圖像拼接處理器作為大屏幕顯示綜合信息系統(tǒng)的重要控制核心，為大屏顯示帶來(lái)了眾多視覺(jué)體驗(yàn)：海量圖像數(shù)據(jù)集中顯示；超大畫(huà)幅高清呈現(xiàn)；多圖層自由疊加；場(chǎng)景輪詢切換等等。這款產(chǎn)品從誕生至今的二十多年時(shí)間，經(jīng)歷了三代產(chǎn)品的進(jìn)化。從最初的電腦機(jī)箱、多頭顯卡和視頻采集卡的PC式架構(gòu)，到機(jī)柜式的集中式硬件綜合處理器，一直到現(xiàn)在的純硬件網(wǎng)絡(luò)分布式架構(gòu)。為了更好地了解這款產(chǎn)品，我們先來(lái)看一下它的發(fā)展史。
PC式圖像拼接處理器階段，使用PCI或PCI-E采集卡接入各種視頻信號(hào)，使用多頭顯卡，加上多屏卡輔助，來(lái)完成多屏輸出，是最早一代的大屏拼接方案。在上世紀(jì)九十年代，隨著計(jì)算機(jī)的普及，以及更多監(jiān)視監(jiān)控的應(yīng)用，單一監(jiān)視器已經(jīng)不能滿足日常需要，多屏幕監(jiān)控應(yīng)運(yùn)而生，PC式處理器在這個(gè)時(shí)候開(kāi)始應(yīng)用。PC式處理器的物理結(jié)構(gòu)是一臺(tái)高性能的PC主機(jī)，由PC自帶的CPU和GPU進(jìn)行圖像算法的處理，由多頭顯卡進(jìn)行多屏輸出，實(shí)現(xiàn)大屏拼接的功能。因?yàn)槠淦唇铀惴ǘ嘤绍浖?zhí)行，所以也多被稱為“軟拼”。圖像數(shù)據(jù)的綜合帶寬由PC主板總線決定。圖像的拼接疊加漫游能力超強(qiáng)，可以輕松完成融合、幾何校正、非線性編輯等操作，圖像的輸出能力由多頭顯卡決定。PC式處理器一般適應(yīng)于小規(guī)模拼接，由于融合項(xiàng)目規(guī)模一般較小，因此，PC式處理器在融合應(yīng)用中較為常見(jiàn)?？偟膩?lái)說(shuō)，PC式圖像效果出眾，在投影融合應(yīng)用中占有主導(dǎo)地位。在拼接應(yīng)用中，現(xiàn)在雖然有幾個(gè)國(guó)外高端廠家仍在支撐，但在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已日漸式微。
集中式圖像拼接處理器階段，采用FPGA加矩陣交換芯片的技術(shù)結(jié)構(gòu)，是目前市場(chǎng)銷售較多的處理器結(jié)構(gòu)。其所有輸入輸出信號(hào)以及數(shù)據(jù)交換，都在一個(gè)機(jī)箱里面完成。集中式處理器由一個(gè)基板和輸入接口板與輸出接口板組成一個(gè)共通的箱體。接口板進(jìn)行圖像信號(hào)的處理，基板作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?，將輸入板的信?hào)傳輸?shù)捷敵鼋涌诎迳?，從而達(dá)到拼接的效果。集中式處理器的組成：差分?jǐn)?shù)據(jù)線底板、差分矩陣芯片主板、串口或網(wǎng)口控制板、輸入輸出接口板。集中式采用FPGA、差分串行走線、串行交換芯片，為核心技術(shù)架構(gòu)。圖像的拼接、漫游、疊加處理在輸出板上實(shí)現(xiàn)。不過(guò)其透明且低廉的價(jià)格，為其在簡(jiǎn)單應(yīng)用工程帶來(lái)了較高的性價(jià)比，也因而使其在近幾年占據(jù)行業(yè)的主導(dǎo)地位。但是由于自身為純硬件，無(wú)操作系統(tǒng)，不具備任何軟件的功能，因此面對(duì)當(dāng)今越來(lái)越復(fù)雜的拼接環(huán)境，其已經(jīng)開(kāi)始感覺(jué)力不從心，其潛力不足的劣勢(shì)越來(lái)越明顯。在增值應(yīng)用開(kāi)發(fā)方面受到其技術(shù)結(jié)構(gòu)的限制，困難較多。隨著無(wú)線預(yù)覽觸控、超高清底圖顯示、IP視頻流綜合調(diào)度顯示、多組大屏協(xié)同顯示等，諸多應(yīng)用逐漸成為市場(chǎng)追捧的熱點(diǎn)，集中式處理器逐漸喪失了原有的綜合優(yōu)勢(shì)。將來(lái)市場(chǎng)上，集中式處理器會(huì)不斷面對(duì)分布式處理器新功能、新體驗(yàn)的挑戰(zhàn)。
網(wǎng)絡(luò)分布式處理器階段，將圖像采集、圖像傳輸和圖像顯示都通過(guò)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)。使用網(wǎng)絡(luò)作為大屏幕信號(hào)傳輸載體，結(jié)構(gòu)上允許輸入、輸出節(jié)點(diǎn)在地理上分散開(kāi)來(lái)，具備極大地的靈活性和擴(kuò)展性。系統(tǒng)具備圖像信號(hào)多點(diǎn)共享，網(wǎng)絡(luò)化圖像接入/輸出，移動(dòng)終端預(yù)覽控制等功能。結(jié)合上兩代處理器的優(yōu)缺點(diǎn)，以及工程中的實(shí)際需求。第三代網(wǎng)絡(luò)分布式處理器應(yīng)運(yùn)而生，它彌補(bǔ)了上兩代處理器的缺陷，以全新的架構(gòu)模式為拼接行業(yè)打開(kāi)了一扇通往更高的大門(mén)。圖像拼接處理器市場(chǎng)成長(zhǎng)了二十多年，從PC架構(gòu)，到集中式架構(gòu)，到網(wǎng)絡(luò)分布式架構(gòu)，其產(chǎn)生時(shí)間上雖有先后，但三代產(chǎn)品各有優(yōu)缺點(diǎn)，不存在絕對(duì)的淘汰機(jī)制。目前每種架構(gòu)都有不斷的成長(zhǎng)空間，但網(wǎng)絡(luò)分布式處理器在功能、實(shí)用和價(jià)格三方面上都有其相應(yīng)優(yōu)勢(shì)，隨著信息化、網(wǎng)絡(luò)化快速發(fā)展，其將成為市場(chǎng)新寵。
