Корпорация Userful, специализирующаяся на разработке программного обеспечения для централизованного компьютерного управления дисплейными решениями различной сложности, объявила о появлении версии 8.5 своего программного контроллера видеостены, поддерживающего вывод изображений от различных источников.

Это обновление позволяет на одном, стандартном ПК на базе процессора Core i7 под управлением программного обеспечения от Userful в режиме реального времени через стандартную сеть Ethernet обеспечить поддержку видеостенам, состоящим из 60 дисплеев и транслирующим контент разрешением до 6K.

Никакого специализированного аппаратного оборудования для этого не требуется — масштабируемость, производительность и гибкость решения от Userful полностью обеспечивается подходом компании к программной организации механизма сетевой доставки видео. Программное обеспечение разбивает, обрезает, поворачивает и масштабирует контент требуемым образом на серверном уровне. Более того, так как разбиение видеопотока происходит в режиме реального времени, видеостены под управлением ПО от Userful можно использовать для доставки 4K-контента, используя стандартный ПК, или контента с разрешением до 6K с помощью мультимедийного ПК класса high-end.

По сети

Это достигается благодаря доставке каждому дисплею только необходимой ему части потока контента, что позволяет использовать пропускную способность сети более эффективно, а также гарантирует, что система будет прекрасно работать как с приложениями реального времени, так и запрограммированными демонстрациями. Для креативных приложений или поддержки изменяющихся требований пользователи получили возможность изменять контент для видеостен на лету, вместо безальтернативной предварительной подготовки.

Также новая «зеркальная» функция поддерживает точную синхронизацию одного и того же контента для 50 или более подключенных к сети дисплеев или видеостен. Вы можете один раз из одного источника произвести рендеринг или захват видео, и распространять идентичный, идеально синхронизированный видеопоток с частотой 30 кадров в секунду по стандартной IP-сети на индивидуальные нулевые клиенты. Этот метод позволяет значительно экономить процессорную мощность, пропускную способность и другие затратные в денежном эквиваленте ресурсы благодаря копированию единого источника контента на несколько дисплеев.

Масштабируемая производительность программных решений от Userful в основном обеспечивается за счет возможности получения доступа и использования вычислительной мощности графических процессоров. Начиная с версии 8.5, реализована поддержка определенных моделей видеокарт Nvidia, что позволило увеличить мощность стандартного игрового ПК класса high-end. Такого компьютера отныне достаточно для полноценной поддержки видеостены, состоящей из 40 экранов. ПК с большей процессорной мощностью способны работать с общим количеством дисплеев до 60 штук.

Программное обеспечение от Userful использует ПК как контроллер и сервер видеостены, в основном построенной из подключенных к сети экранов, что обеспечивает централизованную настройку всей системы видеостены и позволяет управлять ею через веб-браузер. Оно также способно осуществлять поворот контента для экранов, установленных под необычным углом для дизайнерского, нестандартного применения.

Источники видео

Установленное на одном ПК, программное обеспечение обеспечивает поддержку интерактивным видеостенам, которые выводят контент с рабочих столов этого компьютера или веб-браузера в полноэкранном режиме на экран или экраны. Благодаря новому встроенному гипервизору в версии 8.5, вы также можете отобразить рабочие столы разных операционных систем на одной видеостене с помощью функции виртуальной машины, которая загружает виртуальный рабочий стол и обеспечивает вам доступ к нему. Например, вы можете вывести в разных зонах в пределах одной видеостены три разных рабочих стола, запущенных на одном этом ПК, — первый под управлением Windows 7, второй — Android и третий — Windows 8. Также реализована поддержка захвата видео через интерфейс HDMI для показа в режиме реального времени видеопотоков с HDMI-камер, вебкастов (webcast) или телевизионных трансляций.

Вне зависимости от источника контента, программное решение Userful Network Video Wall не только растягивает изображение для его корректного отображения на большом экране, но и позволяет масштабирать его. В первую очередь эта возможность относится к новой версии 8.5 этого ПО, способного визуально улучшать качество изображение на видеостенах с большим уровнем масштабируемости.

Последнее обновление программного обеспечения значительно поднимает уровень отказоустойчивости для видеостен, транслирующих контент в реальном времени, благодаря возможности автоматического резервирования одного ПК другим. Таким образом, если ведущий ПК по какой-то причине выходит из строя, второй компьютер автоматически перехватывает управление на себя без необходимости какого-либо внешнего вмешательства.

Использование CPU и GPU: централизованное против распределенного

К использованию мощностей центрального и графического процессора, позволяющих через сеть синхронизировать дисплеи, формирующие видеостену, и гарантировать качество отображаемого изображения, можно подойти с двух разных сторон. Первый метод, который чаще всего применяется в современной практике, обычно «выжимает» ресурсы за счет выделения отдельного CPU для каждого дисплея, чтобы обеспечить достаточное количество процессорной мощности для поддержки требований к ресурсам отображаемого контента при выполнении синхронизации общего изображения. Но главными недостатками построения такой системы являются значительные начальные инвестиции и существенная общая стоимость владения. Из-за сложности эксплуатации целого ряда процессоров обслуживание системы является делом недешевым, даже если развертывание видеостены предполагает использование контента в формате 1080p.

В компании Userful уверены, что их метод, который основан на централизованном процессе обработки видео с помощью одного сервера или ПК, является более эффективным подходом к организации доставки контента. Приложения имеют полный доступ как к CPU, так и к GPU, установленным на едином ПК или сервере, который обойдется на порядок дешевле при покупке и будет гораздо проще в эксплуатации, а производительность такой системы будет более масштабируемой. Это ПО также позволит видеостенам отображать контент большего формата.

До появления программного решения от Userful, системам, которые использовали только один процессор, требовалось либо ПК более высокого класса, либо видеокарта с возможностью подключения нескольких мониторов, либо дорогой сплиттер. И ни одна из этих централизованных систем не поддерживала доставку контента через сеть. Большая часть сэкономленных средств от отсутствия своего CPU для каждого дисплея в итоге тратилась на высококлассные видеокарты и сплиттер, так и не обеспечив поддержку доставки контента через сеть или возможность работать через стандартное сетевое оборудование.

Плеер на базе нулевого клиента

В сети Userful программное обеспечение получает доступ к полной мощности центрального и графического процессоров для рендеринга контента, транслируемого на видеостене, а также выполнения ряд других процессов, таких как компрессия и отправка индивидуально обрезанных частей общего изображения через сеть Ethernet. Однако, вместо ПК, видеопоток направляется к плеерам на базе стандартного нулевого клиента, которые подключены к каждому из дисплеев. Этот метод по своему принципу действия очень напоминает подключенную к сети видеокарту с адресной трансляцией контента.

Плееры, которые являются интегрированным элементом системы Userful, получают свою часть сжатого видео и выводят этот контент прямо на подключенные к ним через интерфейс HDMI или VGA дисплеи.

Сетевые нулевые клиентские устройства, производимые такими компаниями как ViewSonic, Acer, ThinGlobal и другими, представляют собой немногим больше, чем видеокарта без функциональности энкодера или декодера на уровне устройства — они не имеют встроенного процессора, жесткого диска, памяти или собственной операционной системы. Сервер отправляет пиксели по всей локальной сети, используя стандартные протоколы TCP/IP, осуществляет рендеринг и другие процессы обработки видеоконтента на стороне сервера, чтобы снизить затраты, а также поддерживает стандартизированные аппаратные и сетевые средства доставки видео в формате 4K/UHD.

Какой контент?

Программное решение от Userful работает с большей частью типов контента, которые пользователь может захотеть вывести на видеостену — управляемый, в режиме реального времени или интерактивный контент — и поддерживает заданное источником разрешение видео, Flash, HTML5, 3D-видео или 3D-игр при выводе на экран.

Под управляемым имеется в виду как контент, поставляемый через интегрированную систему управления содержимым (от англ. Content management system, CMS), так и список воспроизведения контента, загруженного непосредственно на ПК. Система Userful поддерживает несколько разных CMS, интегрированных с одним и тем же компьютером, выступающем в роли хоста.
Интерактивный контент может быть представлен в виде либо полноэкранного режима браузера, либо родного рабочего стола. Управление содержимым в таком случае можно осуществлять с помощью беспроводных клавиатуры и мыши.

Контент в режиме реального времени включает в себя захват видео с HDMI и потоковый «живой» онлайн-контент, включая поддержку протокола RTSP, позволяющего клиенту удаленно управлять потоком данных медиа сессий. Карты захвата позволяют воспроизводить на видеостене видеопоток в режиме реального времени, транслируемый с локальной видеокамеры, получаемый посредством живого ТВ, а также почти любой другой внешний контент. Поддерживаются различные виды HDMI-карт захвата, включая 4K и четырехканальные 1080p, а также возможность установки нескольких карт захвата в одном ПК.

Вид с крыши в режиме реального времени

Интересный способ применения для программного решения Userful Network Video Wall случился в 2015 году в отреставрированном отеле Double Tree Hilton в городе Виктория, расположенном на крайнем западе Канады. Владельцы отеля очень хотели прорекламировать потрясающие виды на гавань и деловую часть города, которые открывается с окон их здания. Поэтому они решили развернуть видеостену за стойкой регистрации, на которой в прямом эфире демонстрировалось панорамное видео с крыши отеля, транслируемое установленными там камерами.

В компании ENS, поставщике решений Digital Signage и систем управления содержимым, к которой специалисты отеля Double Tree Hilton обратились за помощью в реализации проекта, порекомендовали программное решение Userful, как самый экономически эффективный способ развертывания видеостен. В итоге команда интегратора инсталлировала 1x3 видеостену с 55-дюймовым дисплейными панелями, установленными в портретном положении, и один ПК на базе Intel Core i5. Способность системы Userful поддерживать работу с контентом разрешением 4K и выше стал одним из основных аспектов выбора, поскольку эта функциональность позволила отелю получать и транслировать за стойкой регистрации потоковое видео в режиме реального времени, снимаемого на крыше 4K-камерой.

Гости отеля были в восторге от возможности наблюдать за живым видеопотоком с крыши отеля во время регистрации. Кроме того, видеостену в отеле можно было использовать и для отображения другого видеоконтента, по мере возникновения в этом необходимость. Управление видеостеной, в том числе и входящим контентом, осуществляется через веб-браузер с помощью удобного drag-and-drop интерфейса. После того, как видеостена была установлена и протестирована, руководство отеля признало ее потенциальную пользу и задумалось над другими вариантами ее использования. В частности, были организованы переключения между живым видеопотоком с крыши и записанным видео с популяризацией туризма, которое является более эффективным средством продвижения и легким с точки зрения обновления информации, чем напечатанные брошюры.

Модернизация видеостены в будущем

Как отмечалось ранее, масштабируемость производительности происходит за счет графического процессора. Система использует сертифицированные GPU семейства Intel HD Graphics, интегрированные в процессоры Intel Core четвертого поколения (кодовое название Haswell) или более поздние версии. Это обеспечивает значительный прирост в производительности, так как видеостена использует аппаратные возможности как CPU, так и GPU, а также усовершенствованные средства оптимизации работы процессора при визуализации контента. Выходы видеокарты не используются, только циклы встроенного графического процессора.

Что касается добавления дополнительных видеокарт для увеличения производительности, то, начиная с версии 8.5, решение от Userful поддерживает некоторые из видеокарт Nvidia с программно-аппаратной архитектурой параллельных вычислений CUDA, которая позволяет существенно повысить вычислительную производительность благодаря использованию графических процессоров фирмы Nvidia. Эта возможность увеличивает мощность стандартного ПК на базе Intel Core i7, которого становится достаточно для поддержки видеостены из 40 экранов — или из 60 экранов с ПК с более высокой вычислительной мощностью.

Следует отметить, что для подключения более чем 25 экранов коммутатору локальной сети необходимы 10GB сетевые карты и 10GB uplink-порты.

Такой подход делает будущую модернизацию реализованных видеостен на базе программного решения от Userful относительно легкой. По мере того, как графические процессоры от Intel продолжат наращивать свою вычислительную производительность, архитектура Userful также позволит увеличить разрешение видеостен за пределы 4K и 6K. Даже видеостены, развернутые сегодня, смогут поддерживать более производительные будущие GPU. Для этого достаточно будет заменить ПК или добавить видеокарту. Остальная инфраструктура — экраны и нулевые клиенты — в замене или модернизации нуждаться не будут.

Планирование и дизайн

Компания Userful также предлагает своим клиентам планировочный дизайнер видеостен, который включен в программное обеспечение Userful Control Centre. После установки дисплеев и перехода к процессу калибровки, это решение может быть использовано для очень точного и быстрого выравнивания изображения на видеостене. Используйте клавиши со стрелками, чтобы совместить местоположение и размер виртуальных экранов в программе с их реальными физическими аналогами, монтированными на вашей стене. С помощью специализированной сетки выравнивания вы в течение нескольких минут можете добиться практически идеального выравнивания вывода изображения на дисплеи с точностью до пикселя как для обычной сетки расположения экранов в видеостене, так и произвольного художественного применения.

Этот дизайнер также поддерживает предварительное задание зон отображения в пределах видеостены, которые вы можете использовать для одновременной трансляции разных потоков контента на указанных дисплеях в видеостене и, при необходимости, изменять их на лету. Зоной может быть как одна дисплейная панель, так и их группа. Пользователь может задать столько зон, сколько ему требуется, и в процессе работы переключаться между ними.

Очень важно осуществлять калибровку цвета для каждого дисплея из одного управляющего программного обеспечения, особенно когда речь идет о разных типах дисплеев или замене дисплеев. Так как используется стандартный ПК, программное решение от Userful может поддерживать буквально любой дисплей, в том числе сенсорную панель и обычный монитор, а не только работать со специализированными экранами для цифровых вывесок.

Источник: Digital Media World