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晨驭科技‖MCNet分布式8K超高清系统解决方案(上篇)

2019-12-19

      2019年可以说是8K技术起步的元年,也是8K技术腾飞的一年。在这一年里,《世界超高清视频产业发展大会》在广州成功举办,我国首个超高清视音频国家重点实验室也在沪启动建设,真实印证了中国工程院院士丁文华对于中国8K技术发展的远大展望。

      晨驭科技作为全球音视频行业的领创者,敏锐把握视听行业发展趋势,准确预测8K技术市场动向,自主研发推出MCNet集分交互式可视化综合管理平台,以支持包括8K信号在内的全信号接入,全帧率无损信号处理、超远距离音视频信号传输等技术,实现LCD大屏拼接、小间距LED大屏拼接、KVM坐席协作管理、投影融合、视频会议等在内的全终端输出,为航天航空、智慧城市、军事指挥、政府会议、广电传媒等领域提供尖端的音视频处理产品与解决方案。

 

 
 
 

► 航天+8K·宇宙空间站的观测之眼!

      美国国家航空航天局(NASA)此前在官网上发布了首支来自国际空间站(ISS)的8K视频,以精细入微的画面,全方面展现了宇航员在空间站的生活与工作状况,详细记录了包括飓风观测、DNA排序判定微生物BEST实验、太空与地球植物生长速度比较实验以及太空中沉淀颗粒物动力状况的BCAT-CS等多项实验过程,颠覆了此前8K技术仅被运用于航天发射观测的局限,也点燃了全球太空爱好者对于8K技术的热情。

 

NASA发布首支来自国际空间站的8K视频截图

 

      8K超高清技术,是指以图像水平像素接近8000的分辨率进行拍摄制作的技术,总像素数量3300万,是现有4K超高清的4倍。换言之,通过8K技术拍摄的太空影像,能够为航天指挥中心的科研人员带去更为丰富的细节资料,为地面科学家更好、更精细地进行太空观测与研究,提供了第一手的宝贵素材。

      晨驭科技将自身丰富的航天指挥中心项目经验融入产品,推出新一代纯硬件集分式音视频一体化处理系统——MCNet集分交互式可视化综合管理平台,结合多屏拼接、高分渲染、图像处理、网络传输、集中控制、KVM坐席管理,协议合作等多项技术为一体,无需外置转换器和解码器,即能接入包括4K/8K/16K信号在内的全种类海量音视频信号,将其转化为在网络中传输的IP码流,以全帧率无损画质输出至小间距LED拼接屏上显示,帮助地面航天指挥中心以7680×4320px的超高分辨率,对超级台风等极端气候进行影像捕捉与追踪。

酒泉卫星发射指挥中心

 

      除了以上种种科研目的,MCNet分布式拼接处理器强大的8K图像处理能力,也能运用于对空间站宇航员的健康管理与技术援助,其对影像画面细节的精细处理与展现,能够逼真还原宇航员的体貌状态,加之生命监测系统给予的各项生理数据,辅助地面医护人员对宇航员的健康状况做出诊断。

      另外,在实验仪器或舱内设备发生故障,而航天人员无法自行维修时,MCNet分布式拼接处理器也能为地面指挥中心拼接大屏,传送设备构造细节的8K极清影像或者图片资料,同时凭借音视频接入同步处理、传输与交互功能,高效协助地面科研人员与空间站宇航员进行音视频交流,判断设备故障点,指导宇航员进行设备维修。

 

 

 

 

► 军事+8K·情报侦察的千里之眼!

      侦察兵因其在战争中所处的重要地位,又被称为“部队的眼睛”。随着信息化进程的不断深入,如今战场上的情报侦察获取方式,也由最早的单兵深入敌军腹地,以肉眼收集可见的情报信息,转变为高空侦察机、电子侦察机、预警机、无人侦察机和直升机携带军用光电侦察设备与8K影像捕捉设备,辅助于太空侦察卫星群与地面部队雷达侦察组成一体化侦察网,并将所获取的信息集中于联合作战指挥机构的情报中心进行各级共享,从而提高作战的整体效率。

“天鹰”无人侦察机

 

      MCNet分布式处理系统内所有节点,均基于FPGA纯硬件分布式架构,无操作系统,无病毒感染风险,矢量运算能力极强,能够在小间距LED拼接大屏中,以纳秒级的精准同步实现4K/8K乃至16K画面的跨屏呈现,在满足指挥人员对于侦察图像画质苛刻要求的同时,以图像漫游、画面叠加、自由缩放三大功能,帮助指挥官在多组情报图像,或者同一组情报图像的不同角度之间进行直观比对,从而对战场局势做出准确判断。

无侦-8高空高速无人侦察机

 

      回首国庆70周年大阅兵,由我国自主研发生产的无侦-8高空高速无人侦察机作为当天唯一以全黑色涂装亮相的无人机,受到海内外媒体的一致关注,也表明了我国对于部队信息化改革的强大决心。以我国“天鹰之眼”为例,此款无人侦察设备的摄像精度,能够在距离地面3000米的空中对地面目标进行捕捉,拍摄距离更是可达50km以上,相当于天安门广场至北京首都国际机场的直线距离,因而被广泛运用于战场侦察、昼/夜监视、边境巡逻、火炮(落弹)观测等军事领域。

信息化战争中的分布式情报侦察网

 

      MCNet分布式处理器,能够将来自卫星通信或微波接力通信的侦察影像信号,进行IP数字化信息处理之后,传送至作战指挥中心拼接大屏,以细腻的8K图像处理与显示效果,帮助指挥人员从画面中最不起眼的细枝末节中挖取情报信息。此外,产品基于网络的超高分辨率动态底图实现方案,还为MGIS、PGIS、SCADA等系统软件提供了点对点显示平台,能够在指挥中心拼接大屏上以8K/16K极清画质,呈现包括数字线划地图、数字正射影像地图、数字高程模型和三维地图模型等在内的3D/2D军用地图,结合实时侦察图像,在帮助指挥官掌握战场全局的同时,减少对战局的误判。

 

 

 

 

► 警务+8K·“空地联动”的神鹰之眼!

      随着我国城市现代化建设的不断加快,城市交通与治安管理问题日渐严峻。除了常规地面交警部门、治安管理部门与刑事侦查部门等公安部门,现今越来越多的地方公安局也开始建立警务航空队,使用携带超高清摄像头的轻型警用直升机,对城市进行全方位、立体化的管控。

      现代城市的特征之一就是复杂的立体交通系统。其中,立体高架桥、高速公路等区域更是因庞大的车流量与较高的车速,成为城市中的交通事故易发地段。普通的道路监控摄像头,因为拍摄视角固定、拍摄距离有限等原因,无法对事故现场进行全景拍摄,且风雨雪等极端天气更是交通事故多发时段,无人机无法执行任务,因而载荷量大、飞行时间长、抗风性能好的警用直升机便有了大施拳脚之地。

 

澳洲警方使用直升机搭载高清摄像头进行执法 

 

      MCNet分布式处理器采用全分布式部署,支持包括8K信号在内的DVI/VGA/HDMI/USB/CVBS/IPC/SDI/3D/4K/8K/16K等全种类海量音视频信号,以及RTSP、ONVIF、TS等格式的协议码流,单屏开窗数目更是高达64个,加之预案管理、场景轮巡等功能,能够在交警指挥中心小间距LED拼接大屏上以3300万像素的8K极清画质,实时呈现轻型警用直升机自空中俯拍的事故全貌,辅助事发沿路监控摄像头,帮助上级指挥部门掌握事故详情,对事故等级、事故影响、事故处理等事宜进行及时、有效的指挥。

      除了交通事故处理以外,城市警务航空队还负责治安巡逻、大型活动空中综合巡逻、公务人员运输、消防空中支援、医疗救护、反恐、处置“低、慢、小”空中目标等多类跨业务、跨部门的空中任务。

上海公安某分局指挥中心采用MCNet分布式系统搭建小间距LED大屏

 

      MCNet分布式处理器支持KVM坐席协同管理,能够帮助指挥中心坐席人员使用一套鼠标、键盘和显示器,完成多台主机之间的远程切换与协同操作,以坐席与坐席之间、坐席与大屏之间图像一键推屏、抓屏等功能,实现多业务之间的信息交互。此外,产品强大的超远距离信号传输能力,在将警用直升机拍摄的超高清巡逻画面等图像信息传送至指挥中心拼接大屏实时显示的同时,还能实现包括公安指挥中心、交通指挥中心、120急救指挥中心、应急指挥中心等在内的多个部门信息互通,破除信息孤岛,做到信息资源共享与高效的协同合作。 

 

 

图片来源:CCTV央视频/NASA官网