四、DC2000与普通工控机拼接卡系统的性能比较
目前市场上使用的图像拼接控制器,大体分为两种。一种是组装的工控机,需要从国外购买Datapath卡进行组装,另一种就是硬件拼接处理器。
用工控机组装拼接控制器,需要插多个Datapass卡,多卡使用同一组PCI总线,占用PCI总线资源,其结果是机器性能很大程度上取决于工控机CPU计算速度。以普通Pentium 4,2.8G的CPU为例,可以接受4路VGA/RGB 1024x768信号和8路或9路Video信号,可以支持32路输出。一台普通插卡式拼接控制器的性能如下:
系统结构:计算机结构,8-12个PCI插槽;266-533MHz系统总线;
输出通道:数量2-32个;输出通道分辨率640x480到1280x1024像素;
输入视频:个数1-8个;格式NTSC或PAL自适应;8路Video卡不能叠加;
输入RGB:个数1-4路;时钟速度123M;采样颜色深度16bpp;
系统支持:WindowsXP/2000
软件支持:设备提供上自开发软件
控制:本地键盘鼠标、远程鼠标键盘
需要注意的是:
1、 当VGA/RGB信号多于2路时,系统分配给每路VGA信号的处理时间不足,导致信号实时性降低,基本现象就是鼠标和动态图像的不连续;
2、 有些工控系统号称具有24bpp的采样颜色深度,事实上在实际使用中,由于计算速度的限制,都只用到16bpp颜色;
3、 采用网络接口采样的方法增加RGB输入信号数量,并不能节约系统资源,结果仍然是多个信号同时显示的时候,图像实时性受影响。并且网络信号采样的质量、实时性等受到网络速度、通信质量等环境影响,有一定未知性和不稳定性。
DC2000拼接控制系统采用全硬件设计,与工控机有本质区别。系统采用多通道分离处理,所有数据并行处理;使用FPGA阵列并行处理信号,速度快,支持通道个数多;系统主控芯片与系统计算芯片分离,采用主程序串行控制;不属于工控机,不运行Windows/Linux操作系统,不存在计算机防病毒问题,不存在软件系统维护问题;数据实时处理,不需要硬盘、光驱等海量存储设备;设备支持全年24小时运行,不需要特殊维护。其基本性能参数如下:
系统结构:并行处理结构,自定义高速LVDS总线,速度2.5Gb/s
输出通道:实时页面存储,数量1-16个,内部级联后,可依据当前显示窗口数无限扩展;分辨率640x480到1600x1200像素,可定制特殊分辨率,如4096x768(1x4屏) 或1920x1080;支持DVI-I模拟数字接口;
输入视频:单系统1-32路,内部级联后无限扩展;格式NYSC或PAL自适应;Video信号高速动态图像补偿;信号任意拉伸、压缩,可以在多屏内任意位置开窗口,信号任意跨屏漫游,叠加(信号叠加层数不宜超过4层),图像实时性不受影响;
输入RGB:实时页面存储,分级数据预处理;单系统1-32路,内部级联后无限扩展;采样深度24bpp/32bpp真彩色;分辨率640x480到1600x1200像素,可定制特殊分辨率的支持功能,如可以支持4096x768或1920x1080;支持DVI-I模拟数字接口;信号任意拉伸、压缩,可以在多屏内任意位置开窗口,信号任意跨屏漫游,叠加(信号叠加层数不宜超过4层),图像实时性不受影响;
系统支持:不需要系统支持
软件支持:DC2000/2000远程控制软件
控制方式:RS232串口、面板按键、红外遥控、100/1000Mbps网络(TCP/IP协议)
对于单机而言,以上参数为可实现的正常运行参数。例如,RGB信号可以支持8路分辨率为1600x1200的RGB信号同时输入;所有输入信号,RGB或者视频信号,都可以跨多屏漫游,能够跨屏信号叠加;运行颜色深度为24bpp,可选择所有通道使用32bpp的真彩色设置。
DC2000与普通工控机拼接卡系统的性能比较,如下表所示:
名称 |
DC2000纯硬件拼接器 |
插卡式拼接器 |
操作系统 |
硬件嵌入式操作系统,系统稳定高效,切实保障系统长时间运行 |
Windows\Linux操作系统,系统常常因为病毒等各种原因崩溃 |
硬件构成 |
模块化设计,系统组成较为简单,都是由一个厂家独立研发和制造,故障率低 |
工控机加采集卡,多头输出卡等组成,部件众多,情况复杂,常常因为个别部件故障导致整机无法运行 |
系统总线 |
自主研发的高速总线,各通道独立处理,可同时处理多路RGB信号,速度不受影响 |
受限于PCI传输总线的限制,不能同时处理多路RGB信号,单信号的采集也不能超过123M |
输入信号 |
所有输入信号可在任意单个或多个屏上拉伸、缩放、跨屏漫游、叠加,信号实时性不受影响 |
信号漫游、叠加功能受限 |
输出信号 |
高质量DVI-I(向下兼容VGA信号)信号可选 |
VGA模拟信号,效果跟数字信号有很大差距 |
RGB信号 |
可接受高分辨率DVI、VGA信号,同时显示的数量不受限制,可任意的在屏幕上任何位置显示,画面速度不受影响 |
无法接受DVI数字信号;最多同时显示两路RGB信号,且受限于带宽,播放高数据流量动态图像时,画面速度会明显变慢 |
VIDEO信号 |
可接收YUV,YC,VIDEO等格式的视频信号,NP自适应,动态补偿;图像经过处理,显示质量好,画面速度不受影响 |
图像未经处理直接采集输出,效果比较差,且一般不能跨窗口漫游 |
工作方式 |
上电即可使用,操作简单,对工作环境要求低,运行安静,发热量小 |
需要等待长时间的开机过程,受工作环境影响大,夏季面临散热问题,冬季风扇噪音大 |
性价比 |
优良的性能,同等要求下,价格低于卡式机,性价比较高 |
功能有限,同等要求下,价格高于硬件式拼接。 |