Zusammenfassung

Die Zusammensetzung der Anzeigefläche ist die Aufgabe der ausgabeseitigen Bildverarbeitung, bei der mehrere Quellen zu einer kontrollierten Anzeigefläche angeordnet werden. Dazu können die Quellenauswahl, die Fensterpositionierung, die Skalierung, das Zuschneiden, die Überlagerung, das Alpha-Blending, Hintergrundbilder, nahtloses Umschalten und das Abrufen von Profilen gehören. Sie unterscheidet sich sowohl vom Signal-Routing als auch von der physikalischen Display-Zuordnung. In unserer „Technical Layer“-Struktur übernimmt der S902 diese Aufgabe, da er mehrere Live-Quellen zu einer kontrollierten UHD-Anzeigefläche zusammenführt, bevor die endgültige Anzeigeausgabe erfolgt oder die nachgelagerte Ausgabezuordnung stattfindet.

Wenn mehrere Quellen eine gemeinsame Anzeigefläche benötigen

In vielen Anzeigesystemen ist das Bild, das in die Verarbeitungsphase gelangt, bereits eine vollständige Inhaltsfläche.

In anderen Systemen gibt es die Leinwand noch nicht.

Es kann vorkommen, dass mehrere Live-Quellen gleichzeitig auf einer Anzeigefläche dargestellt werden müssen. Eine Präsentationsquelle kann mit Kamerabildern kombiniert werden. Eine Datenquelle kann den Bildschirm gemeinsam mit einem Video nutzen. Ein Hintergrundbild muss möglicherweise sichtbar bleiben, während aktive Fenster verschoben, in der Größe angepasst oder gewechselt werden.

In diesem Fall besteht die primäre Verarbeitungsaufgabe nicht in der physikalischen Bildzuordnung.

Es handelt sich um die Zusammensetzung der Anzeigefläche.

Die Zusammensetzung der Anzeigefläche legt fest, wie mehrere Quellen zu einem einzigen, gesteuerten Ausgabebild zusammengefügt werden, bevor dieses Bild das Anzeigegerät oder eine nachgelagerte Bildverarbeitungsstufe erreicht. Dies ist ein spezifischer Arbeitsablauf innerhalb von Bildverarbeitung auf der Ausgabeseite. 

Was unter „Display-Canvas-Komposition“ zu verstehen ist

Die Zusammensetzung der Anzeigefläche ist einer der Ausgabeverarbeitungsabläufe, bei dem mehrere Bildquellen zu einem definierten

visuelle Leinwand.

Dazu können gehören:

• Quellenauswahl
• Fensterpositionierung
• Fenstergröße
• Zuschneiden
• Skalierung
• Ebenenreihenfolge
• Überlappungspriorität
• Alpha-Blending
• Platzierung des Hintergrundbildes
• Übergangsverhalten
• nahtloses Umschalten
• Profilabruf

Diese Funktionen sollten nicht nur als Darstellungselemente verstanden werden.

In einem komplexen Anzeigesystem legen sie fest, wie mehrere visuelle Eingaben zu einer stabilen Anzeigefläche organisiert werden.

Das Ergebnis kann direkt an einen Monitor, eine LED-Wand, ein Display oder einen Projektor gesendet werden. Es kann auch an eine weitere Verarbeitungsstufe weitergeleitet werden, die sich um Ausgabemapping, Geometriekorrektur, Kantenüberblendung, benutzerdefinierte Auflösungen oder die Topologie von Mehrkanal-Displays kümmert.

Die Komposition unterscheidet sich von der Signalführung

Die Zusammensetzung der Anzeigefläche ist nicht dasselbe wie die Signalführung.

Ein Router bestimmt, wohin ein Signal weitergeleitet wird.

Ein Matrix-Umschalter ordnet Eingänge den Ausgängen zu.

AV-over-IP überträgt Signale über ein Netzwerk.

Die Zusammensetzung der Anzeigefläche bestimmt, wie das Ausgabebild letztendlich aussieht.

Die zentrale Frage ist nicht nur, welche Quelle ausgewählt wird. Die zentrale Frage ist, wie die ausgewählten Quellen innerhalb einer visuellen Fläche angeordnet werden.

Diese Unterscheidung ist wichtig, da eine zusammengesetzte Anzeigefläche eine räumliche Struktur aufweist. Sie umfasst Fensterpositionen, Skalierungsentscheidungen, Zuschneidegrenzen, Hintergrundverhalten, Ebenereihenfolge und Übergangszustände.

Diese Entscheidungen beeinflussen, was auf dem Bildschirm angezeigt wird.

Auch die Komposition unterscheidet sich vom physikalischen Display-Mapping

Die Gestaltung der Anzeigefläche sollte ebenfalls von der Steuerung der physischen Anzeigetopologie getrennt werden.

Das physikalische Display-Mapping beantwortet Fragen wie:

Welcher Teil der Leinwand gehört zu welchem Projektor?

Wie sollte ein Bild auf mehrere Ausgabekanäle aufgeteilt werden?

Wo befindet sich der Überlappungsbereich zwischen benachbarten Displays?

Wie wird die Geometrie bei einer gekrümmten oder unregelmäßigen Oberfläche korrigiert?

Welche benutzerdefinierte Ausgabeauflösung ist erforderlich?

Die Zusammensetzung der Anzeigefläche beantwortet eine andere Frage:

Wie sollten mehrere Quellen auf einer Ausgabe-Leinwand angeordnet werden?

Diese beiden Aufgaben können sich zwar ergänzen, sind aber nicht dasselbe.

Eine zusammengestellte Leinwand kann später auf ein Multiprojektorsystem, eine LED-Wand oder eine Videowand abgebildet werden. In diesem Fall erfolgt die Zusammenstellung der Anzeigeleinwand vor der Ausgabeabbildung.

Warum diese Verantwortung besteht

In einem einfachen System muss ein Benutzer möglicherweise nur zwischen verschiedenen Quellen wechseln.

In einer komplexeren Anzeigeumgebung reicht das Umschalten allein nicht aus.

Möglicherweise müssen mehrere Quellen gleichzeitig sichtbar bleiben. Ihre relative Größe und Position muss sich je nach Betriebsmodus möglicherweise ändern. In einem Raum können unterschiedliche Anzeigelayouts für Präsentationen, Überwachung, Unterricht, Schulungen oder Live-Demonstrationen erforderlich sein. Ein System muss möglicherweise zwischen diesen Layouts wechseln, ohne dass die Stabilität der Ausgabe beeinträchtigt wird.

In dieser Situation wird der Umgang mit dem Ausgangsmaterial zu einer Frage der visuellen Gestaltung.

Das System muss eine definierte Ausgabefläche beibehalten, während sich die Quellen innerhalb dieser Fläche ändern.

Aus diesem Grund gehört die Gestaltung der Anzeigefläche zur ausgabeseitigen Bildverarbeitung.

Es steuert die visuelle Beziehung zwischen den Live-Quellen und dem Anzeigebereich, bevor das Bild an die endgültige Anzeige weitergeleitet wird.

Wo die Display-Canvas-Komposition zum Einsatz kommt

Die Zusammensetzung der Anzeigefläche spielt überall dort eine Rolle, wo sich mehrere Bildquellen einen Anzeigebereich teilen müssen.

Typische Beispiele hierfür sind:

• Multiview-Überwachungsbildschirme
• Tagungsräume und Präsentationssysteme
• Räume für medizinische Visualisierung
• Bildungs- und Simulationsumgebungen, in denen mehrere Quellen gleichzeitig dargestellt werden müssen
• LED-Wände zur Darstellung gemischter Inhalte
• An Steuerelementen angrenzende Anzeigen
• Museen und Ausstellungsräume, die mehrere Live- oder Aufzeichnungsquellen nutzen
• immersive Räume, in denen verschiedene Anzeigemodi aufgerufen werden müssen

Diese Anwendungen können unterschiedliche Wiedergabesysteme und unterschiedliche Anzeigegeräte verwenden.

Die allgemeine Anforderung besteht darin, dass aus mehreren Quellen ein einheitliches, kontrolliertes visuelles Layout entstehen muss.

Die Rolle von Profilen

Bei der Gestaltung der Anzeigefläche geht es nicht nur darum, die Fenster einmalig anzuordnen.

In vielen Systemen sind für verschiedene Betriebsmodi unterschiedliche Layouts erforderlich.

Ein Raum benötigt möglicherweise eine Vollbildquelle für Präsentationen, ein PiP-Layout (Picture-in-Picture) zum Vergleich, ein Mehrfenster-Layout zur Überwachung oder ein gemischtes Layout mit Hintergrundgrafiken und Live-Eingängen.

Wenn diese Layouts als Profile gespeichert werden, lässt sich die Gestaltung wiederholen.

Das System ist während des Betriebs nicht mehr ausschließlich auf die manuelle Fenstereinstellung angewiesen. Es kann eine festgelegte visuelle Struktur wiederherstellen.

Das ist wichtig, da die Komposition Teil des Systemverhaltens ist und nicht nur eine Einstellung der Benutzeroberfläche.

Nahtloses Umschalten als Kontinuität der Ausgabe

Bei der Gestaltung der Anzeigefläche ist das Umschalten nicht nur eine Aktion zur Auswahl der Quelle.

Wenn sich eine Quelle ändert oder ein Profil aufgerufen wird, sollte das Display nicht gezwungen werden, ein neues Signal zu erkennen, sich neu zu synchronisieren oder einen schwarzen Bildschirm anzuzeigen. Das Ausgabeformat sollte stabil bleiben, während sich die interne Anordnung der Quellen oder das Layout innerhalb des Bildbereichs ändert.

Dadurch wird das Seherlebnis gewährleistet.

Das Publikum sieht weiterhin ein gesteuertes Bild, anstatt einen schwarzen Bildschirm, eine Meldung zur Eingabesuche oder eine sichtbare Unterbrechung. Bei Präsentationen, Vorführungen und visuellen Live-Workflows wirken die Übergänge dadurch flüssiger und professioneller.

In diesem Sinne ist das nahtlose Umschalten eine Aufgabe zur Gewährleistung der Ausgabekontinuität im Rahmen der Zusammensetzung der Anzeigefläche.

Bildqualität auf einer komponierten Leinwand

Wenn mehrere Bildquellen skaliert, beschnitten, übereinandergelegt oder kombiniert werden, wird die Bildqualität zu einem wichtigen Aspekt der Bildbearbeitung.

Text, Kamerabilder, medizinische Bilder, Simulationsgrafiken, Benutzeroberflächenelemente und detaillierte visuelle Inhalte können an Klarheit verlieren, wenn im Kompositionsprozess Komprimierung, Chroma-Subsampling oder unkontrollierte Skalierung zum Tragen kommen.

Aus diesem Grund spielt das Ausgabeformat eine Rolle.

Die unkomprimierte RGB-4:4:4-Ausgabe trägt dazu bei, die vollständigen Farbinformationen für jedes Pixel zu erhalten, nachdem die Quellen auf der Anzeigefläche zusammengesetzt wurden.

Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die zusammengesetzte Leinwand feinen Text, Datengrafiken, detaillierte Bilder oder Inhalte enthält, die nach der Verarbeitung visuell einheitlich bleiben müssen.

Die Bildqualität ist in diesem Zusammenhang keine allgemeine Aussage zur Darstellung. Sie hängt davon ab, wie die Kompositionsphase die Quellbilder vor der Ausgabe verarbeitet.

Inwiefern dies mit dem Output-Mapping zusammenhängt

Die Zusammenstellung der Anzeigefläche kann entweder der letzte Verarbeitungsschritt sein oder der Schritt vor einer weiteren Phase der Anzeigeverarbeitung.

Wird die zusammengestellte Leinwand an ein einzelnes Display gesendet, legt die Kompositionsphase direkt fest, was auf diesem Display angezeigt wird.

Wird die zusammengesetzte Bildfläche an ein Multiprojektorsystem, eine LED-Wand oder eine Videowand gesendet, kann noch ein weiterer Verarbeitungsschritt erforderlich sein. 

Diese nachgelagerte Stufe kann folgende Aufgaben übernehmen:

• Bildaufteilung
• Ausgabezuordnung
• benutzerdefinierte Ausgabeauflösung
• EDID
• Geometriekorrektur
• Schären
• Kantenmischung
• Ausgangszeitpunkt
• Synchronisierung

In dieser Struktur definiert die Zusammensetzung der Anzeigefläche die visuelle Fläche.

Die Ausgabezuordnung legt fest, wie diese Arbeitsfläche auf die physische Anzeigetopologie abgebildet wird.

Beide Aufgaben gehören zur ausgangsseitigen Bildverarbeitung, sollten jedoch klar voneinander getrennt bleiben.

Referenzentwurf wie folgt:

Multiview auf ultrahochauflösender LED-Wand

Mehrere Quellen (Multiview) über mehrere Projektoren

Wo sich S902 in die technische Ebene einfügt

Innerhalb unserer „Technical Layer“-Struktur fällt S902 in den Zuständigkeitsbereich der Display-Canvas-Zusammensetzung.

Seine Aufgabe besteht nicht in erster Linie in der Projektorgeometrie, dem Edge-Blending oder der Korrektur der physikalischen Display-Topologie.

Seine Aufgabe besteht darin, mehrere Quellen als kontrollierte UHD-Anzeigefläche anzuordnen, zu überlagern, umzuschalten und abzurufen – entweder vor der endgültigen Anzeigeausgabe oder vor einer nachgelagerten Zuordnungsstufe.

UHD-Multi-View-Prozessor / S902

Dadurch ist S902 dann von Bedeutung, wenn in einem System mehrere Live-Quellen in einem stabilen visuellen Layout gemeinsam dargestellt werden sollen.

In einem größeren System kann der S902 vor einem anderen GeoBox-Prozessor geschaltet sein, der Aufgaben wie Ausgabemapping, Projektor-Blending, die Anpassung an LED-Wände oder Geometriekorrekturen übernimmt.

Diese Unterscheidung ist wichtig:

S902 bildet die Anzeigefläche.

In weiteren Verarbeitungsschritten wird diese Leinwand auf die physische Anzeigefläche abgebildet.

Warum diese Verantwortung einen Namen haben sollte

Die Zusammensetzung der Anzeigefläche wird häufig anhand von Begriffen wie „Multiview“, „Quad-View“, „Fensterlayout“, „nahtloser Wechsel“ oder „Hintergrundbild“ beschrieben.

Diese Begriffe sind zwar nützlich, beschreiben die Systemverantwortung jedoch nicht vollständig.

Die Verantwortung ist umfassender:

Erstellung einer gesteuerten Anzeigefläche aus mehreren Quellen.

Indem man diese Aufgabe benennt, wird das System leichter verständlich.

Es wird verdeutlicht, wann ein Projekt eine Quellzusammensetzung benötigt, wann eine Ausgabezuordnung erforderlich ist und wann beides benötigt wird.

Außerdem wird dadurch verhindert, dass verschiedene Aufgaben miteinander verwechselt werden.

Ein System benötigt möglicherweise ein Multiview-Layout ohne Projektorgeometriekorrektur.

Ein System benötigt möglicherweise eine Kantenüberblendung ohne Zusammensetzung aus mehreren Quellen.

Ein System benötigt möglicherweise beides.

Die technische Ebene sollte diese Grenzen explizit machen.

Weiter nach Systemzuständigkeit

Die Zusammenstellung der Anzeigefläche ist eine Aufgabe im Rahmen der ausgabeseitigen Bildverarbeitung. Sie ist vor allem dann von Bedeutung, wenn mehrere Quellen vor der endgültigen Anzeigeausgabe zu einer einheitlichen, kontrollierten Bildfläche zusammengefügt werden müssen.

Für die umfassendere Verarbeitungsgrenze lesen Sie bitte Ausgabeseitige Bildverarbeitung in komplexen Anzeigesystemen.

Zur Umsetzung siehe S902 UHD Quad-View-Prozessor und Multiview- und nahtlose Umschaltprozessoren.

Bei Systemen, bei denen die zusammengesetzte Leinwand auf eine größere Anzeigefläche übertragen werden muss, fahren Sie fort mit Ausgabemapping und Bildaufteilung oder Geometrie, Verzerrung und Kantenüberblendung.

Beispielentwürfe finden Sie unter Multiview auf einer LED-Wand mit ultrahoher Auflösung anzeigen und Anzeige mehrerer Quellen bei einer Edge-Blended-Projektion.