【中國數(shù)字視聽網(wǎng)訊】隨著拼接顯示技術(shù)的發(fā)展，人們對超大顯示面積和超高清的影音體驗的需求越來越大。人們在關(guān)注顯示效果的同時，也注意到如何把信息準確、安全、及時有效的呈現(xiàn)在顯示終端上供決策者判斷，這成了一項非常重要的內(nèi)容。

前言

拼接處理器作為操作者和大屏幕系統(tǒng)交互的一個重要平臺，在大屏幕顯示系統(tǒng)中顯示出來的各種效果，都是由圖像拼接處理器來完成的。在大屏幕拼接系統(tǒng)中，往往顯示設(shè)備容易成為整個系統(tǒng)好壞聚集的焦點，殊不知真正的幕后英雄是拼接控制器；拼接控制器的優(yōu)劣直接決定著整個大屏幕顯示效果的好與壞，當在應(yīng)用中系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)死機、干擾、斜切紋、畫面抖動、相位偏移、色差不準時，用戶們才真正關(guān)注起問題的根源。

目前，市面上呈現(xiàn)三種拼接控制器，第一代為PCI工控式，第二代為嵌入式，第三代為FPGA純硬件刀片式；

第一代：PCI工控式拼接處理器

PCI插卡式的工作原理是通過工控機，利用多路PCI計算機主板，一部分PCI插槽插入視頻采集卡，另外一部分PCI插槽插入視頻輸出卡，輸入和輸出中間由CPU來構(gòu)建一個運算和處理中心，這就組成了一臺工控式拼接處理器，他的圖像處理原理是通過CPU運算后將母信號分割成M*N個子視頻信號，再把每一個視頻信號進行放大處理，分別傳送給拼接墻上對應(yīng)的單元，顯示單元上的分辨率和處理速度由CPU性能和對應(yīng)的PCI卡插槽決定；由于計算機的能力有限，一臺性能好的工控式拼接處理器最大情況也只能實現(xiàn)16塊屏幕的拼接顯示，大大限制了拼接的規(guī)模；

第二代：嵌入式拼接處理器

嵌入式拼接處理器也稱為“內(nèi)嵌式拼接處理器”他基于液晶屏信號驅(qū)動板上增加的運算分割技術(shù)，其工作原理先將一個完整的母畫面信號傳送至信號運算處理器，運算處理器以ID地址編碼器的方式開始鎖定各自的畫面位置，并以二進制碼順序排列運算并切割成多個子畫面，處理器各自運算好的數(shù)據(jù)直接輸送給液晶驅(qū)動板，驅(qū)動板將色彩、亮度以及對比度等參數(shù)調(diào)節(jié)矯正后以LVDS方式傳送給成像器形成圖像。由于嵌入式拼接處理器采用硬件架構(gòu)圖形處理技術(shù)每次只處理一種類型信號，所以不需要強大的CPU核心來運算。簡單的畫面拼接功能一度受到市場青睞。但這種內(nèi)置拼接處理器指示單元內(nèi)部處理結(jié)合成的顯示圖像，不能解決高分辨率拼接和任意位置及大小的多窗口信號處理，更多的應(yīng)用在單一信號的宣傳顯示屏等簡單的多畫面處理中，在高端多窗口、多信號源、多顯示模式的控制室的應(yīng)用相對較少。

第三代：FPGA純硬件刀片式拼接處理器

由北京小鳥科技發(fā)展有限責任公司研發(fā)的第三代DIGIBIRD-T系列刀片式拼接處理器是一款數(shù)字化全高清圖形處理設(shè)備，基于FPGA陣列式、純硬件技術(shù)之上，采用模塊化處理，刀片式架構(gòu)，較傳統(tǒng)拼接處理器的區(qū)別在規(guī)范：A/D轉(zhuǎn)換效能由輸入模塊實現(xiàn)，虛擬開窗由輸出模塊實現(xiàn)，每組輸入輸出構(gòu)建一個獨立自定義的獨立運算核心；多個運算核心構(gòu)成一個強大的高速數(shù)據(jù)庫，并且通道與通道之間獨立傳輸互不影響；

DIGIBIRD-T系列多屏幕拼接處理器采用FPGA的視頻處理技術(shù)與數(shù)字信號處理技術(shù)（DSP），以先進的背板交換總線技術(shù)為構(gòu)架，刀片式模塊化的設(shè)計提供了無可挑剔的靈活性和可維護性。保證了無論在怎樣復(fù)雜的情況下每路信號都有足夠的獨享帶寬（輸入槽位10GB、輸出槽位40GB）保證低延遲、全實時與全同步。即使在144屏幕拼接情況下先進的總線設(shè)計也能夠保證高達144路不同的高清輸入信號（或572路標清輸入信號）在大屏幕上同時顯示，并且所有圖像流暢、同步、低延遲、無卡頓。同時可支持多組大屏幕不同分辨率顯示，具有大屏回顯功能，在控制室即可實時查看大屏幕顯示狀態(tài)，配合交互式可視化管理客戶端，給用戶帶來一種全新的應(yīng)用體驗。

DIGIBIRD-T系列多屏幕拼接處理器特性優(yōu)勢

1、純硬件架構(gòu)

采用大規(guī)模FPGA陳列式純硬件技術(shù)架構(gòu)，無硬盤，免維護，無操作系統(tǒng)避免了工控式系統(tǒng)的死機、硬件沖突、藍屏以及計算機病毒侵入等問題；啟動快(<5秒)，穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)數(shù)據(jù)出廠前已固化，意外斷電不會造成設(shè)備受損，可以頻繁開關(guān)機。

純硬件無操作系統(tǒng)，免維護，穩(wěn)定可靠

2、模塊化設(shè)計，并支持熱拔插

整個系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，包括輸入卡、輸出卡、切換卡、控制卡、風扇、電源等，并支持熱拔插。模塊化的設(shè)計為日常使用和維修帶來極大的方便，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，無需拆開機箱就能實現(xiàn)在現(xiàn)場替換有故障的模塊，快速恢復(fù)系統(tǒng)正常運行。輸入模塊和輸出模塊的熱插拔特性使得系統(tǒng)可在不斷電的情況下更換、升級輸入輸出模塊，不影響系統(tǒng)的正常工作，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定、靈活、可靠。

模塊化設(shè)計，支持熱拔插

3、先進的背板交換架構(gòu)

系統(tǒng)采用先進的背板交換架構(gòu)，有別于傳統(tǒng)的PCI總線結(jié)構(gòu)，為它的每個外圍槽位提供了高達10Gb/s的傳輸帶寬，外圍的板卡通過先進的背板交換架構(gòu)進行數(shù)據(jù)的極速交換，從而確保數(shù)據(jù)可靠傳輸，提供快速的優(yōu)質(zhì)圖像資源被所有的外圍設(shè)備分享，從而使系統(tǒng)環(huán)境下大量的數(shù)據(jù)和圖像傳輸不再受到PCI總線結(jié)構(gòu)的帶寬制約�；诮粨Q架構(gòu)的專用總線設(shè)計可以保證每個輸出屏幕都有獨立的專用帶寬，無論系統(tǒng)處理多少路高清信號，拼接多少個單元，都能保證圖像信號清晰、流暢、不丟幀。

架構(gòu)