对于数字告示系统而言,目前高清晰度分辨率已经在一些中高端应用中成为常规配置。然而在这种常规配置下维持系统低功耗(即25瓦以下)运行一直是一个挑战。时至今天,最新一代的处理器和平台已经可以支持低功耗、低噪音、无风扇运行,并且能够承担更高的负载,所谓的挑战也就迎刃而解。
硬件要求
数字告示作为一门应用行业,没有一个适用于所有数字告示应用的硬件配置解决方案,不同的应用有不同的需求和目标,这就需要在硬件上做好匹配。
首先,硬件必须能够处理压缩视频。
最常见的视频编码格式有H.264(AVC)、VC-1(WMV9)、MPEG-4(H.263)以及MPEG-2等。数字告示系统必须能够接收、解码并显示这些常见格式的视频内容,确保不会有丢帧或其他问题出现。如果使用有线连接来提供远程内容,以太网连接带宽应该达到100/1000BASE-T;对于无线系统,就需要有802.11g/n标准的无线网络连接(即无线传输速率达到300-600MB/s)。
其次,对于本地的静态内容显示,几乎任何形式的硬件都可胜任。但如果需要显示高清动态图像,则对硬件内存带宽提出了要求。一般来说,如果要播放1080p清晰度的视频,要求内存带宽达到10GB/s,720p清晰度则要求6.4GB/s的内存带宽。
就目前来说,一般的硬件都能够满足运行视频流的要求,有些甚至将同时能够播放多路视频流作为产品的一大卖点,但在实际应用中我们并不提倡这一做法,这样会使得内容界面显示混乱。
最后,如果要播放流畅的全高清视频,通常需要至少1.5GHz的Core-i7的中央处理单元(CPU)或视频硬件加速(DXVA)。
最大限度地发挥硬件作用
当系统部署完成之后,可能会发现播放效果不尽理想。这种情况可能是多方面原因造成的,这时候就需要部署者弄清楚硬件对于系统运行的限制,从而提高整体效果。
·尽可能避免或者少播放Flash动画;
·使用支持硬件加速和/或MPEG-2视频的软件;
·确保视频驱动程序是最新的;
·在Windows下关闭Aeroglass效果(Aeroglass要求很高的系统资源)。
如果数字告示系统的CPU性能一般,那么就要尽量避免播放Adobe Flash内容。 Flash动画在没有硬件加速的情况下,一般会占用大量内存带宽和CPU资源。
视频软件也必须合理选用。该软件应该支持硬件加速和/或使用MPEG-2视频。对于Windows 7系统,建议使用DirectX 10(微软开放的关于图形技术的指令级,目前到了第11版本,11版本为第10版本的加强版),对于Linux系统,则建议选用OpenGL 3.0(OpenGL即Open Graphics Library,开放的图形程序接口。为专业的3D程序接口,是一个功能强大,调用方便的底层3D图形库。虽然DirectX在家用市场全面领先,但在专业高端绘图领域,OpenGL是不能被取代的主角)。如果一个企业正在开发自己的定制解决方案,那么就应该选择一家支持硬件加速的编解码器供应商。
如果系统运行中出现动画不流畅的情况,首先需要检查视频驱动程序是否安装正确,并保证驱动程序已更新;如果问题得不到解决,则可以尝试减少显示的动画部分的尺寸和分辨率;还可以在Windows下选择关闭Aeroglass(对于数字告示而言,其没有用处);最后,如果将帧刷新速率从60fps降至30fps也有助于播放的流畅。
选择高清内容格式
播放内容可以有多种格式的考虑,每个都有其自身的特点和要求。
首先说MPEG-1格式。MPEG-1的输出质量大约和传统录像机VCR质量相当,其特点是具有灵活的帧率和可变的图像尺寸,很容易解码,但由于存在清晰度低等问题,在如今高清甚至超高清分辨率要求之下基本上已经过时。
Adobe Flash格式则具有相对较高的图像质量和合理的图像尺寸,其使用向量运算的方式,产生出来的影片占用存储空间较小。虽然它的硬件加速支持一般,但是具有很好的软件支持,全世界97%的网络浏览器都内建Flash播放器。
MPEG-2格式的输出质量与DVD质量相当,其在NTSC制式下的分辨率可达720×486。同时,MPEG-2可实现较广范围的压缩比,以适应不同画面质量、存储容量以及带宽的要求。MPEG-2可以用一个低功耗CPU解码,不需要硬件加速,并具有良好的软件支持。
MPEG-4格式具有高质量的分辨率,需要强大的CPU或硬件解码器。它具有良好的硬件加速支持和软件支持。与MPEG-1和MPEG-2相比,MPEG-4的特点是其更适于交互AV服务以及远程监控。从根源上说,MPEG-4试图将自然物体与人造物体相融合(视觉效果意义上的)。MPEG-4的设计目标还有更广的适应性和更灵活的可扩展性。
H.264是在MPEG-4技术的基础之上建立起来的,其最大的优势是具有很高的数据压缩比率,在同等图像质量的条件下,H.264的压缩比是MPEG-2的2倍以上,是MPEG-4的1.5-2倍。和MPEG-2和MPEG-4等压缩技术相比,H.264压缩技术可大大节省用户的下载时间和数据流量费用。尤其值得一提的是,H.264在具有高压缩比的同时还拥有高质量流畅的图像。正因为如此,经过H.264压缩的视频数据,在网络传输过程中所需要的带宽更少,也更加经济。
VC-1(WMV)编码作为较晚推出的高清编码算法,吸收了MPEG-2与H.264编码的优点,其压缩比介于MPEG-2和H.264之间,编解码复杂性仅有H.264的一半,即压缩时间更短、解码计算更小。VC-1需要较为强大的CPU或硬件解码器。硬件加速支持一般,软件支持还不错。
选择合适的硬件能够在维持低功耗的前提下创建更加醒目的数字告示显示,而为了尽可能地发挥硬件的作用,合理选择高清播放内容格式也十分必要,可根据实际部署要求进行配置。但不管怎么样,数字告示系统不是形象工程,一方面不能因硬件指标不达标而弃之不用,另一方面也不能“大材小用”。
