可視化技術(shù)中數(shù)據(jù)可視化是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù) ，關(guān)于數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式的科學(xué)技術(shù)研究 。
可視化區(qū)域網(wǎng)絡(luò)
當(dāng)前推動(dòng)圖形技術(shù)進(jìn)步的動(dòng)力是：
·隨著數(shù)據(jù)的不斷增長，能提供商品化的圖形渲染產(chǎn)品；
·隨著數(shù)據(jù)的不斷增長，能經(jīng)濟(jì)地提供大量數(shù)據(jù)的寬帶網(wǎng)絡(luò)；
·為了加強(qiáng)協(xié)作，要求為全球性的團(tuán)體提供全球化的數(shù)據(jù)?！?/p>
解決以上三個(gè)問題的核心技術(shù)是：采用可擴(kuò)展的圖形計(jì)算機(jī)，例如Onyx3000和采用OpenGL VizServer遠(yuǎn)程可視化服務(wù)器軟件。采用OpenGLVizServer后，可以使通用的客戶機(jī)設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)訪問先進(jìn)的可視化計(jì)算資源?！∫設(shè)nyx超強(qiáng)可視化計(jì)算機(jī)和遠(yuǎn)程可視化服務(wù)器軟件OpenGL VizServer為核心的可視化區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（VAN）可供全球性的群體利用一般的客戶機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)訪問放置在某處的超強(qiáng)可視化計(jì)算資源。
為什么VAN現(xiàn)在可行？
五年前，由于技術(shù)上的原因，人們集中在開發(fā)先進(jìn)的圖形渲染技術(shù)。而當(dāng)前主要的問題是如何使圖形渲染產(chǎn)品變得更便宜。今后五年內(nèi)主要問題是如何使圖形渲染結(jié)果能供任何地方的群體和個(gè)人使用?！∫鉀Q以上問題可采用VizServer 2.0軟件，這可以使全球任何地方的團(tuán)體和個(gè)人得到圖形渲染的結(jié)果，這是實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的、協(xié)同式的、全球可得到的圖形關(guān)鍵。VizServer消除了要和先進(jìn)的圖形渲染系統(tǒng)必須有形連接的障礙，使得協(xié)同研究可以不受地理位置的限制，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用透明的協(xié)作。
VizServer如何工作？
·圖形渲染完全在超強(qiáng)的可視化計(jì)算資源（如Onyx3000）上實(shí)現(xiàn)；
·圖形渲染結(jié)果一幀一幀地通過網(wǎng)絡(luò)傳送給客戶端；
·客戶端對(duì)圖形渲染結(jié)果解壓縮?！?/p>
客戶端只要發(fā)送控制流，而后端的可視化資源根據(jù)客戶要求發(fā)送數(shù)據(jù)流（見附圖）。在VAN中首先要有先進(jìn)的可視化結(jié)點(diǎn)，例如可采用機(jī)構(gòu)級(jí)的Onyx3000或部門級(jí)的Onyx300或個(gè)體級(jí)的SiliconGraphicsFuel工作站或Onyx3000先進(jìn)可視化計(jì)算機(jī)，其次要采用遠(yuǎn)程可視化服務(wù)器軟件OpenGLVizServer2.0。VizServer的應(yīng)用性能、帶寬均能滿足在當(dāng)前現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)濟(jì)地傳送圖形渲染結(jié)果的要求。
遠(yuǎn)程可視化服務(wù)器的應(yīng)用
SGI公司在加拿大演示了遠(yuǎn)程可視化服務(wù)。2001年11月8日SGI宣布該公司進(jìn)行的遠(yuǎn)程可視化服務(wù)試驗(yàn)獲得了成功。
這次演示的目的在于展示SGI公司基于SGIOpenGLVizServer技術(shù)開發(fā)的SGI可視化服務(wù)環(huán)境的各種功能和整體性能。SGI公司從2001年6月到8月，在CANARIE公司貫穿整個(gè)加拿大的高帶寬網(wǎng)——CA*net3上進(jìn)行了這次遠(yuǎn)程可視化服務(wù)試驗(yàn)。所使用的OpenGLVizServer解決方案使得運(yùn)行IRIX、Linux、Solaris或WindowsNT操作系統(tǒng)的普通臺(tái)式機(jī)用戶也能夠使用SGI Onyx3000系列高性能可視化系統(tǒng)的所有功能。
這一解決方案實(shí)現(xiàn)了廣大網(wǎng)絡(luò)用戶通過網(wǎng)格共享網(wǎng)格上的數(shù)據(jù)、計(jì)算能力以及可視化系統(tǒng)等資源。所謂的網(wǎng)格計(jì)算是一種通過Internet或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)，將分布在不同地理位置的各種計(jì)算資源，如超級(jí)計(jì)算機(jī)、機(jī)群、存儲(chǔ)系統(tǒng)和可視化系統(tǒng)，進(jìn)行互聯(lián)，形成一個(gè)資源整體的方法?！?/p>
這次試驗(yàn)使用了位于McConnell大學(xué)McConnell腦圖像研究中心的一臺(tái)SGIOnyx系列可視化系統(tǒng)，并從距離該中心100到1900英里遠(yuǎn)的城市遠(yuǎn)程運(yùn)行這一系統(tǒng)生成的各種圖形顯示和操作功能。試驗(yàn)的結(jié)果再次證實(shí)了桌面工作站能夠交互地訪問位于蒙特利爾的一臺(tái)SGIOnyx系列系統(tǒng)上生成的圖形，可視化服務(wù)使任何用戶都能夠通過網(wǎng)格，與超級(jí)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行交互。現(xiàn)在，全加拿大的科學(xué)家都能夠使用位于加拿大境內(nèi)任何地方計(jì)算的可視化資源，并且能夠在他們的桌面電腦上對(duì)這些資源實(shí)現(xiàn)交互可視化?！?/p>
SGI公司在格拉斯哥的科學(xué)中心召開了該公司的可視化峰會(huì)，其間，SGI以生動(dòng)的方式向觀眾展示了可視化區(qū)域網(wǎng)絡(luò)概念的最新進(jìn)展。有了可視化區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，科學(xué)家和工程師能在一個(gè)地方進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理；然后，所有人都可以使用網(wǎng)絡(luò)上的任意一臺(tái)客戶端設(shè)備，單獨(dú)地或者通過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)協(xié)同地操作這些數(shù)據(jù)，這樣，世界各地的外科醫(yī)生、科學(xué)家、工程師和創(chuàng)新型技術(shù)人員就都可以利用高性能計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能了。
關(guān)鍵技術(shù)
名字服務(wù)和資源檢索技術(shù)
對(duì)于一個(gè)管理成千上萬數(shù)量級(jí)攝像頭資源的監(jiān)控管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的快速檢索是非常重要的問題。在設(shè)計(jì)中采用了先進(jìn)的“名字服務(wù)”方法，能有效實(shí)現(xiàn)所有資源的統(tǒng)一命名和快速檢索。實(shí)現(xiàn)方案是，為每一個(gè)攝像頭定義一個(gè)獨(dú)立的名字和屬性，屬性包括與攝像頭相關(guān)的編碼設(shè)備(如DVR)、控制設(shè)備(如矩陣)、存儲(chǔ)備份設(shè)備(如NVR)、媒體轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備(如媒體服務(wù)器)的信息(如IP地址、端口號(hào)、通道號(hào))。系統(tǒng)對(duì)該攝像頭的顯示和檢索可以使用三種方式：按名字進(jìn)行搜索(支持模糊搜索)、按資源目錄進(jìn)行查找以及按GIS地理信息服務(wù)進(jìn)行搜索。所有搜索最終會(huì)定位到資源的名稱，通過資源名稱定位到該資源的相關(guān)信息，系統(tǒng)可以利用這些信息實(shí)現(xiàn)全域聯(lián)網(wǎng)的視頻瀏覽、錄像、存儲(chǔ)備份、PTZ控制、視頻分發(fā)以及其他管理應(yīng)用功能。
異構(gòu)硬件的集成技術(shù)
對(duì)于省級(jí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，所用到的前端攝像頭、編碼器、控制器以及報(bào)警設(shè)備將會(huì)面臨多種廠家、多種型號(hào)的集成問題。例如廣州市入圍的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器供應(yīng)商有8家，數(shù)字硬盤錄像機(jī)廠家有10多家，攝像頭廠家有20多家，由于目前沒有制定統(tǒng)一的編碼標(biāo)準(zhǔn)和PTZ控制協(xié)議，因此每個(gè)廠家編碼設(shè)備輸出的數(shù)字視音頻信號(hào)、控制協(xié)議都不相同，每種攝像頭的控制指令也不相同。管理平臺(tái)如何統(tǒng)一顯示、存儲(chǔ)前端的視音頻信息，統(tǒng)一控制前端不同的PTZ設(shè)備是一大技術(shù)難題。這就需要很好解決這一難題，實(shí)現(xiàn)不同廠家的設(shè)備間的完全集成，包括通過統(tǒng)一的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換及媒體解碼軟件實(shí)現(xiàn)在客戶端工作站上播放不同編碼格式的視頻圖像;通過統(tǒng)一的電視墻管理軟件實(shí)現(xiàn)在電視墻上切換顯示不同廠家設(shè)備傳送的視頻信號(hào);通過統(tǒng)一的控制指令實(shí)現(xiàn)對(duì)前端不同廠家PTZ設(shè)備的控制。
