在控制室環(huán)境中，例如指揮控制中心和應(yīng)急指揮中心，往往需要將大型的、種類繁多的設(shè)備以及數(shù)量龐大的信號源和顯示設(shè)備聯(lián)系在一起，因此必然會用到復(fù)雜的A/V系統(tǒng)。這一環(huán)境中的A/V系統(tǒng)，必須能夠經(jīng)受住控制室運(yùn)營過程中苛刻要求的考驗，還要持續(xù)滿足完成關(guān)鍵任務(wù)的需要。因此，應(yīng)用于控制室A/V系統(tǒng)的產(chǎn)品需滿足如下特點：
1、性能——以完美的像素級的精確度和最短的響應(yīng)時間，將高質(zhì)量的圖像和高清視頻傳輸至每一個顯示設(shè)備。
2、可靠性——具有在苛刻的、重負(fù)荷狀態(tài)下，實現(xiàn)一周7天，一天24小時的正常運(yùn)行的能力。
3、升級能力——產(chǎn)品需要具備可在現(xiàn)場進(jìn)行擴(kuò)展和升級的能力，以適應(yīng)未來系統(tǒng)的擴(kuò)建和添加新的設(shè)備。這包括與當(dāng)前和最新推出的A/V信號格式的兼容性，以及信號路由的靈活選項，可以使用同軸、雙絞線及光纖電纜，通過多種信號傳輸分配架構(gòu)實現(xiàn)短、中、長距離的應(yīng)用。
Extron公司是一家在A/V行業(yè)已擁有25年歷史的領(lǐng)導(dǎo)廠商，擁有完善的產(chǎn)品線，全面滿足質(zhì)量、性能和價值的最高標(biāo)準(zhǔn)。其中的許多產(chǎn)品可以滿足甚至超越了控制室的要求，包括矩陣切換器、信號延長器，以及用于多視窗顯示和拼接墻系統(tǒng)的信號處理設(shè)備。在此，我們將系統(tǒng)介紹Extron的控制室A/V系統(tǒng)產(chǎn)品及其特點。
信號路由是控制室A/V系統(tǒng)的重要部分，在提供信號路由解決方案方面，作為行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，Extron可為數(shù)字視頻（包括DVI、HDMI和多速率SDI）以及模擬視頻（包括RGB、HDTV和標(biāo)清）提供相應(yīng)的矩陣切換器產(chǎn)品。
矩陣切換器
矩陣切換器可用來連接同軸、雙絞線和光纖電纜。傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計是基于一個五線同軸電纜的架構(gòu)，用于支持模擬RGBHV。對于RGBHV而言，雙絞線是一個比較流行的選擇，因為它成本低、尺寸小，較之同軸電纜更易于安裝。隨著數(shù)字視頻格式的發(fā)展以及滿足與之相關(guān)的不斷增長的數(shù)據(jù)速率的需要，現(xiàn)在設(shè)計的設(shè)施中都采用了新興的信號傳輸和分配技術(shù)，用于支持DVI、HDMI和多速率SDI信號。雖然雙絞線技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)比較常用于發(fā)送DVI和HDMI信號，但數(shù)字和模擬信號不能在同一雙絞線電纜架構(gòu)下共存。
光纖是一個非常吸引人的A/V信號發(fā)送和路由媒介，支持廣泛的數(shù)字和模擬視頻格式。它能提供幾乎無限的帶寬容量和可以忽略不計的信號損失，允許高分辨率信號的高容量路由，以及最遠(yuǎn)的傳輸距離。這樣，信號便可以在樓層、建筑，甚至城市之間路由。相比同軸電纜，光纖電纜非常輕質(zhì)和緊湊，這使得它在復(fù)雜路由系統(tǒng)中更易于安裝和管理。對于政府、軍隊和醫(yī)療衛(wèi)生環(huán)境而言，光纖在信號的安全性和抗外界干擾能力方面具有與生俱來的優(yōu)勢。
Extron目前提供兩種模塊化的光纖矩陣切換器型號，F(xiàn)iber Matrix 6400路由范圍可達(dá)64x64， FOX 4G Matrix 14400支持的矩陣切換尺寸高達(dá)144 x144。兩種型號都設(shè)計為持續(xù)的、滿載的路由應(yīng)用，并提供速率高達(dá)4.25 Gbps的數(shù)字切換，確保高分辨率DVI、3G-SDI，以及模擬RGB計算機(jī)視頻信號所需的像素到像素的高吞吐量。Extron光纖矩陣切換器可以在覆蓋多樓層、大樓或校園的廣域范圍內(nèi)同時路由數(shù)字和模擬視頻格式。
對于更多的本地路由應(yīng)用，Extron針對RGBHV和其它信號格式提供了一系列高性能的矩陣切換器。CrossPoint Ultra和CrossPoint 450 Plus系列都具備超寬帶性能，當(dāng)滿載時可提供的最小帶寬450 MHz，CrossPoint Ultra系列的某些型號甚至可提供高達(dá)600 MHz的帶寬。SMX System MultiMatrix系列是模塊化的矩陣切換器，采用熱插拔矩陣背板，支持標(biāo)清視頻、RGB、DVI、HDMI和多速率SDI格式，以及光纖信號。針對雙絞線應(yīng)用，Extron提供了MTPX 和 MTPX Plus系列，路由尺寸最高可達(dá)32 x32。[Page]
由于矩陣切換器需要為所有信號源和顯示設(shè)備提供路由A/V信號的重要功能，因此矩陣切換器還必須設(shè)計為持續(xù)運(yùn)行和長期的可靠性。Fiber Matrix 6400、FOX 4G Matrix 14400，以及Matrix 12800系列具備雙重、完全的冗余和熱插拔電源，可確保持續(xù)、不間斷的電源供應(yīng)。這些矩陣切換器以及Extron的其它一些產(chǎn)品，還可結(jié)合高級的計算機(jī)自動診斷功能，直接通過電子郵件進(jìn)行事件通知和報警。此外，Extron光纖矩陣切換器的輸入/輸出板和Extron SMX系統(tǒng)多重矩陣是可熱插拔的，所以可以在無需中斷整個系統(tǒng)信號路由的情況下進(jìn)行維護(hù)和檢修服務(wù)。
對于任何A/V系統(tǒng)來說，矩陣切換器無疑都是一項重要的投資。隨著時間的推移，控制室的設(shè)備需求可能會隨著新產(chǎn)品和新技術(shù)的出現(xiàn)而變化，設(shè)施可能會被擴(kuò)建至包括更多的新房間乃至額外的大樓。Extron光纖矩陣切換器和SMX系統(tǒng)多重矩陣，以及Matrix 3200、Matrix 6400、Matrix 12800系列的設(shè)計可適應(yīng)未來系統(tǒng)的需求，卡籠式設(shè)計和輸入/輸出板，可以根據(jù)設(shè)備和應(yīng)用需求的發(fā)展變化，在使用現(xiàn)場進(jìn)行添加或更換。
信號延長器
控制室一般都是大型的應(yīng)用環(huán)境，信號從信號源到顯示設(shè)備需要傳輸很長的距離。這里所面臨的挑戰(zhàn)就是要保證在每個顯示設(shè)備上都要顯示出最佳的圖像質(zhì)量，尤其是對于高分辨率的信號而言。信號需要精確到像素級別，在電纜的長距離傳輸過程中沒有因丟失而造成的衰減。就數(shù)字視頻信號(如DVI和HDMI)而言，這種挑戰(zhàn)顯得尤為突出，因為當(dāng)電纜長度超過5米(15英尺)之短的距離時，信號就會迅速衰減。
Extron為高分辨率DVI、多速率SDI、RGB以及標(biāo)清視頻提供了一系列光纖發(fā)送器和接收器。FOX和FOXBOX系列設(shè)計采用了Extron獨有的全數(shù)字式零壓縮技術(shù)，可以實現(xiàn)像素到像素的高分辨率圖像發(fā)送。在多模光纖應(yīng)用中，Extron光纖產(chǎn)品支持中程范圍的傳輸距離可達(dá)150米(492英尺)。當(dāng)使用單模光纖時，這些產(chǎn)品延長信號的極限距離可達(dá)30公里(18.75 英里)。
由于CAT 5類型的電纜具有廣泛的適用性，成本低且易于安裝，因此雙絞線也同樣是一個延長信號的不錯之選。Extron的雙絞線發(fā)送器和接收器，適用于DVI和HDMI信號，以及模擬RGBHV、HDTV和標(biāo)清視頻。它們具備主動式均衡電路，用以優(yōu)化性能，并實現(xiàn)DVI和HDMI的長距離傳輸可達(dá)60米(200英尺)或更遠(yuǎn)；對于模擬信號的傳輸距離，最短為150米(500英尺)、最遠(yuǎn)可達(dá)300米(1000英尺)甚至更遠(yuǎn)。
Extron還提供電纜均衡器，可以作為單獨的產(chǎn)品，也可以內(nèi)置在分配放大器和切換器里。這些產(chǎn)品允許DVI和HDMI電纜傳輸可達(dá)60米；當(dāng)使用Extron RG6電纜時，同軸電纜傳輸HD-SDI和3G-SDI信號時可達(dá)120米(400英尺)遠(yuǎn)的距離。對于模擬RGB或分量視頻，Extron線路驅(qū)動器和接口具備信號增強(qiáng)和峰值功能，可以通過電纜發(fā)送模擬RGB或分量視頻到75米(250英尺)遠(yuǎn)的距離。
許多控制室環(huán)境里的應(yīng)用，都要求在一個屏幕上同時瀏覽或監(jiān)控多個信號源。例如，工作人員可能需要在其桌面電腦上顯示一系列畫中畫窗口，包括他們的電腦桌面、新聞廣播、遠(yuǎn)程攝像機(jī)信號、其他工作人員的電腦桌面，或者來自于工作現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)測量。會議室和其它公共區(qū)域可以使用更大的顯示設(shè)備或投影機(jī)，通過若干電視通道和衛(wèi)星信號持續(xù)監(jiān)控實況事件。
為了滿足在單個顯示屏上顯示高分辨率PC圖像、HDTV和標(biāo)清內(nèi)容的需求，就需要進(jìn)行專門的高質(zhì)量視頻信號處理。雖然將PC或硬件內(nèi)置于顯示器或投影機(jī)也是可行的，但最可靠、靈活和經(jīng)濟(jì)的方法是使用一個專門的、外置的畫中畫處理器。Extron針對這些應(yīng)用，提供MGP 462兩窗口多圖像處理器，以及MGP 464四窗口多圖像處理器。
MGP 464是一個強(qiáng)大的、高分辨率圖像處理器，可在單個顯示設(shè)備上顯示四個窗口，可分別顯示DVI、HD-SDI、高分辨率RGB、HDTV，或標(biāo)清視頻內(nèi)容。為優(yōu)化性能，MGP464對每個窗口采用了專門的視頻圖像解析度轉(zhuǎn)換器，這樣每個窗口的輸入信號源可以被單獨進(jìn)行處理以提供最好的圖像質(zhì)量，無需影響其它窗口的處理進(jìn)程或MGP 464的整體性能。這就確保了高分辨率的圖像(可達(dá)1600x1200和HDTV 1080p)。[Page]
MGP 464可創(chuàng)建完全定制化的畫中畫窗口布局。每個窗口都可在屏上的任意位置進(jìn)行設(shè)定尺寸和改變位置的操作。窗口里的圖像可以被設(shè)定尺寸、平移、裁切，進(jìn)行對比度、亮度、色調(diào)、色彩調(diào)整，以及其它的圖片調(diào)整。窗口還可以有彩色邊框和標(biāo)題，如果窗口有疊加，還可以定制窗口的優(yōu)先次序。此外，靜態(tài)圖形或動態(tài)視頻信源也可以作為窗口背景。窗口布局可以由用戶方便地保存為預(yù)設(shè)，以便日后進(jìn)行調(diào)用。
MGP 464為滿足現(xiàn)在和將來的應(yīng)用需求，提供了共計19個輸入端口，接受DVI、HD-SDI、高分辨率RGB、HDTV和標(biāo)清視頻。有了這個真正的19 x4內(nèi)置的矩陣切換器，任何輸入都可以被分配到任一或所有輸出端。MGP 464輸出DVI連同模擬高清RGB和HDTV，并與現(xiàn)有的DVI和HD-SDI輸入，可被全面集成到數(shù)字視頻系統(tǒng)中。
拼接墻顯示
控制室環(huán)境里常常包括非常大的房間，以及大量的工作人員，他們需要即時獲得通告、最新的調(diào)度信息、實時攝像機(jī)信號和測量數(shù)據(jù)，以及其它重要信息。所有這些都可以通過一個拼接墻提供給每個人。拼接墻由一系列拼接箱體、平板顯示器或投影機(jī)構(gòu)成。拼接墻處理器系統(tǒng)是整合多種輸入信源，實現(xiàn)信號處理和圖像解析度轉(zhuǎn)換，并將輸出傳輸?shù)狡唇訅Φ年P(guān)鍵設(shè)備。
Extron的WindoWall系統(tǒng)，是一個可擴(kuò)展、升級的多圖形拼接墻處理器系統(tǒng)。它專為拼接墻顯示系統(tǒng)設(shè)計，規(guī)模從1x2到3x2，甚至更大的顯示布局，可根據(jù)實際應(yīng)用中任何拼接墻的陣列尺寸進(jìn)行指定。該系統(tǒng)使用了一個分布式視頻處理架構(gòu)，專門為每一個拼接箱體、顯示單元配備了專門的WindoWall高分辨率處理器。每個WindoWall處理器提供了與MGP 464同樣的性能和定制功能，允許每個顯示單元支持多達(dá)四個窗口，每一個窗口都可以顯示高分辨率RGB、HDTV，或從數(shù)字到模擬信號源的標(biāo)清內(nèi)容。Extron CrossPoint Ultra或CrossPoint 450 Plus系列矩陣切換器需要分配輸入信號源到WindoWall處理器。
WindoWall控制臺應(yīng)用軟件是系統(tǒng)的用戶界面，集合WindoWall處理器和矩陣切換器，并提供設(shè)置、創(chuàng)建和管理拼接墻顯示系統(tǒng)的工具和功能。通過在一個虛擬畫面上調(diào)整窗口尺寸以及將其放置在拼接墻顯示系統(tǒng)上所需顯示的任意位置，可以進(jìn)行拼接墻窗口布局的創(chuàng)建。一旦完成，窗口布局可以被保存為內(nèi)存預(yù)設(shè)，以便未來恢復(fù)調(diào)用。
WindoWall系統(tǒng)的分布式視頻處理架構(gòu)在性能、可靠性和未來的擴(kuò)展性方面具備諸多重要優(yōu)勢。在一個基于PC 的拼接墻系統(tǒng)里，當(dāng)若干視頻流同時處理過程中，信號處理速度會大大減緩，視頻輸出會從50-60 幀/秒降低至10幀/秒。而在WindoWall系統(tǒng)里，專門的視頻處理允許每個拼接箱體或顯示單元盡可能地獲得最佳性能，沒有加載系統(tǒng)和可能的輸入延遲或視頻偽像。通過對每一窗口進(jìn)行專門的圖像解析度轉(zhuǎn)換處理，WindoWall系統(tǒng)的性能得到了進(jìn)一步的優(yōu)化。
控制室環(huán)境的A/V系統(tǒng)必須提供持續(xù)、可靠的晝夜不停的運(yùn)行。有了分布式視頻處理，WindoWall系統(tǒng)可以確保持續(xù)運(yùn)行并且不會完全關(guān)閉拼接墻。在極端情況下，如果其中一個WindoWall發(fā)生了故障，剩余的系統(tǒng)仍可繼續(xù)工作，使得拼接墻依舊可以全面運(yùn)行直到故障處理器被修好或替換掉。此外，WindoWall系統(tǒng)運(yùn)行是單獨基于WindoWall處理器的，無需連接到PC運(yùn)行WindoWall控制臺軟件。即使控制系統(tǒng)或PC停止，用戶仍可以恢復(fù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)并通過網(wǎng)絡(luò)使用內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)控制頁面來控制WindoWall系統(tǒng)。
未來的系統(tǒng)設(shè)計變化可能需要擴(kuò)建或替換拼接墻。由于WindoWall是完全可擴(kuò)展和升級的，所以只需簡單地集成額外的WindoWall處理器并重新配置系統(tǒng)即可。
Extron和控制室A/V系統(tǒng)
A/V系統(tǒng)在控制室環(huán)境中扮演著重要的角色，提供音頻和視頻架構(gòu)、信號處理，以及分配信號到設(shè)施內(nèi)的所有顯示設(shè)備上。它們必須傳輸高質(zhì)量、高分辨率的圖像和視頻到每個控制中心、會議室、工作站，以及電腦桌面，并可以持續(xù)滿足繁忙的、快速的、7天24小時的環(huán)境。此外，A/V系統(tǒng)是一項重要的投資，在應(yīng)用需求和技術(shù)發(fā)展方面，需要提供未來可擴(kuò)展的機(jī)會。[Page]