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

　　1、分布式計算

　　分布式計算是一門計算機科學(xué)，它研究如何把一個需要非常巨大的計算能力才能解決的問題分成許多小的部分，然后把這些部分分配給許多計算機進行處理，最后把這些計算結(jié)果綜合起來得到最終的結(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 計算機技術(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)。正是因為軟件的特性，所以分布式系統(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)聚性是指每一個數(shù)據(jù)庫分布節(jié)點高度自治，有本地的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。透明性是指每一個數(shù)據(jù)庫分布節(jié)點對用戶的應(yīng)用來說都是透明的，看不出是本地還是遠程。在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，用戶感覺不到數(shù)據(jù)是分布的，即用戶不須知道關(guān)系是否分割、有無副本、數(shù)據(jù)存于哪個站點以及事務(wù)在哪個站點上執(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)沒有限制。

　　分布式顯示系統(tǒng)具有圖像信號的分散性和多樣性、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。

　　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web服務(wù)器可以理解為一個信號源，這個信號源可供不同的顯示器完成顯示，互聯(lián)網(wǎng)中成千上萬的web服務(wù)器構(gòu)成了一個分布式的web圖像信號源，同樣成千上萬的計算機瀏覽器所接的顯示器就是分布式的顯示設(shè)備。作為每個WEB服務(wù)器也好，還是顯示用的計算機也好，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面編輯功能，可在一個頁面中顯示多個網(wǎng)頁，也就是同時想多個web服務(wù)器獲取信息并同時顯示，這就體現(xiàn)了一個可知性與集中性的特點。

　　分布式顯示系統(tǒng)最迷人之處在于它對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)中存在一個巨型圖像，且需要將其全部顯示出來的話，則就更能顯示出出分布式系統(tǒng)優(yōu)勢。最簡單的例子可用谷歌地圖說明。谷歌地圖可以說擁有全世界的高分辨矢量地圖。作為一個分布式的地圖數(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，無非有兩種方式。一種方式就是用一臺能驅(qū)動擁有足夠大分辨率的計算機，將全世界的地圖數(shù)據(jù)全部都集中在這臺電腦中，并為這臺電腦配置一個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算機和顯示屏，每臺計算機驅(qū)動一個或幾個顯示單元，它們各自完成一部份地圖的顯示，把這些顯示器拼起來就是一副完整的世界地圖。按原理來講，這第二種方式是唯一能將谷歌世界地圖完數(shù)據(jù)庫數(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，需要一個集中控制的系統(tǒng)，能指揮那些顯示單元具體顯示地圖的那個部分，否則成千上萬的顯示器絕無法拼接成一個完整的地圖。這個集中控制系統(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，第一種方法需要將那臺超級主機中的整幅地圖重新刷新，而第二種方式只要每臺計算機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)然不是一個數(shù)量級的。

　　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：

　　輸入信號的多樣性：接入分布式顯示系統(tǒng)的圖像信號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更好的問題，而是誰更合適的問題。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比較高。實際前面舉例的互聯(lián)網(wǎng)BS架構(gòu)的分布式系統(tǒng)實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上裝個解碼軟件就能觀看，這是最典型的應(yīng)用。

　　輸出節(jié)點的無限性：只要有足夠帶有輸出節(jié)點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)點顯示，這些節(jié)點在哪里，這些節(jié)點是否開放，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。例如當(dāng)一個分布式顯示系統(tǒng)中有成千上萬的輸出節(jié)點，而你只要用到其中的2萬個，則你只要對這2萬個節(jié)點發(fā)出管理指令即可。

　　分布式顯示系統(tǒng)分類

　　按輸出節(jié)點的性質(zhì)分類

　　分布式顯示系統(tǒng)按輸出節(jié)點的性質(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)點是公開的，使用者通過申請并或準后即可使用這些分布式輸出節(jié)點顯示各類圖像信息。這最直接的例子就是馬路上到處可見的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。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，你可以向這塊廣告牌的管理公司發(fā)出申請，在批準后即可在廣告牌上發(fā)布你的廣告，當(dāng)然費用肯定是免不了的。而私有分布式顯示系統(tǒng)，則其所有的顯示節(jié)點歸屬于某個單獨的所有者，且并不對外開放。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，但對帶寬要求高，而壓縮方式占用帶寬小，但圖像質(zhì)量卻會有降低。

　　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)，其核心是針對超高分辨率圖像的劃分策略及同步控制方法。

　　按實現(xiàn)的產(chǎn)品分類

　　按時實現(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)點采用硬件解碼的方式，PC式即輸出節(jié)點采用PC機來擔(dān)任。作為硬件式輸出節(jié)點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目。而用pc作為輸出節(jié)點則解碼能力和帶顯示單元能力都較靈活，缺點是每臺PC都有操作系統(tǒng)，考慮到版權(quán)問題，一般會采用LINX系統(tǒng)，但如采用LINX系統(tǒng)則功能又會受到受操作系統(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)其對于圖像劃分功能的位置可分為輸入節(jié)點處理 和輸出節(jié)點處理 兩類。

　　輸入節(jié)點處理即在圖像進入分布式系統(tǒng)的輸入節(jié)點后，由前端的輸入節(jié)點機在集中控制管理機的指令下完成對圖像的劃分，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)點機顯示。

　　輸入節(jié)點處理方式必須要求輸入節(jié)點具有圖像劃分功能，因此對于沒有圖像劃分功能的普通編碼器或前端IP攝像機的碼流需要由具有圖像劃分功能的節(jié)點進行劃分后方能完成分布式顯示。因此，輸入節(jié)點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)點處理方式的優(yōu)點在于對輸出節(jié)點的要求較低，圖像顯示同步性好。但當(dāng)處理超大分辨率圖像時、當(dāng)有多路信號需要輸入節(jié)點同時進行劃分時或當(dāng)有多個不同組輸出節(jié)點請求輸出時，則對輸入節(jié)點要求會陡然提升。對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)點處理方式又分為兩種，一種為請求方式 ，一種為廣播方式 。請求方式是集中控制管理機的顯示要求指令下達給輸出節(jié)點機，由輸出節(jié)點機向輸入節(jié)點或圖像數(shù)據(jù)源發(fā)出圖像請求，在集中控制管理機的控制下完成同步圖像顯示。廣播方式是輸入節(jié)點在集中控制管理機的控制下將圖像信號向特定輸出節(jié)點廣播，同時輸出節(jié)點根據(jù)集中控制管理機的要求完成指定內(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。對于超高分辨率分布式顯示系統(tǒng)具有請求方式及廣播方式兩種方式。

　　輸出節(jié)點處理方式的分布式顯示系統(tǒng)中，對于請求方式，圖像的切分處理是在集中控制管理機中完成的，由于不涉及具體的圖像數(shù)據(jù)計算，僅是對于圖像的切分方式進行定義，因此這種切分速度非常迅速。而對于每個輸出節(jié)點在收到集中控制管理機的顯示指令后，只要向輸入節(jié)點或圖像數(shù)據(jù)申請自所需的顯示數(shù)據(jù)即可，因此顯示響應(yīng)速度極快。對于廣播方式，集中控制管理機同樣不需要處理具體的圖像數(shù)據(jù)，僅是告知輸入節(jié)點將圖像廣播給那些輸出節(jié)點，同時也告知輸出節(jié)點應(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)點在收到輸入節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù)后只要切出自己需要顯示的那部分就可以，因此可以同時處理多路類似的請求。

　　無論是輸入節(jié)點處理方式還是輸出節(jié)點處理方式，作為的核心部件—集中控制管理機，可以由輸出節(jié)點或輸入節(jié)點中的任意一臺PC來承擔(dān)，因此可靠性同樣非常高。

　　分布式顯示系統(tǒng)的優(yōu)勢

　　分布式顯示系統(tǒng)的優(yōu)勢是十分明顯的。

　　方便的擴展性。輸入信號擴展只需增加輸入節(jié)點即可;隨著輸出節(jié)點的增加將直接擴展整個分布式顯示系統(tǒng)的顯示規(guī)模。

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

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

　　無限的節(jié)點輸出能力。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。萬一有節(jié)點出現(xiàn)問題也僅僅是影響到系統(tǒng)的一個微小的局部，對整體系統(tǒng)并不構(gòu)成威脅。

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

　　分布式顯示系統(tǒng)的劣勢

　　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)間進行交互，因此存在圖像延時、影響顯示節(jié)點間圖像同步因素較多、部署設(shè)置復(fù)雜的問題。

　　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：沈陽交警

　　沈陽交警是一個典型的私有壓縮式高分辨率PC架構(gòu)輸出節(jié)點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臺由GQY公司提供的S200輸出節(jié)點機，每臺節(jié)點機驅(qū)動10個顯示單元。輸入信號包括模擬視頻、計算機信號、流媒體信號及高分辨率電子地圖。

　　對已有的模擬視頻信號通過交警原有的視頻服務(wù)器轉(zhuǎn)換為IP碼流會同前端監(jiān)控輸入的800路IP流媒體信號則直接接入分布式顯示系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。指揮大廳的計算機信號通過RGB編碼節(jié)點轉(zhuǎn)換為RGB數(shù)字碼流接入分布式顯示系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，同時編碼器環(huán)出的一路圖像信號接桌面顯示器。由于采用了RGB編碼節(jié)點輸入的方式，使得整個大樓任意一臺PC，只要需要上屏只要在PC輸出端接個RGB輸入節(jié)點即可，使得RGB輸入信號擴展十分方便。

　　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拼接屏在會議大廳，三套LED屏分別布置在3樓指揮室、會議室及2樓會議室。整個系統(tǒng)共驅(qū)動108個顯示單元，選用7臺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)點處理模式的分布式顯示系統(tǒng)。信號輸入類型包括了多種格式的流媒體信號、計算機信號及普通模擬視頻信號。所有輸入信號在4套大屏上任意分享顯示使用極其簡便。