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一款成熟的網絡分布式系統是如何煉成的?

—— 威創“易控”網絡分布式系統分析

2022-11-03 《InfoAV China》編輯部


網絡分布式系統近幾年在控制室市場快速發展,主要得益于三個方面的優勢:

一,彈性擴容。網絡分布式系統主要由節點機及網線構成,擴容僅需增加節點機及網線,規避了集中式系統擴容因卡槽數量不夠而更換主機,帶來成本大幅上升的弊端。

二,互聯互通。只要網絡通達,網絡分布式系統就能實現跨地域、跨層級、跨系統的互聯互通,資源共享。

三,便捷高效。網絡分布式系統一般都具備坐席功能,一個人、一套鍵鼠、幾個顯示器就能輕松管控多個信號或業務系統,高效又便捷。

可以說,分布式系統近幾年大行其道,跟這幾方面優勢是密不可分的。除此之外,主流的分布式系統還通過諸多獨特、強大、實用的功能設計,為控制室用戶帶來了更多的使用價值。

一款成熟的網絡分布式系統是如何煉成的?

其中,威創“易控”網絡分布式系統作為一款成熟的分布式架構,無論是高性能、高可靠性、高便利性的設計,還是其作為高分可視化應用的平臺管控模式,以及獨特的萬顯“OneFrame”應用,在一眾分布式系統中都極具優勢,已在軌道交通、能源、智慧工廠、軍警等眾多領域廣泛應用,經受住了考驗。

 

高性能設計

“易控”網絡分布式系統的高性能設計主要體現在三個方面:

1、低帶寬4K@60——化解超清畫質、高流暢度與帶寬矛盾

我們知道,分辨率越高,圖像越清晰;幀率越大,畫面越流暢,二者是影響視頻畫面質量的重要因素。目前,4K@60已成為業內公認的高端網絡分布式系統的關鍵指標。

但追求分辨率、幀率的同時,帶寬的壓力也越大。這使絕大部分品牌的4K@60網絡分布式系統往往需要上千兆的帶寬,采用萬兆交換機互聯,系統只能運行在局域網、專網環境中,網絡連接成本高,使用場景大大受限。“易控”網絡分布式系統采用獨特的編解碼技術,解決了圖像質量與圖像傳輸帶寬這一對技術矛盾,運行帶寬只有30M左右,運行場景幾乎不受限制,用戶的使用價值大幅提升。

 

2、4:4:4最高取樣,色彩細膩的高品質圖像

在視覺上,視頻信號會分解為亮度和色度兩個信號元素。色彩取樣方式是指從4個像素區域中(2個垂直像素和2個水平像素)分別使用多少像素來記錄亮度和色差信息的分配方式,業內共用4:4:4、4:2:2、4:2:0三種色彩取樣方式。

4:4:4是全帶寬與全色度最高采樣錄制與輸出標準,其帶寬與色域范圍都比4:2:2、4:2:0存在質的提升。

一款成熟的網絡分布式系統是如何煉成的?

“易控”網絡分布式系統采用4:4:4色彩取樣方式,無損還原圖像質量,細微之處洞察秋毫,能滿足化工企業、電力、軌道交通等行業用戶對圖像細節的嚴苛使用需求。

 

3、低延時,端到端猶如直達

延時是所有網絡分布式系統都繞不過去的關鍵指標,早些年網絡分布式系統之所以很少應用,就是因為端到端通過編解碼、傳輸等環節延時太大。正常情況下,延時大于60毫秒時,鼠標的頓挫感就較為明顯;延時小于34毫秒時,鼠標就很流暢,使用體驗就很好。

“易控”網絡分布式系統在4K@60下的延時依然可以小于17毫秒,響應及時、流暢,鍵鼠體驗猶如在本地。

可以說,“易控”網絡分布式系統實現了超低帶寬應用、超低延時使用的技術特性,在畫質、內容、網絡時鐘三個層面給使用者極高的實時同步性能體驗。

 

高可靠性設計

一款成熟的網絡分布式系統是如何煉成的?

Frost & Sullivan咨詢公司針對“影響用戶視訊系統應用的主要因素”進行了調研,在用戶關注的主要指標中,“產品穩定性/性能”排名第一。而高可靠性是系統持續穩定運行的重要保證。

為滿足控制室市場用戶對可靠性方面的嚴格要求,“易控”網絡分布式系統做了如下三個方面的優化設計:

1、去中心化設計,保障系統整體運行

威創“易控”網絡分布式系統采用去中心化設計,節點機之間以網狀結構彼此相連,節點數據互相備份。一個節點機發生故障,只會影響其所對應的一部分顯示區域,其他區域的顯示不受影響,這種設計可以把節點機故障所帶來的影響降到最低。

一款成熟的網絡分布式系統是如何煉成的?

 

2,免配置,智能自動恢復

在實際項目中,廠家一般都會給用戶配備一定數量的備用節點機。“易控”網絡分布式系統的節點機支持熱拔插功能,當發生節點機故障時,以備用節點機替換即可,系統會在40秒左右自動完成配置、自動恢復,無需人工干預。

 

3、POE供電,一線兩用多重保障

“易控”網絡分布式系統的節點機除電源供電外,還具備網線供電功能,當電源發生故障時,網線依然能夠提供電源,系統不受影響。雙供電設計,系統的可靠性進一步提升。

值得一提的是,威創作為業內少有的一家集顯示、傳控、應用和服務一體的控制室解決方案廠商,“易控”網絡分布式系統能與威創顯控系統其他產品深度融合,中間對接環接少,兼容性好,更進一度提高了系統整體的可靠性,確保了系統能夠長期安全穩定運行。

 

高便利性設計

為了讓用戶操作更簡便,使用體驗更佳,“易控”網絡分布式系統在便利性方面作了如下四個方面的優化設計:

1、大屏直控

“易控”網絡分布式系統的大屏直控功能可以讓操作人員一鍵將大屏上的內容“拖”到面前的顯示器上,通過無極縮放清晰查看細節,并用鼠標輕松操控。

一款成熟的網絡分布式系統是如何煉成的?

 

2、坐席協助

“易控”網絡分布式系統實現坐席多方便捷交互協作,操作非常友好。

首先,其為坐席之間提供了文字、語音、視頻等多種通訊方式,便于坐席之間的溝通、協調;其次,為信號的推送共享設置了“鍵鼠權限”、“強制推送”等不同權限選項,這在應急指揮等場景下,具有非常實用的功能。

 

3、翻頁筆控制

該功能主要應用在演示匯報場景中,是應項目客戶需求而開發。該功能允許用戶將事先設置好的多個演示模式按順序穿插在對應的PPT頁面之后,演示匯報時通過翻頁筆在PPT播放模式與演示模式之間按來回切換,一個人+一支翻頁筆就可以輕松搞定整場演示匯報。

 

4,可視化運維

“易控”網絡分布式系統可自動生成系統配置拓撲圖,以圖形可視化的形式直觀呈現系統中各個設備的運行狀況。當出現異常時,告警信息會以顏色、聲音自動彈出,提醒異常情況并告知故障位置,非常直觀。

 

實際上,實現以上功能,需要大屏、傳輸、控制、可視化與其他周邊設備間深度融合,以及對用戶使用習慣和業務的深刻理解。

在這方面,威創自主可控的顯、控、用產品與技術深度一體化研發的優勢進一步體現出來,實現了系統的高便利性。

 

高分可視化應用平臺管控

新一代智能指揮控制中心在多維大數據匯聚、超高分辨率顯示、多屏多端互聯互通等運行環境下,對可視化顯示和控制的要求越來越高。但傳統的可視化管理方式存在諸多問題,如:超高分辨率圖像不能在單個本地顯示器上顯示,高分應用操作和演示非常不方便等。

威創將自主可控的可視化應用和坐席系統等進行深度融合,提出新一代智能指揮控制中心高分可視化應用與傳控系統結合方案,有效解決了上述問題,僅使用普通的坐席就能對大屏高分應用進行管理。

一款成熟的網絡分布式系統是如何煉成的?

對于高分可視化應用與傳控系統結合,威創給出了最經濟、最適用、最好用的解決方案。

實現坐席直控高分大屏的同時,大幅度減少了資源的浪費,緊緊圍繞國家節能減排、碳達峰、碳中和的國家戰略,做到運作效率最高、可視化效果最優、維護成本最低。

 

萬顯“OneFrame”應用

超高分可視化為用戶的運營和管理帶來了前所未有的便利,被廣泛應用于業務綜合監測、指揮調度、業務匯報等場合。但隨著用戶融入的數據成倍增長、業務系統間的協調需要更加靈便、監控圖像分辨率越來越高等技術與業務的發展,傳統的可視化實現方式開始暴露出諸多問題,比如:開發周期長、投資大、維護難、信號圖層占用多、開窗資源受限等。

威創將自主可控的可視化應用、萬顯軟件等進行深度融合,推出獨有的多應用“OneFrame” 引擎顯示技術,實時將數十個WEB頁在一臺高分桌面同步開窗顯示,達到單一高分應用的同步切換效果,多個場景間切換時間小于1S;不用重新開發頁面,利用用戶可視化監視、BI系統、大數據展示系統等海量頁面組合成高分場景展示,具有顯示效果好,場景制作快,投入成本低的優勢;網頁URL直接訪問,智能動態分辨率,靈活布局,一鍵調用,無需增加硬件來增加畫面數量,減少硬件成本,無接入頁面數量限制。為新一代智能指揮控制中心的高分可視化應用與傳控系統的有效結合提供了綜合解決方案。

一款成熟的網絡分布式系統是如何煉成的?

 

威創萬顯“OneFrame”的應用有效破解了當前控制室高分可視化顯示的行業技術難題,解決了“可視化定制開發效果好,但成本高不易維護;多信號拼接數據維護相對靈活,但難以同步、占用資源多;抓屏模式節省資源,但管理繁瑣、畫面質量受影響”的矛盾

萬顯“OneFrame”既最大化汲取了其他方案的優勢與經驗,又避免了其他方案難以克服的問題,走出了一條新的技術路線,是新一代智能指揮控制中心傳控系統與高分可視化應用結合的典范。

威創 分布式 易控 4K@60 4:4:4 低延時 去中心化 POE 坐席 指揮調度 可視化 萬顯 OneFrame

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