如何實現網絡視頻流在大屏幕系統中的無衰減、海量快速傳輸
——大道IPVS技術全解析
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近年來，隨著信息可視化需求的急劇擴大，監控機構對監控系統的要求越來越高，DLP大屏幕顯示系統越來越廣泛的被應用到通訊、電力、軍隊指揮等監控機構。大屏幕廠商們除了要完善自己的顯示設備以外，更要靈敏地察覺出市場的需求，研發出超前的控制系統。到目前為止，大道公司已經完成了數百個大屏幕拼接墻項目，具有豐富的安裝調試經驗，公司特有的龍睛、鳳眼兩大系列大屏幕顯示墻以其高質量、高清晰度的顯示贏得了客戶的一致好評，同時，公司獨有的Xwall-NT控制器已經實現了IPVS（IP Video Streaming）技術，走在了世界的前列。
監控系統的發展
監控系統的發展經歷了三個階段，目前已經由模擬監控系統發展到DVR數模混合監控系統，進而向IP視頻監控系統發展。DVR系統采用的是數字記錄技術，在圖像處理、圖像儲存、檢索、備份、以及網絡傳遞、遠程控制等方面優于模擬監控設備，但相對于IP視頻監控，卻有著很多的缺陷。2005年，全球網絡視頻服務器的市場規模是IP Camera 市場規模的2.4倍，到2008年，網絡視頻服務器的市場規模大約為IP Camera 市場規模的1.2倍。由此可以看出，網絡視頻服務器的發展呈下降趨勢，而IP Camera呈上升趨勢。因此，將IP視頻監控系統應用在大屏幕上顯得尤為重要。
IP Camera的優勢
1) 布控區域廣
IP 監控系統中的網絡服務器直接連入網絡，利用網絡傳送實時圖像，沒有線纜長度和信號衰減的限制，擴展了布控區域。
2) 擴展能力強
對于設備數量沒有限制，所有設備都以IP地址進行標識，增加設備只是意味著IP地址的擴充。
3) 成本低
IP視頻監控系統可以利用企業現有的局域網，因此在安裝時可以節省布線建網的成本。監控系統也無需專人管理，可以降低日常運營成本。
4) 安全性高
系統設置了不同等級的使用者權限，僅有最高級權限的用戶才可對整個系統進行設置或更改。
5) 使用及維護方便
系統的安裝極其簡單，軟件系統的安裝及使用也非常易懂。在維護性方面，系統的接線十分簡潔，而主要設備的可靠性很高，并可實現遠程維護。
IP Camera在DLP大屏幕上的顯示
傳統的IP Camera視頻流的解碼方式有兩種：一種是IP Camera通過網絡接入到視頻解碼器中，由視頻解碼器傳送到視頻采集卡，然后接入投影控制器進行處理，最后在大屏幕上輸出顯示。第二種是IP Camera直接接入控制器，控制器中有相應的解碼軟件，通過解碼軟件對IP視頻流進行解碼（即軟解碼），再顯示在大屏幕上。
這兩種方式多數用的是DVR監控系統，都有一定的缺陷，結構冗余、布線復雜，信號有衰減，而且保密性差、代價高昂。DLP大屏幕系統主要用于電力、電信、城管等行業，他們對視頻流的清晰度要求比較高，所以不適合在這些行業中應用。
為了與世界先進技術同步，讓客戶的視頻流畫面高清、無衰減的顯示在大屏幕上，大道公司研發人員經過一系列的努力和探索，通過改進公司獨有的Xwall-NT控制器，實現了IP 視頻流的硬解碼，即IPVS技術。它不占用系統的CPU資源、結構簡單、布線快捷、信號無損，而且支持加密、安全可靠。到目前為止，大道公司是全國甚至全世界少數幾個掌握該項技術的公司之一。
IP視頻流的解碼通過控制器硬件來完成。改進的Xwall-NT控制器中新增加了能夠解碼處理IP視頻流的硬件模塊，因此稱為IP硬解碼。IP 攝像頭采集到視頻流以后，通過網絡接口接入控制器，控制器中的解碼卡對其進行視頻硬解碼并恢復視頻流數據，解碼之后再將數據傳送到圖形卡上進行合成并輸出到大屏幕上顯示。其中，解碼制式有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MJPEG、H.264以及其它一些非標準壓縮格式，并且支持絕大多數的主流網絡攝像頭，可輸出的畫面格式主要有D1、CIF等等。一塊解碼卡最多可解碼32路的標準CIF格式圖像，通過插入多個解碼卡，可以同時輸出數百個視頻流到大屏幕顯示墻。
同時，對于IP視頻流的控制要通過客戶端軟件來完成。公司wall-NT控制器中的Sinovo和Xinovo（服務端/客戶端）軟件高質量的完成了該功能。在客戶端的Xinovo軟件中有相應處理視頻流的對話框，要設置大屏幕的投屏位置、攝像頭的IP地址、端口以及它的類型和解碼方式等等，設置完成并上傳數據之后就會在Xinovo軟件界面的輸出通道中顯示所有的視頻流信道號（有數字標識），可以拖動任意視頻流輸出信號到相應的大屏上，松開鼠標之后視頻流就會顯示在大屏上。
通過上述控制器硬件和客戶端軟件的緊密配合， 經過一系列的解碼、傳輸、合成信號、設置以及上傳等操作，IP視頻流就能夠清晰地顯示在大屏上。
IP Camera的發展前景
隨著網絡系統的飛速發展，依靠網絡進行遠程視頻監控成為可能，因此，憑借自身獨有的優勢，IP網絡監控將會得到長足發展。網絡視頻服務器是視頻監控系統網絡化的過渡產品，IP Camera 是未來的發展方向，從技術上來講，IP網絡監控已經趨于成熟。雖然寬帶網絡并沒有在全國范圍內普及，網絡監控還有待于完善，但是隨著技術的發展，帶寬將不再是制約網絡監控發展主要因素，未來網絡監控將會是高清晰、高解析度圖像的實時傳輸，視頻監控系統總有一天會發展為 IP 監控系統。
附：大道公司簡介
大道計算機技術（上海）有限公司是一家于1997年8月成立的高科技企業，公司是國際大屏幕領域領先的專業設計和生產廠商之一，公司的產品和技術擁有自主知識產權。公司自主開發世界領先的“超大屏幕調度指揮控制系統”已在電力、煤氣和供水等公用事業以及能源、交通、運輸、電信、公安等國計民生重大領域提供全面的解決方案，發揮著巨大的作用。大道公司的特點是在提供先進、可靠的大屏幕產品的基礎上，根據不同行業用戶的需求為其提供相應的全面顯示解決方案以及相關的高級應用產品。公司把為客戶提供優質的服務、滿足客戶的需求作為企業追求的目標，其產品憑借其先進的設計理念、質量規范、專業性，可靠性和高性價比，在業內享有較高的聲譽，已成為行業內的中堅力量。公司先后通過了美國UL公司的ISO9001的質量體系認證和上海質量檢測中心的ISO9001的質量體系認證，以良好的信譽、一流的產品和服務而獲得了相關的資質和榮譽，如：高新技術企業、軟件企業、國家級火炬計劃、研究生聯合培養基地、上海市浦東新區企業技術開發機構、全國科技興業示范企業，并被認定為“上海市高新技術成果轉化項目”A類企業。
監控系統的發展
監控系統的發展經歷了三個階段，目前已經由模擬監控系統發展到DVR數模混合監控系統，進而向IP視頻監控系統發展。DVR系統采用的是數字記錄技術，在圖像處理、圖像儲存、檢索、備份、以及網絡傳遞、遠程控制等方面優于模擬監控設備，但相對于IP視頻監控，卻有著很多的缺陷。2005年，全球網絡視頻服務器的市場規模是IP Camera 市場規模的2.4倍，到2008年，網絡視頻服務器的市場規模大約為IP Camera 市場規模的1.2倍。由此可以看出，網絡視頻服務器的發展呈下降趨勢，而IP Camera呈上升趨勢。因此，將IP視頻監控系統應用在大屏幕上顯得尤為重要。
IP Camera的優勢
1) 布控區域廣
IP 監控系統中的網絡服務器直接連入網絡，利用網絡傳送實時圖像，沒有線纜長度和信號衰減的限制，擴展了布控區域。
2) 擴展能力強
對于設備數量沒有限制，所有設備都以IP地址進行標識，增加設備只是意味著IP地址的擴充。
3) 成本低
IP視頻監控系統可以利用企業現有的局域網，因此在安裝時可以節省布線建網的成本。監控系統也無需專人管理，可以降低日常運營成本。
4) 安全性高
系統設置了不同等級的使用者權限，僅有最高級權限的用戶才可對整個系統進行設置或更改。
5) 使用及維護方便
系統的安裝極其簡單，軟件系統的安裝及使用也非常易懂。在維護性方面，系統的接線十分簡潔，而主要設備的可靠性很高，并可實現遠程維護。
IP Camera在DLP大屏幕上的顯示
傳統的IP Camera視頻流的解碼方式有兩種：一種是IP Camera通過網絡接入到視頻解碼器中，由視頻解碼器傳送到視頻采集卡，然后接入投影控制器進行處理，最后在大屏幕上輸出顯示。第二種是IP Camera直接接入控制器，控制器中有相應的解碼軟件，通過解碼軟件對IP視頻流進行解碼（即軟解碼），再顯示在大屏幕上。
這兩種方式多數用的是DVR監控系統，都有一定的缺陷，結構冗余、布線復雜，信號有衰減，而且保密性差、代價高昂。DLP大屏幕系統主要用于電力、電信、城管等行業，他們對視頻流的清晰度要求比較高，所以不適合在這些行業中應用。
為了與世界先進技術同步，讓客戶的視頻流畫面高清、無衰減的顯示在大屏幕上，大道公司研發人員經過一系列的努力和探索，通過改進公司獨有的Xwall-NT控制器，實現了IP 視頻流的硬解碼，即IPVS技術。它不占用系統的CPU資源、結構簡單、布線快捷、信號無損，而且支持加密、安全可靠。到目前為止，大道公司是全國甚至全世界少數幾個掌握該項技術的公司之一。
IP視頻流的解碼通過控制器硬件來完成。改進的Xwall-NT控制器中新增加了能夠解碼處理IP視頻流的硬件模塊，因此稱為IP硬解碼。IP 攝像頭采集到視頻流以后，通過網絡接口接入控制器，控制器中的解碼卡對其進行視頻硬解碼并恢復視頻流數據，解碼之后再將數據傳送到圖形卡上進行合成并輸出到大屏幕上顯示。其中，解碼制式有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MJPEG、H.264以及其它一些非標準壓縮格式，并且支持絕大多數的主流網絡攝像頭，可輸出的畫面格式主要有D1、CIF等等。一塊解碼卡最多可解碼32路的標準CIF格式圖像，通過插入多個解碼卡，可以同時輸出數百個視頻流到大屏幕顯示墻。
插圖2 系統拓撲圖
同時，對于IP視頻流的控制要通過客戶端軟件來完成。公司wall-NT控制器中的Sinovo和Xinovo（服務端/客戶端）軟件高質量的完成了該功能。在客戶端的Xinovo軟件中有相應處理視頻流的對話框，要設置大屏幕的投屏位置、攝像頭的IP地址、端口以及它的類型和解碼方式等等，設置完成并上傳數據之后就會在Xinovo軟件界面的輸出通道中顯示所有的視頻流信道號（有數字標識），可以拖動任意視頻流輸出信號到相應的大屏上，松開鼠標之后視頻流就會顯示在大屏上。
通過上述控制器硬件和客戶端軟件的緊密配合， 經過一系列的解碼、傳輸、合成信號、設置以及上傳等操作，IP視頻流就能夠清晰地顯示在大屏上。
IP Camera的發展前景
隨著網絡系統的飛速發展，依靠網絡進行遠程視頻監控成為可能，因此，憑借自身獨有的優勢，IP網絡監控將會得到長足發展。網絡視頻服務器是視頻監控系統網絡化的過渡產品，IP Camera 是未來的發展方向，從技術上來講，IP網絡監控已經趨于成熟。雖然寬帶網絡并沒有在全國范圍內普及，網絡監控還有待于完善，但是隨著技術的發展，帶寬將不再是制約網絡監控發展主要因素，未來網絡監控將會是高清晰、高解析度圖像的實時傳輸，視頻監控系統總有一天會發展為 IP 監控系統。
附：大道公司簡介
大道計算機技術（上海）有限公司是一家于1997年8月成立的高科技企業，公司是國際大屏幕領域領先的專業設計和生產廠商之一，公司的產品和技術擁有自主知識產權。公司自主開發世界領先的“超大屏幕調度指揮控制系統”已在電力、煤氣和供水等公用事業以及能源、交通、運輸、電信、公安等國計民生重大領域提供全面的解決方案，發揮著巨大的作用。大道公司的特點是在提供先進、可靠的大屏幕產品的基礎上，根據不同行業用戶的需求為其提供相應的全面顯示解決方案以及相關的高級應用產品。公司把為客戶提供優質的服務、滿足客戶的需求作為企業追求的目標，其產品憑借其先進的設計理念、質量規范、專業性，可靠性和高性價比，在業內享有較高的聲譽，已成為行業內的中堅力量。公司先后通過了美國UL公司的ISO9001的質量體系認證和上海質量檢測中心的ISO9001的質量體系認證，以良好的信譽、一流的產品和服務而獲得了相關的資質和榮譽，如：高新技術企業、軟件企業、國家級火炬計劃、研究生聯合培養基地、上海市浦東新區企業技術開發機構、全國科技興業示范企業，并被認定為“上海市高新技術成果轉化項目”A類企業。
文章來源：中國投影網
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