MRS-X9U矩阵型多画面拼接显示系统的性能浅析与应用

卢优胜 葛贵军 王爱红

（作者单位：河南省濮阳市广播电视台）

河南省濮阳市广播电视台电视播控中心采用格非科技公司的MRS-X9U矩阵型多画面大屏拼接显示系统。此系统集多信号矩阵调度与多画面拼接显示于一身，实现了所有信号在任意位置任意数量大屏之间的拼接﹑任意图层的叠加，信号之间的互相调度，实现了多个大屏同时拼接﹑多次拼接﹑画中画等显示特效，通道的位置和大小可以随意调整，所有步骤均是实时显示，所见即所得，方便信号调度监看。

1 MR S-X9U矩阵型多画面拼接显示系统概述

MRS-X9U机身为9RU的架构，提供多种信号类型的输入模块：CVBS﹑VGA﹑DVI/HDMI和 3G/HD/SD-SDI， 采用多信号融合技术。机箱内插入多画面输出板和矩阵输出板，即一个机箱内同时存在矩阵系统和多画面显示系统。该系统是基于128×128路矩阵平台，标准配置为8个输入槽位，提供128路HD/SD输入，8个输出槽位，提供32路输出，完成最多32个大屏的拼接显示；结合多画面的显示处理模块，从而完成矩阵的灵活调度﹑多画面的高质量显示和高品质的屏幕拼接功能。

2 MR S-X9U矩阵型多画面拼接显示系统的性能特点

系统机箱内部采用全系统帧同步处理技术﹑自适应运动补偿和双三次插值图像缩放处理技术，以保证每路输出画面清晰流畅，达到1920×1080的3G格式的高清分辨率显示。

提供2组模拟立体声监听输出，通过Web server设置监听信号源；支持将任何一路输入信号源调度到输出所接各个大屏的任意一个显示通道上或在整个拼接屏上的跨屏显示；根据应用环境，指定布局中的2个通道分别为主监看和辅监看通道，设定信号源选切范围，避免在庞大的信号源列表中查找需要监看的信号源，使信号切换操作简单快捷。

提供多种虚拟通道显示比例：4∶3﹑16∶9，用户自定义比例，支持检测并显示输入信号的AFD信息以及输入格式，基于全硬件模块化的结构开发，无操作系统，免去病毒的侵扰；机箱内部采用双电源冗余结构，双循环式通风结构，运行稳定。

3 MR S-X9U矩阵型多画面拼接显示系统安装与配置

将MRS-X9U设备与计算机（河南省濮阳市广播电视台为Windows 7操作系统并使用Firefox火狐浏览器）用网线相连，使控制端计算机的IP地址与多画面设备处于同一个网段，在接入设备之前，设置每路输出所对应的IP地址为唯一值。

安装配置：将文件夹9U-MRS-CON拷贝到C盘根目录下。

第一﹑安装服务软件，打开文件夹，选择应用程序MultiviewSvr_setup进行安装。选择安装全部四项应用程序：RTP服务端﹑RTP客户端﹑多画面墙服务与多画面墙配置，直至安装成功。

第二﹑安装成功后，在文件夹9U-MRS-CON中，打开子文件夹ResConfig，打开应用程序MultiplexerConfig，进行底层物理配置。

编辑信号源：添加或编辑系统中所有的信号源，针对信号源实际接入环境，设置外锁相/内锁相。从HDSDI输入板（河南省濮阳市广播电视台根据实际应用需求选择HDSDI输入模块和输出模块）接入的信号源，如果是经过帧同步处理后，再接入MRS-X9U，则该信号源设置为外锁相，如果否，则该信号设置为内锁相；SDI信号源本身没有经过帧同步，而被设置成为外锁相，则画面就会上下错位，并且画面跑动，原本是外锁相，设置成内锁相，则窗口在切换信号时，画面在切换过程中就会存在抖动或者扭曲变形的现象。

矩阵输入：配置矩阵输入接口与信号源对应关系，从信号源中选择需要的信号源，拖拽到对应的矩阵输入接口的空白处。在矩阵配置列表区域，点击鼠标右键，可以删除对应的输入信号，解除当前信号源与矩阵输入端口的绑定关系，然后再绑定对应信号源。

多画面输出：每个多画面输出模块因每个输出板支持4路HDSDI输出连接4个显示屏幕，并且由NET-1接口的IP地址来控制4路输出显示系统，其余的三个网口（NET-2/3/4）在物理配置中不体现。

拼接屏组合方式：编辑拼接显示屏宽高比﹑尺寸﹑数量以及组合形态，并且配置多画面输出接口与显示屏的连接关系，将多画面输出与显示屏的对应关系进行绑定。当完成所有配置操作后，要将当前的全部配置导出为config.xml文件，然后运行底层服务，底层服务会按照该配置文件，建立层层虚拟物理连接。最新配置文件config.xml一定要保存在总文件夹9U-MRS-CON中。

第三﹑运行底层服务软件，执行MultiviewWnd_R应用程序，配置WEBSERVER应用程序网络执行路径为C∶9U-MRS-CONWEBSERVER.exe 后，开启底层服务。

4 MR S-X9U矩阵型多画面拼接显示系统应用策略

底层服务和Web server启动后，打开火狐浏览器，访问 http∶//127.0.0.1∶9090/（9U默认虚拟网卡IP），进入网页弹出对话框，输入用户名和密码，进入远程控制软件界面，打开综合配置界面对拼接系统进行设置，页面最上方有多种功能设置标签页，包括系统设置﹑主辅切换﹑预监输出﹑用户设置和网络设置及帮助等设置标签。应用策略如下。

4.1 信号源列表显示

根据在底层物理界面上对信号源的配置，系统自动读取每块输入模块所连接信号源的名称，并以列表的形式分组显示在软件界面左边。列表中信号源是按照矩阵输入接口从低到高的顺序排列的，在信号源列表中，直观地体现出关联的物理输入接口。

4.2 标记信号源/删除标记

标记信号：将关心的信号源用鼠标左键选择进行标记，可以在复杂的布局中快速锁定关键信号，可以标记一个或多个信号，被标记信号源在列表中用红色字体显示，取消标记后，信号源恢复为黑色字体显示，该信号源所在通道的边框也恢复成被标记前黑色颜色属性。

4.3 创建虚拟通道

通过虚拟通道可以显示信号源视音频内容。在每个屏幕上，至多可以创建出四个虚拟视频通道。点击创建事件键，选择下拉菜单中的通道选项，创建虚拟通道，将鼠标移动到拼接屏区域内，按照鼠标左键不放，从左上到右下拖拽出一个矩形框到合适大小，松开鼠标左键，系统以此矩形框的位置和大小，自动生成虚拟视频通道。

4.4 调度信号源

信号源列表中任意信号源可以自由灵活地调度到任意通道上进行显示，系统支持相同的信号源调度到不同通道上进行显示。通道和信号源遵循这样的关系，1个通道同一时刻只能显示1路信号，通过鼠标拖拽1路信号源可以调度到一个，或者多个，甚至使全部虚拟视频通道上显示。

4.5 拼接屏显示与操作区域

网页上用蓝线分割出各个显示屏，体现出拼接屏组合形态。通过底层物理配置软件添加虚拟显示屏﹑构建拼接屏的组合形态，在显示区域内，可完成多项操作。主要功能有：

第一，任意视频通道均可以由一个显示屏自由且实时地移动到另一个显示屏上。

第二，完成创建通道﹑数字时钟﹑倒计时钟﹑目标时钟以及Logo功能并显示，每个显示屏幕只能显示1个模拟时钟﹑1个数字时钟﹑1个倒计时钟﹑1个目标时钟﹑以及1个Logo。通过鼠标拖拽，可以直观地调整模拟时钟以及Logo的位置；可以方便直观地调整数字计时器，目标时钟﹑倒计时计时器和通道的位置﹑宽度和高度；模拟时钟﹑数字时钟﹑倒计时钟﹑目标时钟和logo均不能跨屏显示。

第三，通过鼠标拖拽，实时地调整每个通道位置﹑宽度和高度；调整跨屏显示或不跨屏显示；进行画面叠加﹑画中画显示；调度通道上显示的信号源。

第四﹑通过鼠标拖拽，实时地调整每个通道的UMD和音频柱的位置﹑宽度和高度；通道的音频柱不能跨屏显示，UMD可以跨屏显示。在虚拟拼接屏区域内，对进行通道/时钟/logo进行任意调整，操作完成后，先对当前布局进行命名，然后保存模板，则模板保存为实际布局的缩略图，并显示在模板区域内。同一时间内，所有显示屏的布局保存为一个模板。

4.6 主辅切换

根据应用环境，通过相应的按键（勾选主监看或辅监看键）指定布局中的2个通道分别为主监看通道和辅监看通道，同时在主辅切换页面下，定义它们的信号源选切范围。主﹑辅监看通道在网页上加以颜色区别，主监看的颜色属性为红色，辅监看的颜色属性为绿色。同一时间内，网页只存在一个主监看通道及一个辅监看通道，且主﹑辅监看通道不能设置为同一个通道。通过相应的按键分别切换主﹑辅监看窗口当前显示的信号源。

4.7 预监输出

在机箱的后背板处，提供4路数字预监输出接口，SDI-PRE1/2数字预监输出接口由预监输出标签页进行控制，通过切换按键，预监输出接口1与2输出相应的信号源进行监看。SDI-PRE3/4数字预监输出接口由系统设置页面的音频输出控制，音频1由数字预监3解嵌输出；音频2由数字预监4解嵌输出，系统提供2组独立的双声道模拟音频输出。音频1与音频2为两对独立的模拟立体声信号，可以分别进行单独设置音频输出，每组音频信号可采用绑定信号源或绑定通道方式监听数字信号嵌入音频的第一声道和第二声道。

4.8 UMD和音频柱显示

在同一时间内，系统支持单UMD显示或双UMD显示。UMD文字通过网络方式进行编辑。勾选UMD键，则在视频画面底端显示UMD；勾选G1键，则在视频画面左边显示信号源第一组音频1/2/3/4声道音频柱；勾选G2键，则在视频画面右边显示信号源第二组音频5/6/7/8声道音频柱；通道音频柱不能跨屏显示。勾选贴边键时，表示当音频柱以及UMD位于画面边缘时，将音频柱与UMD紧贴画面边沿，使画面缩小并完整显示；不勾选贴边键时，表示当音频柱以及UMD位于画面边缘时，音频柱与UMD浮于画面之上显示，画面被遮挡一部分。

在调整UMD以及音频柱的大小，或者修改“贴边”设置时，要对视频画面等比例进行缩放，即始终要保持输入画面的原始比例。标清信号画面比例保持4∶3，高清信号画面比例保持 16∶9。