快捷:分布式视频矩阵系统典型应用方案
来源:数字音视工程网 编辑:追忆 2016-04-28 00:00:00 加入收藏
1、产品综述
CREATOR分布式视频矩阵系统是以系统工程、信息科学、自动控制理论等为指导、以行业客户需求为背景,将先进可靠的视频墙拼接技术、传感控制信号技术、KVM传输切换技术、信号采集与传输技术、音视频编解码技术、图形信号转换技术、多屏图像处理技术、网络通信技术、智能控制技术等融合为一体,为用户提供一个具有高物理分辨率、高清晰度、高智能化控制、高稳定性的大流量图形信息处理终端。分布式视频矩阵系统能够很好地与用户监控系统、指挥调度系统、网络信息系统、信息发布系统、视频会议系统、工业生产控制系统、报警系统、会议录播系统、中控系统等连结集成,并且可对不同类型的信号实现兼容采集,形成一套功能完善、技术先进、操作方便的交互式图形信息处理及管理平台。
CREATOR分布式视频矩阵系统被广泛地应用于监控、指挥调度、信息发布等领域。通过分布式架构部署,可以轻松地实现超高清采集、无压缩传输、高还原清晰显示各个系统的信息。在分布式智能管理平台的帮助下,各信息在大屏幕上可根据需要以单屏、组屏、全屏甚至以任意大小、任意位置和任意组合的方式进行显示,完全突破拼接视频墙物理拼缝的限制。并且可以对显示的各个信息进行智能化管理,通过自动或手动的方式实现任意切换,达到实时全面地观看和掌握各方面信息的目的,大大提高了指挥调度和决策的效率和准确性、信息资源发布的便捷性、故障预警的及时性,增强了工业生产过程中设备运行的稳定性、各系统信息显示的直观性和可操作性。
1.1 CR-DTB分布式系统特点:
Ø 网络化、数字化、分布式架构设计
CR-DTB分布式系统采用业界最先进的分布式处理架构,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;
Ø POE 供电,布线简单,维护方便
CR-DTB分布式系统可采用POE供电,符合最新POE标准。传统系统每个节点都需要一个电源适配器,增加了采购成本,布线麻烦,维护不便。CR-DTB只需要一条网线,就可以实现传输数据的同时为设备供电,维护简单,使用方便。
Ø 超强信号显示能力
CR-DTB分布式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1920×1080全高清输出,每个单元可同时开启16个任意实时活动视窗;
Ø 广泛的信号源类型支持
CR-DTB分布式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;
信号种类 | 信号源类型 | 接口类型 |
视频信号 | PAL、NTSC | CVBS、S-Video |
RGB信号 | 数/模RGB:800×600—4K×2K | DVI-I/D |
高清视频信号 | 720P、1080i、1080P | YCbCr、HDMI、DVI、SDI |
网络信号 | IP Camera:CIF—1080P网络RGB信号:任意分辨率 | RJ45 |
音频信号 | 最大192K Hz@24bit | 3.5mm耳机座 |
R485接口 | 用于控制视频源或与外围设备通信 | 381凤凰座 |
KVM接口 | 实现远程键盘、鼠标输入与控制 | USB |
红外接收、发送 | 支持红外学习、包含常用红外码库 | 3.5mm耳机座 |
Ø 超强系统扩展能力
基于网络的CR-DTB控制系统,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;
Ø 轻松实现与控制设备接入:
CR-DTB系统加入Creator中控设备,可对系统进行拼接管理、视窗管理、预案调度、矩阵设备管理等功能操作;
Ø 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,CR-DTB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;
Ø 高度稳定的系统能力:
分布式、节点化的设计方案,使得CR-DTB系统对于稳定性有了极大的提高,单点故障对于系统无影响,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、节能环保、安全可靠;
Ø 灵活的控制方式、高效低成本:
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、可视化的互动界面,传统控制方式无法满足该类需求。
KVM使得对输入节点的远程管理,调试更方便,提高工作效率,也大大减少了对输入设备的需求,节省成本;
Ø 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一台集中式设备上,使系统出现当机、中断等风险极大;
1.2 系统构成
CR-DTB系统主要由CR-DTB输入节点、CR-DTB输出节点和网络交换机构成。
CR-DTB系统传输路径为:信号源→专业线缆→CR-DTB输入节点→网线→网络交换机→网线 →CR-DTB输出节点→DVI线→显示设备
以下分别对各个构成部分做简要说明:
• 液晶拼接墙、DLP拼接墙、投影融合(图像显示设备)
• CR-DTB 输出节点(数据输出设备)
• 千兆网络交换机(数据交换设备)
• 控制电脑(控制设备)
• CR-DTB输入节点(数据采集设备)
• 信号源(不同类型信号数据源)
• CAT6类网线(数据传输介质)
• 数据线缆(不同类型数据传输介质)
• 控制节点(向采集节点、输出节点、交换机发出控制命令)
1.3 产品应用典型架构
1.3.1 产品应用典型架构1
此图为CR-DTB分布式拼接系统配合DLP\LCD显示单元的一种典型应用场景,在此场景中,信号源画面通过CR-DTB采集节点用专用数据线采集,经多条六类网线无压缩传输至千兆网络交换机,交换机进行数据交换后再通过六类网线无压缩传输方式传输给输出节点,输出几点通过用专用数据线缆将画面输出给DLP\LCD显示单元,并在显示单元上进行开窗、跨屏、漫游等场景显示。在整个图像采集、传输、显示过程中,CR-DTB分布式拼接系统完美实现了图像的拼接显示,通过鼠标、键盘能实现对远端显示随意控制。
1.3.2 产品应用典型架构2
此图为CR-DTB分布式拼接融合系统配合工程投影机进行拼接融合的一种典型应用场景,在此场景中,信号源画面通过CR-DTB采集节点用专用数据线采集,经多条六类网线无压缩传输至前兆网络交换机,交换机进行数据交换后再通过六类网线无压缩传输方式传输给融合输出节点,输出节点配合大屏幕控制软件,生成并羽化融合带后通过专用数据线缆将画面无损输出给工程投影机,并在投影屏幕上进行无缝融合、开窗、跨屏、漫游等场景显示。在整个图像采集、传输、显示过程中,CR-DTB分布式拼接系统完美实现了图像的拼接显示,通过鼠标、键盘能实现对远端显示随意控制。
1.3.3 产品应用典型架构3
此图为CR-DTB分布式拼接多套系统显示的一种典型应用场景,在此场景中,信号源画面通过CR-DTB采集节点用专用数据线采集,经多条六类网线无压缩传输至前兆网络交换机,交换机进行数据交换后再通过六类网线无压缩传输方式传输给不同应用环境和场景中的输出节点,输出节点通过专用电缆输出给DLP\LCD\工程投影机等显示设备。在此应用场景中,多组拼接显示单元都接入到一套分布式处理系统当中,并可通过同一台控制电脑或多台控制电脑集中控制或分布控制,并且在此套系统当中输入信号源是可共享的,它可以显示在任意一组拼接显示设备上。
2、需求分析
2.1 输入信号类型及数量
2.1.1 以下表格为客户需要输入的信号类型及数量
2.1.2 以下表格为客户需要输出的信号类型及数量
3、方案制定
为实现客户需求,特定制方案如下:信号被输入节点采集后通过网线将数据传送给交换机,交换机将数据传送给输出节点,输出节点将信号传送给显示单元,控制电脑通过用网线连接控制节点实现大屏幕配置和控制,下图为系统拓扑结构图:
设备名称 | 设备型号 | 接口类型 | 数量 |
输入节点 | CR-DTBT | DVI\HDMIx1 | 4个 |
输出节点 | CR-DTBR | DVI\HDMIx1 | 4个 |
控制设备 | PC电脑 | RJ45\网口 | 1台 |
网络交换机 | 千兆交换机 | RJ45\网口 | 1台 |
控制软件 | Pro matrix | - | 1套 |
网线 | CAT6类网线 | - | 9条 |
配套电源 | 12V直流电源/POE | - | 8套/0套 |
其他 | - | - |
4、性能参数
4.1 性能参数
4.1.1 输入节点性能参数
产品外观:
产品型号 | CR-DTB 300T | CR-DTB 320T |
机械尺寸 | 180mmx105mm x25mm( 长x宽x高) | 225mmx125mm x25mm( 长x宽x高) |
整机重量 | kg | |
电源 | 适配器供电DC12V | 适配器供电DC12V\POE供电 |
功率 | <7W | |
支持接口 | DVI\3.5mm音输入、输出\3.5mm红外输入、输出\RS485\USB device接口 | DVI-Ix2\3.5mm音输入、输出\3.5mm红外输入、输出\RS485\USB device接口 |
视频信号格式 | DVI\HDMI | DVI\HDMI\VGA\YPbPr\CVBS\S-Video |
音频输入、输出 | 最大192K Hz@24bit | |
R485 接口 | 用于控制视频源或与外围设备通信 | |
KVM 接口 | 实现远程键盘、鼠标输入与控制 | |
红外接收、发送 | 支持红外学习、包含常用红外码库 | |
输入最大分辨率 | 1920x1080\逐行扫描 | 1920x1080\逐行扫描 |
采集帧率 | 60fps | |
处理帧率 | 60fps | |
传输帧率 | 60fps/30fps | |
色彩深度 | RGB 24位色 | |
压缩格式 | 视频:H.264\音频:G711,G726,ADPCM | |
最大系统配置 | 255 | |
控制方式 | 网络控制 | |
千兆网口数量 | 2 | |
数据带宽 | 1.92Gbps | |
输入延迟 | <16.7ms |
4.1.2 输出节点性能参数
产品外观:
产品型号 | CR-DTB 300R | CR-DTB 320R |
机械尺寸 | 180mmx105mm x25mm( 长x宽x高) | 225mmx125mm x25mm( 长x宽x高) |
整机重量 | kg | |
供电 | 适配器供电DC12V | 适配器供电DC12V\POE供电 |
功率 | <7W | |
接口方式 | DVI\3.5mm音输入、输出\3.5mm红外输入、输出\RS485\USB 鼠标、键盘 | DVI-Ix2\3.5mm音输入、输出\3.5mm红外输入、输出\RS485\USB 鼠标、键盘 |
视频信号格式 | DVI\HDMI\VGA | |
音频输入、输出 | 最大192K Hz@24bit | |
R485 接口 | 用于控制视频源或与外围设备通信 | |
KVM 接口 | 实现远程键盘、鼠标输入与控制 | |
红外接收、发送 | 支持红外学习、包含常用红外码库 | |
输出最大分辨率 | 1920x1080 | |
输出帧率 | 60fps | |
处理帧率 | 60fps | |
传输帧率 | 60fps/30fps | |
色彩深度 | RGB 24位色 | |
多屏同步 | <33.3ms | |
最大系统配置 | 255 | |
压缩格式 | 视频:H.264\音频:G711,G726,ADPCM | |
控制方式 | 网络控制 | |
千兆网口数量 | 2 | |
数据带宽 | 1.92Gbps | |
输出延迟 | <33.3ms | |
漫游开窗 | 支持开窗、跨屏、漫游 单屏幕开窗数量≤32个 |
4.1.3 控制软件性能参数
软件外观
软件名称 | 快捷拼接控制处理软件 |
软件版本 | V1.0 |
系统架构 | CS架构 |
功能描述 | 拼接系统配置、信号源管理、多系统管理、场景模式、等 |
运行环境 | Windows |
4.2 产品优势
CR-DTB分布式图像处理系统是全新一代基于以太网的分布式拼接控制系统,突破了以往的拼接控制器在稳定性、扩展性、信号之类以及传输距离等方面的限制,拥有稳定性高、无限扩展、信号质量好、传输距离远等优势。
分布式的结构提高了系统的整体稳定性,单个节点的损坏不会影响整个系统的功能,并从结构上提供了无限扩展的可能性——只需增加相应数量的节点 连接至交换机;基于网络的特点使整个系统的布置更灵活,与其他系统的衔接更方便,并且可在此基础之上开发出许多其他方面的应用。
l 先进编码技术 更低的带宽实现更高的画质
传统处理器画面质量
分布式处理器画面质量
• 采用先进H.264编码技术,减少带宽需求,提升画面质量;
• 信号只在被采集时最多经过一次模拟/数字转换,之后在整个系统中全部以数字方式进行处理,进一步较少信号质量损失;
• CR-DTB采集节点的布置很灵活,可以尽可能地接近信号源,使用尽量短的VGA/DVI/CVBS线减少信号干扰的可能;
• 使用CAT6类网线传输信号,最大有效距离为100米,信号在此范围内传输几乎无衰减,解决传统信号线缆由于长短不一造成的信号衰减程度不同的问题。
l KVM
KVM是一项先进的硬件解决方案,更是现代化远程监管的关键设备,可协助用户通过单一键盘、显示器及鼠标所组成的控制器,轻松访问并集中管理所有节点上的设备。通过KVM,我们可以方便的访问分布式系统中发送节点任一个设备,切换节点输出画面,更改输出内容。
智能分割、精确分送
在采用KVM的CR-DTB系统优越性,充分体现在:
1、节省空间,节约成本。减少键盘、鼠标、显示器数量。
2、提高效率,加强管理。工作人员将不再需要穿梭于分布于各个地点的输入、输出各个节点,在本地即可实现控制,极大的提高系统工作效率。
3、环保节能。使用KVM可以极大减少设置数量,从而减少辐射,节省空间、降低能源消耗,营造健康环保节能的工作环境。
l 高扩展性
• 采用智能分割技术,显示多少内容传输多数数据,没有传输带宽的浪费;
• 分布式的结构,如有扩展需求,只需要添置相应数量的节点连接至系统;
• 无输入节点的限制,可实现无限扩展功能。
系统无限扩展功能
l 高稳定性
l 维护方便
l 高安全性
• 端到端纯数字传输
• 数据传输于更底层的网络层,基于IP协议
l 高灵活性
• 基于以太网的特性使其可利用用户已经布置好的网络设备进行系统搭建,可以很方便地把相距较远的不同地点的信号源和显示终端整合在一个系统中。
l 总成本低
• 更低的布线,施工,安装调试成本
• 更低的功耗,更节省的维护成本
• 系统升级扩展成本更低
• 用户长期使用总成本更低
• 分布式结构,节点数量与系统规模成完全正比的关系;
• 增加一个节点,相应的增加一个节点的成本;
• 网络交换机的成本远小于整个拼接系统的成本。
4.1.1 拓展应用
l 云端服务器
在CR-DTB分布式拼接处理系统中加入一台一云三端服务器,就可以实现大屏图像在互联网内移动终端上的回显。服务器通过网线连入CR-DTB分布式拼接处理系统内网抓取大屏图像,并由内置的无线模块将数据在广域网(WAN)上广播发出, 用户只需用平板电脑或智能手机无线登录上服务器,就可以很方便地远程查看大屏幕上的实时画面。
l 超高分辨率底图
将超高分底图机接入CR-DTB系统网络,可以直接输出任意高分辨率的底图,并通过网络传输至大屏幕显示。超高分底图机为超大显示屏超高清画面的点对点显示提供了解决方案,在宣传演示、GIS系统等领域有非常广泛的应用。
l 简单易操作控制软件
• BS系统架构/IE浏览器访问
• 多虚拟屏幕
• 用户权限管理
• 场景管理
• 预设管理
• 模板管理
• 开放协议& 网络服务
• 支持全部浏览器,提供Windows, Mac OS桌面程序
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