Bộ điều khiển tường video là gì? Tại sao chọn bộ điều khiển tường video dựa trên phần cứng?

Bộ điều khiển tường video là gì? Tại sao chọn bộ điều khiển tường video dựa trên phần cứng?

Video wall là gì?

Video wall là một thiết lập nhiều màn hình đặc biệt bao gồm nhiều màn hình máy tính hoặc máy thu hình được xếp liền kề với nhau để tạo thành một màn hình lớn thống nhất. Tường TV, tường hiển thị, tường dữ liệu và tường đa phương tiện sẽ được gọi là Tường video.

videowall controller 1
videowall controller 1

Hình 1: Tường video LCD

Thông thường, nhiều thiết bị hiển thị bao gồm bảng LCD, bảng LED hoặc khối chiếu phía sau (khối DLP) được xếp với nhau trong một ma trận để tạo ra một màn hình logic duy nhất (Video Wall), trên đó bất kỳ màn hình điện tử lớn nào của hình ảnh video hoặc hình ảnh đều có thể được hiển thị dưới dạng bản trình bày.

Tại sao cần phải có một bức tường video?

Video wall có một số ưu điểm và thuộc tính, chẳng hạn như màn hình độ nét cao, độ sáng nhất quán, số lượng hình ảnh video nhiều hơn, độ phân giải và định dạng nguồn hỗn hợp, tính linh hoạt trong việc tùy chỉnh bản trình bày và hiển thị / điều khiển tập trung mà các màn hình đơn lẻ không thể đạt được.

Các lý do để sử dụng video wall thay vì một màn hình lớn có thể bao gồm khả năng tùy chỉnh bố cục ô, diện tích màn hình lớn hơn trên mỗi đơn vị chi phí và mật độ điểm ảnh trên mỗi đơn vị chi phí lớn hơn, do tính kinh tế của việc sản xuất màn hình đơn có hình dạng khác thường, kích thước hoặc độ phân giải.

Các bức tường video có thể được tìm thấy trong phòng điều khiển, trung tâm chỉ huy, Trung tâm điều hành mạng (NOC), Trung tâm điều hành chiến thuật (TOC), trung tâm dữ liệu, trung tâm cuộc gọi, cơ sở giám sát và an ninh, sân vận động và các địa điểm công cộng lớn khác.

 Bộ điều khiển tường video là gì?

Các bức tường video đơn giản có thể được điều khiển từ các cạc video đa màn hình (cạc đồ họa máy tính), tuy nhiên các cách sắp xếp phức tạp hơn có thể yêu cầu Bộ điều khiển hoặc Bộ xử lý Video Wall chuyên dụng, được thiết kế đặc biệt để quản lý và điều khiển các bức tường video lớn. Công nghệ video wall dựa trên phần mềm sử dụng PC thông thường, màn hình và thiết bị mạng cũng có thể được sử dụng cho các video wall nhỏ (Thông thường không quá 16 màn hình, ví dụ như video wall 4×4). Để tạo các bức tường video quy mô lớn (Thường lên đến 144 màn hình trở lên), cần phải có Bộ điều khiển Video Wall.

videowall controller 2
videowall controller 2

Hình 2: Bộ điều khiển Video Wall

Với các thiết bị Bộ điều khiển Video Wall chuyên dụng, một hình ảnh được chia tỷ lệ trên toàn bộ video wall hoặc nhiều hình ảnh được trải rộng trên video wall. Đây cũng có thể là sự kết hợp của cả hai trong trường hợp Ảnh trong ảnh (PIP).

Bộ điều khiển tường video có một hoặc một số đầu vào (nguồn) và chia nội dung để phân phối trên nhiều màn hình và thường cho phép quản trị viên quản lý cấu hình hoặc nội dung của video wall của họ. Có một số loại bộ điều khiển video wall chính: dựa trên phần cứng, dựa trên PC hoặc dựa trên phần mềm và dựa trên màn hình chuỗi.

Bộ điều khiển Video Wall dựa trên phần cứng:

Bộ điều khiển tường video dựa trên phần cứng là bộ xử lý dựa trên thiết bị và được xây dựng trên nền tảng phần cứng FPGA (Field Programmable Gate Array) độc quyền, được thiết kế với bộ xử lý chuyên dụng, bus video điểm chéo tốc độ cao và hệ điều hành được tùy chỉnh và nhúng.

videowall controller 3
videowall controller 3

Hình 3: Bộ điều khiển Video Wall dựa trên phần cứng

Bộ điều khiển dựa trên phần cứng là các thiết bị điện tử được chế tạo cho mục đích cụ thể này. Chúng thường được xây dựng trên một loạt các chipset xử lý video và không có hệ điều hành. Ưu điểm của việc sử dụng bộ điều khiển tường video dựa trên phần cứng là hiệu suất và độ tin cậy cao. Nhược điểm bao gồm chi phí cao và thiếu tính linh hoạt ở phía CMS (Hệ thống quản lý nội dung).

Thông thường, bộ điều khiển video wall dựa trên phần cứng được thiết kế theo mô-đun với hầu hết các thành phần bao gồm Khung máy với các khe cắm chuyên dụng và bo mạch chủ điểm chéo, thẻ đầu vào (hoặc thẻ chụp), thẻ đầu ra, quạt làm mát, PSU (Bộ cấp nguồn) và thẻ điều khiển (để cung cấp IP điều khiển, không dây hoặc RS232, v.v.). Với khung cấu hình cao như vậy, bộ điều khiển này bao gồm nhiều giao diện I / O: HDMI, DVI, SDI, VGA, DisplayPort, IP, HDBaseT, Fiber và các định dạng tổng hợp hoặc thành phần ở HD (Độ nét cao) hoặc 4K UHD (Ultra -Độ phân giải cao).

Với cấu trúc điểm chéo tốc độ cao, bộ điều khiển dựa trên phần cứng có băng thông kênh đầu vào / đầu ra độc lập và chuyên dụng lên đến 50Gbps, góp phần xử lý và chuyển mạch video tốc độ cao với độ trễ rất thấp.

Các bộ điều khiển tường video dựa trên phần cứng gần như là plug-and-play và phù hợp với các bức tường video quy mô nhỏ đến lớn (lên đến 144 màn hình trở lên).

Bộ điều khiển tường video dựa trên PC (dựa trên phần mềm):

Một loại bộ điều khiển tường video chính khác là PC hoặc dựa trên Windows. Bộ điều khiển này sử dụng PC tiêu chuẩn hoặc công nghiệp, thay vì phần cứng độc quyền.

videowall controller 4
videowall controller 4

Hình 4: Bộ điều khiển Video Wall dựa trên PC

Bộ điều khiển PC & thẻ video dựa trên phần mềm là một máy tính chạy hệ điều hành (ví dụ: Windows, Linux, Mac) trong PC hoặc máy chủ được trang bị thẻ đồ họa nhiều đầu ra đặc biệt và có thẻ đầu vào chụp video tùy chọn. Các bộ điều khiển tường video này thường được chế tạo trên khung cấp công nghiệp do các yêu cầu về độ tin cậy của các phòng điều khiển và trung tâm tình huống. Mặc dù cách tiếp cận này thường đắt hơn, nhưng lợi thế của bộ điều khiển tường video dựa trên phần mềm là nó có thể khởi chạy các ứng dụng như bản đồ, ứng dụng khách VoIP (để hiển thị camera IP), ứng dụng khách SCADA và phần mềm Digital Signage có thể sử dụng trực tiếp độ phân giải đầy đủ của bức tường video. Đó là lý do tại sao bộ điều khiển dựa trên phần mềm vẫn được sử dụng rộng rãi trong các phòng điều khiển và Bảng hiệu kỹ thuật số cao cấp. Hiệu suất của bộ điều khiển phần mềm phụ thuộc vào cả chất lượng của card đồ họa và phần mềm quản lý. Có một số card đồ họa nhiều đầu (nhiều đầu ra) được bán trên thị trường. Hầu hết các thẻ đa đầu ra đa năng được sản xuất bởi AMD (công nghệ Eyefinity), NVidia (công nghệ Mosaic) đều hỗ trợ tối đa 6-12 đầu ra genlocked. Thẻ mục đích chung cũng không có tính năng tối ưu hóa để hiển thị nhiều luồng video từ thẻ chụp. Để đạt được số lượng màn hình lớn hơn hoặc hiệu suất đầu vào video cao, người ta cần sử dụng bộ điều khiển tường video dựa trên phần cứng. NVidia (công nghệ Mosaic) hỗ trợ tới 6-12 đầu ra genlocked. Thẻ mục đích chung cũng không có tính năng tối ưu hóa để hiển thị nhiều luồng video từ thẻ chụp. Để đạt được số lượng màn hình lớn hơn hoặc hiệu suất đầu vào video cao, người ta cần sử dụng bộ điều khiển tường video dựa trên phần cứng. NVidia (công nghệ Mosaic) hỗ trợ tới 6-12 đầu ra genlocked. Thẻ mục đích chung cũng không có tính năng tối ưu hóa để hiển thị nhiều luồng video từ thẻ chụp. Để đạt được số lượng màn hình lớn hơn hoặc hiệu suất đầu vào video cao, người ta cần sử dụng bộ điều khiển tường video dựa trên phần cứng.

Nội dung được xử lý nguyên bản bởi CPU (và thường là cả GPU) và phần mềm điều khiển video wall được cài đặt trong PC này cung cấp các công cụ quản lý nội dung và cấu hình nâng cao.

Với hệ thống Microsoft Windows, bộ điều khiển tường video dựa trên PC luôn cần được lập trình, cài đặt phần mềm ở cả phía máy khách và máy chủ, vốn dĩ đã ẩn chứa các nguy cơ vi rút Windows, lỗi màn hình xanh (treo máy), sự cố hệ thống và các lỗ hổng khác.

Bộ điều khiển tường video dựa trên PC thường được sử dụng cho tường video quy mô nhỏ (thường là 16 màn hình trở xuống) do những hạn chế của cấu trúc PC và băng thông Gen-bus.

Dựa trên màn hình chuỗi hạt:

Hầu hết các màn hình treo tường video cấp thương mại cũng có bộ điều khiển tích hợp (đôi khi được gọi là bộ xử lý hoặc bộ chia ma trận video tích hợp). Bộ tách ma trận này cho phép người dùng “kéo dài” hình ảnh từ một đầu vào video duy nhất trên tất cả các màn hình trong toàn bộ video wall (thường được sắp xếp trong một ma trận tuyến tính, ví dụ: 2×2, 4×4, v.v.). Những loại màn hình này thường có đầu ra lặp lại (thường là DP) cho phép người cài đặt liên kết tất cả các màn hình và cung cấp chúng với cùng một đầu vào. Thông thường, việc thiết lập được thực hiện thông qua điều khiển từ xa và màn hình hiển thị trên màn hình. Đây là một phương pháp khá đơn giản để xây dựng một bức tường video, nhưng nó có một số nhược điểm rõ ràng. Trước hết, không thể sử dụng độ phân giải pixel đầy đủ của video wall vì độ phân giải không thể lớn hơn độ phân giải của tín hiệu đầu vào.

videowall controller 5
videowall controller 5

Hình 5: Bộ điều khiển Tường Video với chuỗi màn hình

Cách tiếp cận nào là đúng?

Có các giải pháp dễ thiết lập và cấu hình; những người khác cung cấp xử lý video hiệu suất rất cao; và những thứ khác chỉ đơn giản là cung cấp cấu hình dựa trên phần mềm linh hoạt. Cách tiếp cận tốt hơn cuối cùng sẽ đảm bảo tỷ lệ triển khai dự án video wall thành công cao hơn.

Vì sản phẩm dựa trên màn hình Daisy-chain được coi là cấp độ đầu vào, dưới đây chúng tôi sẽ chỉ liệt kê một biểu đồ so sánh giữa bộ điều khiển tường video dựa trên phần cứng và dựa trên PC:

videowall controller 6
videowall controller 6

Nói chung, nếu bạn có dự án video wall quan trọng cần hiệu suất cao của khả năng xử lý tín hiệu video, đặc biệt là có hơn 16x LCD (thường hỗ trợ dựa trên PC tối đa 16 và dựa trên phần cứng hỗ trợ lên đến màn hình 144x, thậm chí nhiều hơn) hiển thị bức tường video lớn, dựa trên phần cứng sẽ là lựa chọn đáng kinh ngạc của bạn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *