Características de los procesadores de videowall

Existen procesadores de videowall disponibles con una gran variedad de funciones y características. Muchas de ellas están relacionadas con el rendimiento del sistema, la calidad de imagen y la fiabilidad, mientras que otras pueden ayudar a hacer más eficaz el diseño de sistema y las necesidades de integración demandadas en aplicaciones específicas del mercado vertical. La compatibilidad con estas características variará dependiendo del fabricante y modelo.

La mayoría de las funciones y características que se discuten aquí son relevantes en diseños comunes de sistemas de videowall. Al seleccionar un procesador de videowall, no solo es importante saber los formatos de fuente y cuántos canales de entrada y salida deben admitirse. La estimación del entorno y la aplicación para el videowall ayudarán a identificar las características más importantes a las que debe dar soporte el procesador de videowall. Al comparar entre procesadores, tenga en cuenta que las afirmaciones del fabricante sobre las características o rendimiento se representan a menudo con especificaciones inexactas o engañosas en folletos y páginas Web.

Las características de muchos procesadores de videowall están relacionadas con el rendimiento del sistema, la calidad de imagen y la fiabilidad, mientras que otras pueden ayudar a hacer más eficaz el diseño de sistema y las necesidades de integración demandadas en aplicaciones específicas del mercado vertical.

Bus dedicado de vídeo

Los procesadores de videowall centralizados utilizan un bus de datos para transportar vídeo desde sus entradas a sus salidas. Algunos sistemas incorporan un bus dedicado para este propósito, mientras que otros sistemas utilizan un bus común para transferir vídeo, además de otras comunicaciones entre sistemas. La utilización de un bus dedicado de vídeo garantiza que otra acción no impedirá la transferencia de datos de vídeo, proporcionando una reproducción de vídeo más fiable y sin cortes, y asegurando que el procesador responde a los comandos de usuario en tiempo real.

Escalabilidad

Algunos usuarios finales desearán añadir más canales de entrada o salida con el paso del tiempo. Esto puede formar parte de una instalación por fases o una mejora no prevista. Mientras que algunos procesadores son fácilmente ampliables otros poseen una “configuración fija”, y no pueden modificarse tras salir de la fábrica. Otros procesadores de videowall son actualizables, pero pueden necesitar mantenimiento en la instalación por parte de los fabricantes para realizar los cambios de configuración de hardware. En un sistema de procesamiento de videowall distribuido, o un procesador de videowall centralizado que acepte fuentes transmitidas por streaming a través de una red, pueden admitirse potencialmente hasta cientos de fuentes de entrada.

Características de redundancia y accesibilidad

Los componentes redundantes e intercambiables en caliente son esenciales para los procesadores de videowall utilizados en entornos críticos o de funcionamiento ininterrumpido. Las fuentes de alimentación redundantes e intercambiables en caliente mantienen los procesadores en funcionamiento durante una avería, y facilitan la sustitución sin tener que desconectar la unidad. Es posible sustituir los ventiladores intercambiables en caliente de forma rápida y fácil si es necesario. La capacidad de sustituir estos componentes, sin extraer el procesador de videowall del rack, minimizará el tiempo de desconexión.

Almacenamiento de datos

Los discos duros son uno de los primeros puntos de avería en un ordenador. Existe la posibilidad de que los procesadores de videowall con discos duros queden inoperativos si ocurre una avería. Para reducir este riesgo, algunos procesadores de videowall utilizan RAID o almacenamiento de estado sólido extraíble para sus sistemas operativos, en lugar de un único disco duro. El almacenamiento de estado sólido extraíble elimina casi por completo la posibilidad de avería del disco duro, a la vez que añade la ventaja de reducir el tiempo de carga.

Calidad de escalado ascendente y descendente

Mantener la calidad de imagen es crucial para los procesadores de videowall, que a menudo muestran imágenes grandes en alta resolución, o imágenes reducidas en ventanas más pequeñas o “miniaturas”. Dependiendo de la calidad del procesamiento de imagen, realizar escalado ascendente o descendente de las fuentes a partir de su resolución nativa puede afectar a la integridad de las imágenes. Es posible que un escalado de baja calidad provoque artefactos, los cuales pueden hacer que las imágenes sean ineficaces para aplicaciones que requieran un análisis importante de imágenes.

La imagen 1 muestra cómo se conserva o se pierde la información visual cuando se aplica escalado descendente de alta o baja calidad. Debido a que la calidad de imagen con frecuencia se juzga de manera subjetiva, la mejor forma de estimar el rendimiento de escalado es observar un procesador de videowall en funcionamiento en su ubicación, o en una demostración donde el sistema muestre contenido similar al que se mostrará en la aplicación prevista.

Las fuentes de entrada pueden variar ampliamente en el formato y la resolución de las señales. Una detección de entrada precisa y rápida y la configuración de las fuentes de entrada es ideal.

Procesamiento de la máxima profundidad de color

Se necesita el procesamiento de la máxima profundidad de color para conservar la calidad de vídeo de 24 bits o gráficos complejos sin crear banding de color. Algunos procesadores de videowall reducen la profundidad de color de las señales fuente de entrada para reducir el ancho de banda en su bus de vídeo. Aunque esto ayude a conservar el rendimiento en tiempo real, la reproducción del color se verá afectada. La imagen 2 muestra el artefacto llamado banding de color. Esta reducción de bits puede no ser perceptible en contenido simple como escritorios de ordenador o pantallas de datos, pero puede serlo con vídeo de alta definición y visualizaciones proporcionadas de gráficos.

Detección precisa de entrada

Las fuentes de entrada pueden variar ampliamente en el formato y la resolución de las señales. Una detección de entrada precisa y rápida y la configuración de las fuentes de entrada es ideal. Si la detección automática es lenta, se pueden crear ventanas en blanco que se muestran durante un periodo de tiempo no deseado al conmutar entre diseños de ventanas o fuentes de entrada. Una detección imprecisa de la señal de entrada puede provocar que las imágenes estén movidas horizontal o verticalmente, se muestren con una relación de aspecto errónea o con distorsiones y artefactos visuales. La programación manual con el fin de corregir estos problemas para cada entrada puede añadir semanas de programación que se habrían evitado si se diera soporte a la detección de entrada precisa y rápida. Esta función también hace que la integración de fuentes nuevas o temporales, como ordenadores de invitados, sea simple y fácil.

Gestión personalizada de entrada

Cuando un procesador de videowall detecta una señal analógica de entrada, normalmente la compara con una lista de formatos conocidos, y selecciona el resultado más parecido para determinar los parámetros de la señal. Otra técnica consiste en examinar ciertos elementos de la señal, como la polaridad de sincronismo y el tiempo de línea, y realizar una captura de fuente basada en los cálculos del estándar VESA CVT – Coordinated Video Timing o GVT – Generalized Video Timing para los parámetros de señales.

Pueden surgir complicaciones si existen formatos de señal no estándares, o si se modifican las fuentes con procesamiento de la señal anterior al dispositivo o extensores de señal. Ambas situaciones pueden evitar la detección precisa de las señales de entrada. Para solucionar este problema, un procesador de videowall debe admitir la personalización de los parámetros de las señales de entrada. Esto permitirá el ajuste manual del muestreo de la fuente de entrada para garantizar una correcta visualización de la fuente.

Algunos procesadores permiten crear perfiles de fuente personalizados para cada entrada, mientras que otros permiten crear el perfil personalizado solo una vez y compartirlo después entre las entradas, reduciendo el tiempo y la complejidad de integración.

Modos de salida personalizados

Algunos procesadores de videowall permiten personalizar la resolución de las salidas. Esto es útil si los dispositivos de visualización del sistema no son de resolución estándar, o cuando la resolución del dispositivo de visualización no está incluida en la tabla de modos de salida predeterminada del procesador.

Compensación de bordes

Cuando los proyectores y cubos de proyección se sitúan uno junto al otro, no existe un hueco entre imágenes perceptible en los dispositivos de visualización. Sin embargo, los dispositivos de visualización de pantalla plana normalmente poseen un bisel físico ancho alrededor del área de imagen activa. El área de imagen activa acaba en el borde interior del bisel. Por lo tanto, al situar dispositivos de visualización unos junto a otros para formar un mosaico, pueden existir huecos significativos de pantalla a pantalla a través de los paneles.

Si un procesador de vídeo no tiene en cuenta el hueco entre dispositivos de visualización, el resultado no parece natural ya que los objetos que se extienden por las pantallas parece que “saltan” a través de ellas. Un procesador puede compensar este efecto cortando un pequeño porcentaje de la imagen que debería estar situada físicamente detrás del bisel. Consulte la Imagen 3. El cuadro superior proporciona detalles de los cálculos para determinar los tamaños de píxel del borde horizontal y vertical, lo cual es necesario para una correcta compensación de bordes.

Soporte de HDCP

High‑bandwidth Digital Content Protection, o HDCP es un sistema de encriptación ampliamente utilizado para el contenido ofrecido por los reproductores de Blu‑ray Disc, receptores de televisión por cable y satélite, y ordenadores. Para mostrar correctamente el contenido con encriptación digital, todos los dispositivos en la cadena de la señal deben ser conformes a HDCP. El aumento del uso de fuentes de vídeo digital ha hecho que la conformidad a HDCP sea un requisito creciente para los procesadores de videowall.

Cuanto mayor sea el número de fuentes admitidas y la capacidad de ventanas del procesador, mayor flexibilidad habrá para crear diseños de ventana que satisfagan los requisitos de la aplicación.

Compatibilidad con edge‑blending

Algunos dispositivos de visualización de videowall constan de múltiples proyectores que se superponen los unos con los otros para crear una imagen grande y sin salto en una pantalla de proyección frontal o retroproyección. En estos sistemas, las imágenes deben estar duplicadas entre los dispositivos de visualización en la zona superpuesta. Además, el brillo, contraste y ajustes especiales de color deben estar disponibles en las zonas para equilibrar el brillo y color a través de las zonas con y sin edge‑blending.

Duplicar las imágenes es necesario para el edge‑blending, y es una característica que puede no estar disponible en todos los procesadores. Algunos procesadores pueden admitir ajustes de brillo y color en zonas, pero esta característica también puede ser compatible con muchos modelos de proyector. También hay disponibles procesadores de vídeo dedicados que admiten ajustes de brillo y color en zonas. Se necesita una evaluación cuidadosa de los ajustes del proyector y las capacidades del procesador de videowall al diseñar sistemas con edge‑blending.

Número flexible de fuentes

La capacidad de un procesador de videowall para mostrar ventanas de fuentes varía enormemente según el fabricante. Algunos procesadores permiten mostrar hasta cuatro ventanas de fuentes en una única ventana, mientras que otros procesadores permiten mostrar docenas de ventanas por pantalla. La capacidad de mostrar la misma fuente en múltiples ventanas o múltiples salidas con tamaños diferentes puede resultar ventajosa para videowalls muy anchos que sirvan para grupos de trabajo segmentados en una sala grande. Esta característica puede resultar no ser un requisito obvio al realizar las primeras especificaciones del procesador.

Cuanto mayor sea el número de fuentes admitidas y la capacidad de ventanas del procesador, mayor flexibilidad habrá para crear diseños de ventana que satisfagan los requisitos de la aplicación.

Múltiples resoluciones de salida

Algunos procesadores de videowall pueden transmitir múltiples formatos de señal de forma simultánea. Esto resulta útil para sistemas que incorporan dispositivos de visualización de varias resoluciones, como un videowall formado por cubos de proyección grandes de 1920x1080 rodeado de pantallas planas de 1366x768 como dispositivos de visualización auxiliares. Sin embargo, los procesadores limitados a un formato de salida deben emitir una señal a la resolución nativa de los dispositivos de visualización de videowall. Para los dispositivos de visualización auxiliares, puede realizarse escalado ascendente o descendente de las señales del procesador con el fin de ajustarse a sus resoluciones nativas.

Bordes de ventana, títulos y relojes

La capacidad de un procesador de videowall de añadir bordes de color y texto a ventanas de las fuentes puede resultar una potente característica para muchas aplicaciones. Los bordes de color pueden describir el estado del contenido en una sala de mando y control, por ejemplo, verde para datos sin clasificar y naranja para datos de alto secreto. En un entorno de supervisión de tráfico, un borde rojo puede ayudar a destacar un accidente, o pueden utilizarse colores para indicar los niveles de tráfico. El texto superpuesto puede utilizarse para proporcionar información sobre la fuente, como la ubicación de un periodista y la hora local. Los relojes que muestran la hora para diferentes regiones o zonas horarias pueden ser generados por muchos procesadores, permitiendo a un integrador hacer más eficaces los diseños de sistema al evitar la necesidad de relojes externos o pantallas de estado. Consulte la imagen 4.

Protocolo de control remoto

Algunas aplicaciones pueden necesitar un controlador de pantalla táctil, o la utilización de una aplicación personalizada para el control del videowall. En estos sistemas, el procesador de videowall debe admitir el control remoto Ethernet o RS‑232. La gama de opciones de control variará según el fabricante, por lo que es importante asegurarse de la compatibilidad con todas las características de control requeridas. Este tema se abarca en detalle en el artículo Videowall Processor Control.

Control de aplicación

Los videowalls en entornos de control de datos como centros de control de servicios y redes a menudo requieren la capacidad de gestionar las aplicaciones que se muestran en el videowall utilizando un teclado y ratón. Es posible dar soporte a esto instalando y manejando aplicaciones directamente en algunos procesadores de videowall, al igual que en un ordenador. Otras soluciones integran hardware o sistemas de conmutación de software en red para gestionar el control de teclado y ratón directamente en las fuentes. Las soluciones de software necesitan compatibilidad con los sistemas operativos y requisitos de seguridad de red, mientras que las soluciones de hardware requieren más cableado e integración de control.

Soporte 3D

Las aplicaciones de visualización o simulación pueden necesitar la presentación de contenido 3D. Algunos procesadores de videowall son compatibles actualmente con esta característica, ya que las imágenes 3D pertenecen a una aplicación específica. Además, los dispositivos fuente del sistema y los dispositivos de visualización deben ser compatibles con fuentes y contenido 3D. Al discutir los requisitos para 3D con un usuario final, asegúrese de señalar que hay dos tipos de presentaciones 3D diferentes, pasivo y activo. El 3D pasivo requiere gafas polarizadas para la visualización. Por otro lado, el 3D activo requiere gafas con obturador electrónico que reciben información de sincronización a partir de una señal de sincronización transmitida.

Salida de vista preliminar

Algunas organizaciones requieren la visualización de una presentación más pequeña del videowall en otra parte de una instalación, en una o dos pantallas o ser transmitida por streaming a otra ubicación. Esto permite que otros miembros del personal observen una vista preliminar del videowall, sin la necesidad de utilizar un gran número de dispositivos de visualización. Algunos procesadores proporcionan una salida de vista preliminar del videowall en el software de control, o generan automáticamente una salida que pueda conectarse a un dispositivo de visualización. Otros procesadores permiten programar y mostrar diseños de vista preliminar en salidas adicionales. Este método requiere que el procesador de videowall sea compatible con la presentación de una única entrada en diferentes dispositivos de visualización y tamaños de ventana, una característica no admitida por todos los procesadores.

Tasa de transferencia con baja latencia

Todos los procesadores de vídeo introducirán cierta latencia en la tasa de transferencia, que provocará que la salida procesada sufra un ligero retraso en comparación con la fuente de entrada original. La cantidad de latencia variará entre unos milisegundos a varios cientos de milisegundos, dependiendo de la cantidad de procesamiento realizado y de la eficiencia del procesador al ejecutar sus tareas.

Un retardo de unos cientos de milisegundos puede tener un impacto insignificante en la presentación de la mayoría de aplicaciones de videowall. Sin embargo, puede suponer un problema para instalaciones en las que el videowall muestra emisiones de cámara para un evento en directo. Un retardo de la tasa de transferencia mayor a 40‑75 milisegundos creará una pérdida de sincronización perceptible entre audio en directo o grabado y las emisiones de la cámara en el videowall. Los retardos superiores a 100‑200 milisegundos serán inaceptables para los operadores que utilicen un ratón para trabajar con una fuente de ordenador que se muestre en el videowall. Al calcular la latencia de la tasa de transferencia, se debe incluir cualquier otro dispositivo en la cadena de la señal que pueda introducir retardo, como extensores de señal, escaladores o procesadores de vídeo adicionales y dispositivos de visualización.

Al diseñar un sistema, hay que centrarse en cumplir con las características más importantes que necesite la aplicación. Asegúrese de que el procesador de videowall que ha seleccionado satisfará los requisitos de la aplicación.

Conclusión

Ningún procesador de videowall ofrece todas las funciones y características que se muestran en esta guía. Al diseñar un sistema, hay que centrarse en cumplir con las características más importantes que necesite la aplicación. Asegúrese de que el procesador de videowall que ha seleccionado satisfará los requisitos de la aplicación. Cuando las especificaciones y la información de marketing no sean claras, insista al personal de soporte del fabricante para que verifique si el sistema es compatible con sus requisitos. Un procesador de videowall que haya sido extremadamente satisfactorio en un proyecto puede no ser la mejor elección para el próximo proyecto.