簡單的說,會議室中一般輸入的設備很多:攝像頭了、DVD 、VCR、實物展臺、臺式電腦,很多的筆記本信號等等,而顯示終端很少:投影機了,等離子了,大屏幕顯示了, 矩陣的作用就出來了,可以把提供信號源的設備的任意一路的信號送到任意一路的顯示終端上,可以做到音頻和視頻同步或者不同步,所心所欲,方便,節約成本。常見的類型是根據接口類型劃分(VGA、AV、RGB),當然還有混合矩陣,就是設備中不不同的接口類型,還根據接口數量來劃分,如 8系列的有8進2出,8進4出,8進8出等
根據檔次分有電信廣播級:切換的時候沒有閃爍和雪花,很平穩,可以看看CCTV的節目就知道了,接下來是專業矩陣、切換的時候稍微出現點黑屏,但也沒有閃爍,接下來是民用的了,大多數會議室用的就是這種,切換的瞬間有閃爍的雪花和抖動,但切換完畫面很穩定。
隨著數字技術的高速發展,軟硬件水平的提高,不斷有高性能的DSP和高速的總線得到應用,使基于數字技術的視頻矩陣方案能夠得以實現。數字視頻矩陣將是安防業中新興的一個熱點,也將是視頻矩陣以后的一個發展趨勢。
一、視頻矩陣的基本概念
1.視頻矩陣的基本功能和要求
作為視頻矩陣,zui重要的一個功能就是實現對輸入視頻圖像的切換輸出。準確概括那就是:將視頻圖像從任意一個輸入通道切換到任意一個輸出通道顯示。一般來講,一個M×N矩陣:表示它可以同時支持M路圖像輸入和N路圖像輸出。這里需要強調的是必須要做到任意,即任意的一個輸入和任意的一個輸出。
另外,一個矩陣系統通常還應該包括以下基本功能:字符信號疊加;解碼器接口以控制云臺和攝像機;報警器接口;控制主機,以及音頻控制箱、報警接口箱、控制鍵盤等附件。對國內用戶來說,字符疊加應為全中文,以方便不懂英文的操作人員使用,矩陣系統還需要支持級聯,來實現更高的容量,為了適應不同用戶對矩陣系統容量的要求,矩陣系統應該支持模塊化和即插即用(PnP)的,可以通過增加或減少視頻輸入、輸出卡來實現不同容量的組合。
矩陣系統的發展方向是多功能、大容量、可聯網以及可進行遠程切換。一般而言矩陣系統的容量達到64×16即為大容量矩陣。如果需要更大容量的矩陣系統,也可以通過多臺矩陣系統級聯來實現。矩陣容量越大,所需技術水平越高,設計實現難度也越大。
2.視頻矩陣的分類
按實現視頻切換的不同方式,視頻矩陣分為模擬矩陣和數字矩陣。
模擬矩陣:
視頻切換在模擬視頻層完成。信號切換主要是采用單片機或更復雜的芯片控制模擬開關實現。
數字矩陣
視頻切換在數字視頻層完成,這個過程可以是同步的也可以是異步的。數字矩陣的核心是對數字視頻的處理,需要在視頻輸入端增加AD轉換,將模擬信號變為數字信號,在視頻輸出端增加DA轉換,將數字信號轉換為模擬信號輸出。視頻切換的核心部分由模擬矩陣的模擬開關,變將成了對數字視頻的處理和傳輸。
二、數字視頻矩陣的分類
根據數字視頻矩陣的實現方式不同,數字視頻矩陣可以分為總線型和包交換型。
總線型數字視頻矩陣
顧名思義,總線型數字矩陣就是數據的傳輸和切換是通過一條共用的總線來實現的,例如PCI總線。總線型矩陣中zui常見的就是PC-DVR和嵌入式DVR。對于PC-DVR來說,它的視頻輸出是VGA,通過PC顯卡來完成圖像顯示,通常只有1路輸出(1塊顯卡),2路輸出的情況(2塊顯卡)已經很少;嵌入式DVR一般的視頻輸出是監視器,一些新的嵌入式DVR也可以支持VGA顯示。在上面的兩個例子中,它們都可以實現1路視頻輸出(還可以進行畫面分割),可以把這兩款產品當作視頻矩陣的一個特例,也就是一個只有1路視頻輸出的特殊情況。
PC-DVR(PC+H卡、HC卡)構成的總線型數字矩陣
包交換型數字視頻矩陣
包交換型矩陣是通過包交換的方式(通常是IP包)實現圖像數據的傳輸和切換。包交換型矩陣目前已經比較普及,比如已經廣泛應用的遠程監控中心,即在本地錄像端把圖像壓縮,然后把壓縮的碼流通過網絡(可以是高速的專網、internet、局域網等)發送到遠端,在遠端解碼后,顯示在大屏幕上。包交換型數字矩陣目前有兩個比較大的局限性:延時大、圖像質量差。由于要通過網絡傳輸,因此不可避免的會帶來延時,同時為了減少對帶寬的占用,往往都需要在發送端對圖像進行壓縮,然后在接收端實行解壓縮,經過有損壓縮過的圖像很難保證較好的圖像質量,同時編、解碼過程還會增大延時。所以目前包交換型矩陣還無法適用于對實時性和圖像質量要求比較高的場合。