2019年1月15日,中共中央宣传部、国家广播电视总局联合发布了《县级融媒体中心建设规范》,国家广播电视总局发布了《县级融媒体中心省级技术平台规范要求》。《规范》提出要整合县级广播电视、报刊、新媒体等资源,开展媒体服务、党建服务、政务服务、公共服务、增值服务等业务,而省级技术云平台则为县级融媒体中心提供技术支撑、运营维护。县级融媒体中心大数据平台是宣传党和政府的喉舌,是宣传党和政府思想和政策的县域新闻舆论监测重要平台,根据《规范》武进融媒体中心于2020年初开始建设融媒体平台,于10月通过省委宣传部验收。其中必须建设指挥中心大屏显示系统,针对要求我们运用了虚拟等新技术的设计。
系统具体建设要求:
⑴拼接器信号输入以HD-SDI格式为主,同时兼容DP/DVI/HDMI等格式;
⑵拼接器信号输出和液晶拼接屏信号输入采用光纤模式,便于信号线的铺设及长距离传输;
⑶拼接器及大屏系统采用IP控制方式,以实现指挥大屏的远程操作及控制;
⑷各类计算机信号源采用虚拟化技术,并以HD-SDI格式传输至拼接控制器,计算机信号源具备远程操作控制功能。
系统结构图

大屏显示系统采用北京奥视公司HMV360拼接控制系统、IDS分体式拼接系统。
显示屏输入HD-SDI信号来自总控矩阵切换输出,演播室、播出系统、手机直播、4G/5G直播、无线图传等接收信号通过总控矩阵切换,实现融媒体中心各类信号在指挥中心显示屏的任意调度展示。
系统技术特点
拼接控制系统采用纯硬件模块化设计,具备平滑升级及扩展能力。
信号处理机箱内置的图像处理模块采用大容量高速FPGA阵列和 CrossPoint数字多总线数据路由交换的处理机制,无操作系统崩溃,感染病毒的风险,处理模块支持在线热插拔,系统扩容时仅需增加处理模块即可。
⑴显示系统对传统的拼接显示系统做了高度的系统整合,将信号处理链路由4个降低到2个,如图所示:

简化的系统带来了更强的系统安全性,减少系统故障点的同时保证了信号传输质量。
⑵分体式拼接屏、拼接控制器一体化设计:

拼接单元(包括LCD面板和光收模块)、信号处理单元(包括机箱、信号处理板卡和控制卡)、集中供电单元(包括供电机箱和电源模块)分体式设计,信号处理单元可放置在近信源端,拼接单元远端设置。
拼接系统的拼接控制器与显示单元之间采用光纤连接,传输距离可达40公里,实现视频信号的远距离传输、低延时、高带宽、抗干扰,构建成一个完整的、全高清的拼接控制显示系统,完全满足信号在融媒体中心内部各区域灵活传输和调度。
⑶液晶显示面板与电源模块分离设计:
拼接系统采用了将液晶显示面板和拼接控制器、显示信号处理、电源分离的设计。

显示屏信号处理模块采用模块化方式,每个信号处理模块支持1路光纤信号输入。
该设计可灵活配置信号处理和电源结构,降低显示设备厚度,减小屏与屏之间的挤压,优化散热效果,降低噪音影响,提高系统稳定性。

集中供电机箱采用3+1冗余备份模式,可配置4块热插拔电源模块,保障系统运行的可靠性。设计独特的前面板冷却系统为电源机箱在满负荷工作时提供了运行的可靠保证,冷却空气可以直接通过机箱的前面板流入,并从机箱的出风口流出,防止了机箱温度过高带来的各种问题。屏体供电单元外置,N+1冗余/主备电源模块,负载均衡支持带电热插拔,保证系统稳定。
⑷基于虚拟化的计算机信号处理模式:
系统采用虚拟化技术,在实体服务器上虚拟出多台基于Linux系统的计算机,作为各类融媒体呈现信息的展示计算机。

采用虚拟化硬件直通技术,将视频卡直通给内部虚拟机,虚拟机通过直通的视频卡输出HD-SDI信号。
通过采集程序的开发,将虚拟机展示的桌面内容进行实时采集并通过直通的视频卡实时输出SDI视频信号。
采用虚拟化技术及视频画面采集技术,通过一台服务器完成了原先需要多台计算机才能实现的画面展示功能,同时相对于采用实体计算机,能够实现远程控制操作,通过将服务器和拼接控制器置于机房,降低了融媒体指挥控制室的布线复杂度,降低了设备噪音对工作的影响,为融媒体指挥中心创造了一个安静整洁的工作环境。
⑸基于无线图传的计算机信号转换输出设计:
对需要将笔记本电脑等进行信号输入展示时,系统采用无线图传的方式,将笔记本电脑输出画面,通过无线图传传输到接收单元,接收单元统一变换为1920x1080@50i HD-SDI格式,再通过总控矩阵调度到拼接显示系统,最终在屏幕墙显示。

采用无线图传,1.解决了使用笔记本电脑长距离传输HDMI的不便问题;2.通过无线图传的上下变换功能,实现了不同分辨率、不同帧率、HDMI、HD-SDI等不同格式信号的统一转换处理,解决了这类视频信号与广播电视系统信号格式的兼容性问题。
⑹基于矩阵的信号调度:
显示系统对输入拼接器的信号采用矩阵进行调度,进一步提高系统的灵活性和可靠性。

⑺便捷的控制方式:
显示系统对屏幕墙的控制方式采用了使用网管软件直接对各个液晶显示单元进行直接控制,采用图形化界面直接对屏幕墙进行控制,实现大屏拼接或任意信号单屏显示,操作直观快捷,支持多种系统参数设置和虚拟遥控。

系统配置
拼接控制器配置5块 4通道SFP输出板卡,实现20路信号的输出,SFP输出板卡结构如下图所示:

拼接控制器配置3块 4通道SDI输入板卡,2块 4通道DP输入板卡,实现总共20路信号的输入,SDI输入板卡结构如下图所示:

武进融媒体中心指挥中心大屏显示系统建成三年来,整个系统运行稳定,使用方便,维护便捷,获得了好评。