在講述分布式顯示系統(tǒng)之前，我們先來(lái)看一些與之相關(guān)的分布式的概念。

　　1、分布式計(jì)算

　　分布式計(jì)算是一門計(jì)算機(jī)科學(xué)，它研究如何把一個(gè)需要非常巨大的計(jì)算能力才能解決的問(wèn)題分成許多小的部分，然后把這些部分分配給許多計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，最后把這些計(jì)算結(jié)果綜合起來(lái)得到最終的結(jié)果。

　　2、分布式控制

　　分布式控制系統(tǒng)(distributed control systems,簡(jiǎn)稱DCS),又稱為分散控制系統(tǒng)，分散型控制系統(tǒng),集散控制系統(tǒng).行業(yè)內(nèi)業(yè)稱4C技術(shù)既Control控制技術(shù);Computer 計(jì)算機(jī)技術(shù);Communication 通信技術(shù);Cathode Ray Tube CRT顯示技術(shù)。

　　3、分布式系統(tǒng)

　　分布式系統(tǒng)(distributed system)是建立在網(wǎng)絡(luò)之上的軟件系統(tǒng)。正是因?yàn)檐浖奶匦裕苑植际较到y(tǒng)具有高度的內(nèi)聚性和透明性。因此，網(wǎng)絡(luò)和分布式系統(tǒng)之間的區(qū)別更多的在于高層軟件(特別是操作系統(tǒng))，而不是硬件。內(nèi)聚性是指每一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)分布節(jié)點(diǎn)高度自治，有本地的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。透明性是指每一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)分布節(jié)點(diǎn)對(duì)用戶的應(yīng)用來(lái)說(shuō)都是透明的，看不出是本地還是遠(yuǎn)程。在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，用戶感覺(jué)不到數(shù)據(jù)是分布的，即用戶不須知道關(guān)系是否分割、有無(wú)副本、數(shù)據(jù)存于哪個(gè)站點(diǎn)以及事務(wù)在哪個(gè)站點(diǎn)上執(zhí)行等。

　　分布式顯示系統(tǒng)的定義

　　分布式顯示系統(tǒng)是建立在網(wǎng)絡(luò)之上以分散控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，完成任意圖像資源在指定顯示設(shè)備上顯示的系統(tǒng)，任意圖像則是指圖像類型、格式及大小(像素)沒(méi)有限制。

　　分布式顯示系統(tǒng)具有圖像信號(hào)的分散性和多樣性、顯示設(shè)備的分散性和多樣性、控制管理的可知性與集中性的特點(diǎn)。

　　分布式系統(tǒng)最典型的案例就是目前互聯(lián)網(wǎng)的BS架構(gòu)。一臺(tái)web服務(wù)器可以理解為一個(gè)信號(hào)源，這個(gè)信號(hào)源可供不同的顯示器完成顯示，互聯(lián)網(wǎng)中成千上萬(wàn)的web服務(wù)器構(gòu)成了一個(gè)分布式的web圖像信號(hào)源，同樣成千上萬(wàn)的計(jì)算機(jī)瀏覽器所接的顯示器就是分布式的顯示設(shè)備。作為每個(gè)WEB服務(wù)器也好，還是顯示用的計(jì)算機(jī)也好，都是各自管理，具有分散管理的特性，而他們都是建立在網(wǎng)絡(luò)之上的。目前百度、谷歌、360、搜狗、歐朋、QQ、遨游、火狐瀏覽器都提供頁(yè)面編輯功能，可在一個(gè)頁(yè)面中顯示多個(gè)網(wǎng)頁(yè)，也就是同時(shí)想多個(gè)web服務(wù)器獲取信息并同時(shí)顯示，這就體現(xiàn)了一個(gè)可知性與集中性的特點(diǎn)。

　　分布式顯示系統(tǒng)最迷人之處在于它對(duì)圖像多樣性的處理方式，即它可以完成任意圖像在任意位置的顯示。尤其是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中存在一個(gè)巨型圖像，且需要將其全部顯示出來(lái)的話，則就更能顯示出出分布式系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)。最簡(jiǎn)單的例子可用谷歌地圖說(shuō)明。谷歌地圖可以說(shuō)擁有全世界的高分辨矢量地圖。作為一個(gè)分布式的地圖數(shù)據(jù)系統(tǒng)，本身地圖數(shù)據(jù)就存放在不同國(guó)家的不同服務(wù)器中。當(dāng)需要顯示一副高精度的世界地圖時(shí)，無(wú)非有兩種方式。一種方式就是用一臺(tái)能驅(qū)動(dòng)擁有足夠大分辨率的計(jì)算機(jī)，將全世界的地圖數(shù)據(jù)全部都集中在這臺(tái)電腦中，并為這臺(tái)電腦配置一個(gè)足夠大分辨率顯示屏就能完成顯示。另一種方式是收集足夠多的計(jì)算機(jī)和顯示屏，每臺(tái)計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)或幾個(gè)顯示單元，它們各自完成一部份地圖的顯示，把這些顯示器拼起來(lái)就是一副完整的世界地圖。按原理來(lái)講，這第二種方式是唯一能將谷歌世界地圖完數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)全部掏空，將高分辨率世界地圖完完整整顯示出來(lái)的方法。

　　從上面的例子中，很容易發(fā)現(xiàn)，當(dāng)要采用第二種方式時(shí)，需要一個(gè)集中控制的系統(tǒng)，能指揮那些顯示單元具體顯示地圖的那個(gè)部分，否則成千上萬(wàn)的顯示器絕無(wú)法拼接成一個(gè)完整的地圖。這個(gè)集中控制系統(tǒng)就是分布式顯示系統(tǒng)的核心。而這也正好證明了分布式系統(tǒng)是建立在網(wǎng)絡(luò)之上的軟件系統(tǒng)這一定義。

　　從上述兩種方法可以看出，當(dāng)?shù)貓D需要刷新時(shí)，第一種方法需要將那臺(tái)超級(jí)主機(jī)中的整幅地圖重新刷新，而第二種方式只要每臺(tái)計(jì)算機(jī)刷新自己顯示的那部分內(nèi)容就可以了。這刷新的速度當(dāng)然不是一個(gè)數(shù)量級(jí)的。

　　分布式顯示系統(tǒng)架構(gòu)

　　從分布式顯示系統(tǒng)架構(gòu)中可以看出：

　　輸入信號(hào)的多樣性：接入分布式顯示系統(tǒng)的圖像信號(hào)源可以是多種多樣的，其中格式可以是多樣的，接口也是多樣的，一旦接入網(wǎng)絡(luò)均轉(zhuǎn)化為圖像數(shù)據(jù)流(流媒體)形式則接口問(wèn)題就已經(jīng)被消除了。但由圖像的格式的多樣性依然存在。因此作為解決方案有兩種。一種要求接入的信號(hào)均轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的碼流格式，而第二總則要求作為輸出節(jié)點(diǎn)的處理器必須具有處理多種碼流格式的能力。這兩種方式不存在誰(shuí)更好的問(wèn)題，而是誰(shuí)更合適的問(wèn)題。當(dāng)輸入的圖像數(shù)量較少(如幾十路)，而格式種類較多(4-6種)，則選用第一種方式是性價(jià)比較高的。當(dāng)輸入的圖像數(shù)量較多(幾百路至幾千路)，而格式種類也較多(多于6種)，則選用第二種方式性價(jià)比較高。實(shí)際前面舉例的互聯(lián)網(wǎng)BS架構(gòu)的分布式系統(tǒng)實(shí)際用的就是第二種方式。你可回想一下，是否能在互聯(lián)網(wǎng)上找到各種格式的視頻，只要在你的PC上裝個(gè)解碼軟件就能觀看，這是最典型的應(yīng)用。

　　輸出節(jié)點(diǎn)的無(wú)限性：只要有足夠帶有輸出節(jié)點(diǎn)的顯示單元即可完成任意規(guī)模和數(shù)量的圖像在任意位置的顯示。

　　管理的集中性：需要在那些輸出節(jié)點(diǎn)顯示，這些節(jié)點(diǎn)在哪里，這些節(jié)點(diǎn)是否開放，都體現(xiàn)出分布式顯示系統(tǒng)的集中管理的特性。而這集中管理的概念本身又是分布式的，即所謂的集中管理，只是管理那些你需要用到的輸出節(jié)點(diǎn)。例如當(dāng)一個(gè)分布式顯示系統(tǒng)中有成千上萬(wàn)的輸出節(jié)點(diǎn)，而你只要用到其中的2萬(wàn)個(gè)，則你只要對(duì)這2萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出管理指令即可。

　　分布式顯示系統(tǒng)分類

　　按輸出節(jié)點(diǎn)的性質(zhì)分類

　　分布式顯示系統(tǒng)按輸出節(jié)點(diǎn)的性質(zhì)可分為公用分布式 顯示系統(tǒng)及私有分布式 顯示系統(tǒng)兩類。公用分布式顯示系統(tǒng)的輸出節(jié)點(diǎn)是公開的，使用者通過(guò)申請(qǐng)并或準(zhǔn)后即可使用這些分布式輸出節(jié)點(diǎn)顯示各類圖像信息。這最直接的例子就是馬路上到處可見(jiàn)的LED廣告牌和在大樓及電梯中能看到的各類LCD廣告發(fā)布機(jī)。雖然這些廣告牌分屬于不同的公司，但當(dāng)你要播放廣告時(shí)，你可以向這塊廣告牌的管理公司發(fā)出申請(qǐng)，在批準(zhǔn)后即可在廣告牌上發(fā)布你的廣告，當(dāng)然費(fèi)用肯定是免不了的。而私有分布式顯示系統(tǒng)，則其所有的顯示節(jié)點(diǎn)歸屬于某個(gè)單獨(dú)的所有者，且并不對(duì)外開放。如企業(yè)的信息發(fā)布系統(tǒng)、公安的圖像監(jiān)控系統(tǒng)。

　　按編碼方式分類

　　根據(jù)輸入信號(hào)的轉(zhuǎn)換方式，可分為壓縮 與非壓縮 兩類分布式顯示系統(tǒng)。很顯然，非壓縮方式圖像質(zhì)量高，但對(duì)帶寬要求高，而壓縮方式占用帶寬小，但圖像質(zhì)量卻會(huì)有降低。

　　按圖像顯示分辨率要求分類

　　按圖像顯示分辨率要求規(guī)?？煞譃?strong>常規(guī)分布式 顯示系統(tǒng)及超高分辨率分布式 顯示系統(tǒng)。常規(guī)分布式顯示系統(tǒng)即完成1920x1080及以下分辨率圖像的傳輸顯示而超高分辨率分布式顯示系統(tǒng)則可完成MxNx1920x1080分辨率圖像的傳輸及顯示。因此，對(duì)于常規(guī)分布式顯示系統(tǒng)而言，并不需要特殊的分布式顯示計(jì)算與處理，其核心是圖像的分配管理。而作為超高分辨率分布式顯示系統(tǒng)，其核心是針對(duì)超高分辨率圖像的劃分策略及同步控制方法。

　　按實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品分類

　　按時(shí)實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品可分為硬件式（嵌入式） 和PC 式 兩類。所謂硬件式即輸出節(jié)點(diǎn)采用硬件解碼的方式，PC式即輸出節(jié)點(diǎn)采用PC機(jī)來(lái)?yè)?dān)任。作為硬件式輸出節(jié)點(diǎn)由于其采用嵌入式系統(tǒng)，因此產(chǎn)品性能穩(wěn)定，架設(shè)方便，但其解碼格式較少，適合碼流統(tǒng)一或碼流類型較少的項(xiàng)目。而用pc作為輸出節(jié)點(diǎn)則解碼能力和帶顯示單元能力都較靈活，缺點(diǎn)是每臺(tái)PC都有操作系統(tǒng)，考慮到版權(quán)問(wèn)題，一般會(huì)采用LINX系統(tǒng)，但如采用LINX系統(tǒng)則功能又會(huì)受到受操作系統(tǒng)約束。

　　按分布處理功能位置分類

　　分布式顯示系統(tǒng)根據(jù)其對(duì)于圖像劃分功能的位置可分為輸入節(jié)點(diǎn)處理 和輸出節(jié)點(diǎn)處理 兩類。

　　輸入節(jié)點(diǎn)處理即在圖像進(jìn)入分布式系統(tǒng)的輸入節(jié)點(diǎn)后，由前端的輸入節(jié)點(diǎn)機(jī)在集中控制管理機(jī)的指令下完成對(duì)圖像的劃分，并根據(jù)集中控制管理的要求將被切分的圖像分發(fā)給輸出節(jié)點(diǎn)機(jī)顯示。

　　輸入節(jié)點(diǎn)處理方式必須要求輸入節(jié)點(diǎn)具有圖像劃分功能，因此對(duì)于沒(méi)有圖像劃分功能的普通編碼器或前端IP攝像機(jī)的碼流需要由具有圖像劃分功能的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行劃分后方能完成分布式顯示。因此，輸入節(jié)點(diǎn)處理方式更適合常規(guī)分布式顯示系統(tǒng)的應(yīng)用。輸入節(jié)點(diǎn)處理方式的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)輸出節(jié)點(diǎn)的要求較低，圖像顯示同步性好。但當(dāng)處理超大分辨率圖像時(shí)、當(dāng)有多路信號(hào)需要輸入節(jié)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行劃分時(shí)或當(dāng)有多個(gè)不同組輸出節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求輸出時(shí)，則對(duì)輸入節(jié)點(diǎn)要求會(huì)陡然提升。對(duì)于類似地理信息系統(tǒng)這樣的超大規(guī)模圖像數(shù)據(jù)無(wú)法完成處理，因此只能歸屬到常規(guī)分布式顯示系統(tǒng)。

　　輸出節(jié)點(diǎn)處理方式又分為兩種，一種為請(qǐng)求方式 ，一種為廣播方式 。請(qǐng)求方式是集中控制管理機(jī)的顯示要求指令下達(dá)給輸出節(jié)點(diǎn)機(jī)，由輸出節(jié)點(diǎn)機(jī)向輸入節(jié)點(diǎn)或圖像數(shù)據(jù)源發(fā)出圖像請(qǐng)求，在集中控制管理機(jī)的控制下完成同步圖像顯示。廣播方式是輸入節(jié)點(diǎn)在集中控制管理機(jī)的控制下將圖像信號(hào)向特定輸出節(jié)點(diǎn)廣播，同時(shí)輸出節(jié)點(diǎn)根據(jù)集中控制管理機(jī)的要求完成指定內(nèi)容的顯示，從而完成圖像的拼接顯示。請(qǐng)求方式適用圖像數(shù)據(jù)的顯示，如地理信息系統(tǒng)，而廣播方式適合常規(guī)分布式顯示的內(nèi)容。對(duì)于超高分辨率分布式顯示系統(tǒng)具有請(qǐng)求方式及廣播方式兩種方式。

　　輸出節(jié)點(diǎn)處理方式的分布式顯示系統(tǒng)中，對(duì)于請(qǐng)求方式，圖像的切分處理是在集中控制管理機(jī)中完成的，由于不涉及具體的圖像數(shù)據(jù)計(jì)算，僅是對(duì)于圖像的切分方式進(jìn)行定義，因此這種切分速度非常迅速。而對(duì)于每個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)在收到集中控制管理機(jī)的顯示指令后，只要向輸入節(jié)點(diǎn)或圖像數(shù)據(jù)申請(qǐng)自所需的顯示數(shù)據(jù)即可，因此顯示響應(yīng)速度極快。對(duì)于廣播方式，集中控制管理機(jī)同樣不需要處理具體的圖像數(shù)據(jù)，僅是告知輸入節(jié)點(diǎn)將圖像廣播給那些輸出節(jié)點(diǎn)，同時(shí)也告知輸出節(jié)點(diǎn)應(yīng)該如何完成圖像的分割顯示，因此圖像的切分速度同樣十分迅速。而輸出節(jié)點(diǎn)在收到輸入節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)后只要切出自己需要顯示的那部分就可以，因此可以同時(shí)處理多路類似的請(qǐng)求。

　　無(wú)論是輸入節(jié)點(diǎn)處理方式還是輸出節(jié)點(diǎn)處理方式，作為的核心部件—集中控制管理機(jī)，可以由輸出節(jié)點(diǎn)或輸入節(jié)點(diǎn)中的任意一臺(tái)PC來(lái)承擔(dān)，因此可靠性同樣非常高。

　　分布式顯示系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

　　分布式顯示系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是十分明顯的。

　　方便的擴(kuò)展性。輸入信號(hào)擴(kuò)展只需增加輸入節(jié)點(diǎn)即可;隨著輸出節(jié)點(diǎn)的增加將直接擴(kuò)展整個(gè)分布式顯示系統(tǒng)的顯示規(guī)模。

　　便捷的部署性。由于采用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，因此可以說(shuō)有網(wǎng)絡(luò)的地方就可部署分布式顯示系統(tǒng)。

　　強(qiáng)大的信號(hào)接入能力。作為網(wǎng)絡(luò)化的顯示系統(tǒng)，理論上接入網(wǎng)絡(luò)的圖像信號(hào)源都可作為分布式顯示系統(tǒng)的信號(hào)源。

　　無(wú)限的節(jié)點(diǎn)輸出能力。作為網(wǎng)絡(luò)化的顯示系統(tǒng)，理論上接入網(wǎng)絡(luò)帶有圖像顯示節(jié)點(diǎn)的顯示設(shè)備都可作為分布式顯示系統(tǒng)輸出單元。

　　超大分辨率圖像的支持特。具有分布式處理能力的集中控制管理機(jī)將能滿足任意分辨率圖像的顯示要求。

　　高穩(wěn)定性。由于采用了分布顯示方式，因此將整體故障概率將到了最低。萬(wàn)一有節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題也僅僅是影響到系統(tǒng)的一個(gè)微小的局部，對(duì)整體系統(tǒng)并不構(gòu)成威脅。

　　這些特性都是目前分布式顯示系統(tǒng)被越來(lái)越多行業(yè)所使用的原因。

　　分布式顯示系統(tǒng)的劣勢(shì)

　　由于分布式顯示系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)方式，且需要完成各類圖像在網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行交互，因此存在圖像延時(shí)、影響顯示節(jié)點(diǎn)間圖像同步因素較多、部署設(shè)置復(fù)雜的問(wèn)題。

　　分布式顯示系統(tǒng)的應(yīng)用

　　目前廣告、廣電、互聯(lián)網(wǎng)等均屬于公用常規(guī)分布式顯示系統(tǒng)，而石油、電力、公安、軌道等行業(yè)所使用的分布式顯示系統(tǒng)均屬于私有超高分辨率分布式顯示系統(tǒng)。根據(jù)對(duì)圖像質(zhì)量要求的不同，有的選用了非壓縮方式，有的選用了壓縮方式。相比之下，壓縮方式由于占用帶寬小，圖像容量大，圖像質(zhì)量雖比非壓縮的要低些，但依然在可接受范圍，因此應(yīng)用更為廣泛。

　　分布式顯示系統(tǒng)應(yīng)用案例一：沈陽(yáng)交警

　　沈陽(yáng)交警是一個(gè)典型的私有壓縮式高分辨率PC架構(gòu)輸出節(jié)點(diǎn)處理模式的分布式顯示系統(tǒng)。系統(tǒng)由50塊1400x1050LED光源DLP顯示單元以5x10拼接規(guī)模構(gòu)成。共配置了5臺(tái)由GQY公司提供的S200輸出節(jié)點(diǎn)機(jī)，每臺(tái)節(jié)點(diǎn)機(jī)驅(qū)動(dòng)10個(gè)顯示單元。輸入信號(hào)包括模擬視頻、計(jì)算機(jī)信號(hào)、流媒體信號(hào)及高分辨率電子地圖。

　　對(duì)已有的模擬視頻信號(hào)通過(guò)交警原有的視頻服務(wù)器轉(zhuǎn)換為IP碼流會(huì)同前端監(jiān)控輸入的800路IP流媒體信號(hào)則直接接入分布式顯示系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。指揮大廳的計(jì)算機(jī)信號(hào)通過(guò)RGB編碼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為RGB數(shù)字碼流接入分布式顯示系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)編碼器環(huán)出的一路圖像信號(hào)接桌面顯示器。由于采用了RGB編碼節(jié)點(diǎn)輸入的方式，使得整個(gè)大樓任意一臺(tái)PC，只要需要上屏只要在PC輸出端接個(gè)RGB輸入節(jié)點(diǎn)即可，使得RGB輸入信號(hào)擴(kuò)展十分方便。

　　分布是顯示系統(tǒng)應(yīng)用案例二：某武警

　　某武警共配置4套拼接大屏，一套4x12 67英寸1400x1050 DLP拼接大屏，一套46英寸4x6LCD拼接大屏及兩套46英寸3x6LCD拼接大屏。且DLP拼接屏在會(huì)議大廳，三套LED屏分別布置在3樓指揮室、會(huì)議室及2樓會(huì)議室。整個(gè)系統(tǒng)共驅(qū)動(dòng)108個(gè)顯示單元，選用7臺(tái)GQY S200分布式處理器構(gòu)成一套私有壓縮式常規(guī)PC架構(gòu)輸出節(jié)點(diǎn)處理模式的分布式顯示系統(tǒng)。信號(hào)輸入類型包括了多種格式的流媒體信號(hào)、計(jì)算機(jī)信號(hào)及普通模擬視頻信號(hào)。所有輸入信號(hào)在4套大屏上任意分享顯示使用極其簡(jiǎn)便。