MRS-X9U矩陣型多畫面拼接顯示系統(tǒng)的性能淺析與應用

盧優(yōu)勝 葛貴軍 王愛紅

（作者單位：河南省濮陽市廣播電視臺）

河南省濮陽市廣播電視臺電視播控中心采用格非科技公司的MRS-X9U矩陣型多畫面大屏拼接顯示系統(tǒng)。此系統(tǒng)集多信號矩陣調(diào)度與多畫面拼接顯示于一身，實現(xiàn)了所有信號在任意位置任意數(shù)量大屏之間的拼接﹑任意圖層的疊加，信號之間的互相調(diào)度，實現(xiàn)了多個大屏同時拼接﹑多次拼接﹑畫中畫等顯示特效，通道的位置和大小可以隨意調(diào)整，所有步驟均是實時顯示，所見即所得，方便信號調(diào)度監(jiān)看。

1 MR S-X9U矩陣型多畫面拼接顯示系統(tǒng)概述

MRS-X9U機身為9RU的架構(gòu)，提供多種信號類型的輸入模塊：CVBS﹑VGA﹑DVI/HDMI和 3G/HD/SD-SDI， 采用多信號融合技術(shù)。機箱內(nèi)插入多畫面輸出板和矩陣輸出板，即一個機箱內(nèi)同時存在矩陣系統(tǒng)和多畫面顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)是基于128×128路矩陣平臺，標準配置為8個輸入槽位，提供128路HD/SD輸入，8個輸出槽位，提供32路輸出，完成最多32個大屏的拼接顯示；結(jié)合多畫面的顯示處理模塊，從而完成矩陣的靈活調(diào)度﹑多畫面的高質(zhì)量顯示和高品質(zhì)的屏幕拼接功能。

2 MR S-X9U矩陣型多畫面拼接顯示系統(tǒng)的性能特點

系統(tǒng)機箱內(nèi)部采用全系統(tǒng)幀同步處理技術(shù)﹑自適應運動補償和雙三次插值圖像縮放處理技術(shù)，以保證每路輸出畫面清晰流暢，達到1920×1080的3G格式的高清分辨率顯示。

提供2組模擬立體聲監(jiān)聽輸出，通過Web server設置監(jiān)聽信號源；支持將任何一路輸入信號源調(diào)度到輸出所接各個大屏的任意一個顯示通道上或在整個拼接屏上的跨屏顯示；根據(jù)應用環(huán)境，指定布局中的2個通道分別為主監(jiān)看和輔監(jiān)看通道，設定信號源選切范圍，避免在龐大的信號源列表中查找需要監(jiān)看的信號源，使信號切換操作簡單快捷。

提供多種虛擬通道顯示比例：4∶3﹑16∶9，用戶自定義比例，支持檢測并顯示輸入信號的AFD信息以及輸入格式，基于全硬件模塊化的結(jié)構(gòu)開發(fā)，無操作系統(tǒng)，免去病毒的侵擾；機箱內(nèi)部采用雙電源冗余結(jié)構(gòu)，雙循環(huán)式通風結(jié)構(gòu)，運行穩(wěn)定。

3 MR S-X9U矩陣型多畫面拼接顯示系統(tǒng)安裝與配置

將MRS-X9U設備與計算機（河南省濮陽市廣播電視臺為Windows 7操作系統(tǒng)并使用Firefox火狐瀏覽器）用網(wǎng)線相連，使控制端計算機的IP地址與多畫面設備處于同一個網(wǎng)段，在接入設備之前，設置每路輸出所對應的IP地址為唯一值。

安裝配置：將文件夾9U-MRS-CON拷貝到C盤根目錄下。

第一﹑安裝服務軟件，打開文件夾，選擇應用程序MultiviewSvr_setup進行安裝。選擇安裝全部四項應用程序：RTP服務端﹑RTP客戶端﹑多畫面墻服務與多畫面墻配置，直至安裝成功。

第二﹑安裝成功后，在文件夾9U-MRS-CON中，打開子文件夾ResConfig，打開應用程序MultiplexerConfig，進行底層物理配置。

編輯信號源：添加或編輯系統(tǒng)中所有的信號源，針對信號源實際接入環(huán)境，設置外鎖相/內(nèi)鎖相。從HDSDI輸入板（河南省濮陽市廣播電視臺根據(jù)實際應用需求選擇HDSDI輸入模塊和輸出模塊）接入的信號源，如果是經(jīng)過幀同步處理后，再接入MRS-X9U，則該信號源設置為外鎖相，如果否，則該信號設置為內(nèi)鎖相；SDI信號源本身沒有經(jīng)過幀同步，而被設置成為外鎖相，則畫面就會上下錯位，并且畫面跑動，原本是外鎖相，設置成內(nèi)鎖相，則窗口在切換信號時，畫面在切換過程中就會存在抖動或者扭曲變形的現(xiàn)象。

矩陣輸入：配置矩陣輸入接口與信號源對應關(guān)系，從信號源中選擇需要的信號源，拖拽到對應的矩陣輸入接口的空白處。在矩陣配置列表區(qū)域，點擊鼠標右鍵，可以刪除對應的輸入信號，解除當前信號源與矩陣輸入端口的綁定關(guān)系，然后再綁定對應信號源。

多畫面輸出：每個多畫面輸出模塊因每個輸出板支持4路HDSDI輸出連接4個顯示屏幕，并且由NET-1接口的IP地址來控制4路輸出顯示系統(tǒng)，其余的三個網(wǎng)口（NET-2/3/4）在物理配置中不體現(xiàn)。

拼接屏組合方式：編輯拼接顯示屏寬高比﹑尺寸﹑數(shù)量以及組合形態(tài)，并且配置多畫面輸出接口與顯示屏的連接關(guān)系，將多畫面輸出與顯示屏的對應關(guān)系進行綁定。當完成所有配置操作后，要將當前的全部配置導出為config.xml文件，然后運行底層服務，底層服務會按照該配置文件，建立層層虛擬物理連接。最新配置文件config.xml一定要保存在總文件夾9U-MRS-CON中。

第三﹑運行底層服務軟件，執(zhí)行MultiviewWnd_R應用程序，配置WEBSERVER應用程序網(wǎng)絡執(zhí)行路徑為C∶9U-MRS-CONWEBSERVER.exe 后，開啟底層服務。

4 MR S-X9U矩陣型多畫面拼接顯示系統(tǒng)應用策略

底層服務和Web server啟動后，打開火狐瀏覽器，訪問 http∶//127.0.0.1∶9090/（9U默認虛擬網(wǎng)卡IP），進入網(wǎng)頁彈出對話框，輸入用戶名和密碼，進入遠程控制軟件界面，打開綜合配置界面對拼接系統(tǒng)進行設置，頁面最上方有多種功能設置標簽頁，包括系統(tǒng)設置﹑主輔切換﹑預監(jiān)輸出﹑用戶設置和網(wǎng)絡設置及幫助等設置標簽。應用策略如下。

4.1 信號源列表顯示

根據(jù)在底層物理界面上對信號源的配置，系統(tǒng)自動讀取每塊輸入模塊所連接信號源的名稱，并以列表的形式分組顯示在軟件界面左邊。列表中信號源是按照矩陣輸入接口從低到高的順序排列的，在信號源列表中，直觀地體現(xiàn)出關(guān)聯(lián)的物理輸入接口。

4.2 標記信號源/刪除標記

標記信號：將關(guān)心的信號源用鼠標左鍵選擇進行標記，可以在復雜的布局中快速鎖定關(guān)鍵信號，可以標記一個或多個信號，被標記信號源在列表中用紅色字體顯示，取消標記后，信號源恢復為黑色字體顯示，該信號源所在通道的邊框也恢復成被標記前黑色顏色屬性。

4.3 創(chuàng)建虛擬通道

通過虛擬通道可以顯示信號源視音頻內(nèi)容。在每個屏幕上，至多可以創(chuàng)建出四個虛擬視頻通道。點擊創(chuàng)建事件鍵，選擇下拉菜單中的通道選項，創(chuàng)建虛擬通道，將鼠標移動到拼接屏區(qū)域內(nèi)，按照鼠標左鍵不放，從左上到右下拖拽出一個矩形框到合適大小，松開鼠標左鍵，系統(tǒng)以此矩形框的位置和大小，自動生成虛擬視頻通道。

4.4 調(diào)度信號源

信號源列表中任意信號源可以自由靈活地調(diào)度到任意通道上進行顯示，系統(tǒng)支持相同的信號源調(diào)度到不同通道上進行顯示。通道和信號源遵循這樣的關(guān)系，1個通道同一時刻只能顯示1路信號，通過鼠標拖拽1路信號源可以調(diào)度到一個，或者多個，甚至使全部虛擬視頻通道上顯示。

4.5 拼接屏顯示與操作區(qū)域

網(wǎng)頁上用藍線分割出各個顯示屏，體現(xiàn)出拼接屏組合形態(tài)。通過底層物理配置軟件添加虛擬顯示屏﹑構(gòu)建拼接屏的組合形態(tài)，在顯示區(qū)域內(nèi)，可完成多項操作。主要功能有：

第一，任意視頻通道均可以由一個顯示屏自由且實時地移動到另一個顯示屏上。

第二，完成創(chuàng)建通道﹑數(shù)字時鐘﹑倒計時鐘﹑目標時鐘以及Logo功能并顯示，每個顯示屏幕只能顯示1個模擬時鐘﹑1個數(shù)字時鐘﹑1個倒計時鐘﹑1個目標時鐘﹑以及1個Logo。通過鼠標拖拽，可以直觀地調(diào)整模擬時鐘以及Logo的位置；可以方便直觀地調(diào)整數(shù)字計時器，目標時鐘﹑倒計時計時器和通道的位置﹑寬度和高度；模擬時鐘﹑數(shù)字時鐘﹑倒計時鐘﹑目標時鐘和logo均不能跨屏顯示。

第三，通過鼠標拖拽，實時地調(diào)整每個通道位置﹑寬度和高度；調(diào)整跨屏顯示或不跨屏顯示；進行畫面疊加﹑畫中畫顯示；調(diào)度通道上顯示的信號源。

第四﹑通過鼠標拖拽，實時地調(diào)整每個通道的UMD和音頻柱的位置﹑寬度和高度；通道的音頻柱不能跨屏顯示，UMD可以跨屏顯示。在虛擬拼接屏區(qū)域內(nèi)，對進行通道/時鐘/logo進行任意調(diào)整，操作完成后，先對當前布局進行命名，然后保存模板，則模板保存為實際布局的縮略圖，并顯示在模板區(qū)域內(nèi)。同一時間內(nèi)，所有顯示屏的布局保存為一個模板。

4.6 主輔切換

根據(jù)應用環(huán)境，通過相應的按鍵（勾選主監(jiān)看或輔監(jiān)看鍵）指定布局中的2個通道分別為主監(jiān)看通道和輔監(jiān)看通道，同時在主輔切換頁面下，定義它們的信號源選切范圍。主﹑輔監(jiān)看通道在網(wǎng)頁上加以顏色區(qū)別，主監(jiān)看的顏色屬性為紅色，輔監(jiān)看的顏色屬性為綠色。同一時間內(nèi)，網(wǎng)頁只存在一個主監(jiān)看通道及一個輔監(jiān)看通道，且主﹑輔監(jiān)看通道不能設置為同一個通道。通過相應的按鍵分別切換主﹑輔監(jiān)看窗口當前顯示的信號源。

4.7 預監(jiān)輸出

在機箱的后背板處，提供4路數(shù)字預監(jiān)輸出接口，SDI-PRE1/2數(shù)字預監(jiān)輸出接口由預監(jiān)輸出標簽頁進行控制，通過切換按鍵，預監(jiān)輸出接口1與2輸出相應的信號源進行監(jiān)看。SDI-PRE3/4數(shù)字預監(jiān)輸出接口由系統(tǒng)設置頁面的音頻輸出控制，音頻1由數(shù)字預監(jiān)3解嵌輸出；音頻2由數(shù)字預監(jiān)4解嵌輸出，系統(tǒng)提供2組獨立的雙聲道模擬音頻輸出。音頻1與音頻2為兩對獨立的模擬立體聲信號，可以分別進行單獨設置音頻輸出，每組音頻信號可采用綁定信號源或綁定通道方式監(jiān)聽數(shù)字信號嵌入音頻的第一聲道和第二聲道。

4.8 UMD和音頻柱顯示

在同一時間內(nèi)，系統(tǒng)支持單UMD顯示或雙UMD顯示。UMD文字通過網(wǎng)絡方式進行編輯。勾選UMD鍵，則在視頻畫面底端顯示UMD；勾選G1鍵，則在視頻畫面左邊顯示信號源第一組音頻1/2/3/4聲道音頻柱；勾選G2鍵，則在視頻畫面右邊顯示信號源第二組音頻5/6/7/8聲道音頻柱；通道音頻柱不能跨屏顯示。勾選貼邊鍵時，表示當音頻柱以及UMD位于畫面邊緣時，將音頻柱與UMD緊貼畫面邊沿，使畫面縮小并完整顯示；不勾選貼邊鍵時，表示當音頻柱以及UMD位于畫面邊緣時，音頻柱與UMD浮于畫面之上顯示，畫面被遮擋一部分。

在調(diào)整UMD以及音頻柱的大小，或者修改“貼邊”設置時，要對視頻畫面等比例進行縮放，即始終要保持輸入畫面的原始比例。標清信號畫面比例保持4∶3，高清信號畫面比例保持 16∶9。