Do czego służą i kiedy właściwie są stosowane?
Przy projektowaniu centrów zarządzania, a w nich ścian wideo, pod uwagę bierze się dwa aspekty: przetwarzanie sygnału wideo oraz technologie wyświetlania. Dla aplikacji, które wymagają jedynie powiększenia jednego obrazu na całej powierzchni ściany, wyświetlacze z wbudowanym silnikiem graficznym mogą same przeskalować obraz i wyświetlić go na całej tafli ściany. Ale kiedy tylko pojawi się potrzeba przedstawienia wielu obrazów w oknach na całej ścianie, wymagane będzie zastosowanie procesora wideo.
Z definicji procesory graficzne to jednostki o architekturze wejścia, wyjścia i wyspecjalizowanego przetwarzania sygnałów w środku. Pierwotnie procesory konstruowano jako jednostki wyposażone w karty wejściowe i wyjściowe oraz wewnętrzną magistralę do obsługi transferu sygnału. Obecnie pressing wideo jest również dostępny jako system modułowy, w którym przetwarzanie sygnału jest rozproszone lub dzielone między nimi. Występują również rozwiązania hybrydowe łączące elementy tych dwóch architektur.
Na co zwrócić uwagę przy doborze?
Odpowiedni dobór architektury procesora wideo to pierwszy ważny aspekt projektowy. Biorąc pod uwagę jego aplikacje, jak i środowisko pracy, istnieje kilka ważnych aspektów, które należy wziąć pod uwagę. Wszystkie wynikają ze szczegółowej analizy wymagań stawianych przez użytkownika końcowego i są to:
- Ilość źródeł wejściowych
- Lokalizacje źródeł wejściowych, czy to lokalnych, czy rozproszony w całym obiekcie, albo jedno i drugie
- Liczba wyświetlaczy w ścianie wideo
- Ewentualna potrzeba skalowalności panelu wideo, dzięki czemu z czasem może on zostać rozszerzony o nowe źródła lub dodatkowe wyświetlacze bez wymiany procesora
- Ilość dostępnego miejsca i lokalizacja dla sprzętu AV, w tym na procesor wideo
Można zdefiniować trzy typy architektury procesorów wideo:
Scentralizowane procesory wideo, z wejściowymi i wyjściowymi sygnałami obsługiwanymi w ramach jednej jednostki; są idealne do zastosowań w których źródła i wyświetlacze znajdują się relatywnie blisko procesora wideo. Tego typu scentralizowane procesory wideo dostępne są w wielu różnych rozmiarach i formatach, od kilku do kilkudziesięciu wejść i wyjść. Niektóre z nich posiadają stałe konfiguracje wejść i wyjść i mieszczą się w obudowach 2U lub 3U. Inne modele, takie jak konstrukcje „klatkowe” mogą być obsadzone różnymi typami kart wejść i wyjść, które mogą różnić się w zależności od źródła i wykorzystywanych typów wyświetlaczy. Systemy te są zazwyczaj dostosowane i skonfigurowane fabrycznie i budowane na zamówienie. Zazwyczaj mają od 8 do 16 miejsc na karty (zdążają się też większe). W zależności od modelu procesory „klatkowe” zazwyczaj wahają się od 4U do 8U wysokości. Procesory takie zapewniają duża elastyczność i skalowalność, zwłaszcza w przypadku konfiguracji nadmiarowej czyli z pozostawionymi pustymi slotami na karty. Dzięki temu z czasem i w razie potrzeby można zmodernizować procesor o dodatkowe wejścia lub wyjścia. Inną pozytywną funkcjonalnością tych konstrukcji jest możliwość wymiany kart w celach serwisowych lub modernizacja w przypadku zmiany formatu. Scentralizowany procesor wideo jest zainstalowany, skonfigurowany i serwisowany w jednym miejscu, jako jedna spójna jednostka. To sprawia, że procesor jest potencjalnie łatwiejszy do utrzymania i zarządzania niż w przypadku procesorów o rozproszonej architekturze.
Procesory rozproszone w swojej architekturze przetwarzania wideo, dzielą pracę pomiędzy kilka urządzeń zwanych modułami. Można zdefiniować dwie popularne formy dystrybucji i przetwarzania obrazu wideo w systemach rozproszonych. Pierwsza tzw. Dystrybucja Matrix-Switcher, gdzie każdy z wyświetlaczy w ścianie wideo jest zasilany przez oddalony moduł. Do dystrybucji sygnałów służy krosownica, switch zasilający moduły w sygnały wejściowe. Krosownica, switch i moduły działają razem jako jeden spójny system przetwarzania, kontrolowany przez komputer PC lub system sterowania przez Ethernet. Drugi przypadek tzw. Dystrybucja sieciowa, gdzie moduły wejściowe konwertują sygnały wideo na stream’y tak, aby mogły być one dystrybuowane poprzez sieć LAN. Stream’y te odbierane są i procesowane poprzez moduły wyjściowe tak aby można je podać na wyświetlacze ściany wideo. Również w tym przypadku do zarządzania takim processingiem i wszystkimi jego elementami używany jest komputer PC lub system sterowania. Rozproszona architektura przetwarzania obrazów wideo ma pewne zalety, w tym np. skalowalność. System wideo może być łatwo rozbudowywany o dodatkowe wyświetlacze lub nowe źródła poprzez dodanie odpowiednich modułów do systemu. Rozproszony system przetwarzania obrazu wideo z sieciowymi modułami jest idealny do instalacji gdzie źródła, wejścia nie są zlokalizowane w niewielkiej odległości od szafy rakowej na sprzęt AV, ale raczej znajdują się w większej odległości lub nawet innym budynku. Dodatkowo, takie procesory pozwalają zmniejszyć zapotrzebowanie na miejsce w stelażu AV, gdyż moduły są zlokalizowane przy źródłach lub wyświetlaczach. Istnieją również rozwiązania, w których funkcjonalności modułów do przetwarzania wideo są wbudowane w samych wyświetlaczach, jako funkcja, albo jako karta przetwarzania. Mogą one odbierać sygnały źródłowe poprzez sieć od modułów wejściowych źródeł, lub bezpośrednio lokalnie z krosownicy ze źródeł podłączonych do wejść.
Konstrukcje Hybrydowe procesorów video. Niektóre systemy przetwarzania obrazu łączą w sobie przetwarzanie scentralizowane i rozproszone. Systemy takie pozwalają na podłączenie źródeł do modułów wejściowych i przesyłanie sygnałów po sieci do scentralizowanego procesora wideo. Systemy takie stosuje się w przypadkach gdy niektóre ze źródeł są zdalne, czyli znacznie oddalone od procesora a inne znajdują się blisko- lokalnie.
Scentralizowane procesory wideo mogą być rozszerzone poprzez podłączenie do modułów zewnętrznych z dodatkowymi wejściami bądź wyjściami lub poprzez połącznie kaskadowe procesorów, współpracujących ze sobą jako jeden procesor. Takie rozwiązanie przypomina wtedy processing rozproszony, w którym sygnał i obciążenia przetwarzania sygnałów są podzielone między jednostki.
