多通道邊緣融合系統(tǒng)隨著對(duì)超高清和超寬幕的需求的日益增長(zhǎng)，處于蓬勃發(fā)展之中，但是面對(duì)市面上不同的多通道投影邊緣融合系統(tǒng)，無(wú)論是最終用戶還是工程用戶都存在對(duì)設(shè)備性能的客觀評(píng)價(jià)問(wèn)題，本文旨在從軟硬件內(nèi)部架構(gòu)的角度深度解析不同產(chǎn)品的性能和指標(biāo)，避免一些多通道邊緣融合機(jī)選擇上的誤區(qū)。

談到多通道邊緣融合系統(tǒng)，常常被粗略分為兩大類，一大類是采用軟件融合的方案，即業(yè)內(nèi)簡(jiǎn)稱軟融合的方案，另一類是采用外置硬融合的硬融合方案。由于直觀認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)，很多用戶往往認(rèn)為只是跑一個(gè)軟件的方案就是軟融合，有一個(gè)外置設(shè)備的就是硬融合，實(shí)際上市面很多聲稱外置硬融合機(jī)的本質(zhì)也是軟件融合，其實(shí)現(xiàn)方式是采用計(jì)算機(jī)采集卡采集輸入圖像，再內(nèi)部軟件運(yùn)算處理后再通過(guò)這臺(tái)中間計(jì)算機(jī)輸出，這種方式根本上還是基于計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)算的多通道邊緣融合方式，其相對(duì)于純軟件方案的優(yōu)點(diǎn)是可以避開純軟件融合方案對(duì)顯示內(nèi)容的兼容性問(wèn)題，但是這種方案的成本和硬件解決方案已經(jīng)無(wú)異，卻沒(méi)有完全解決軟件融合的缺點(diǎn)。

對(duì)于軟件融合，并不能一概說(shuō)軟件融合技術(shù)本身相較硬件方案性能差，從技術(shù)原理上，軟件融合是可以做到良好的效果和非常高的靈活度的，但是軟件融合要達(dá)到這樣的高度的前提是融合軟件有著極高的質(zhì)量且其運(yùn)行的平臺(tái)也有著極高的穩(wěn)定性。就目前來(lái)看，由于多通道邊緣融合軟件本身有一定的復(fù)雜性，同時(shí)其商業(yè)化開發(fā)還遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到軟件成熟度模型的基本水平，因此目前市面的多通道融合軟件方案普遍存在著運(yùn)行不穩(wěn)定，CPU占用率高，融合效果不好，靈活度差的問(wèn)題，即使是宣稱采用GPU計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)的軟件也同樣受其軟件本身質(zhì)量的限制，應(yīng)該說(shuō)不經(jīng)過(guò)大投入的軟件研發(fā)和完善的軟件測(cè)試是不可能設(shè)計(jì)出高性能高可靠性的多通道邊緣融合專用軟件的。同時(shí)，即使假設(shè)融合軟件本身的質(zhì)量沒(méi)有問(wèn)題，但是因?yàn)檫\(yùn)行的計(jì)算機(jī)平臺(tái)本身也存在一定的可靠性失敗概率，因?yàn)槿魏位诿裼貌僮飨到y(tǒng)的系統(tǒng)都會(huì)因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)本身的穩(wěn)定性和受病毒等的干擾而出現(xiàn)問(wèn)題。軟件復(fù)雜度，質(zhì)量和系統(tǒng)平臺(tái)的不確定性使得無(wú)論是本機(jī)運(yùn)行融合軟件的純軟件融合方案還是基于外置計(jì)算機(jī)采集再融合的方案都具有很大的局限性，都無(wú)法勝任高可靠性要求的場(chǎng)合。

就硬件融合來(lái)說(shuō)，是否硬件多通道融合方案都是具備宣稱的高性能呢？答案也是否定的，就目前市面的多通道硬件邊緣融合產(chǎn)品來(lái)看主要可以分為兩大類（這里不把上述基于計(jì)算機(jī)加融合軟件的外置方案作為硬融合）：基于商業(yè)圖形ASIC的方案和基于FPGA的實(shí)現(xiàn)方案。商業(yè)圖形ASIC具有成本低的優(yōu)點(diǎn)，其用于邊緣融合可以完成一些基本的功能，但是其最大的問(wèn)題在于任何商業(yè)ASIC方案都是針對(duì)單個(gè)現(xiàn)實(shí)器或者投影機(jī)的，其設(shè)計(jì)之初就沒(méi)有考慮用于多通道投影的應(yīng)用，這就導(dǎo)致使用商業(yè)ASIC方案的產(chǎn)品在應(yīng)用于多通道邊緣融合這一特殊場(chǎng)合時(shí)不能靈活適應(yīng)，在融合過(guò)渡帶的處理上，采用商業(yè)ASIC方案的多通道邊緣融合系統(tǒng)僅能通過(guò)芯片提供的圖像層的疊加功能模擬近似邊緣融合的過(guò)渡帶，但是這種近似畢竟不是真實(shí)的邊緣融合，對(duì)邊緣融合的實(shí)際像素存在損傷，且靈活度受限于商業(yè)ASIC的能力比較差，調(diào)節(jié)也不便利，同時(shí)商業(yè)圖形圖像ASIC因?yàn)閺脑O(shè)計(jì)成本考慮，其芯片本身的處理帶寬不會(huì)超過(guò)單個(gè)顯示設(shè)備的帶寬，一般最高1920x1200分辨率，這使得基于商業(yè)ASIC方案的多通道硬件邊緣融合機(jī)的內(nèi)部帶寬受到很大限制，在最終實(shí)現(xiàn)融合機(jī)時(shí)往往采用對(duì)輸入圖像進(jìn)行縮放的方式減低內(nèi)部帶寬壓力來(lái)處理，這也是以犧牲圖像質(zhì)量為代價(jià)。因此從實(shí)際顯示和融合效果來(lái)看可以發(fā)現(xiàn)這類基于商業(yè)ASIC方案的硬件多通道邊緣融合機(jī)一是對(duì)圖像質(zhì)量有損傷，二是融合過(guò)渡帶效果不好，這樣的硬件融合方案與多通道投影所追求的高分辨率，無(wú)縫平滑的要求是相背離的。

基于FPGA實(shí)現(xiàn)方案的硬件多通道邊緣融合，由于采用內(nèi)部的編程架構(gòu)，在技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn)非常靈活的處理算法，同時(shí)也可以擁有很高的處理帶寬，在技術(shù)起點(diǎn)上遠(yuǎn)高于采用商業(yè)ASIC方案的硬件多通道邊緣融合機(jī)，但并不能說(shuō)平臺(tái)優(yōu)秀就性能優(yōu)秀，基于FPGA實(shí)現(xiàn)方案的硬件多通道邊緣融合機(jī)要發(fā)揮出優(yōu)勢(shì)的前提是硬件設(shè)計(jì)上的深厚功力和邏輯算法的先進(jìn)設(shè)計(jì)，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)無(wú)法檢驗(yàn)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的技術(shù)，但是對(duì)于采用FPGA實(shí)現(xiàn)方案的硬件多通道邊緣融合機(jī)可以從其產(chǎn)品的性能檢驗(yàn)其硬件設(shè)計(jì)的靈活性和算法的先進(jìn)性，其最主要判決標(biāo)準(zhǔn)是兩點(diǎn)

（1）多通道邊緣融合機(jī)輸入的視頻最高無(wú)損分辨率大小，且是否可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)損輸出
（2）融合帶的完全可調(diào)節(jié)能力

對(duì)于多通道邊緣融合投影系統(tǒng)而言，決定最終的整體圖像質(zhì)量的也是如上兩點(diǎn)。目前市場(chǎng)上幾乎所有的多通道邊緣融合機(jī)都表明輸出總分辨率和通道數(shù)，但是這并不能真實(shí)的反應(yīng)硬件多通道邊緣融合機(jī)的實(shí)際性能，因?yàn)楹芏喽嗤ǖ肋吘壢诤蠙C(jī)采用內(nèi)部縮放方法對(duì)圖像拉伸到更大的分辨率，而其實(shí)際有效像素并不高，也不隨通道數(shù)增加。任何圖像放大處理后的畫面質(zhì)量都低于采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式直接顯示的質(zhì)量，原因是放大處理的本質(zhì)是插值，而插入的任何值不管使用多么先進(jìn)的算法都是通過(guò)估值的方法“無(wú)中生有”的，這就是為什么一個(gè)普通VCD畫面放到高清電視上不管處理多么先進(jìn)也無(wú)法達(dá)到真正的高清效果，而對(duì)于多通道邊緣融合這樣的超寬幅視頻系統(tǒng)而言，只是簡(jiǎn)單的高清分辨率被拉伸到整畫面也是不可接受的，對(duì)于多通道邊緣融合顯示優(yōu)秀的效果是能夠全帶寬處理輸入輸出點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的超高清信號(hào)，一般可以支持輸入雙通道DVI且具備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸出處理能力，同時(shí)支持雙通道DVI還需要支持最大達(dá)到330Mhz滿帶寬視頻處理能力，在數(shù)值指標(biāo)上比如在256均勻像素融合帶條件下實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸入支持3580x1080@60Hz(兩通道1080P),3328x768@60Hz(四通道1024x768),5248X1080P 50HZ(三通道1920x1080),3680x1050@60Hz(三通道1400x1050), 4864x768@60Hz(六通道1024x768)等分辨率?；贔PGA實(shí)現(xiàn)方案的硬件多通道邊緣融合機(jī)只有具備這樣的內(nèi)部和外部處理能力就說(shuō)明其硬件設(shè)計(jì)的先進(jìn)性，也使其具備超越ASIC硬件融合方案的能力，如果是采用內(nèi)部縮放能力的FPGA處理那其效果就會(huì)大打折扣甚至不如采用ASIC硬件融合方案。除了輸入分辨率的超高分辨率處理能力，采用可編程FPGA實(shí)現(xiàn)方案的硬件多通道邊緣融合還應(yīng)具備輸入分辨率靈活的調(diào)節(jié)能力，不是僅能支持有限的幾種分辨率，而是可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)支持多種甚至是可配置的分辨率，這就可以說(shuō)明該產(chǎn)品的硬件可編程實(shí)現(xiàn)的架構(gòu)靈活，也就可以做到更高的效率和更高的可靠性。

采用可編程FPGA實(shí)現(xiàn)方案的硬件多通道邊緣融合另一點(diǎn)檢驗(yàn)其設(shè)備性能的方法是檢驗(yàn)其調(diào)節(jié)融合區(qū)域融合帶的靈活性和速度，實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的可編程硬件多通道邊緣融合機(jī)其融合帶不僅可以融合寬度在寬范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，同時(shí)其融合曲線，過(guò)度趨勢(shì)，黑位控制等都可以靈活調(diào)節(jié)，同時(shí)這些調(diào)節(jié)是可以實(shí)時(shí)完成的，不需要復(fù)雜繁瑣的設(shè)置，對(duì)于過(guò)渡帶的過(guò)渡調(diào)節(jié)利用硬件可編程的能力應(yīng)該能夠做到秒級(jí)調(diào)節(jié)，直觀見效的方式，甚至是所見即所得的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)效果，如果具備這樣的能力說(shuō)明該可編程硬件多通道邊緣融合機(jī)在融合帶處理方面的設(shè)計(jì)完善，能夠提供很好的融合效果。除了上述輸入超高分辨率點(diǎn)對(duì)點(diǎn)能力和融合帶調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)性能指標(biāo)以外，硬件融合機(jī)的處理時(shí)延，融合機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間，融合機(jī)的功耗性能也都是重要的參考指標(biāo)，優(yōu)秀的硬件融合機(jī)具有無(wú)論任何分辨率下可控的確定性時(shí)延，且時(shí)延性能為微妙級(jí)，而啟動(dòng)時(shí)間為妙級(jí)，功耗單通道為十瓦以內(nèi)。

綜合看來(lái)，能夠通過(guò)上面的幾項(xiàng)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷硬件融合機(jī)的性能，對(duì)于采用內(nèi)部硬件可編程的硬件融合機(jī)，上述指標(biāo)可以直接檢驗(yàn)出產(chǎn)品內(nèi)部架構(gòu)的先進(jìn)性。總體上來(lái)看，多通道無(wú)縫邊緣融合技術(shù)還處于不斷發(fā)展之中，軟件融合必須解決軟件的質(zhì)量和平臺(tái)可靠性問(wèn)題才能真正有競(jìng)爭(zhēng)力，而架構(gòu)設(shè)計(jì)完善的可編程多通道硬件融合機(jī)性能要遠(yuǎn)高于采用ASIC方案的硬件融合機(jī)，且具備硬件可編程特性適應(yīng)性和可升級(jí)性更好，因此建議用戶采用硬件可編程方案多通道硬件融合機(jī)，相信新型產(chǎn)品的涌現(xiàn)，更多的用戶可以享受到可編程多通道硬件融合機(jī)帶來(lái)的性能優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的無(wú)縫超高清顯示。