工控摘要：DLP/LCD拼接大屏幕已在各行業(yè)領(lǐng)域的監(jiān)控中心、調(diào)度指揮中心得到廣泛應(yīng)用，大屏幕通過圖像控制器系統(tǒng)對(duì)多種信號(hào)源進(jìn)行綜合處理顯示，各行業(yè)領(lǐng)域根據(jù)顯示應(yīng)用需要的不同，對(duì)圖像控制器系統(tǒng)的信號(hào)處理顯示能力具有不同的要求。
　　
　　目前市場(chǎng)上的圖像控制器大致可以分為三種類型，基于PCI總線架構(gòu)的集中式控制器、基于純硬件的嵌入式控制器，以及基于網(wǎng)絡(luò)的分布式控制系統(tǒng)。為了使市場(chǎng)用戶對(duì)三種產(chǎn)品有的選擇，本文將對(duì)這三種類型控制器的技術(shù)原理與差異做出客觀的專業(yè)分析。
　　
　　一、集中式、嵌入式、分布式控制器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理的差異
　　
　　傳統(tǒng)的集中式控制器基于PCI總線，依賴于操作系統(tǒng)。從結(jié)構(gòu)上來講，主要由計(jì)算機(jī)主板、處理器（CPU）、內(nèi)存、硬盤、機(jī)箱等硬件組成，插入RGB信號(hào)采集卡、視頻信號(hào)采集卡和圖形輸出卡，所有顯示任務(wù)及系統(tǒng)運(yùn)行都基于一條PCI總線進(jìn)行運(yùn)算處理。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，所有信號(hào)均通過模擬/數(shù)字線纜傳輸。
　　
　　嵌入式控制器基于純硬件式的高速數(shù)字總線交換技術(shù)架構(gòu)，主要由底板、信號(hào)采集卡、圖形卡、電源、控制卡等主要設(shè)備組成。和集中式控制系統(tǒng)相同，其信號(hào)通過傳統(tǒng)線纜傳輸。
　　
　　DVCS分布式控制系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，主要由各種信號(hào)處理器、圖形處理器、應(yīng)用服務(wù)器、交換機(jī)組成。其中信號(hào)處理器的類型和信號(hào)類型相匹配，例如，一臺(tái)RGB信號(hào)需要配備一臺(tái)RGB處理器;一臺(tái)視頻信號(hào)需要配備一臺(tái)視頻處理器……而信號(hào)輸出部分即圖形處理器也是和每一個(gè)顯示單元一一對(duì)應(yīng)。所有的信號(hào)處理器和圖形處理器均通過網(wǎng)線和核心交換機(jī)連接。
　　
　　二、集中式、嵌入式、分布式圖像控制器系統(tǒng)的性能比較
　　
　　1.顯示面積
　　
　　受限于總線帶寬，集中式控制器無法提供有效的大規(guī)模拼接的解決方案，當(dāng)遇到大規(guī)模拼接顯示系統(tǒng)，往往采用多臺(tái)集中式控制器并行工作的方式工作。
　　
　　嵌入式控制器支持的屏幕規(guī)模大于集中式，一般集中式控制器只有支持60面屏左右，嵌入式控制器可以支持200面屏左右。這樣可以滿足一些中等以上規(guī)模項(xiàng)目的基本需求。
　　
　　而DVCS分布式控制系統(tǒng)支持的屏幕數(shù)量則遠(yuǎn)大于上述兩種控制系統(tǒng)。其特殊的網(wǎng)絡(luò)化傳輸和分布式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以支持海量的顯示終端。同時(shí)，DVCS控制系統(tǒng)支持多組顯示墻統(tǒng)一控制的功能，這些顯示墻甚至可以分隔多地，通過廣域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)整體控制。這一點(diǎn)是集中式和嵌入式控制系統(tǒng)*的。
　　
　　2.兼容性
　　
　　早期大屏幕控制系統(tǒng)的信號(hào)源相對(duì)單一，主要由：計(jì)算機(jī)模擬信號(hào)、復(fù)合視頻信號(hào)，因此主要的板卡廠商也是根據(jù)市場(chǎng)上主要信號(hào)的類型研制相關(guān)板卡。隨著信號(hào)源越來越豐富，廠商們也紛紛推出了一些“時(shí)髦”的板卡，目前集中式和嵌入式也支持諸如：SDI信號(hào)、HDMI信號(hào)、IP流媒體信號(hào)，但是當(dāng)信號(hào)源數(shù)量增多時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)一些功能上的故障，例如，信號(hào)窗口不穩(wěn)定、畫質(zhì)變差、系統(tǒng)宕機(jī)等。同時(shí)部分板卡還存在對(duì)信號(hào)源識(shí)別能力較差的問題，例如部分的采集卡對(duì)分辨率較高的模擬信號(hào)無法識(shí)別、無法對(duì)HDMI信號(hào)直接抓取等現(xiàn)象。
　　
　　DVCS分布式系統(tǒng)是針對(duì)每一類信號(hào)單獨(dú)設(shè)計(jì)信號(hào)采集處理器。純硬件式的處理器結(jié)構(gòu)可以支持多個(gè)格式、多個(gè)分辨率的信號(hào)輸入。同時(shí)，由于每一個(gè)信號(hào)處理器間都是并行工作，互不影響，所以信號(hào)窗口穩(wěn)定，無干擾，網(wǎng)絡(luò)化的傳輸也保證了長(zhǎng)距離信號(hào)顯示效果也很好。
　　
　　3.穩(wěn)定性
　　
　　嵌入式系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)基于純硬件式的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，通電即可工作。因此它們不會(huì)因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)的故障而崩潰，出現(xiàn)問題可以支持熱插拔。這一點(diǎn)上它們優(yōu)于集中式。嵌入式系統(tǒng)存在的問題是：當(dāng)需要維護(hù)某塊板卡或者某條線路時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)需要中斷。
　　
　　分布式系統(tǒng)中，增加或者維護(hù)某條線路就變得非常簡(jiǎn)單，操作者只需要將原有處理器斷電就可以了。對(duì)于整套系統(tǒng)而言，也僅僅是其中一個(gè)信號(hào)輸入或者信號(hào)輸出暫停工作，不會(huì)影響到其他處理器的工作。
　　
　　三、集中式、嵌入式、分布式圖像控制器系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)比較
　　
　　通過上述對(duì)這三種控制系統(tǒng)的原理和性能的對(duì)比，我們不難發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際的應(yīng)用中，它們會(huì)存在以下的利弊點(diǎn)。
　　
　　1.可維護(hù)性和可擴(kuò)展性
　　
　　集中式和嵌入式系統(tǒng)信號(hào)輸入部分和信號(hào)輸出部分均在同一臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行。一旦某條線路需要維護(hù)或者系統(tǒng)需要擴(kuò)展，工程師需要中斷現(xiàn)有系統(tǒng)，更換或者增加相應(yīng)的板卡，甚至需要更換整個(gè)機(jī)箱。
　　
　　DVCS系統(tǒng)的分布式結(jié)構(gòu)可以避免這些問題。
　　
　　2.信號(hào)傳輸能力
　　
　　基于網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力可以保證長(zhǎng)距離甚至異地傳輸;但是基于傳統(tǒng)模擬線纜的傳輸受距離的影響很大。
　　
　　3.與第三方控制設(shè)備集成能力
　　
　　這三種控制系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)和傳統(tǒng)的中控設(shè)備集成，但是對(duì)于目前市場(chǎng)上流行的平板電腦等控制設(shè)備，分布式和集中式優(yōu)于嵌入式系統(tǒng)。
　　
　　4.B/S架構(gòu)和C/S架構(gòu)的差異
　　
　　分布式基于B/S架構(gòu)的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用戶只需要登錄瀏覽器就可以控制整個(gè)系統(tǒng)。支持多用戶同時(shí)操作，權(quán)限管理，同時(shí)還革命性地支持對(duì)多組顯示墻的統(tǒng)一管理。集中式的控制系統(tǒng)則支持B/S和C/S兩種架構(gòu)（絕大多數(shù)集中式系統(tǒng)只支持C/S架構(gòu)），這一點(diǎn)也極大地豐富了功能，但是它很難做到對(duì)多組顯示墻集中控制。
　　
　　而嵌入式系統(tǒng)則只能支持C/S架構(gòu)，相對(duì)于上述兩種系統(tǒng)，硬件結(jié)構(gòu)比較死板，可開發(fā)空間有限。
　　
　　結(jié)語：希望上述簡(jiǎn)短分析可以在選擇控制系統(tǒng)方面給廣大用戶提供幫助。結(jié)合市場(chǎng)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，我們也不難看出，網(wǎng)絡(luò)化、模塊化已經(jīng)成為了大屏幕控制行業(yè)的必然趨勢(shì)。我們也希望廣大用戶在選擇時(shí)切實(shí)了解自身需求、與時(shí)俱進(jìn)，選擇更加實(shí)用、更加耐用、更加好用的系統(tǒng)。