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指挥中心大屏显控基于超高分辨率地图的技术应用

本文将围绕着超高分辨率地图的优势和技术应用展开相关探讨
资讯频道文章B
           随着安防技术的发展,安防IT化的深入,指挥中心的地位日益凸显,并成为安防系统的重要组成部分。而作为指挥中心最核心的视觉呈现部分,拼接大屏所具备的大画面优势使之承担起指挥中心信息显示、交互主界面等重大任务。但传统指挥中心往往由于地图显示分辨率低而无法充分利用拼接墙大画面、高像素的优势,部分指挥调度软件甚至没有地图,以上缺陷逐渐凸显后,以超高分辨率地图为基础的指挥中心应用开始发展,并逐渐成为当前指挥中心建设的前沿。本文将围绕着超高分辨率地图的优势和技术应用展开相关探讨。
  
文/董航程  宇视科技指挥中心产品部总工

  安防产业经历了从最开始的模拟数字安防到IP化安防,再到目前安防IT化等几个不同的阶段。而其中,指挥中心的建设与应用是安防代数发展中变化较大的,指挥中心的业务也呈现为几个不同的发展阶段:传统指挥中心采取的是以工作人员“看”为主的模式,这个阶段的视频图像传输方式为模拟或数字的方式;随着安防行业基于IP技术的发展,这种模式演化为视频图像基于IP网络的传输方式,这种开放式、标准化的数据传输方式为安防行业打开了广阔的发展空间。各种应用、智能、大数据分析的技术在IP传输的基础上应运而生,发展势头迅猛。指挥中心也从“原来的监控中心”发展成为“真正的指挥中心”。部分应用安防系统较早的客户,如公安行业用户对指挥业务表现出强烈的需求,而这种指挥业务呈现方式的一个重要发展方向就是以超高分辨率地图作为业务的承载基础。

  基于超高分辨率地图应用诞生的原因

  从安防行业宏观角度来说,基于超高分辨率地图的应用是安防IT化往深度发展的必然趋势,从指挥中心建设角度来说,基于超高分辨率地图应用出现的原因主要包括两个:一个是硬件层面,对拼接墙高像素的应用;另一个是业务层面,指挥中心的用户需要基于一个统一的界面来进行业务呈现,而这个界面最好的方式就是地图。

  硬件方面:目前大多数指挥中心已经从监视器墙升级为拼接屏墙,而拼接墙一个重要的优势就是组合后形成的高像素优势,而目前基于地图的应用大多数还处于2K分辨率的级别,在大屏上的显示处于数码放大的状态,没有做到点对点的显示,无法充分利用大屏高像素的优势,而实际上拼接大屏的像素往往可以达到千万像素点以上。

  业务方面:在业务层面上,指挥中心用户需要通过扁平化的指挥方式来提高指挥效率。目前的指挥调度软件无法在指挥中心形成一个兼顾高精度和大场景(例如:包括整个城市)的防控圈,以实现公安综合调度指挥、重点区域治安防控、应急突发事件等综合业务的需要。

  基于超高分辨率地图应用技术的特点

  拼接墙高像素应用的限制以及指挥中心业务呈现的需求在基于超高分辨率地图应用技术出现以前一直得不到有效解决,成为困扰指挥中心技术升级换代的瓶颈,而该技术的出现,有效解决了上述问题,它具有以下特点和优势,如(图1)所示:

  (图1:基于超高分地图应用的优势)

  区别于以往客户端加视频分配器直投到大屏的方式,告别对大屏高像素的浪费,杜绝大屏地图看不清、看不细、看不广的弊端;

  大数量级的监控视频、大量警情、一线警员GPS基于高分地图直接显示,并直接定位;

  各种系统的联动:视频监控系统、GPS定位系统、警综系统、移动执法设备等数据共享、基于超高分地图实现联动;

  在案件处置中把握态势、预测趋势,第一时间决策、指挥调度。

  基于超高分辨率地图应用技术实现的方式和难点

  目前,实现基于超高分辨率地图的应用主要有两种方式。

  方式一:基于高性能服务器的分辨率叠加显示,服务器采用多头显卡同时输出的模式,使图像分辨率叠加显示,比如12块1080P的拼接屏整屏分辨率是12个1080P,所采用的服务器必须保证至少12个1080P的高清接口输出。

  这种方式的弊端是无法满足所有拼接屏项目的需求,分辨率受到服务器端口的限制,无法全部满足点对点显示,优势在于部署简单。

  方式二:基于高性能服务器的虚拟显卡,通过网络分割成拼接屏相应数量的模块,每个模块的分辨率等于单元屏幕的分辨率,通过网络解码使图像点对点显示在拼接屏上,无需根据单元屏幕的物理分辨率来定制显示分辨率,通用在液晶、DLP、LED拼接屏上。

  这种方式的弊端在于网络解码之后的图像同步、延时等性能指标不能得到保证,对软件的要求相对较高,优势在于大大解放了超高分辨率地图的使用范围,不再局限于设备端口数量。

  在公安实战中,地图的加载速度对业务体验影响非常大。超高分辨率地图的信息量巨大,如何对地图进行快速加载是一个重要的研究课题,也是一个难点。部分研发实力较强的安防企业开始针对性的开发超高分辨率地图加载引擎,以实现地图的快速加载。在技术架构上,包括BS架构和CS架构,BS架构对客户端性能要求较低,将大量计算和处理放在服务器端上进行。而CS架构对客户端电脑性能要求高,随着用户桌面电脑配置的不断升高和减轻服务器压力的设计思想,CS架构更适合基于超高分辨率地图的应用。同时,地图引擎应该要能支持各类型地图的种类,以保证用户的可用性,支持地图的种类数量是地图引擎的一个重要考核指标。

  总结

  尽管基于超高分辨率地图应用的技术出现并不久,但是发展速度迅猛。目前,已经有部分安防企业开始推出相关的解决方案。总体而言,超高分辨率地图为指挥中心提供了一种全新体验的扁平化指挥调度方式,在可视性、便捷性、业务体验上相比传统指挥调度方式有很大的提升,是近年来指挥中心大屏显控技术跨越式发展的一个标志,该技术的发展前景如何,是否会得到大部分用户的认同,我们拭目以待。

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