Przy wyborze procesora wideo, należy zrozumieć więcej niż tylko czy dany procesor obsługuje dane formaty źródłowe oraz ile ma dostępnych wejść i wyjść. Należy dokładnie przeanalizowanie środowisko pracy oraz aplikacji do jakiej potrzebujemy dany procesor zastosować. Porównując urządzenia poszczególnych producentów należy mieć świadomość, że informacje podawane w broszurach czy na stronach web o możliwościach lub wydajności danych urządzeń są często przedstawiane przez niedokładne lub wprowadzają w błąd.
Procesory wideo oferują szeroki zakres funkcji i możliwości. Niektóre oferują wysoką wydajności, jakość obrazu oraz niezawodność, podczas gdy inne pomagają w usprawnieniu systemów w zakresie integracji ukierunkowanej na konkretne zastosowania aplikacyjne. Wsparcie dla poszczególnych funkcjonalności będzie się różnić w zależności od producenta i modelu. Jednakże wszystkie procesory wideo maja kilka istotnych funkcjonalności które pokrótce zostaną omówione poniżej.
Dedykowana magistrala wideo
Scentralizowane procesory wideo wykorzystują magistrale danych do transportu wideo z kart wejściowych do kart wyjściowych. Niektóre systemy zawierają dedykowane magistrale do tego celu, podczas gdy inne systemy wykorzystują wspólną magistrale do przesyłania zarówno wideo, jak i inną komunikację międzysystemową. Wykorzystanie dedykowanej magistrali wideo powoduje, że transfer danych wideo nie jest zakłócany przez inne działania co zapewnia większą niezawodność, minimalizuje zacinanie się obrazu tzw. „dropy” przy odtwarzaniu i sprawia, że procesor reaguje na polecenia użytkownika w czasie rzeczywistym.
Skalowalność
Niektórzy użytkownicy wymagają aby była możliwość dodania większej ilości kanałów wejściowych lub wyjściowych. Czy to w fazie instalacyjnej czy jako upgrade urządzenia. Tutaj niektóre procesory są łatwo rozszerzalne, niektóre mają stałą konfigurację i nie mogą zostać modyfikowane po opuszczeniu fabryki. Inne z kolei mogą być aktualizowane, ale dokonanie zmian w konfiguracji sprzętu wymaga wsparcia od producenta. . Rozszerzenia takie obywają się szczególnie łatwo w systemach rozproszonych ale również w scentralizowanych procesorach wideo, który akceptują źródła przesyłane strumieniowo przez sieć. Wtedy ilość wejść czy wyjść mogą być rozszerzona potencjalnie w górę do setek źródeł.
Funkcje redundancji i dostępności
Dla procesorów wideo używanych w środowiskach o znaczeniu krytycznym lub parujących w trybie 24/7, redundancja i możliwość wymiany elementów na gorąco tzw. „hot-swap” jest fundamentalna. Redundantne, wymienialne na gorąco zasilacze pozwalają pracować procesorom bez konieczności ich wyłączania w czasie awarii. A możliwość wymiany komponentów tj. np. karty wejść lub wyjść bez konieczności zdejmowania obudowy procesora czy wykręcania go ze stelaża, co zminimalizuje czas przestoju.
Przechowywanie danych
W przypadku komputerów, dyski twarde są jednym z pierwszych punktów awarii. Procesory wideo z dyskami twardymi mogą stać się bezużyteczne jeśli wystąpi taka awaria. Aby zredukować to ryzyko, procesory wideo używają macierzy RAID lub wymiennych półprzewodnikowych dysków SSD do obsługi ich systemów operacyjnych a nie pojedynczych dysków. Wymienne dyski SSD praktycznie eliminują możliwość awarii oraz dodatkowo korzystnie wpływają na skrócenie czasu rozruchu.
Jakość Upscaling’u i Downscaling’u
W procesorach wideo utrzymanie jakości obrazu ma kluczowe znaczenie. Często wyświetlane obrazy w dużych formatach i o wysokiej rozdzielczości, trzeba zmieścić w mniejszych oknach lub wręcz w „miniaturkach”. W zależności od możliwości i jakości przetwarzania obrazu, operacja skalowania źródła w górę lub w dół z rodzimej rozdzielczości może naruszać integralność obrazu. Słabe skalowanie może produkować artefakty, które niweczą obraz i powodują że jest on nieczytelny w przypadku zastosowań wymagających krytycznych analiz. Najlepszym sposobem na ocenę wydajności skalowania danego procesora jest zobaczenie go pracującego i subiektywna ocena wyświetlanych treści.
Przetwarzanie pełnej głębi koloru
Pełna obróbka głębi kolorów jest wymagana w celu zachowania jakość 24-bitowego wideo lub złożonej grafiki bez przekłamywania kolorów. Niektóre procesory wideo redukują głębię kolorów przychodzących sygnałów źródłowych w celu zmniejszenia szerokości pasma. Chociaż pomaga to zachować wydajność procesora w czasie rzeczywistym, reprodukcja kolorów jest zaniedbywana. Taka redukcja bitu może nie być zauważalne na prostych treściach, takich jak grafiki lub ekrany danych, ale raczej na pewno będzie zauważalna w treściach wideo w wysokiej rozdzielczości czy renderowanych wizualizacjach graficznych.
Automatyczna detekcja wejścia
Przychodzące sygnały wejściowe mogą znacznie różnić się pod względem format czy rozdzielczości. Tutaj ważne jest aby procesor automatycznie identyfikował parametry i konfiguracje sygnałów wejściowych oraz żeby odbywało się to szybko i dokładnie. Powolne wykrywanie może spowodować wyświetlanie pustych okien przez dłuższy czas lub ich brak np. przy przełączaniu źródeł. Z kolei niedokładne wykrycie sygnału wejściowego może spowodować przesunięcie obrazów w poziomie lub pionowo, wyświetlanie go w niewłaściwym formacie lub z innymi zniekształceniami wizualnymi czy artefaktami. Ręczne programowanie wszystkich parametrów lub ich korygowanie np. dla każdego wejścia mogą generować tygodnie programowania co jest niedopuszczalne w przypadku podłączania nowych źródeł lub źródeł tymczasowych, takich jak laptopy.
Zarządzanie niestandardowymi sygnałami wejściowymi
Kiedy procesor wizyjny wykryje analogowy sygnał wejściowy, zwykle porównuje się go do listy znanych mu formatów i wybiera najbliższe dopasowanie, aby określić parametry sygnału. Inna technika polega na badaniu niektórych elementów sygnału takich jak np. polaryzacja, synchronizacja czy taktowanie linii i na tej podstawie określanie parametrów źródła w oparciu o standardy VESA CVT – Coordinated Video Timing lub GVT – Generalized Timing Formula. Komplikacje mogą pojawić się w przypadku niestandardowych parametrów czy formatów sygnału lub jeśli źródło zostało przeskalowane albo zmodyfikowane przez ekstendery sygnału. Obie sytuacje mogą uniemożliwić prawidłowe wykrycie sygnałów przychodzących. Aby uniknąć tego typu problemu procesor wideo powinien umożliwiać manualne dostosowanie parametrów sygnału wejściowego. Pozwala to na ręczne pobieranie próbek ze źródeł wejściowych i dostosowanie ich w celu prawidłowego wyświetlania. Niektóre procesory umożliwiają tworzenie niestandardowych profili źródłowych dla każdego wejścia, podczas gdy inne pozwalają na utworzenie niestandardowego profilu tylko raz, a następnie wykorzystanie go dla wszystkich wejść, co skraca czas konfiguracji.
Niestandardowe tryby wyjściowe
Niektóre procesory wideo pozwalają na dostosowanie rozdzielczości wyjść. Jest to przydatne, jeśli urządzenia wyświetlające systemu pracują w niestandardowych rozdzielczościach lub gdy rozdzielczość urządzenia wyświetlającego nie jest uwzględniany w tabelach trybu pracy wyjść procesora.
Kompensacja ramki
Kiedy wyświetlamy obraz za pomocą projektorów lub cube’ów projekcyjnych ułożonych obok siebie, przerwa między poszczególnymi fragmentami obrazu nie jest aż tak widoczna, jak to ma miejsce w przypadku monitorów LCD. Zazwyczaj monitory takie posiadają fizyczną ramkę wokół aktywnego obszar wyświetlania. Jeśli procesor nie ma możliwości korekcji takich obszarów, wyświetlany obraz wygląda nienaturalnie, jego elementy rozciągają się na ekranach i wydają się „skakać” pomiędzy nimi. Dobry procesor powinien zrekompensować ten efekt poprzez odcięcie niewielkiego procentu obraz, który powinien być fizycznie umieszczony za ramką.
Obsługa HDCP
Ochrona treści cyfrowych, czyli HDCP jest systemem szyfrującym szeroko stosowanym do treści dostarczanych za pomocą odtwarzaczy Blu-ray, satelit, odbiorników telewizji kablowej czy komputerów. Aby móc prawidłowo wyświetlić zaszyfrowane treści cyfrowe, wszystkie urządzenia w łańcuchu sygnałowym muszą być zgodne z HDCP. Coraz większe wykorzystanie cyfrowych źródeł wideo sprawia, że zgodność z HDCP jest niejako obligatoryjne dla procesorów wideo.
Niestandardowe tryby wyjściowe
Niektóre procesory pozwalają wyświetlać sygnały o różnych rozdzielczościach jednocześnie. Jest to przydatne miedzy innymi w systemach, które tworzone są z wyświetlaczy o różnych rozdzielczościach, np. w ścianach wideo składających się z dużych formatów głównych 1920×1080 i pomocniczych paneli o rozdzielczościach 1366×768. Jednakże, procesory ograniczone do jednego formatu wyjściowego mogą dostarczać sygnał o natywnej rozdzielczości wyświetlaczy głównych, a dla wyświetlaczy pomocniczych, sygnały wyjściowe mogą być zeskalowane tak, aby dopasować je do ich rozdzielczości natywnych.
Granice okien, Tytuły i Zegary
Funkcjonalność procesora pozwalająca na dodawanie kolorowych granic obrazów czy tekstów do okien sygnałów źródłowych może być nieoceniona w wielu aplikacjach. Kolorowy granice okna mogą oznaczać status treści w pomieszczenie dowodzenia czy kontroli, np. zielone dla danych jawne i pomarańczowe dla danych ściśle tajnych. W środowisku monitorowania ruchu drogowego, czerwona granica może pomóc wyłapać wypadek. Kolory mogą być wykorzystywane do wskazywania poziomu natężenia ruchu. Nakładany tekst pozwoli na szybsze identyfikowanie źródła sygnału w danym oknie. Również zegary wyświetlające czas dla różnych regionów czy stref czasowych mogą być generowane przez same procesory. Wszystkie te funkcjonalności pozwalają sprawniej integrować systemy i unikać konieczności stosowania zewnętrznych zegarów lub wyświetlaczy stanu.
Protokół kontroli zdalnej
Niektóre aplikacje obsługiwane przez procesor mogą wymagać do sterowania panelu dotykowego. W takich systemach, procesor musi obsługiwać i wspierać protokoły komunikacyjne tj. Ethernet lub RS-232. Zakres opcji sterowania będzie różnić się w zależności od producenta więc ważne jest, aby upewnić się, że wymagane protokoły komunikacyjne są obsługiwane.
Elastyczne rozmieszczenie źródeł
Zdolność procesora wideo do wyświetlania źródeł w oknach różni się znacznie w zależności od producenta. Niektóre procesory pozwalają na wyświetlanie tylko do czterech okien jednocześnie, podczas gdy inne procesory pozwalają na kilkadziesiąt takich okien. Możliwość wyświetlania tego samego źródła w wielu oknach lub wielu wyjść w różnych rozmiarach, może być wykorzystywana w aplikacjach dla grup roboczych w dużym pomieszczeniu. Ta funkcjonalność może nie wydawać się być parametrem oczywistym, ale warto na niego zwrócić uwagę. Im procesor daje nam większe możliwości przy rozmieszczaniu źródeł i okien, tym większą zyskujemy elastyczność w tworzeniu układy okien, które sprostają wymogom aplikacji.
Wyjście podglądowe
Niektóre organizacje wymagają, aby dodatkowa prezentacja materiału wideo była dostępna w innej części obiektu, na jednym lub dwóch ekranach lub została przesłana sieciowo do innego miejsca. Taka funkcjonalność pozwala obsłudze zobaczyć efekt końcowy, bez konieczności korzystania z dużej liczby wyświetlaczy. Niektóre procesory zapewniają wyjście podglądu obrazu wideo w obrębie swojego oprogramowania i automatycznie generują takie dane wyjściowe, które może być podłączone do dowolnego wyświetlacza. Inne procesory umożliwiają zaprogramowanie układów podglądu i podczas projektowania systemu i wyświetlanie go na dedykowanym wyjściu procesora. Metoda ta wymaga, aby procesor obsługiwał prezentacje pojedynczego wejścia na różnych wyjściach i w różnych rozmiarach. Funkcja ta nie jest wspierana przez wszystkie procesory.
Niskie opóźnienie przepustowości
Wszystkie procesory wideo wprowadzą w tor wideo w pewnym stopniu opóźnienie przepustowości, w wyniku czego przetwarzane obrazy są nieznacznie opóźnione w porównaniu do oryginalnego wejścia. Ilość opóźnienia będzie się wahać od kilku milisekund do kilkaset milisekund, w zależności od ilości wykonywanego pressingu oraz sposobu, w jaki jest on realizowany. Takie opóźnienie może mieć znikomy wpływ na prezentację dla większości aplikacji. Jednakże, w przypadku instalacji w których pokazuje się obraz z kamer na żywo może stanowić problem. Opóźnienie przepustowości większe niż 40 – 75 milisekund wprowadzi zauważalną stratę synchronizacji pomiędzy sygnałem audio i wideo z kamery. Opóźnienia większe niż 100 do 200 milisekund są niedopuszczalne dla operatorów używających myszy do pracy z komputerowym źródłem obrazu. Przy kalkulowaniu opóźnienia przepustowości, pod uwagę należy wziąć wszystkie urządzenia w torze wideo tj. np. przedłużacze, dodatkowe skalery, inne procesory czy wyświetlacze.
Żaden procesor wideo nie oferuje wszystkich funkcji i możliwości przedstawione w tym opisie. Projektując system należy skupić się na spełnieniu najbardziej krytyczne cechy i wymagań dla danej aplikacji. Należy upewnić się, że wybrany procesor spełni większość stawianych przed nim wymagań. Procesor wideo, który w ramach jednego projektu nie był faworytem może okazać się najlepszym wyborem dla następnego projektu
