通信指揮中的數字視頻綜合平臺

苗曉峰 楊春香

【摘要】 隨著社會信息化的高速增長，信息化的可視需求急劇擴大，同時高端可視化的實現難度也越來越大，大屏幕的拼接顯示逐漸成為了信息可視化不可或缺的設備，數字視頻綜合平臺作為該系統中的核心基礎設備，可實現對監控中心多塊顯示單元、本地計算機、高清信號源的互聯互通。實現多類型信號的統一接入、切換調用、預案應用、信號的錄像點播等功能。

【關鍵詞】 信息可視化 拼接屏 音頻顯示

一、研究背景

傳統的指揮中心要配置多個大屏，一般是單個屏幕進行單路圖像的顯示，也可以通過增加畫面分割器將多路圖像在一個顯示屏上進行多畫面分割顯示，在大型的視頻監控指揮中心，對圖像的操控顯示不夠靈活，已不能滿足高速增長信息化的可視需求。本文提出的數字視頻綜合平臺，結合用戶的實際需求，在現有硬件設備基礎上進行優化設計和功能改進，通過自主編寫的多功能控制軟件，不僅僅能將輸入的多格式多路圖像進行拼接處理，還能將每一路圖像內嵌的音頻信號通過音柱直觀的顯示在圖像畫面中，使用戶在進行視頻轉播中很容易的監測到音頻和視頻質量，得到及時反饋和改善。

二、系統原理

數字視頻綜合平臺采用CrossPoint全交叉調度架構高速數據傳輸技術，保證視頻的低延時和高質量的性能，與以太網總線結合用于處理編碼后的視頻數據，實現視頻數據接入、平臺對接、信號編碼預監、與大屏同步回顯等應用。

數字視頻綜合平臺含多畫面分割器、拼接控制器、控制主機、控制軟件等核心設備和液晶拼接屏、調音臺、功放音響、硬盤錄像機等終端設備。具體信號輸入傳輸如下所示：

輸入的SDI格式信號先通過畫面分割器進行畫面分割和音頻解嵌，然后再接入拼接控制器進行處理；輸入的VGA信號經過VGA分配器一分為二，一路輸入顯示器進行本地顯示，另一路輸入拼接控制器進行處理。對于個別VGA輸入信號考慮到傳輸距離較遠，需增加VGA延長器；輸入的其他視頻格式信號如DVI、HDMI、RGB/YPbPr等先經過多格式視頻轉換器轉換為SDI信號再進入畫面分割器，畫面分割器輸出后再接入拼接處理器。

通過多功能控制軟件來對輸入的SDI信號進行軟解嵌和圖像再編碼，將音頻電平與視頻圖像疊加，然后通過液晶顯示器進行顯示。

三、功能及創新點

數字視頻綜合平臺作為業務系統的核心圖像業務信息交換和處理平臺，具有無以倫比的一體化操控體驗。主要功能及創新點如下：

1）多路多格式視頻信號源輸入，統一視頻信號輸出；

2）可實現任意一路畫面的任意比例縮放、漫游、去黑邊、跨屏、疊加、畫中畫；

3）通過對圖像信號進行倍線縮放顯示，對低幀率信號進行倍頻增強顯示，實現對低分辨率、低幀率信號的完美增強回顯。通過倍頻倍線處理，可將不同分辨率的各路信號統一處理輸出相同分辨率的信號，極大程度地提升了畫面的整體質量。

4）通過集中控制軟件對內嵌音頻的SDI信號進行軟解嵌和圖像再編碼，使音頻音柱和視頻圖像進行疊加顯示，對圖像監看的同時能夠直觀的監看到音頻電平，實現音頻信號由聽到看的轉變。

四、結束語

本產品在研發初期，經過對市場的多方調研，了解到市面上現有的產品均無法滿足項目需求，特別是要在視頻圖像上面疊加顯示音頻電平，這項功能是廣電級設備特有的，另外，廣電級設備雖然具備了實時音頻顯示功能，但是在其他功能方面又不能很好地滿足用戶需求。經過綜合考慮，決定在現有設備功能基礎上進行優化整合設計，通過增加一套集中控制軟件來實現音頻電平顯示這一棘手問題，最終使之形成一整套系統，滿足了用戶的需求。

參 考 文 獻

[1]陳家旭，趙書倫，基于SNMP的站控管理系統軟件開發研究[R]，第三屆中國指揮控制大會論文集（上冊），2015年7月

[2]劉鵬遠，李建春，基于FPGA的磁懸浮軸承飛輪控制系統設計[J]，導航與控制，2016年1期

[3]郭建恩，4X2拼接高分辨率大屏幕投影顯示系統的設計與集成[J]，無線電工程，2001/S1

[4]李永忠，組合屏電視墻中數字處理系統的設計與研究[D]，電子科技大學碩士畢業論文，1995年