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LVS5066在高清開關站中的功能及實現原理

LVS5066壹開始是高清混合視頻矩陣。其單機6路可接收36路各種視頻輸入,包括18路HD-SDI、HDMI、DVI全數字高清視頻。LVS5066采用插卡設計,單機包含6個視頻輸入卡,對應6個輸入通道。每個視頻輸入卡設計有6個視頻輸入接口,分別是2×CVBS(PAL/NTSC)、1×HD-SDI(SDI)、1×HDMI(HDCP)、1×DVI和1×VGA。而且LVS5066自動檢測識別各類視頻輸入信號,可以接收帶寬為165 MHz的視頻信號,支持幾乎所有常用的分辨率格式,最高可達1080P、UXGA等高清輸入。其中,HDMI支持HDCP(高清數字內容保護),可以直接連接藍光DVD等高清播放設備,欣賞高清專輯。

基於最新壹代的廣播視頻處理技術,LVS5066的視頻輸入卡對每壹個輸入視頻進行了包括畫質提升在內的各種視頻處理,尤其是標清視頻轉換為高清格式進行切換輸出。所以LVS5066已經不是普通視頻矩陣的概念,已經完全超越了現有的視頻矩陣技術。首先,LVS5066可以在不同分辨率格式的不同類型視頻信號之間切換,比如在HD-SDI和VGA之間,在HDMI和CVBS之間,或者在HD-SDI、HDMI、DVI、VGA和CVBS之間。其次,LVS5066將各類輸入視頻轉換成統壹格式的視頻輸出,如DVI或HDMI,可以直接連接大屏幕顯示設備,如LED顯示屏、DLP投影或LCD拼接墻,也可以將HDMI轉換成HD-SDI,連接電視播放設備。

目前,傳統的視頻矩陣是單壹的視頻類型結構。比如VGA矩陣只能輸入輸出VGA信號,CVBS視頻矩陣只能輸入輸出CVBS信號,DVI矩陣只能輸入輸出DVI信號。當同時存在VGA、DVI和CVBS視頻信號時,我們需要三個視頻矩陣。而且三個視頻矩陣分別切換輸出VGA、DVI、CVBS後,我們需要壹個視頻轉換設備將其轉換成統壹格式的視頻輸出到顯示設備。傳統矩陣的應用,系統設備眾多,連接復雜,控制復雜,已經越來越不適應先進顯示的應用。因此,新壹代高端視頻矩陣必須能夠同時支持高清和標清、數模混合視頻矩陣,而LVS5066就是這種視頻矩陣的創新設計。

LVS5066不僅是高清混合視頻矩陣,還是高清無縫切換平臺,因為LVS5066采用了獨特的兩級切換架構。LVS5066的每個視頻輸入卡設計有6個視頻輸入接口。使用時,首先要選擇每個視頻輸入卡的輸入信號,這是壹級切換。六個視頻輸入卡對應六個視頻輸入通道,LVS5066的最終輸出就是在這六個輸入通道之間進行切換,這就是二級切換架構。而且LVS5066的第二級輸入通道之間的切換采用了先進的視頻信號幀同步技術,實現了多種特技切換模式,包括:即時無縫切換(CUT)、淡入/淡出(MIX)、劃像、畫中畫(PIP)、文字疊加等。

LVS5066是壹款真正無縫的切換控制臺。由於采用了先進的幀同步技術,切換動作是在退幀過程中完成的,所以LVS5066的通道切換準確穩定,畫面流暢穩定,沒有抖動、停滯、延遲、撕裂、黑屏等現象。不僅如此,LVS5066還可以壹鍵切換模式,比如瞬間無縫切換(CUT)模式可以切換到劃像模式,所有切換模式都可以無縫切換。

LVS5066采用先進的內部同步技術,所有輸入的視頻信號都是自由信號,不需要像其他開關站技術壹樣在外部輸入信號中加入統壹的同步信號。

由於兩級交換架構的設計,LVS5066可以實現高速瞬時無縫交換。LVS5066的第壹級開關是輸入預選開關。當所有通道的輸入預選完成後,我們就可以進行第二階段的高速切換,即通道間的切換。理論上,當LVS5066輸出60Hz逐行掃描幀時,LVS5066每秒可以切換60次通道圖像。但是由於按鍵響應時間和軟件響應時間的限制,LVS5066實際上並不能達到這麽高的速度。盡管如此,LVS5066仍然可以在1秒內完成至少5個頻道的屏幕切換。高速即時無縫切換是很多高端顯示應用的必要要求,比如軍事應用,我們有多個重要視頻要在大屏幕上呈現,時間緊,情況緊急。壹定不能容忍壹個重要畫面切換需要1秒或者幾秒的失敗。

LVS5066的淡入淡出切換是壹種混合圖像處理,新舊圖像的切換是融合漸變切換,漸變時間為1秒,2秒,3秒。LVS5066采用128級融合漸變處理,漸變過程平滑穩定,沒有任何突變、跳躍等突變。不僅如此,LVS5066還設計了精準的T-Fader切換裝置,可以手動控制淡入淡出過程,或者停留在中間,使新舊畫面呈現透明疊加。LVS5066的T型推子可以自動返回,保證每次切換操作的準確性。

LVS5066支持靈活的畫中畫(PIP)顯示。背景圖片和PIP圖片可從6個輸入通道中任意選擇,PIP圖片可預設4組大小和位置參數。通過淡入淡出實現PIP畫面的打開、關閉和頻道切換。同時LVS5066的PIP是真正的高清畫中畫,PIP畫面和背景主畫面都采用了相同的視頻處理技術,保證了PIP畫面的清晰流暢。

LVS5066支持最方便的高清字幕圖標(文字疊加)疊加功能。任何輸入通道都可以作為字幕圖標信號的輸入通道,壹般選擇該通道的DVI、HDMI或HD-SDI數字輸入端口來輸入字幕圖標信號。LVS5066疊加的字幕圖標信號可以直接用筆記本或臺式電腦的顯卡以高清格式輸出,字幕圖標內容通常可以用Powerpoint軟件編輯制作。同時,基於LVS5066的字幕圖標疊加原理,我們還可以非常方便地設計出多種特技顯示效果,比如分屏顯示、異常顯示等等。

LVS5066支持6畫面預覽輸出。六個輸入通道的圖像組合成壹個六分畫面,由DVI和VGA端子輸出。LVS5066可以合成1920×1080全高清格式的6段預監控畫面,保證了每張預監控畫面的清晰完整。目前常見的總機只有單屏預覽,每次切換操作至少需要兩次按鍵操作,相當牽強。而LVS5066具有6屏預覽的能力,大大提高了LVS5066切換操作的速度、準確性和直觀性。每壹個攝像鏡頭,每壹個場景,現場的每壹個輸入都清晰的顯示在前置監控畫面中,配合LVS5066的高速瞬時切換,可以準確及時的將每壹個精彩瞬間切換輸出到大屏幕上進行顯示。

對於LED顯示應用,LVS5066還包括圖像隨意縮放的功能,其兩個DVI主輸出可以直接連接兩個LED發送卡。不僅如此,LVS5066機箱還預留了兩個LED發送卡設備插槽,最終使得整個視頻系統高度集成。

對穩定性和可靠性的要求貫穿了LVS5066的開發過程。LVS5066采用插卡設計,板間連接插座頭采用德國進口精制器件,確保板間連接穩定可靠。LVS5066***36個視頻輸入接口,還有壹些不用的接口可以作為備份接口。LVS5066包含兩張圖像同步卡和三張前置監控分割卡,是五張相同的卡,需要時可以直接互換。