Видеостена — это специальная многомониторная установка, состоящая из нескольких компьютерных мониторов , видеопроекторов или телевизоров , расположенных рядом или перекрывающихся друг с другом для формирования одного большого экрана. Типичные технологии отображения включают ЖК-панели , светодиодные матрицы Direct View , экраны смешанной проекции, лазерно-фосфорные дисплеи и кубы обратной проекции . Ранее также использовалась технология Jumbotron . Diamond Vision исторически был похож на Jumbotron тем, что они оба использовали технологию электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), но между ними имелись небольшие различия. Ранние дисплеи Diamond Vision использовали отдельные ЭЛТ с прожекторами, по одному на субпиксель. Более поздние дисплеи Diamond Vision и все Jumbotron использовали сменные модули, содержащие несколько ЭЛТ с прожекторами, по одному на субпиксель, которые имели общие соединения, общие для всех ЭЛТ в модуле; модуль подключался через один герметичный разъем. [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
Экраны, специально разработанные для использования в видеостенах, обычно имеют узкие рамки, чтобы минимизировать зазор между активными областями отображения, и изготавливаются с учетом долгосрочной эксплуатационной надежности. [9] Такие экраны часто содержат оборудование, необходимое для объединения похожих экранов вместе, а также соединения для последовательного подключения питания, видео и командных сигналов между экранами. [10] Командный сигнал может, например, включать или выключать все экраны в видеостене или калибровать яркость одного экрана после замены лампы (в проекционных экранах).
Причинами использования видеостены вместо одного большого экрана могут быть возможность настраивать макеты плиток, большая площадь экрана на единицу стоимости и большая плотность пикселей на единицу стоимости из-за экономичности производства отдельных экранов, которые необычны по форме, размеру или разрешению .
Видеостены иногда можно найти в диспетчерских , стадионах и других крупных общественных местах. Примерами служат видеостена в зоне выдачи багажа международного аэропорта Окленда , [11] где посетители должны наблюдать за дисплеем на большом расстоянии, и видеостена из 100 экранов в международном аэропорту Маккарран , которая служит рекламной площадкой для 40 миллионов пассажиров, проходящих через аэропорт ежегодно. [12] Видеостены также могут быть полезны для небольших помещений, когда посетители могут видеть экраны как вблизи, так и на расстоянии, что требует как высокой плотности пикселей, так и большого размера. Например, 100-дюймовая видеостена, расположенная в главном вестибюле библиотеки и учебного центра Лафайет, имеет достаточный размер для того, чтобы удаленный прохожий мог просматривать фотографии, а также обеспечивает близкому наблюдателю достаточное разрешение, чтобы читать о предстоящих событиях. [13]
Простые видеостены могут управляться с помощью видеокарт с несколькими мониторами , однако для более сложных схем могут потребоваться специализированные видеопроцессоры, специально разработанные для управления и работы с большими видеостенами. [9] Программная технология видеостен, использующая обычные ПК, дисплеи и сетевое оборудование, также может использоваться для развертывания видеостен. [14] [15]
Самая большая видеостена по состоянию на 2013 год была расположена на задней прямой гоночной трассы Charlotte Motor Speedway . Разработанная Panasonic , она имеет размеры 200 на 80 футов (61 на 24 м) и использует светодиодную технологию. В 2014 году Texas Motor Speedway установила еще больший экран размером 218 на 125 футов (66 на 38 м). [16]
Видеостены не ограничиваются одной единственной целью, а теперь используются в десятках различных приложений.
Контроллер видеостены (иногда называемый «процессором») — это устройство, которое разделяет единое изображение на части для отображения на отдельных экранах. Контроллеры видеостены можно разделить на группы:
Аппаратные контроллеры — это электронные устройства, созданные для определенной цели. Обычно они построены на массиве чипсетов для обработки видео и не имеют операционной системы. Преимущество использования аппаратного контроллера видеостены — высокая производительность и надежность. Недостатки включают высокую стоимость и отсутствие гибкости.
Самый простой пример контроллера видеостены — это масштабатор с одним входом и несколькими выходами. Он принимает один видеовход и разделяет изображение на части, соответствующие дисплеям на видеостене. [17]
Большинство профессиональных видеостеновых дисплеев также имеют встроенный контроллер (иногда называемый интегрированным видеоматричным процессором или сплиттером). Этот матричный сплиттер позволяет «растягивать» изображение с одного видеовхода на все дисплеи в пределах всей видеостены (обычно организованные в линейную матрицу, например, 2x2, 4x4 и т. д.). Эти типы дисплеев обычно имеют проходной выход (обычно DVI), который позволяет установщикам последовательно подключать все дисплеи и подавать на них один и тот же вход. Обычно настройка выполняется с помощью пульта дистанционного управления и экранного дисплея. Это довольно простой метод построения видеостены, но у него есть некоторые недостатки. Прежде всего, невозможно использовать полное пиксельное разрешение видеостены, поскольку разрешение не может быть больше разрешения входного сигнала. Также невозможно отображать несколько входов одновременно. [18]
Программные контроллеры ПК и видеокарт — это компьютер, работающий под управлением операционной системы (например, Windows, Linux, Mac) на ПК или сервере, оснащенном специальными графическими картами с несколькими выходами и опционально картами ввода видеозахвата. Эти контроллеры видеостен часто строятся на шасси промышленного класса из-за требований надежности диспетчерских и ситуационных центров. Хотя этот подход обычно более дорогой, преимущество программного контроллера видеостены по сравнению с аппаратным разветвителем заключается в том, что он может запускать такие приложения, как карты, клиент VoIP (для отображения IP-камер), клиенты SCADA, программное обеспечение Digital Signage, которое может напрямую использовать полное разрешение видеостены. Вот почему программные контроллеры широко используются в диспетчерских и высококлассных цифровых вывесках. [19] Производительность программного контроллера зависит как от качества графических карт, так и от программного обеспечения управления. В продаже имеется ряд графических карт с несколькими выходами. Большинство многовыходных карт общего назначения, выпускаемых AMD (технология Eyefinity), NVidia (технология Mosaic), поддерживают до 6-12 синхронизированных выходов. [ требуется ссылка ] Карты общего назначения также не имеют оптимизации для отображения нескольких видеопотоков с карт захвата. Для достижения большего количества дисплеев или высокой производительности видеовхода необходимо использовать специализированные графические карты (например, Datapath Limited, Matrox Graphics, Jupiter Systems). [20] [21] [22] [23] Контроллеры видеостен обычно поддерживают коррекцию рамки (вне рамки монитора) для исправления любой рамки со светодиодными дисплеями или наложения изображений для смешивания краев с проекторами.
Интегрированные масштабаторы видеостен часто ограничиваются матричными сетевыми макетами (например, 2x2, 3x3, 4x4 и т. д.) идентичных дисплеев. Здесь соотношение сторон остается прежним, но исходное изображение масштабируется по количеству дисплеев в матрице. Более продвинутые контроллеры позволяют создавать сетевые макеты любой конфигурации (например, 1x5, 2x8 и т. д.), где соотношение сторон видеостены может сильно отличаться от соотношения сторон отдельных дисплеев. Другие позволяют размещать дисплеи в любом месте холста, но ограничиваются портретной или альбомной ориентацией. Самые продвинутые контроллеры видеостен обеспечивают полный художественный контроль над дисплеями , позволяя создавать гетерогенную смесь различных дисплеев, а также вращать на 360 градусов любой отдельный дисплей в холсте видеостены.
Продвинутые контроллеры видеостены позволят вам выводить несколько источников на группы дисплеев в видеостене и изменять эти зоны по желанию даже во время воспроизведения в реальном времени. Более простые масштабаторы позволяют вам выводить только один источник на всю видеостену.
Некоторые контроллеры видеостен могут находиться в серверной комнате и взаимодействовать со своими «графическими картами» по сети. Такая конфигурация обеспечивает преимущества с точки зрения гибкости. Часто это достигается с помощью традиционного контроллера видеостены (с несколькими графическими картами) в серверной комнате с «отправителем», подключенным к каждому графическому выходу, и «приемником», подключенным к каждому дисплею. Эти устройства-отправители/приемники подключаются либо через кабельное расширение Cat5e/Cat6, либо через более гибкое и мощное «видео по IP», которое может быть направлено через традиционные сетевые коммутаторы. Еще более продвинутой является чисто сетевая видеостена, где серверу не требуются никакие видеокарты, и он напрямую взаимодействует по сети с приемными устройствами. [24]
Сетевые видеостены на базе Windows являются наиболее распространенными на рынке и обеспечивают гораздо лучшую функциональность. [25]
Сетевая конфигурация позволяет синхронизировать видеостены с отдельными цифровыми знаками. Это означает, что видеостены разных размеров и конфигураций, а также отдельные цифровые дисплеи могут одновременно показывать один и тот же контент, что называется «зеркалированием». [ необходима цитата ]
Прозрачные видеостены объединяют прозрачные ЖК-экраны с контроллером видеостены для отображения видео и неподвижных изображений на большой прозрачной поверхности. Прозрачные дисплеи доступны у различных компаний и широко распространены в розничной торговле и других средах, которые хотят добавить цифровую вывеску к своим витринам или в акциях магазина. Безрамочные прозрачные дисплеи можно объединить с помощью определенных контроллеров видеостены, чтобы превратить отдельные дисплеи в видеостену для покрытия значительно большей поверхности. [26]
Видеостена размером 8 на 21 фут с готовыми работами местных художников, заказанных портом Окленда