数字矩阵助力平安城市 行业发展遇难点
- 来源：中国安防展览网 作者：编辑部
- 2013/5/20 16:38:082308
高清数字时代，矩阵切换器优势凸显
1、无缝切换
数字高清在我国的蓬勃发展及数字技术的不断进步完善，使得音视频行业发生了的变化。随着客户对系统的认知不断提升，传统的切换器在切换过程中产生的裂缝、抖动，已经不能满足客户和系统的应用需求，无缝切换将使得切换器在切换过程无闪烁、无黑屏、无抖动、无裂缝等特点而广受用户青睐。
作为矩阵产品技术者的大连捷成在前不久推出国内首台多格式无缝切换器——Transformer，该产品多功能、模块化全视频转换处理设备，通过匹配不同输入模块可实现多种格式视频信号的无缝切换、双画面融合处理、特技转场切换、画中画、下游键、LOGO插入、上下变换等功能。Transformer打破传统切换器的应用模式，提升产品性能的同时也为客户创造了更大的价值。
2、多格式混合
多格式混合矩阵使系统不再需要单独的矩阵来处理单独的信号，而且不再需要各种转换器来实现转换的目的，在简化系统、降低成本的同时，提高了系统的稳定性和可靠性。
淳中科技泰坦矩阵输入信号种类更全，市面上的信号格式包括网络IP信号都可以接入；可以实现信号无缝切换，基于处理器的架构，通过视频处理算法，内容切换内部完成，显示器并不会感受到信号变化；带倍线器，可内部进行分辨率转换，实现将任意输入以任意分辨率切换到任意输出。
另外还有克莱默KramerCore解决方案，能实现无缝的高清晰信号路由、切换，满足HDMI、DVI、HDCP、双链路DVI、DisplayPort乃至VGA信号长距离分配的AV传输需求。
PTN的MMX系列纯数字插卡矩阵是内置高带宽加速处理模块，能把各种模拟信号进行数字倍线转换，再通过矩阵路由，对信号进行切换分配。从根本上解决了不同信号切换的问题，这样客户在工程方案中就可以大量地节省成本，同时能够让设计简单化，从而地帮助客户完成工程中的各种信号之间的处理。
3、融入拼接功能
独特的产品设计，优越的产品功能，是占有市场的先决条件，伴随市场的发展和人们对于能源和环境方面保护意识的加强，市场更关注产品的性能是不是够全面，矩阵的传统功能已无法满足市场的要求，大屏的分割和接拼功能越来越被市场认可。
PTN紧跟着比较流行的数字领域发展，把众多创新功能融入到矩阵当中，如提供可以支持3D技术的插卡拼接，把拼接和融合都做到里面。今年新产品包括混合视频拼接器和视频矩阵，支持包括新的3D技术的拼接融合和矩阵切换分配。
4、多功能一体
传统意义上的矩阵已经不能满足目前市场的需求，多功能矩阵具有灵活多变，切换方便，适用范围广等特点，越来越受关注。如格芬ModularMatrix32*32DVI模块化矩阵，支持DVI信号输入、DVI、双绞线和光纤多种输出模式，既是矩阵又是延长器。
TVOne的C3-540，在混合矩阵的基础上做出更多的效果。首先作为混合矩阵，可以做到任何信号的进和任何信号的出，特别是任何信号出这一特点相当突出，同时还可以做到无缝切换，在画面进行切换的时候是瞬间的。此外，它还可以实现开窗功能，在一些特殊屏幕、特殊情况或者苛刻要求之下，它可以对画布做任意调整，大可以做到16路窗口。它还支持边缘融合，多可以开12通道。在边缘融合中，可以做到投影机的移轴摆放。在展台现场，我们看到C3-540针对异形拼接屏幕的控制，演示了开窗以及各种很炫的效果。
此外还有捷控高清混插智能矩阵，支持从模拟到高清的多种信号格式输入，输出都是把它们转成HDMI信号输出，支持3D同时也支持VGA的信号输出。此外，还能够支持扩展中控的功能，只要插入中控卡就能支持中控功能，可以控制外部设备，操作终端同样可以是iPad、iPhone或者安卓系统。
制约数字矩阵行业发展四大要点
数字矩阵虽有网络延迟、编解码损耗较大、占用网络带宽大等硬伤，而随着安防行业高清化、网络化趋势的加强，这些问题将成为制约数字矩阵发展的瓶颈。各大矩阵厂家也从不同方面着手进行改善。
1、稳定性（模块化设计 冗余保护 热插拔）
不管是模拟矩阵还是数字矩阵，都要求以系统的稳定性为基础。模块化就是将各个功能做成板卡，需要什么功能就插什么板卡到主板上。浙江红苹果的钟仁祥肯定了模块化设计：“矩阵产品模块化设计从整体上提高了产品的稳定性、可靠性，确保了硬件上的可扩展性、可维护性及单板即插即用，能够满足项目中海量视频信号的输入出的扩展，在各种大中型安防领域使矩阵更具备强大的优势。模块化设计及接口协议的标准化设计，给维护与升级带来极大的方便，易于与未来业务相适配。”
但模块化设计也增加了设备内部的连接节点，而节点是容易造成接触不良的地方，所以整体维护成本也会增加。不少厂家还通过冗余热备份、热插拔等方式对矩阵数据进行保护。通过双电源冗余、CPU冗余等，当一个电源或CPU出现问题时，另一个备用的电源和CPU马上可以无缝接管其工作。浙江大华股份的袁源对如何保证矩阵的稳定性总结道：“首先，系统功能的模块化、热拔插以及冗余设计可以提高稳定性和可靠性，例如双电源冗余、CPU冗余。模块化设计和热拔插功能则保证了系统某个功能模块损坏时不会导致整机停机维修；其次在设计上针对信号接口以及电源进行保护也可以提高系统整体稳定性，例如对数据信号进行光电隔离保护，电源防雷防浪涌设计等。后，可以根据产品的使用环境和客户要求选择更高等级的元器件来保证稳定性，例如某种产品的目标客户群体对系统稳定性有超出常规要求的，在设计产品时就要考虑采用一些比常规产品更高等级的元器件，同样成本也会上升。”
2、兼容性（统一协议）
模拟矩阵的输入输出信号单一，仅为CVBS标准接口，因此不存在兼容性问题。而高清数字矩阵常会包含VGA/DVI/SDI/YPbPr等多种信号接口，容易出现各种信号的兼容性问题。上海巨视的贾成志分析：“混合矩阵对接入的信号要做模式的识别，分辨率转换等，然后把信息解码出来。如果做得不好的话就只能识别有限的几种高清格式。”此外对于网络信号，数据编码的格式更是多种多样，也比较容易出现兼容性问题。
而由于每个厂家的产品不同，多个厂家的设备的切换协议也不同，不能采用统一的控制协议来控制，浙江红苹果的钟仁祥说：“目前矩阵产品众多，控制协议的互不统一，真正意义上能够完整兼容对方产品的相对比较少，项目中实际应用也会发现与国外产品完全兼容对接比较薄弱。”各大矩阵厂家一致认为业内要制定一致的协议格式，主要体现在视频编解码技术的标准、联网的信令和接口之间的标准化、业务应用和管理之间的接口标准化等各个层面，在整个产业中，则体现在不同厂家对于不同层次之间接口的标准化。尤其是网络视频信号编码格式，各个厂商如遵循统一的协议，不同厂家的产品才有可能较好地兼容，实现互联互通。
3、功能多样性和平台化
矩阵发展到今天，除了基本的视频切换、图像巡检等功能外，现在的矩阵或还会具备平台功能，如视频处理，视频检索，智能分析等。浙江大华的袁源总结了矩阵功能多样化和平台化的原因：由于目前的视频信号是多样化的，因此矩阵作为视频信号在汇聚点的交换设备，必然要兼容多种信号，同时网络信号和其他的诸如SDI/DVI/VGA/CVBS等电缆接入的信号在处理方式又有较大的区别，由此需要设计多种信号处理模块，因此矩阵的功能也越来越显多样化；现代监控系统的规模越来越大，视频路数越来越多，这也对矩阵这类监控中心汇聚设备的集成度提出了越来越高的要求，对系统集成度要求的提高必然导致单个设备功能多样化的要求，一个很好的例子就是目前很多矩阵产品将光传输功能以及大屏拼接功能也都集成在平台系统内。
后，同时也是重要的一点，平安城市、智慧城市概念以及物联网技术的发展，使得视频监控系统越来越多地向智能化应用发展，用户的需求也由早期的仅需要机器设备切换清晰可用的视频信号发展到了现今需要机器设备在原始视频信号的基础上提供更多的上层应用；面对越来越海量的设备和信息，用户越来越多地需要通过智能化应用，由机器代替人力协助处理信息，人工智能可以对信息进行识别、统计、归纳、挖掘等处理，辅助使用者进行决策，摆脱过去诸如人工视频巡检、监看、设备维护等种种繁重的劳动。由此，矩阵也从早期的只提供原始视频信号以及交换功能向提供更多的上层应用转变，在提供视频信号交换传输的基础上加载更多应用需求，从而促使矩阵向平台化发展。
4、加强联网
网络的应用使世界成了“地球村”，在安防领域来说，网络使远程监控成为可能。模拟矩阵因基带模拟信号传输主要依赖同轴电缆，其传输距离短，对诸如平安城市、港口等大型行业应用就显得心有余而力不足。数字矩阵通过网络级联各监控中心，实现多级权限控制管理。矩阵网络级联系统由中心矩阵和多台节点矩阵组成，每台矩阵均具备独立的IP地址，通过以太网端口进行数据交换。节点矩阵将本地视频上传到中心矩阵，并且中心矩阵可以对所有节点矩阵的摄像机进行图像切换和控制。诸如平安城市类的大型项目，矩阵的联网可实现远程监控，跨区域调用。