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大视电子的主动立体融合方案
2016-06-27

大视电子的主动立体融合方案

大视电子的硬件融合设备在系统架构设计上一开始就考率了超高带宽输入及内部高速信号处理,以下特点是其能很好地支持主动立体融合的关键所在:
 
◆ 支持双链DVI或Displayport接口,融合设备能接入高达330MHz像素速率的图像数据。
◆内部的高速处理逻辑能进行高达24Gbps的数据运算,对应于RGB色域的处理能力为1Gpixel/s,整个通路上无需色域转换,最大程度地保证了图像的原始色彩。
◆ 硬件全同步数字架构设计,输出通道之间的画面同步是这种架构与生俱来的能力,这对主动立体信号的显示是至关重要的。
◆ 内置硬件几何校正功能,能处理梯形、桶形、枕形或异性失真,十分方便于画面对齐或者弧面投影的校正。
 
下面将详细介绍采用大视电子的主动立体融合设备的各种解决方案。
 

1  单服务器多通道高分辨率主动立体方案

支持这些分辨率下120Hz主动立体的投影机目前有奥图玛,丽讯,DP和夏普等厂商。配合大视电子的MPGA20X可以完美实现2~4通道的高清主动立体融合投影,PC的输出画面分辨率可以是3328x800 120Hz(三通道1280X800)或者1792x1408 120Hz (四通道1024x768排列成2x2网格)。非常适合中高端需求的应用场合。下图为一个典型应用案例。
 


 
图 1  典型主动立体边缘融合解决方案
(3x1024x768 或 3x 1280x720 或3x1280x800 120Hz)
 
图中,PC显卡输出的分辨率为3328x800 120Hz (三个1280x800-120Hz,融合带叠加部分为2 x256像素),其有效像素速率可以按如下公式计算:
       F = Hact *Vact * Vr
其中 Hact是水平有效像素,Vact是垂直有效行数,Vr是刷新频率
代入上述公式,3328x800 120Hz的有效像素速率是
F = 3328x800x120=318.72MHz
 
大视电子的MPGA20X主动立体融合设备输入像素信号最高频率可为330MHz,加上行场消隐的开销,3328x800-120Hz的信号可以轻松支持。
 
由于330MHz是显卡的一个双链DVI或Displayport支持的最高像素速率,因此根据上述公式可以得到大视电子融合设备支持的单口输入多通道输出之主动立体融合分辨率,如下表所示。
 
单通道投影机分辨率
通道数
输入分辨率
投影机分布
1024x768 120Hz
2~4
330MHz
横向,纵向或者2x2网格
1280x720 120Hz
2~3
330MHz
横向或纵向
1280x800 120Hz
2~3
330MHz
横向或纵向
 

2  单服务器多通道超高分辨率主动立体融合方案

这种方案必须选用支持1400x1050 120Hz或者1920X1080 120Hz的投影机,目前市面上生产该类投影机有DP、巴可、科视及PD等厂商。
单通道1400x1050 120Hz的有效像素速率为176.4MHz,而1920x1080 120Hz的有效像素速率为248.832MHz,两台以上的融合拼接对输入分辨率的有效像素要求都超过了330MHz,那么如此高的分辨率如何实现主动立体边缘融合和几何校正呢?目前现有的一些高端主动立体投影机内部都集成了PA功能(被动转主动),支持双60Hz通道的输入(分别为左右眼通道),可以将双路被动立体信号转换为120Hz主动立体信号。因此,一个很自然的解决方案是如下图所示的输入多路被动立体信号给这类投影机实现主动融合。

 

 
 
上述方案对融合机同样提出了严格的要求,首先融合机内部的处理速度必须足够高,达到全带宽无损处理。有些融合设备由于内部硬件速度的限制,在信号处理时往往采用先降帧再倍帧的方式,输入输出虽然同是60Hz,但是内部实际上是在较低的刷新率,例如30Hz上处理的,这样处理的结果会导致最终PA转换后的主动立体的信号帧序错乱,根本无法与主动立体眼镜同步。其次是每个输出通道之间必须并行处理,保持同步输出,否则融合后的整体画面会出现闪烁、图像撕裂等情况。
       大视电子的融合设备得益于其先进的硬件架构设计,在内部处理速度及输出同步指标上都能满足这类应用的需求。下图是一个采用大视电子设备进行四通道主动立体融合的方案。

 

 
 
 
 
该方案中用户需要同时支持Nvidia 3D  Vision及点对点的高清主动立体融合。方案选择了Nvidia 的专业显卡 Quadro 5000/6000或FX5800,该显卡支持Mosaic拼接且可在输出之间产生叠加带。采用两块Quadro显卡最多可以支持4路1920x1080/1920x1200 120Hz 的输出,通过大视电子的MA2P202 主被动转换模块转为两路60Hz被动立体信号,再到两个MG210 作边缘融合及几何校正,最终输入到投影机的双输入接口完成多通道主动立体信号的复原。
该方案的优点是利用了一台服务器完成内容的播放,无需复杂而繁琐的同步,而且融合与几何校正都由硬件设备同步完成,服务器可专注于内容的设计与播放,大大降低了系统的复杂度。
对于希望用单服务器支持更多通道的应用,也可以选择Nvidia 专业的图形工作站PLEX D2 系列,最多可支持单服务器8通道1920x1200 120Hz的边缘融合。该方案可满足大部分的高端及超高端应用需求。

3  分布式多服务器多通道主动立体融合方案

对于复杂的内容播放,往往需要多台服务器来完成,这时候需要采用分布式多通道主动立体边缘融合解决方案,对于普通的1024x768/1280x720/1280x800 120Hz的投影机,可以直接使用多台服务器一对一输出到多个MG210边缘融合及几何校正模块,配合同步卡,可完成多通道的主动立体的边缘融合。如果是多通道1400x1050/1920x1080/1920x1200 120Hz分辨率,则可以使用下图的形式进行配置。
 
 

四、 结论

通过上面的分析及方案介绍,我们可以清楚地了解到构建多通道主动立体边缘融合系统的关键技术及优选方案。目前计算机显卡的性能和带宽已经远远超过了普通高清1920x1080P的带宽要求,在计算机领域内,比1920x1080P更高的超高清分辨率已经可做到4Kx2K或更高,融合机输入的分辨率必须要能接受这类超高清信号才能保证多通道融合的效果,这样的投影融合才有实际意义。按照视频标准电子协会VESA的相关规范定义,只有能够支持330MHz像素速率输入的融合机,才能够充分利用显卡的输出性能,完美地支持多通道立体投影融合。
 
更多详细资料可以访问大视电子公司的网站 www.mviewtech.com,及下面演示链接。
 
  大视电子纯硬件边缘融合产品视频展示
 大视电子纯硬件主动立体边缘融合产品视频展示
 大视电子MVD206多屏宝(六屏宝)产品演示
 
关于大视电子
上海大视电子科技有限公司(Mviewtech)是一家专注于超高清实时图像处理及传输的创新型高科技公司,在多通道普通投影融合、主动立体投影融合、被动立体投影融合、主动立体转被动立体投影融合、多屏显示设备(多屏宝,三屏宝,四屏宝,五屏宝和六屏宝)以及主被动立体转换设备领域推出了一系列的产品。公司研发团队在视频接口、图像的硬件高速处理等方面具有非常丰富的经验,具备从芯片级到系统级的核心研发能力,公司旗下的产品全部具有自主知识产权,拥有多项核心专利,公司本着创新进取的专业精神致力于将突破性的技术方案不断引入到变化的市场环境中。

  凭借领先的技术优势和锐意进取的创新精神,大视电子推出了多款震撼业内的高性能产品,公司目前的产品主要包括多屏扩展系列和多通道边缘融合两大系列。得益于产品架构设计上的先进性和灵活性,大视电子的多屏扩展系列和多通道边缘融合产品已广泛运用于国内外工程、企业、教育、仿真研究及个人用户市场,在众多用户案例中表现出的超高性能、高灵活易用性、高可靠性和极强的环境适应性得到了一致好评。
  
大视电子将继续以创新研发为主导,努力将最先进的科学技术运用到专业视频产品的设计中。本公司的产品同时也提供工程定制解决方案,满足不同用户的特殊需求。做最专业的解决方案供应商一直是大视人不断努力的追求。
 
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