多通道组网融合控制系统

2018-05-11 15:59:53 11

有些工程中会需要使用很多台投影拼接来实现超大的画面,像舞台背景墙,大型投影沙盘等,这时用一台主机通常是无能为力的,公司根据多年投影融合经验采用多台主机通过局域网同步控制系统可以很好地解决这个问题。


一、硬件结构

单电脑实现6路

输出现在主流的NVidia芯片显卡通常有两个DVI或VGA输出口,通过显卡驱动的水平或垂直跨越模式可以向两台投影机输出一个Windows桌面。

使用Matrox三屏多屏宝可以把一路信号分割成三路信号,在显卡的两个输出口接上多屏宝可以实现向六台投影机输出一个超高分辨率的Windows桌面。

假如每台显示设备的分辨率为1024x768,Windows桌面的分辨率可以是6144x768。

单电脑输出6路是目前性能与稳定性最佳的做法,使用多显卡会严重降低性能,导致视频播放丢帧或延迟。

多电脑实现24路输出

要实现更多路输出需要使用多台电脑,24路可以使用4台电脑。

下面以6 x 4,每台投影机分辨率为1024x768为例,忽略拼接融合带。

每台电脑接6台投影机,水平拼接,总分辨率为6144 x 768

4台电脑间垂直拼接,24台投影机总分辨率为6144 x 3072

4台电脑独立运行,播出视频的不同部分,要保持播放时画面完全同步就需要4台电脑在播放时能实时通信。所以需要将4台电脑接入交换机组建小型局域网。


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二、系统原理视频拼接及融合处理使用系统视频解码器处理视频,将视频帧渲染进显卡内存。

使用GPU对图像进行几何变换,使图像与屏幕完全对齐。

GPU对相邻图像进行叠加处理,生成羽化消融带。

网络同步原理

将视频垂直分割成4份,分别存放在4台电脑的硬盘中。

4台电脑中,选定一台作为Server,其它三台为ClientServer启动后会检测Client,等待三台Client完全启动。Client完全启动后为Ready状态。

Server检测到Client全部Ready后开始播放视频,在每一个视频帧开始渲染前向三台Client发送渲染指令+帧号,Client收到指令后立即渲染指定的视频帧,正常局域网的网络延迟小于1毫秒,这就保证4台电脑渲染的视频帧同步误差在1毫秒以内,人的肉眼只能分辨大于16毫秒的延时。

Server与Client的通信使用TCP长连接,性能与稳定性都很高,考虑到对实时性的要求很高,最好不要使用无线网络。

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