基本介紹
- 中文名：視頻矩陣
- 外文名：Video Matrix
- 作用：各類監控場合
- 信號類型：複合視頻
- 屬性：輸入大於等於輸出
基本簡介,主要特性,基本功能,作用原理,主要分類,技術參數,接口,組網套用,安裝設定,電源,安裝,常規,設備供電,相關產品,
基本簡介
模擬視頻矩陣的輸入設備：監控攝像機、高速球、畫面處理器等很多個設備，顯示終端一般監視器，電視牆，拼接屏等（通常視頻矩陣輸入很多，一般幾十路到幾千路視頻，輸出比較少一般2-128個顯示器；例如64進8出，128進16出，512進32出，1024進48出等）。
會議中常用到是AV矩陣、VGA、RGB矩陣、HDMI矩陣、DVI矩陣一般的輸入設備：攝像頭、DVD 、VCR、實物展台、桌上型電腦以及很多的筆記本信號等，而顯示設備：投影機、等離子、拼接屏、大螢幕顯示等（通常輸入和輸出基本差不多，也不會太大；例如8進8出、16進8出、16進16出）。
視頻矩陣，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。即任意的一個輸入和任意的一個輸出。
主要特性
● 輸出可擴充到128路視頻輸出，輸入可擴充到1024路視頻輸入，輸入小於128路可選帶環通設計
●每台可自由編輯8個以下字元《中英文可選》
● 採用選配內置IP控制模組和視頻伺服器 設計，可通過 IP 網路對矩陣主機進行操作和切換瀏覽視頻圖像，遠程並可對攝像機及系統的控制訪問
● 採用2U、4U、8U、16U、32U插卡式高密度模組組合結構，方便組合擴充
● 多重許可權設定；鍵盤/監視器許可權，鍵盤/攝像機許可權，監視器/攝像機許可權，鍵盤/警點許可權，網路/監視器許可權等系統可分區設定
● 有熱備份主機選配 設計， 使主機穩定性更有保障
● 音/視頻輸入輸出連線埠和通訊接口有 浪涌保護措施及抗雷擊干擾設計
● 音/視頻切換卡、報警卡、跟隨控制卡可插於一體，組成的綜合監控主機
● 可外接報警聯動箱255路
● 可外接16個分控鍵盤
● 報警後可聯動，自動打開攝像機及燈光，自動切換預置點圖像並啟動錄像
● 可預置任一防區警戒方式：定時、手動、常布/撤防及查詢報警記錄
基本功能
一個矩陣系統通常還應該包括以下基本功能：字元信號疊加；解碼器接口以控制雲台和攝像機；報警器接口。控制主機，以及音頻控制箱、報警接口箱、控制鍵盤等附屬檔案。對國內用戶來說，字元疊加應為全中文，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組化和即插即用（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，也可以通過多台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。
作用原理
矩陣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，隨心所欲，方便，節約成本。常見的類型是根據接口類型劃分（VGA、AV、RGB），還有混合矩陣，就是設備中不同的接口類型，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，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，然後是民用的，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。
主要分類
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。信號切換主要是採用單片機或更複雜的晶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，將模擬信號變為數位訊號，在視頻輸出端增加DA轉換，將數位訊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，變換成了對數字視頻的處理和傳輸。
技術參數
增 益：0dB
視頻頻寬：150MH（-3Db）滿載
亮色度干擾（多通道對一通道串擾和）：-50dB @10 MHz， -40dB @100 MHz
微分相位 （I/0S）：0.05o(RL=150Ω) <1.28度，3.58MHz
微分相位誤差：0.1度，3.58-4.43MHz
微分增益（誤差）：0.05%(RL=150Ω) 0.1%，3.58-4.43MHz
最大傳播延時：5Ns(±1nS)
切換速度：≤150ns
信號制式：NTSC3.58，NTSC4.43，PAL，SECAM
視頻輸入
輸入電平：0.5V～2.0Vp-p
回波損耗：-30dB@5MHz
阻 抗：75Ω
連 接 器：BNC
最大直流偏置誤差：15mV
視頻輸出
信號類型：複合視頻
輸出電平：0.7Vp-p
回波損耗：<-30dB@5MHz
直流補償：±5mV
回波鎖相：0.3V～0.4Vp-p
阻 抗：75Ω
連 接 器：BNC
最大直流偏置誤差：15mv
功 耗：30～150W（視具體型號確定功耗）
串列接口：RS232-C, 9孔D-Sub型連線器,連線埠2，3，5分別直通
串口參數：9600bps、8位數據、1位起始位、1位停止位、無校驗，無流控
電 源：AC 100～220V，50/60Hz
機箱面板：鋁合金氧化拉絲
接口
通常都是成對的白色的音頻接口和黃色的視頻接口，它通常採用RCA（俗稱蓮花頭）進行連線，使用時只需要將帶蓮花頭的標準音視頻 線纜與相應接口連線起來即可。音視頻接口實現了音頻和視頻的分離傳輸，這就避免了因為音/視頻混合干擾而導致的圖像質量下降，但由於音視頻 接口傳輸的仍然是一種亮度色度（Y/C）混合的視頻信號，仍然需要顯示設備對其進行亮/ 色分離和色度解碼才能成像，這種先混合再分離的過程必然會造成色彩信號的損失，色度信號和亮度信號也會有很大的機會相互干擾從而影響最終輸出的圖像質量。音視頻還具有一定生命力，但由於它本身Y/C混合這一不可克服的缺點因此無法在一些追求視覺極限的場合中使用。
組網套用
視頻矩陣能夠通過自身的網路接口從網路上接收2048路數字視頻碼流（可能是MPEG4、H.264、MJPEG等等不同格式的碼流），將這些數字視頻碼流進行解碼，並且轉換成模擬視頻信號，然後輸出給16台甚至32台監視器，構建一個2048×16或者2048×32的大容量網路矩陣。
網路視頻矩陣的典型套用如下圖所示：
安裝設定
安裝要由有資格的安裝技術員進行，並應當遵守相應規定。必須避免無關人員不當操作引起故障。並且安裝維護人員要預先考慮，避免由於落物、外來人員破壞、建築物振動、或其它相似原因引起故障發生。
電源
使用AC220V，50-60Hz主電源。在準備好運行之前不可將設備與電源實際聯接，在向各單元供電之前請仔細閱讀安裝說明書。
安裝
小型矩陣（S型）機箱一般要求安裝在標準的19英寸機架中，機架高度為1.8″，或寬度為一個機架單元和高度為一倍機架的機箱。機箱之間空隙必須大於1.75″。
中型矩陣（M型）機箱一般要求安裝在標準的19英寸機架中，機架高度為3.5″，或寬度為一個機架單元和高度為二倍機架的機箱。機箱之間空隙必須大於1.75″。
大型矩陣（L型）機箱一般要求安裝在標準的19英寸機架中，機架高度為7″，或寬度為一個機架單元和高度為四倍機架的機箱。機箱之間空隙必須大於1.75″。
對於多機箱系統，應在安裝前仔細辨別不同的機箱號。視頻輸入設備應置於機架頂部附近。
常規
在裝配過程中儘早確認每個設備的操作。在確認檢查後，拆除幾個臨時終端與連線，比拆除和重連大量永久性連線要容易得多。
四、系統連線
所有的系統連線應在矩陣主機機箱的後面板進行。典型的系統連線見後面部分介紹。
注意：
所有切換設定必須在連線前完成，供電前檢查連線是否正確。
為便於維護服務，請在所有輸入與輸出電纜上作標記。
⒋1視頻連線
所有的視頻輸入（如攝像機），應接到視頻輸入模組（VIM）的BNC上；所有的視頻輸出（如監視器），應接到視頻輸出模組（VOM）的BNC上。
所有視頻聯接應使用帶BNC插頭高質量75Ω視頻電纜。所有的視頻輸出必須在連線中最後一個單元接75Ω終端負載。中間單元必須設定為高阻.如果不接負載，圖像會過亮。相反，如果接了兩倍負載，圖像會過暗。
⒋2控制數據線連線
控制數據線從矩陣系統後面板通訊連線埠輸出，它傳送切換和控制信號到其它機箱，數據線在輸入和輸出機箱之間環形連線。數據線還向攝像機提供雲台、鏡頭、輔助開關和預置點的控制信號。
矩陣系統連線埠終端說明：
CODE1：主要用於連線鍵盤、報警 主機、多媒體控制器等設備；
CODE2：主要用於連線解碼器、智慧型高速球、碼分配器、碼轉換器等 設備；
CODE3：主要用於連線網路矩陣主機；
CODE4：主要用於連線計算機、DVR等設備；
⒋3RS-232控制口連線
矩陣系統後面板有1個RS-232控制連線埠。一個RS-232兼容設備可用提供的8芯扁線直接到矩陣系統（連線距離少於7英尺。）如果距離大於7英尺，RS-232設備要用終端接線盒接到矩陣系統。
要進行正確的RS-232通訊，必須清楚引腳定義DTE（數據終端設備）或DCE（數據控制設備）配置和連線的RS-232設備的說明。
連線RS-232設備的傳送（XMIT）引腳到矩陣系統連線埠接收（Rx）。
連線RS-232設備接收（RCD）引腳到矩陣系統連線埠傳送（Tx）。
連線RS-232設備的信號地（GND）引腳到矩陣系統連線埠信號地（G）。
使用禁止平衡雙絞線連線RS-232設備的距離為1000英尺。距離大於1000英尺時，需要通過專門的線和同步線性放大器或電話線和短距離的MODEM進行RS-232連線。
⒋4 報警輸入、輸出連線
矩陣系統後面板有1個DB25的接線連線埠，有16個報警輸入點和2個報警輸出口。
16路報警輸入：（1-16）
公共地：（17、18、19）
聯動輸出1：（繼電器常閉接點：20，繼電器常開接點：21，繼電器公共接點：22）
聯動輸出2：（繼電器常閉接點：23，繼電器常開接點：24，繼電器公共接點：25）
繼電器接點容量：2A/30VDC 1A/125VAC
設備供電
⒌1在線上前：
⒈安裝和接好所有機箱。
⒉接好視頻輸入
⒊接好監視器
⒋接好終端電阻
⒌接好鍵盤
⒌2機箱供電
⒈關掉機箱電源。
⒉連線電源輸入：AC220V，50-60Hz
⒊接通電源。
⒌3 系統動作：
裝有矩陣系統的機箱供電後，可看到系統是否正常運行。矩陣系統前面有一個系統運行指示燈（RUNING）。系統主機供電後，該指示燈每秒閃動一次，表示系統正常運行。如果指示燈閃動不正常，試一下系統重置（見下述系統重置）。
⒌4 系統重置：
如果矩陣系統運行不正常，可打開機箱重置系統。在主控制模組（MAIN BOARD）上有1個復位開關（RESET）。將復位開關置於復位態狀，然後對矩陣主機上電進行系統重置，在系統加電時恢復矩陣系統出廠時的數據。約40秒後，將復位開關（RESET）設回斷開狀態，矩陣系統才能正常使用。
如果系統仍未能正常工作，請與技術支持部門聯繫。
相關產品
分配器：將單路信號在沒有信號損失的情況下分成多路相同的信號，輸出給多個顯示設備。
長線驅動器：整合VGA信號在長距離傳輸中出現的拖尾重影等問題。
選擇器：將多路輸入信號選擇其中一路輸出給顯示設備。
切換矩陣：將多種信號源選擇兩種或兩種以上輸出給不同的顯示設備。此外還有開關器；倍線器等。
矩陣切換器可獨立成為音頻切換矩陣，也可以使用專用級聯線纜實現和ⅥDEO,VGA,RGB矩陣實現同步切換。該設備具有斷電現場保護功能，能保存設備關機前的工作狀態，具備與計算機在線上使用的RS-232通訊接口，並提供通訊協定和演示程式，方便在線上使用。
