數(shù)字矩陣助力平安城市 行業(yè)發(fā)展遇難點

1、無縫切換

數(shù)字高清在我國的蓬勃發(fā)展及數(shù)字技術(shù)的不斷進步完善，使得音視頻行業(yè)發(fā)生了前所未有的變化。隨著客戶對系統(tǒng)的認(rèn)知不斷提升，傳統(tǒng)的切換器在切換過程中產(chǎn)生的裂縫、抖動，已經(jīng)不能滿足高端客戶和系統(tǒng)的應(yīng)用需求，無縫切換將使得切換器在切換過程無閃爍、無黑屏、無抖動、無裂縫等特點而廣受用戶青睞。

作為矩陣產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先者的大連捷成在前不久率先推出國內(nèi)首臺多格式無縫切換器——Transformer，該產(chǎn)品多功能、模塊化全視頻轉(zhuǎn)換處理設(shè)備，通過匹配不同輸入模塊可實現(xiàn)多種格式視頻信號的無縫切換、雙畫面融合處理、特技轉(zhuǎn)場切換、畫中畫、下游鍵、LOGO插入、上下變換等功能。Transformer打破傳統(tǒng)切換器的應(yīng)用模式，提升產(chǎn)品性能的同時也為客戶創(chuàng)造了更大的價值。

2、多格式混合

多格式混合矩陣使系統(tǒng)不再需要單獨的矩陣來處理單獨的信號，而且不再需要各種轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)轉(zhuǎn)換的目的，在簡化系統(tǒng)、降低成本的同時，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

淳中科技泰坦矩陣輸入信號種類更全，市面上的信號格式包括網(wǎng)絡(luò)IP信號都可以接入；可以實現(xiàn)信號無縫切換，基于處理器的架構(gòu)，通過視頻處理算法，內(nèi)容切換內(nèi)部完成，顯示器并不會感受到信號變化；帶倍線器，可內(nèi)部進行分辨率轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)將任意輸入以任意分辨率切換到任意輸出。

另外還有克萊默KramerCore解決方案，能實現(xiàn)無縫的高清晰信號路由、切換，滿足HDMI、DVI、HDCP、雙鏈路DVI、DisplayPort乃至VGA信號長距離分配的AV傳輸需求。

PTN的MMX系列純數(shù)字插卡矩陣是內(nèi)置高帶寬加速處理模塊，能把各種模擬信號進行數(shù)字倍線轉(zhuǎn)換，再通過矩陣路由，對信號進行切換分配。從根本上解決了不同信號切換的問題，這樣客戶在工程方案中就可以大量地節(jié)省成本，同時能夠讓設(shè)計簡單化，從而完美地幫助客戶完成工程中的各種信號之間的處理。

3、融入拼接功能

獨特的產(chǎn)品設(shè)計，優(yōu)越的產(chǎn)品功能，是占有市場的先決條件，伴隨市場的發(fā)展和人們對于能源和環(huán)境方面保護意識的加強，市場更關(guān)注產(chǎn)品的性能是不是夠全面，矩陣的傳統(tǒng)功能已無法滿足市場的要求，大屏的分割和接拼功能越來越被市場認(rèn)可。

PTN緊跟著國際比較流行的數(shù)字領(lǐng)域發(fā)展，把眾多創(chuàng)新功能融入到矩陣當(dāng)中，如提供可以支持3D技術(shù)的插卡拼接，把拼接和融合都做到里面。今年新產(chǎn)品包括混合視頻拼接器和視頻矩陣，支持包括最新的3D技術(shù)的拼接融合和矩陣切換分配。

4、多功能一體

傳統(tǒng)意義上的矩陣已經(jīng)不能滿足目前市場的需求，多功能矩陣具有靈活多變，切換方便，適用范圍廣等特點，越來越受關(guān)注。如格芬ModularMatrix32*32DVI模塊化矩陣，支持DVI信號輸入、DVI、雙絞線和光纖多種輸出模式，既是矩陣又是延長器。

TVOne的C3-540，在混合矩陣的基礎(chǔ)上做出更多的效果。首先作為混合矩陣，可以做到任何信號的進和任何信號的出，特別是任何信號出這一特點相當(dāng)突出，同時還可以做到無縫切換，在畫面進行切換的時候是瞬間的。此外，它還可以實現(xiàn)開窗功能，在一些特殊屏幕、特殊情況或者苛刻要求之下，它可以對畫布做任意調(diào)整，最大可以做到16路窗口。它還支持邊緣融合，最多可以開12通道。在邊緣融合中，可以做到投影機的移軸擺放。在展臺現(xiàn)場，我們看到C3-540針對異形拼接屏幕的控制，演示了開窗以及各種很炫的效果。

此外還有捷控高清混插智能矩陣，支持從模擬到高清的多種信號格式輸入，輸出都是把它們轉(zhuǎn)成HDMI信號輸出，支持3D同時也支持VGA的信號輸出。此外，還能夠支持?jǐn)U展中控的功能，只要插入中控卡就能支持中控功能，可以控制外部設(shè)備，操作終端同樣可以是iPad、iPhone或者安卓系統(tǒng)。

制約數(shù)字矩陣行業(yè)發(fā)展四大要點

數(shù)字矩陣雖有網(wǎng)絡(luò)延遲、編解碼損耗較大、占用網(wǎng)絡(luò)帶寬大等硬傷，而隨著安防行業(yè)高清化、網(wǎng)絡(luò)化趨勢的加強，這些問題將成為制約數(shù)字矩陣發(fā)展的瓶頸。各大矩陣廠家也從不同方面著手進行改善。

1、穩(wěn)定性（模塊化設(shè)計 冗余保護 熱插拔）

不管是模擬矩陣還是數(shù)字矩陣，都要求以系統(tǒng)的穩(wěn)定性為基礎(chǔ)。模塊化就是將各個功能做成板卡，需要什么功能就插什么板卡到主板上。浙江紅蘋果的鐘仁祥肯定了模塊化設(shè)計：“矩陣產(chǎn)品模塊化設(shè)計從整體上提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性，確保了硬件上的可擴展性、可維護性及單板即插即用，能夠滿足項目中海量視頻信號的輸入出的擴展，在各種大中型安防領(lǐng)域使矩陣更具備強大的優(yōu)勢。模塊化設(shè)計及接口協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，給維護與升級帶來極大的方便，易于與未來業(yè)務(wù)相適配�！�

但模塊化設(shè)計也增加了設(shè)備內(nèi)部的連接節(jié)點，而節(jié)點是最容易造成接觸不良的地方，所以整體維護成本也會增加。不少廠家還通過冗余熱備份、熱插拔等方式對矩陣數(shù)據(jù)進行保護。通過雙電源冗余、CPU冗余等，當(dāng)一個電源或CPU出現(xiàn)問題時，另一個備用的電源和CPU馬上可以無縫接管其工作。浙江大華股份的袁源對如何保證矩陣的穩(wěn)定性總結(jié)道：“首先，系統(tǒng)功能的模塊化、熱拔插以及冗余設(shè)計可以提高穩(wěn)定性和可靠性，例如雙電源冗余、CPU冗余。模塊化設(shè)計和熱拔插功能則保證了系統(tǒng)某個功能模塊損壞時不會導(dǎo)致整機停機維修；其次在設(shè)計上針對信號接口以及電源進行保護也可以提高系統(tǒng)整體穩(wěn)定性，例如對數(shù)據(jù)信號進行光電隔離保護，電源防雷防浪涌設(shè)計等。最后，可以根據(jù)產(chǎn)品的使用環(huán)境和客戶要求選擇更高等級的元器件來保證穩(wěn)定性，例如某種產(chǎn)品的目標(biāo)客戶群體對系統(tǒng)穩(wěn)定性有超出常規(guī)要求的，在設(shè)計產(chǎn)品時就要考慮采用一些比常規(guī)產(chǎn)品更高等級的元器件，同樣成本也會上升�！�

2、兼容性（統(tǒng)一協(xié)議）

模擬矩陣的輸入輸出信號單一，僅為CVBS標(biāo)準(zhǔn)接口，因此不存在兼容性問題。而高清數(shù)字矩陣常會包含VGA/DVI/SDI/YPbPr等多種信號接口，容易出現(xiàn)各種信號的兼容性問題。上海巨視的賈成志分析：“混合矩陣對接入的信號要做模式的識別，分辨率轉(zhuǎn)換等，然后把信息解碼出來。如果做得不好的話就只能識別有限的幾種高清格式�！贝送鈱τ诰W(wǎng)絡(luò)信號，數(shù)據(jù)編碼的格式更是多種多樣，也比較容易出現(xiàn)兼容性問題。

而由于每個廠家的產(chǎn)品不同，多個廠家的設(shè)備的切換協(xié)議也不同，不能采用統(tǒng)一的控制協(xié)議來控制，浙江紅蘋果的鐘仁祥說：“目前矩陣產(chǎn)品眾多，控制協(xié)議的互不統(tǒng)一，真正意義上能夠完整兼容對方產(chǎn)品的相對比較少，項目中實際應(yīng)用也會發(fā)現(xiàn)與國外知名品牌產(chǎn)品完全兼容對接比較薄弱�！备鞔缶仃噺S家一致認(rèn)為業(yè)內(nèi)要制定一致的協(xié)議格式，主要體現(xiàn)在視頻編解碼技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)、聯(lián)網(wǎng)的信令和接口之間的標(biāo)準(zhǔn)化、業(yè)務(wù)應(yīng)用和管理之間的接口標(biāo)準(zhǔn)化等各個層面，在整個產(chǎn)業(yè)中，則體現(xiàn)在不同廠家對于不同層次之間接口的標(biāo)準(zhǔn)化。尤其是網(wǎng)絡(luò)視頻信號編碼格式，各個廠商如遵循統(tǒng)一的協(xié)議，不同廠家的產(chǎn)品才有可能較好地兼容，實現(xiàn)互聯(lián)互通。

3、功能多樣性和平臺化

矩陣發(fā)展到今天，除了基本的視頻切換、圖像巡檢等功能外，現(xiàn)在的矩陣或還會具備平臺功能，如視頻處理，視頻檢索，智能分析等。浙江大華的袁源總結(jié)了矩陣功能多樣化和平臺化的原因：由于目前的視頻信號是多樣化的，因此矩陣作為視頻信號在匯聚點的交換設(shè)備，必然要兼容多種信號，同時網(wǎng)絡(luò)信號和其他的諸如SDI/DVI/VGA/CVBS等電纜接入的信號在處理方式又有較大的區(qū)別，由此需要設(shè)計多種信號處理模塊，因此矩陣的功能也越來越顯多樣化；現(xiàn)代監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，視頻路數(shù)越來越多，這也對矩陣這類監(jiān)控中心匯聚設(shè)備的集成度提出了越來越高的要求，對系統(tǒng)集成度要求的提高必然導(dǎo)致單個設(shè)備功能多樣化的要求，一個很好的例子就是目前很多矩陣產(chǎn)品將光傳輸功能以及大屏拼接功能也都集成在平臺系統(tǒng)內(nèi)。

最后，同時也是最重要的一點，平安城市、智慧城市概念以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)越來越多地向智能化應(yīng)用發(fā)展，用戶的需求也由早期的僅需要機器設(shè)備切換清晰可用的視頻信號發(fā)展到了現(xiàn)今需要機器設(shè)備在原始視頻信號的基礎(chǔ)上提供更多的上層應(yīng)用；面對越來越海量的設(shè)備和信息，用戶越來越多地需要通過智能化應(yīng)用，由機器代替人力協(xié)助處理信息，人工智能可以對信息進行識別、統(tǒng)計、歸納、挖掘等處理，輔助使用者進行決策，擺脫過去諸如人工視頻巡檢、監(jiān)看、設(shè)備維護等種種繁重的勞動。由此，矩陣也從早期的只提供原始視頻信號以及交換功能向提供更多的上層應(yīng)用轉(zhuǎn)變，在提供視頻信號交換傳輸?shù)幕�礎(chǔ)上加載更多應(yīng)用需求，從而促使矩陣向平臺化發(fā)展。

4、加強聯(lián)網(wǎng)

網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用使世界成了“地球村”，在安防領(lǐng)域來說，網(wǎng)絡(luò)使遠(yuǎn)程監(jiān)控成為可能。模擬矩陣因基帶模擬信號傳輸主要依賴同軸電纜，其傳輸距離短，對諸如平安城市、港口等大型行業(yè)應(yīng)用就顯得心有余而力不足。數(shù)字矩陣通過網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)各監(jiān)控中心，實現(xiàn)多級權(quán)限控制管理。矩陣網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)系統(tǒng)由中心矩陣和多臺節(jié)點矩陣組成，每臺矩陣均具備獨立的IP地址，通過以太網(wǎng)端口進行數(shù)據(jù)交換。節(jié)點矩陣將本地視頻上傳到中心矩陣，并且中心矩陣可以對所有節(jié)點矩陣的攝像機進行圖像切換和控制。諸如平安城市類的大型項目，矩陣的聯(lián)網(wǎng)可實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，跨區(qū)域調(diào)用。