Procesory wideo pracujące w systemie scentralizowanym są oparte o jedną z dwóch podstawowych platform sprzętowych. Pracują albo jako urządzenia dedykowane, przetwarzające wideo w czasie rzeczywistym i są podobne do tradycyjnych skalarów AV, czy procesorów wielookiennych. Albo podstawę stanowi architektura komputerowa. Niektóre procesory zawierają kombinację tych dwóch platform.

W zależności od realizacji konkretnego wymagania czy aplikacji, każda platforma ma swoje zalety. Ostatecznie, najlepszy wideo procesor powinien spełniać wymagania użytkownika końcowego w zakresie dotyczących odpowiedniej ilości wejść i wyjść, a także niezawodność i oczekiwana wydajność. Idealnie byłoby, gdyby wszystkie źródła obrazu były prawidłowo wyświetlane w swoich oknach, zgodnie z ich oryginalną częstotliwością odświeżania, bez żadnych dropów, przerwań ciągłości wyświetlania obrazu lub inne widoczne artefakty wynikające z przeciążenia przy  przetwarzaniu obrazu. Co więcej, procesory wideo powinny reagować na polecenia użytkownika w czasie rzeczywistym. Każde zauważalne opóźnienie może świadczyć o tym, że zdolność przetwarzania systemu została już osiągnięta lub przekroczona. Szczególnie w trybie pracy 24/7 i aplikacji krytycznych, procesor musi zapewnić w sposób ciągły niezawodność.

1. Jako jednorodne urządzenia

Procesory wideo jako jednorodne urządzenia (scentralizowane). Zbudowane w oparciu o odpowiedni hardware z zaprojektowanym własnym kontrolerem, wyposażone w szybkie magistrale wideo oraz dedykowany systemem operacyjny są projektowane do środowisk gdzie mamy do czynienia z przewidywalnym w czasie rzeczywistym przetwarzaniem wideo, a sterowanie urządzeniem odbywa się w stabilnym środowisku pracy.

Konstrukcja

Konstrukcje urządzeń mogą mieć stałą konfigurację wejść i wyjść lub być konstrukcją klatkową na karty. Stałe procesory wejść/wyjść mają określoną liczbę wejść i wyjść, z formatami sygnału wideo ustalonymi z góry. Procesory klatkowe zapewniają elastyczność w konfiguracji systemów do obsługi szczególnych wymagań dotyczących wejścia i wyjścia w oparciu o różne wymagania projektowe. Procesory takie zwykle mają szybki czas rozruchu (krótszy niż jedna minuta), ze względu na niestandardowy system operacyjny. Na ogół są skonstruowane tak, aby udostępnić użytkownikowi wszystkie swoje możliwości tj. niezawodność, wysokiej jakości obraz. Stabilność i solidność systemu operacyjnego czynią te urządzenia idealnymi do zastosowań wymagających ciągłej pracy w trybie 24/7.

2.  Gdy podstawę stanowi architektura komputerowa

Procesory wideo na bazie komputera PC integrują komponenty, technologie i architektury opracowane do użytku w standardowych komputerach osobistych i urządzeń komputerowych. W tym płytę główną lub komputer jednopłytowy, zasilacz, PCIe – PCI Magistrala ekspresowa i dyski twarde z systemem operacyjnym Microsoft Windows lub system Linux. Platforma ta powstała w latach dziewięćdziesiątych XX wieku, jako technologia wspierająca rozwój grafiki. Wtedy dostępne stały się karty z wieloma wyjściami, dzięki czemu komputery stacjonarne mogły obsługiwać wiele ekranów. Pozwoliło  to produkować niedrogie procesory wideo oparte na technologii opracowanej dla komputerów osobistych. Dzisiaj, karty do przechwytywania danych wejściowych i karty wyjściowe opracowane do stosowania w aplikacjach wideo mogą być instalowane w gotowych, przemysłowych komputerach PC. Tego typu procesory są zdolne do wyświetlania dużego, rozszerzonego pulpitu komputera, jak również wielu źródeł w oknach. W rezultacie oferują one możliwości typowe dla komputerów PC, takie jak uruchamianie aplikacji programowych, oraz dają możliwość prezentacji sygnałów z źródeł zewnętrznych. Technologie opisane powyżej najlepiej sprawdzają się w systemach komputerowych, natomiast nie nadają się w aplikacjach z zastosowaniem pressingu w czasie rzeczywistym. Odpowiedzialna za to jest zastosowana magistrala danych PC-ie, która musi wykonywać podwójną pracę, czyli zarządzać zasobami systemu tj. procesor, pamięć masowa czy porty sieciowe oraz jednocześnie transportować wideo z kart wejściowych do wyjściowych. Procesory oparte na technologii PC znajdują zastosowanie i są „wystarczająco dobre” do prostej prezentacji wideo o standardowej rozdzielczości i statycznych danych graficznych. Jednak w środowiskach o znaczeniu krytycznym, wymagającym przetwarzania obrazów w czasie rzeczywistym i prezentacji źródła wideo wysokiej rozdzielczości, ich wydajność może nie być zadowalająca. Dodatkowym problemem może być wydłużony czas wyłączenia i rozruchu porównywalny do komputerów stacjonarnych.

fot. pexels.com

W miarę rozwoju technologii procesorów wideo na rynku wyewoluowały połączone platformy PC i dedykowanych. Konstrukcje te wykorzystują zalety każdej z platform, tj. operacyjna znajomość procesora komputerowego czy wysoka wydajność i niezawodność sprzętu procesorów dedykowanych. W porównaniu z PC oferują wyższą stabilność i wydajność typową dla standardowego urządzenia AV.

Zygmunt Łodziński

dyrektor od zadań specjalnych, czasem (tylko na początku) mało realnych

Tak ci opowie o najnowszych technologiach, że już jutro będziesz chciał je wszystkie mieć.

z.lodzinski@visioncube.pl