人類哲學上有三大終極命題：我是誰，我從哪里來，要到哪里去。要想深入了解一個產品，我們也需要沿著這個思路去探索。

    近幾年一種叫“分布式拼接處理器”的產品出現在了大屏拼接顯示行業中，并且有越來越熱的趨勢，那這種產品究竟是何方神圣，真的是技術創新，還是又一只風口上的豬呢!讓我們靜下心來用批判性思維來分析一下，看看是否真的適合您的行業。

    首先，我們來看看這種產品為什么會誕生，這個故事就有些長了，要先從為什么會有拼接的需求開始，這要從上世紀90年代說起，那時的還沒有專用的監視器這種產品，都是用電視機來代替的，采用的是CRT技術，屏幕最大也只有20來寸，計算機還是386、486的，上網還是電話撥號的，互聯網才剛剛興起，弄個網站都覺得很牛，一切都處在信息化的萌芽狀態。

    第*代的安防監視器

    當時人們通常只能使用一塊小屏幕來工作，不過信息發展的速度太快，屏幕太小沒有辦法將信息在更大的范圍全面呈現，比如軍事指揮，視頻監控等，聰明的人類就將很多個顯示器摞在了一起，這就是最早的“拼接墻”了。在早期，雖說叫做拼接墻，但是摞在一起每塊屏還是單獨工作的，而且只能顯示一路視頻信號，屏幕之間沒有辦法協調工作，無法真正解決將屏幕變大的問題，(更不用說今天習以為常的信號跨屏、疊加、分割等顯示功能)，就是基于這個需求，終于誕生了”第*代拼接處理器”，它開啟了屏幕拼接的時代。

    現在大屏拼接方案已經普遍的被應用在了能源、醫療、交通、軍警公安、智能樓宇、工廠自動化等各行各業。其作用是對接入系統的信號源進行統一調度管理，同時在拼接墻中顯示，顯示方式靈活多樣，如開窗、漫游、縮放、跨屏、疊加、分割等。

    在拼接方案中，雖然大家看到的是很多塊拼接屏幕，但真正決定大屏幕顯示效果和能力的其實是隱藏在后面的拼接處理器，按其發展脈絡來看，拼接處理器經歷了三代的變遷，即：PC式、集中式和分布式

    第*代拼接處理器

    第*代拼接處理器——PC式，名副其實，實質上就是一臺性能不錯的電腦，通過視頻采集卡將模擬信號輸入電腦，然后通過多輸出顯卡輸出到每塊屏幕上，可以簡單地實現了信號的跨屏、疊加、分割顯示。但由于是工控機架構，會存在如下的缺點：

    (1)基于PCI總線結構，帶寬受限 ，擴展性較差，一般用于小規模的拼接，項目較大時，會出現信號卡頓、延時等。

    (2)穩定性差，系統一般是在Windows系統開發的，長期運行穩定性存在風險，一旦操作系統故障或宕機，將引起整個顯示系統失效。

    (3)難以實現多屏管理、信號源共享和遠距離傳輸等功能

    本世紀最初的十年，顯示技術得到了突飛猛進的發展，從CRT到PDP、DLP再到LCD、LED，伴隨著拼接系統規模的增大，第*代拼接處理器的不足日漸凸顯，為了解決這些問題，便發展出了第二代拼接處理器。

    第二代拼接處理器

    第二代拼接處理器——集中式，所謂的“集中式”其實就是將輸出接口板、輸入接口板通過一塊基板連接起來，將大量的輸入和輸出信號的數據交換集中在一起進行處理。這種方式創新地采用了以FPGA為核心的背板交換技術，由PCI總線結構轉變為Fabric Switch結構，就是將原來PC機串行處理的工作方式變成了并行處理的工作方式，有效地解決了處理速度和帶寬的問題，其核心技術在于“高性能的背板”。目前，單臺集中式處理器可實現的拼接墻規模高達144個屏。此外，集中式處理器還有很多優點，比如：部署簡單，開機迅速(≤3秒)，純硬件(嵌入式)架構，可靠性較高等，尤其適用于信號集中管理和上墻的場景。不過，它依然存在如下的缺點：

    本質上仍繼承了集中式處理器架構，具有相同劣勢

    多用于單一屏組大屏，信號規模固定，擴展性依然不佳，雖能多臺級聯但實際擴展受限，維護成本高

    多屏管理依然需要依靠矩陣等外部設備才可實現

    視頻信號線纜傳輸距離有限，部署復雜，難以實現對分散信號源及多塊拼接屏幕進行集中管理，難以突破地域限制，進行遠程傳輸

    接入信號多為模擬信號和數字音視頻信號，IP Camera等標準設備難以接入，必須使用專用解碼卡或解碼服務器，成本增加。

    由于受背板信號帶寬的限制，屏幕開窗數量受到很大的限制，市面上常見為每屏2窗口或4窗口

    受背板信號帶寬的限制，屏組的規模受到限制，無法自由的擴展;

    羅振宇說過“凡是新工具誕生，剛開始都是用于解決老問題，但是隨著新工具應用的展開，它一定會帶來前所未有的創新”。近些年，拼接墻的規模在不斷增大，前端攝像頭也逐漸高清化、IP化，應用更加復雜和多元化，無論是PC式還是集中式都已經遠遠無法滿足需求了，于是在2010年之后發展出今天文章的主角——第三代拼接處理器，它采用了全新的架構模式，創造性的解決了前兩代產品的不足。

第三代拼接處理器拓撲示意圖

    第三代拼接處理器——分布式(顧名思義，就是不再集中在一起來處理)，簡單來說就是采用了TCP/IP技術作為圖像信號的載體，它將視頻打包成IP碼流通過網絡進行傳輸，然后通過解碼器直接接入屏幕，它允許輸入節點和輸出節點在地理上分散開來。這樣做就可以有效的解決原來集中式處理器因為背板帶寬限制所引發的系統瓶頸問題，將壓力分散到各個處理單元，每個單元僅僅處理自己相關內容，極大提高處理效率，將背板交換變成標準的交換機，極大簡化了技術難度。它的優點如下：

    (1)海量IPC信號的同時、實時處理與顯示

    高清網絡監控攝像機已廣泛應用到生活的方方面面，大量IP視頻數據的及時處理成了迫切的需求，集中式處理器需按IP信號的數量來配置對應數量的解碼卡，解碼卡價格較貴，缺乏成本優勢，且無法接入4K攝像頭的信號。而分布式處理器則天生兼容IPC攝像頭，可以直接接入IP視頻信號，且沒有輸入和輸出的數量限制，成本較低，理論上可以無限擴展。

    (2)多種信號的共享與集中管理

    同一個客戶，更多的信號源分散在不同區域，樓層之間、廠區間、地區間、甚至不同省市間，客戶需要對所有這些信號進行共享和集中管理，集中式處理器需要借助多種設備的接入和級聯，多種線纜的傳輸布設等，才能滿足。實施復雜、成本昂貴，穩定性一般。而分布式處理器僅通過網線組建成局域網，就可實現所有接入系統的信號和設備全網絡化的互聯互通，布線簡潔且節省預算(一條50米的網線僅需50元左右，而一條50米的DVI線纜價格通常在600元以上，是網線價格的10倍以上)。

    (3)系統穩定性高

    越來越多的大屏拼接系統應用在國計民生的有關行業和領域(比如：鐵道運營監控、電力調度、交通指揮、移動通訊等)，使客戶對該系統穩定性的要求日益增加，集中式處理器所有信號都由一臺處理器集中處理和顯示，當其出現宕機、感染病毒或任何其它故障時，將影響大屏幕的正常顯示，甚至黑屏，因此穩定度較差，風險性較高。而分布式處理器則采用網絡式架構，將處理能力分散到各節點中,每個處理器都單獨處理自己的信號，有效地分擔了系統壓力,即使有個別節點發生故障，也不會影響整個系統的運行，因此具備更好的穩定性。

    不過，分布式雖好，但也不是完美的，他也存在如下幾點不足：

    對于非IP碼流的視頻信號，分布式處理器需要對其進行編解碼，而集中式處理器則可直接輸入和處理信號，實時性更優

    分布式完全架構在網絡的基礎上的，雖然具備海量的接入能力、各種炫酷的應用和較低的布線成本，但對網絡環境的要求較高。

    如何識別市場上分布式處理器的好壞

    自從丘比特將分布式處理器引入業界后，很多國內廠商爭相效仿，這幾年出現了不少公司做這個產品，但是質量可謂是良莠不齊、魚龍混雜，那么，在實際項目使用中，應如何識別分布式處理器的好壞呢?

    從分布式處理器的系統層面上來看，可以將這種技術的核心能力分解成3各層次，分別是：硬件基礎能力、軟件算法能力、應用擴展能力。

    其中硬件基礎能力和軟件算法能力是分布式處理器一切功能的基礎，應用擴展能力是系統擴展性和靈活性的保證。

    衡量硬件基礎能力一個最重要的指標就是“解碼能力”，他是分布式實現開窗、漫游、縮放、跨屏、疊加、分割等眾多能力的基礎，一臺最多可解16路1080P信號分布式節點，要比最多僅能解4路1080P信號的分布式節點具備更強的應用擴展性和穩定性。

    衡量軟件算法能力一個最重要的指標是屏與屏之間的同步性，是用戶在使用中直觀感覺最強的一項，一般建議屏間刷新同步在2ms以下才能算是一個好的分布式處理器。很多分布式處理器，在播放高清視頻時，屏與屏之間的畫面會出現嚴重撕裂和錯開的現象。更有甚者，在視頻會議場景中，如果與會人員的頭部剛好處于多個屏間，會出現頭部在這些屏間的位置是錯開的。這樣的系統屏間同步性很差，基礎沒有了，實現再多的應用也無濟于事。

    應用的擴展能力，有了好的硬件基礎能力和軟件算法能力，算是建立了一個可靠的基礎保證，再加上對外靈活的接口，就可以擴展出各種各樣炫酷的應用，如對應的云臺控制，報警聯動、大屏回顯、超高分顯示等。

    世上沒有完美的東西，新的問題也會不斷地產生，但技術會不斷的向前發展，隨著分布式處理器的優點得到越來越多用戶的認可，未來會有越來越多的大型拼接項目采用網絡分布式處理器。同時也會吸引越來越多的廠商和資本加入到分布式處理器的研發當中，這兩者將直接推動分布式處理器快速發展，未來也一定會隨著信息化、網絡化、智能化的發展，誕生更多更能滿足用戶需求和體驗的好產品、好功能，讓我們拭目以待!

責編：小瀞