共9个槽位，引擎插槽位于5、6槽位，如果只插一个引擎模块，另一个引擎槽位就可以当业务槽位使用了，此时，该交换机最多可使用8个业务模块，按照每个业务模块最大端口数48计算，该交换机可提供的端口数量为384个。

　　端口密度

　　该参数是指一个交换机在满配置情况下，所能提供的最大端口数量，该参数体现了一台交换机制作的集成度和精细度，为用户计算端口成本提供依据;

　　端口数量越多，用户所能连接的终端设备也就越多，而相应的每个端口的成本也就会降低，例如：两个1U规格的交换机，一个可以提供48端口，价格为8000元，而另一个提供24端口，价格为6000元，计算下来，第一个48端口交换机的每端口成本是166元，而24端口交换机的每端口成本为250元;

　　在性能满足的情况下，尽量为用户提供端口成本较低的交换机系统，以保护客户的资产投入。

　　附1.2功能指标

　　VLan 划分

　　大多数交换机都是支持VLan(虚拟局域网)划分的，但也有例外，一般的家用或者Sohu产品，不支持VLan划分;

　　VLan划分有以下好处：

　　隔离广播域：将一个大的局域网逻辑上划分成多个小型的局域网，有利于管理

　　控制广播风暴范围：即使某个区域产生网络风暴，也不会扩散到整个网络

　　提高网络安全性：VLan之间的通信需要经过三层路由，降低网络风险

　　模块热插拔

　　该参数是针对模块化交换机来说的，即带电插拔;热插拔功能允许用户在不切断电源的情况下替换或更坏交换模块，电源等部件，该功能对于核心层交换机来说至关重要;对于一台核心层设备来说，其可靠性要达到99.999%，也就是说每年的停机时间仅允许5分钟，这相对于交换机动辄1到数分钟的启动时间来说，是不能容忍的;支持热插拔的模块主要包括：

　　引擎模块热插拔

　　板卡模块热插拔

　　电源模块热插拔

　　支持堆叠

　　堆叠：使用专门的线缆将交换机之间连接起来，达到将多台交换机逻辑上变为一台交换机的技术;堆叠可大大提高交换机的端口密度和性能，堆叠功能一般只限于在相同厂家的指定设备中实现;

　　堆叠可以大大提高交换机的端口密度，一个堆叠组具有足以匹敌大型机架式交换机的端口密度，而投资成本却比机架式交换机便宜的多，实现起来也灵活很多，这就是堆叠的优势所在，堆叠技术一般分为假堆叠、真堆叠两种：

　　假堆叠：并非真正意义上的堆叠，而是利用Fast Ethernet或者GigaEthernet端口进行端口汇聚操作(Trunk功能)，实际上是一种变相的级联;即使如此，假堆叠多台交换机在网络中已经可以作为一个逻辑设备进行管理，从而使网络管理变得简单，也在一定程度上满足了增加端口密度的需求;

　　真堆叠：采用专用堆叠模块和堆叠总线进行，不占用网络端口，采用菊花链方式，将设备的背板连接起来;堆叠之后，具备足够的系统带宽，从而保证堆叠后每个端口仍能达到线速交换，真正最大化的发挥了堆叠的优势，最大速率可达64G。

　　可管理性

　　交换机的管理功能是指交换机如何控制用户访问自己，可管理性对于一台交换机来说是非常重要的功能，一般交换机必须要支持以下管理方式中的一种或几种：

　　控制台接口(Console控制)：该连接方式采用专用的线缆，连接到交换机的Console端口上，Console端口是网络设备与计算机连接的常用接口，在设备刚出厂或没有任何配置时，一般需要使用该连接方法进行初始化配置;

　　远程登录(Telnet控制)：当一台交换机具备一个可以通信的IP地址后，并且设备开启Telnet功能后，用户就可以通过网络对其进行远程配置;

　　安全Shell(SSH控制)：对于安全性要求较高的网络，SSH是一种不可或缺的协议，因为Telnet是一种明文传输协议，易受到攻击者截取到用户名和密码，从而给网络设备带来安全风险，而SSH很好的解决了这个问题，它将用户与设备之间所有的通信数据进行加密传输，从而保障网络设备的安全性;

　　简单网络管理协议(SNMP)：如果一个网络中有大量的网络设备需要统一管理，就需要用到一个独立的协议：SNMP，SNMP是一个从网络设备上收集管理信息的通信协议;SNMP的管理目标是：基于一个软件平台，管理互联网上不同厂家的软硬件设备。

　　服务质量保证(QoS)

　　在选购交换机时，应根据客户的实际需求和业务发展趋势，来选择是否具备QoS功能的设备;QoS是网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术，在正常情况下，如果网络只用户特定的无时间限制的应用系统，并不需要QoS，比如在Web应用、E-mail等应用中;但是某些关键应用，QoS就显得尤为必要，例如在语音和视频应用中，当网络出现过载或拥塞时，QoS能确保重要业务流量不会有延迟或丢弃的现象发生，同时保证网络的高效运行;

　　某些对QoS有较高要求的应用：

　　多媒体视频流要求有保障的通信流量

　　VoIP语音电话需要严格的抖动和延迟保障

　　涉及生命财产安全的应用，如：远程外科手术要求有可靠保证的可用性，也称硬件QoS

　　支持以太网供电（PoE）

　　以太网供电是指在以太网铜缆上提供最高48V直流电源的能力，实施以太网供电需要两种主要设备：供电设备(PSE)，即有PoE供电功能的交换机，以及受电设备(PD)，即从以太网电缆接收和使用以运行的终端设备;

　　利用PoE技术，用户无需再为每个支持PoE的设备提供独立的电源，从而消除了为连接IP电话、无线Lan接入点、视频监控摄像头、远程视频等设备所必须花费的电源布线成本，此外，借助PoE技术，用户还能将关键设备锁定在一个电源上，用UPS备份电源支持整个系统;

　　安全特性

　　对于接入层交换机来说，是否支持安全特性是其一个重要指标，由于二层交换网络是一种不安全的网络，大量病毒、木马、黑客利用二层网络的漏洞进行恶意攻击和渗透，因此接入设备对于安全特性的支持与否，将很大程度上影响一个网络能否稳定的运行;管理人员必须在接入层设备部署安全特性，提高网络准入门槛，增加网络安全性;

　　DHCP侦听：只允许可信端口发送DHCP信息，过滤非法DHCP主机;

　　网络准入控制：通过一个系统机制，防止不符合安全准入标准的主机接入网络，从而抑制蠕虫、病毒的传播，防止造成更大的损失;

　　动态APP检测：通过检查DHCP侦听表，判断一个ARP响应是否合法，防御中间人攻击;

　　IP源防护：与DHCP侦听配合，构造IP、MAC、端口之间的对应关系，从而防御中间人攻击;

　　端口安全：通过在接口上限定MAC地址数量和绑定MAC地址，来防止MAC地址泛洪攻击;

　　AAA认证：通过结合认证、授权、审计三个功能，对接入的用户进行访问控制，仅允许授权人员访问网络中的指定资源，并对所有操作进行记录;

　　附1.3性能指标

　　背板带宽

　　背板带宽的定义：指板卡(接口板)连接到交换矩阵的带宽，它代表了板卡与引擎之间所能传输的最大数据量，代表了交换机总的数据处理能力，只有模块化的交换机才有这个概念;背板带宽决定了各板卡与交换引擎之间所能使用带宽的最高上限;

　　模块化交换机的背板带宽从几百G到几个T不等，一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时成本也就越高，在进行交换机选型时，务必要根据实际使用情况，来选择合适的背板带宽;

　　换一个角度看，交换机的背板带宽就如同高速公路上车道的数量，车道越多，该路段所能同时行驶的车辆数量就越大，如下图所示：

　　交换容量

　　交换容量的定义：是指交换引擎的CPU与背板总线之间的数据处理能力;数据不是靠背板转发的，而是靠交换矩阵/引擎或者是转发芯片来转发的，由于业务板和交换引擎之间的有源传输器件的限制，这些器件的传输能力可能达不到背板线路的最大带宽，所以，即使有很高的背板带宽，但交换引擎没有很好的交换能力也是不行的;

　　交换容量与设备内部的转发结构息息相关，目前，转发结构主要有两种：

　　集中式转发：依靠ASIC转发芯片来提供全端口的高速连接，所有接口间的流量都是通过转发芯片来传输的，转发芯片就是设备的心脏;

　　交换容量计算方式：该方式只存在于固定配置交换机，一般固定配置的单向交换容量即为端口数量的总和;

　　分布式转发：该结构是指所有板卡都有独立的转发芯片，并能独立完成查表转发和对报文的L2/L3等处理;接口板间通过Fabric交换芯片进行报文传递;分布式转发结构与集中式的区别主要是：转发芯片更多、成本较高、转发能力也大大提高;

　　包转发率

　　定义：所谓包转发率，是指交换机转发芯片在同一时间所能处理的最大数据包数量，这个参数的变化取决于背板带宽和交换容量;一台交换机的背板带宽和交换容量越高，处理数据的能力也就越强，与之对应的包转发率也就越高，通常包转发率以‘Mpps’(百万包/每秒)来表示;

　　交换机是否能够达到线速转发，是衡量交换机好坏的重要标准;线速计算标准是以单位时间内发送64byte数据包的数量为计算基准的，对于千兆网络来说，计算方法如下：

　　最大MAC地址数

　　每台交换机都维护着一张MAC地址表，记录MAC地址与端口的对应关系，从而根据MAC地址将访问请求直接转发到对应的端口，存储的MAC地址数量越多，数据转发的速度和效率也就越高，抗MAC地址溢出供给能力也就越强