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分布式指揮調度系統

 1.1分布式系統簡介

分布式系統(distributed system)是建立在網絡之上的軟件系統。在一個分布式系統中,一組獨立的計算機展現給用戶的是一個統一的整體,就好像是一個系統。系統擁有多種通用的物理和邏輯資源,可以動態的分配任務,分散的物理和邏輯資源通過計算機網絡實現信息交換。系統中存在一個以全局的方式管理計算機資源的分布式操作系統。通常,對用戶來說,分布式系統只有一個模型或范型。在操作系統之上有一層軟件中間件(middleware)負責實現這個模型。一個著名的分布式系統的例子是萬維網(World Wide Web),在萬維網中,所有的一切看起來就好像是一個文檔(Web頁面)一樣。正是因為軟件的特性,所以分布式系統具有高度的內聚性和透明性。因此,網絡和分布式系統之間的區別更多的在于高層軟件(特別是操作系統),而不是硬件。內聚性是指每一個數據庫分布節點高度自治,有本地的數據庫管理系統。透明性是指每一個數據庫分布節點對用戶的應用來說都是透明的,看不出是本地還是遠程。在分布式數據庫系統中,用戶感覺不到數據是分布的,即用戶不須知道關系是否分割、有無副本、數據存于哪個站點以及事務在哪個站點上執行等。

 

1.2分布式指揮調度系統

分布式指揮調度系統與之前的兩袋系統的最大差異就在于它的系統構成,整個系統在物理結構式進行了分散配置,這樣看似好像增加了系統的復雜程度,但是大大增強了系統的靈活性和可靠性。

分布式指揮調度系統采用網絡星型拓撲結構模式構建系統,如下圖:

fenbu01.jpg

在星型拓撲結構中,網絡中的各個節點通過點到點的方式連接到一個中央節點(一般是集線器或者交換機)上,由該中央節點向目的節點傳送信息。中央節點執行集中式通信策略,因此中央節點相當復雜,其負擔比各節點重的多。在星型網中任何兩個節點要進行通信都必須經過中央節點控制。

 

分布式拼接控制系統通常由以下四個部分組成:

1、信號源輸入處理節點:負責采集各種接口方式的信號并進行信號預處理,然后進行數據編碼生成在以太網上傳輸的IP碼流;

2、顯示輸出處理節點:其進行數據解碼和圖像最終顯示效果的處理;

3、以太網交換機:它是整套系統的中心,起數據交互作用;

4、控制管理軟件,用戶通過安裝在控制服務器上的控制管理軟件對各個處理器進行實時控制和管理;

 

具體系統結構如下圖:

fenbu02.png

網絡分布式拼接系統,顧名思義,全套系統以網絡模式分布。我們先看圖中央,為一個通用全千兆網絡交換機,他是整套系統的的中心,它只起到數據交互的作用,不做任何數據處理。作為整套系統的中心,使用了穩定的工業交換機,也可以說明這個系統方案的穩定性。 

然后就是采集節點,其作用是采集各種接口方式的圖像信號,然后進行圖像預處理和數據編碼工作。每個節點相對獨立,只負責自己所采集到的一路信號的計算工作。增加或者減少節點不會影響其他節點工作。節點通過網絡和網絡交換機相連。

 

輸出部分,每一塊單屏對應一個輸出節點,由DVI或HDMI等視頻數據線相連,一組拼接屏包含多少個單屏就需要多少個輸出節點。輸出節點的作用是進行數據解碼和圖像最終顯示效果的處理。同一個系統可以包含多個不同地點的拼接屏。增加或者減少節點不會影響其他節點工作。節點通過網絡和網絡交換機相連。

 

另外,系統還需一臺控制服務器,向系統中各個輸入或者輸出節點發布拼接命令,命令發布后在各節點中保存,工作時可以不再與控制服務器應答。控制服務器由一條網線與網絡相連,所有命令由IP地址指向。在不需要頻繁發布控制策略的應用場合,系統可以脫離控制服務器連續運行,實現分布式全硬件穩定運行。

更具行業要求,在系統中還可以加入一些輔助設備,例如網絡硬盤錄像機NVR進行全屏錄像,高清底圖服務器可以在屏幕上加載地理信息軟件GIS,預覽及回顯看大屏上已有視頻的擺放效果。

 

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