Видеостена — это специальная установка с несколькими мониторами , состоящая из нескольких компьютерных мониторов , видеопроекторов или телевизоров, расположенных рядом или перекрывающихся друг с другом, чтобы сформировать один большой экран. Типичные технологии отображения включают ЖК-панели , светодиодные матрицы прямого просмотра , смешанные проекционные экраны, лазерно-люминофорные дисплеи и кубы обратной проекции . Ранее также использовалась технология Jumbotron . Diamond Vision исторически был похож на Jumbotron тем, что оба они использовали технологию электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), но с небольшими различиями между ними. В ранних дисплеях Diamond Vision использовались отдельные ЭЛТ-пушки, по одному на субпиксель. Более поздние дисплеи Diamond Vision и все Jumbotrons использовали заменяемые в полевых условиях модули, содержащие несколько ЭЛТ-пистолетов каждый, по одному на субпиксель, которые имели общие соединения для всех ЭЛТ в модуле; модуль подключался через один защищенный от атмосферных воздействий 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 созданы с учетом долговечности. [9] Такие экраны часто содержат оборудование, необходимое для объединения одинаковых 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 видеостены или калибровать яркость одного экрана после замены лампы (в проекционных экранах).
Причины использования видеостены вместо одного большого экрана могут включать в себя возможность настраивать расположение плиток, большую площадь экрана на единицу стоимости и большую плотность пикселей на единицу стоимости из-за экономичности производства отдельных экранов необычной формы. размер или разрешение .
Видеостены иногда встречаются в диспетчерских , на стадионах и в других крупных общественных местах. Примеры включают видеостену в зоне выдачи багажа в международном аэропорту Окленда [11] , где посетители должны наблюдать за дисплеем на больших расстояниях, и видеостену на 100 экранов в международном аэропорту Маккаран , которая служит рекламной платформой для 40 миллионов проходящих мимо пассажиров. через аэропорт ежегодно. [12] Видеостены также могут принести пользу небольшим помещениям, когда посетители могут просматривать экраны как вблизи, так и на расстоянии, что требует соответственно высокой плотности пикселей и большого размера. Например, 100-дюймовая видеостена, расположенная в главном вестибюле библиотеки и учебного центра Лафайета, имеет достаточный размер, чтобы удаленный прохожий мог просматривать фотографии, а также обеспечивает достаточное разрешение для ближайшего наблюдателя, чтобы прочитать о предстоящих событиях. [13]
Простые видеостены могут управляться видеокартами с несколькими мониторами , однако для более сложных систем могут потребоваться специализированные видеопроцессоры, специально разработанные для управления большими видеостенами и управления ими. [9] Программная технология видеостен, в которой используются 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 заднем участке автодрома Charlotte Motor Speedway . Разработанный Panasonic , он имеет размеры 200 на 80 футов (61 на 24 м) и использует светодиодную технологию. В 2014 году на автодроме Техас Мотор Спидвей был установлен еще больший экран размером 218 на 125 футов (66 на 38 м). [16]
Видеостены не ограничиваются одной целью, а теперь используются в десятках различных приложений.
Контроллер видеостены (иногда называемый «процессором») — это устройство, которое разбивает одно изображение на части для отображения на отдельных экранах. Контроллеры видеостен можно разделить на группы:
Аппаратные контроллеры — это электронные устройства, созданные для конкретной цели. Обычно они построены на наборе микросхем обработки видео и не имеют операционной системы. Преимуществом использования аппаратного контроллера видеостены является высокая производительность и надежность. К недостаткам можно отнести высокую стоимость и отсутствие гибкости.
Самый простой пример контроллера видеостены — скалер с одним входом и несколькими выходами. Он принимает один видеовход и разбивает изображение на части, соответствующие дисплеям на видеостене. [17]
Большинство профессиональных дисплеев для видеостен также имеют встроенный контроллер (иногда называемый интегрированным видеоматричным процессором или сплиттером). Этот матричный разделитель позволяет «растягивать» изображение с одного видеовхода на все дисплеи внутри всей видеостены (обычно расположенной в виде линейной матрицы, 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 осуществляется с помощью пульта дистанционного управления и экранного дисплея. Это довольно простой способ построить видеостену, но у него есть некоторые недостатки. Прежде всего, невозможно использовать полное разрешение видеостены, поскольку оно не может быть больше разрешения входного сигнала. Также невозможно отображать несколько входов одновременно. [18]
Программные контроллеры ПК и видеокарты — это компьютер под управлением операционной системы (например, Windows, Linux, Mac) на ПК или сервере, оснащенный специальными графическими картами с несколькими выходами и, опционально, картами ввода видеозахвата. Эти контроллеры видеостен часто строятся на шасси промышленного класса из-за требований к надежности диспетчерских и ситуационных центров. Хотя этот подход обычно более дорогой, преимущество программного контроллера видеостены перед аппаратным сплиттером 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 качества управляющего программного обеспечения. В продаже имеется несколько графических карт с несколькими головками (с несколькими выходами). Большинство карт общего назначения с несколькими выходами производства AMD (технология Eyefinity), NVidia (технология Mosaic) поддерживают до 6–12 выходов с внешней синхронизацией. [ нужна цитата ] 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 коррекции любой рамки на светодиодных дисплеях или перекрытия изображений для сглаживания краев при использовании проекторов.
Интегрированные устройства масштабирования видеостен часто ограничиваются расположением матричной сетки (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 использовать сетку любой конфигурации (например, 1x5, 2x8 и т. д.), при которой соотношение сторон видеостены может сильно отличаться от соотношения сторон отдельных дисплеев. Другие позволяют размещать дисплеи в любом месте холста, но ограничены книжной или альбомной ориентацией. Самые совершенные контроллеры видеостен обеспечивают полный художественный контроль над дисплеями , обеспечивая гетерогенное сочетание различных дисплеев, а также поворот на 360 градусов под разными углами любого отдельного дисплея на холсте видеостены.
Усовершенствованные контроллеры видеостен позволят вам выводить несколько источников на группы дисплеев внутри видеостены и изменять эти зоны по своему желанию даже во время воспроизведения в реальном времени. Более простые скалеры позволяют выводить только один источник на всю видеостену.
Некоторые контроллеры видеостен могут находиться в серверной комнате и обмениваться данными со своими «видеокартами» по сети. Эта конфигурация обеспечивает преимущества с точки зрения гибкости. Часто это достигается с помощью традиционного контроллера видеостены (с несколькими видеокартами) в серверной комнате с устройством «отправителя», подключенным к каждому графическому выходу, и «приемником», подключенным к каждому дисплею. Эти устройства-отправители/получатели подключаются либо через удлинитель кабеля Cat5e/Cat6, либо через более гибкий и мощный протокол «видео по IP», который можно маршрутизировать через традиционные сетевые коммутаторы. Еще более продвинутой является чисто сетевая видеостена, в которой серверу не требуются видеокарты, и он напрямую обменивается данными по сети с принимающими устройствами. [24]
Сетевые видеостены на базе Windows являются наиболее распространенными на рынке и обеспечивают гораздо лучшую функциональность. [25]
Конфигурация сети позволяет синхронизировать видеостены с отдельными цифровыми вывесками. Это означает, что видеостены разных размеров и конфигураций, а также отдельные цифровые дисплеи могут одновременно отображать один и тот же контент, что называется «зеркалированием». [ нужна цитата ]
Прозрачные видеостены сочетают прозрачные ЖК-экраны с контроллером видеостены для отображения видео и неподвижных изображений на большой прозрачной поверхности. Прозрачные дисплеи доступны от различных компаний и широко распространены в розничной торговле и других средах, где требуется добавить цифровые вывески на витрины или рекламные акции в магазинах. Прозрачные дисплеи без рамки можно комбинировать с помощью определенных контроллеров видеостен, чтобы превратить отдельные дисплеи в видеостену, охватывающую значительно большую поверхность. [26]
Видеостена размером 8 на 21 фут с готовыми работами местных художников по заказу порта Окленда.