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監(jiān)控矩陣可靠性和可部署性亟待解決
閱讀：972 發(fā)布時間：2014-10-28
高清監(jiān)控矩陣仍然處于不斷演進(jìn)的過程中。伴隨著傳輸?shù)囊曨l帶寬不斷增加，高頻信號在線路中不同頻率有不同的衰減，因此芯片供應(yīng)廠商需要在芯片內(nèi)增加預(yù)加重和均衡(EQ)功能，并且讓這種功能可編程，以適應(yīng)不同的線長。同時，未來更高速度的串行接口(類似于JESD204B)將會被開發(fā)出來，以適應(yīng)高帶寬大型數(shù)字矩陣的需要。
可靠性和可部署性亟待解決
盡管目前支持1600×1200，甚至高達(dá)4K×2K分辨率的芯片已經(jīng)推出市場，但在系統(tǒng)的布局、布線上還存在著許多挑戰(zhàn)，尤其是插卡式的大型矩陣系統(tǒng)。這些挑戰(zhàn)主要來自于監(jiān)控工程應(yīng)用對可靠性、實時性和可部署性的需求，如在可靠性方面，要求有強(qiáng)大的算法基礎(chǔ)、有針對具體應(yīng)用需求的規(guī)則和抗干擾能力。
在實時性方面，要求系統(tǒng)具備實時輸入、實時運算和實時控制的能力；在可部署性方面，要求系統(tǒng)能與當(dāng)前混合式(模擬與數(shù)字)監(jiān)控系統(tǒng)無縫聯(lián)接，可獨立工作、可內(nèi)嵌至設(shè)備，并具備規(guī)則設(shè)定與維護(hù)能力，以及達(dá)到低成本的目標(biāo)。
為了提高系統(tǒng)的可靠性，一批矩陣開發(fā)廠商進(jìn)行了大膽的嘗試。以杭州紅蘋果開發(fā)的PE70網(wǎng)絡(luò)高清矩陣為例，該系統(tǒng)支持多協(xié)議高清解碼，采用分布式構(gòu)架，每個矩陣本身自帶流轉(zhuǎn)和服務(wù)功能，除了大大減輕和節(jié)省帶寬資源外，還可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的各個終端自動環(huán)網(wǎng)均衡負(fù)載，從而保證了視頻專網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。
該設(shè)備既可支持中小型應(yīng)用，又可支持網(wǎng)絡(luò)疊加與擴(kuò)容，實現(xiàn)大型網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控項目的應(yīng)用，并擁有強(qiáng)大的高清視頻上墻的圖控功能。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的上墻顯示監(jiān)看是*的，未來矩陣系統(tǒng)將朝著數(shù)字高清化、集成化、智能化，以及更加友善的人機(jī)界面方向發(fā)展。
此外，基于多種高清視頻監(jiān)控方案，要實現(xiàn)大規(guī)模的組網(wǎng)建設(shè)需求，在后端的矩陣控制上也有不少的技術(shù)難點。不同系統(tǒng)的通信格式構(gòu)建在不同的結(jié)構(gòu)上，IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，HD-SDI監(jiān)控是通過同軸差分進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而高清晰度模擬系統(tǒng)是通過電纜進(jìn)行模擬視頻的傳輸，如果要將三者組建在一個監(jiān)控組網(wǎng)內(nèi)，就必須要將所有設(shè)備進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。
其中，不同制式的圖像轉(zhuǎn)換是zui大的問題，如何將像素大小不同、數(shù)據(jù)格式不同、傳輸延時不同的畫面投射到統(tǒng)一的大屏幕上，這需要方案廠家和芯片設(shè)計廠家的共同努力。
視頻監(jiān)控矩陣的種類與選擇方法
監(jiān)控矩陣種類選擇，廣電和視訊會議應(yīng)用，應(yīng)選用廣播級產(chǎn)品，監(jiān)控應(yīng)用可采用監(jiān)控類產(chǎn)品，視頻信號(有些人也將其視為視頻)要采用監(jiān)控信號矩陣。監(jiān)控矩陣大小選擇：在一個工程中，應(yīng)將音頻信號和視頻信號和VGA信號看成三種不同的媒體。
音頻信號一般情況下輸入數(shù)量較多，如話筒和CD以及碟機(jī)的音頻等，但考慮到功放和音響一般只有一套，zui多在功放之前加一級調(diào)音臺進(jìn)行混音，有可能需要幾路信號，因此音頻矩陣的輸出不會很大，比如可以32×8或64×8，但沒必要選擇32×32或64×64，除非是廣電和視訊會議傳輸，每路視頻一定會有音頻同步傳送。
監(jiān)控矩陣在設(shè)計方案時，信號源的數(shù)量比較容易確定，看看有多少個信號源，矩陣的輸入數(shù)量就定下來了，但要考慮好獨立的輸出通道個數(shù)，這是根在很多情況下，輸入和輸出數(shù)量很大，如果采用大型矩陣，造價會較高(矩陣是越大越難作、成本也越高)可以考慮是否能夠分組使用，例如在監(jiān)控時，可以讓顯示墻中某些顯示設(shè)備只顯示某一區(qū)域的信號，而其它設(shè)備各自顯示其它特定區(qū)域的信號，那么就可將大規(guī)模矩陣折分成小規(guī)模的矩陣(如將128×64折分成4臺32×16)如果各區(qū)之間有可能需要互傳信號，這樣可使矩陣2的輸出中包含矩陣1的部分輸入信號，效果雖沒有全矩陣結(jié)構(gòu)好，但成本會下降。
監(jiān)控矩陣切換器做為傳輸系統(tǒng)的一部分，所出現(xiàn)的主要問題請見拙作“工程中常見的問題與解決”，原理是相同的，不外乎是幾種產(chǎn)生的機(jī)理，只要能將現(xiàn)象分清，解決的方向應(yīng)該沒有大問題。比較特殊一點的是利用小規(guī)模矩陣組成大規(guī)模的問題，例：在用64×32組成128×32時，不能用二臺64×32組成128×64，這還是分組使用的概念，而應(yīng)用三臺64×32組成128×32，這是全矩陣的概念，因此組合使用時應(yīng)分清分組使用和全矩陣的區(qū)別(全矩陣是指每一輸出口都可在所有輸入中全選，而且彼此獨立)。
據(jù)系統(tǒng)的操作模式而定，有時可能有幾臺顯示設(shè)備之間僅有分配關(guān)系(彼此永遠(yuǎn)一致，不獨立)那么就可考慮占用一個輸出口再加分配器，如果這些設(shè)備有可能是獨立的，那么還是各占一個獨立的輸出口好一些。
可靠性和可部署性亟待解決
盡管目前支持1600×1200，甚至高達(dá)4K×2K分辨率的芯片已經(jīng)推出市場，但在系統(tǒng)的布局、布線上還存在著許多挑戰(zhàn)，尤其是插卡式的大型矩陣系統(tǒng)。這些挑戰(zhàn)主要來自于監(jiān)控工程應(yīng)用對可靠性、實時性和可部署性的需求，如在可靠性方面，要求有強(qiáng)大的算法基礎(chǔ)、有針對具體應(yīng)用需求的規(guī)則和抗干擾能力。
在實時性方面，要求系統(tǒng)具備實時輸入、實時運算和實時控制的能力；在可部署性方面，要求系統(tǒng)能與當(dāng)前混合式(模擬與數(shù)字)監(jiān)控系統(tǒng)無縫聯(lián)接，可獨立工作、可內(nèi)嵌至設(shè)備，并具備規(guī)則設(shè)定與維護(hù)能力，以及達(dá)到低成本的目標(biāo)。
為了提高系統(tǒng)的可靠性，一批矩陣開發(fā)廠商進(jìn)行了大膽的嘗試。以杭州紅蘋果開發(fā)的PE70網(wǎng)絡(luò)高清矩陣為例，該系統(tǒng)支持多協(xié)議高清解碼，采用分布式構(gòu)架，每個矩陣本身自帶流轉(zhuǎn)和服務(wù)功能，除了大大減輕和節(jié)省帶寬資源外，還可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的各個終端自動環(huán)網(wǎng)均衡負(fù)載，從而保證了視頻專網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。
該設(shè)備既可支持中小型應(yīng)用，又可支持網(wǎng)絡(luò)疊加與擴(kuò)容，實現(xiàn)大型網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控項目的應(yīng)用，并擁有強(qiáng)大的高清視頻上墻的圖控功能。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的上墻顯示監(jiān)看是*的，未來矩陣系統(tǒng)將朝著數(shù)字高清化、集成化、智能化，以及更加友善的人機(jī)界面方向發(fā)展。
此外，基于多種高清視頻監(jiān)控方案，要實現(xiàn)大規(guī)模的組網(wǎng)建設(shè)需求，在后端的矩陣控制上也有不少的技術(shù)難點。不同系統(tǒng)的通信格式構(gòu)建在不同的結(jié)構(gòu)上，IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，HD-SDI監(jiān)控是通過同軸差分進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而高清晰度模擬系統(tǒng)是通過電纜進(jìn)行模擬視頻的傳輸，如果要將三者組建在一個監(jiān)控組網(wǎng)內(nèi)，就必須要將所有設(shè)備進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。
其中，不同制式的圖像轉(zhuǎn)換是zui大的問題，如何將像素大小不同、數(shù)據(jù)格式不同、傳輸延時不同的畫面投射到統(tǒng)一的大屏幕上，這需要方案廠家和芯片設(shè)計廠家的共同努力。
視頻監(jiān)控矩陣的種類與選擇方法
監(jiān)控矩陣種類選擇，廣電和視訊會議應(yīng)用，應(yīng)選用廣播級產(chǎn)品，監(jiān)控應(yīng)用可采用監(jiān)控類產(chǎn)品，視頻信號(有些人也將其視為視頻)要采用監(jiān)控信號矩陣。監(jiān)控矩陣大小選擇：在一個工程中，應(yīng)將音頻信號和視頻信號和VGA信號看成三種不同的媒體。
音頻信號一般情況下輸入數(shù)量較多，如話筒和CD以及碟機(jī)的音頻等，但考慮到功放和音響一般只有一套，zui多在功放之前加一級調(diào)音臺進(jìn)行混音，有可能需要幾路信號，因此音頻矩陣的輸出不會很大，比如可以32×8或64×8，但沒必要選擇32×32或64×64，除非是廣電和視訊會議傳輸，每路視頻一定會有音頻同步傳送。
監(jiān)控矩陣在設(shè)計方案時，信號源的數(shù)量比較容易確定，看看有多少個信號源，矩陣的輸入數(shù)量就定下來了，但要考慮好獨立的輸出通道個數(shù)，這是根在很多情況下，輸入和輸出數(shù)量很大，如果采用大型矩陣，造價會較高(矩陣是越大越難作、成本也越高)可以考慮是否能夠分組使用，例如在監(jiān)控時，可以讓顯示墻中某些顯示設(shè)備只顯示某一區(qū)域的信號，而其它設(shè)備各自顯示其它特定區(qū)域的信號，那么就可將大規(guī)模矩陣折分成小規(guī)模的矩陣(如將128×64折分成4臺32×16)如果各區(qū)之間有可能需要互傳信號，這樣可使矩陣2的輸出中包含矩陣1的部分輸入信號，效果雖沒有全矩陣結(jié)構(gòu)好，但成本會下降。
監(jiān)控矩陣切換器做為傳輸系統(tǒng)的一部分，所出現(xiàn)的主要問題請見拙作“工程中常見的問題與解決”，原理是相同的，不外乎是幾種產(chǎn)生的機(jī)理，只要能將現(xiàn)象分清，解決的方向應(yīng)該沒有大問題。比較特殊一點的是利用小規(guī)模矩陣組成大規(guī)模的問題，例：在用64×32組成128×32時，不能用二臺64×32組成128×64，這還是分組使用的概念，而應(yīng)用三臺64×32組成128×32，這是全矩陣的概念，因此組合使用時應(yīng)分清分組使用和全矩陣的區(qū)別(全矩陣是指每一輸出口都可在所有輸入中全選，而且彼此獨立)。
據(jù)系統(tǒng)的操作模式而定，有時可能有幾臺顯示設(shè)備之間僅有分配關(guān)系(彼此永遠(yuǎn)一致，不獨立)那么就可考慮占用一個輸出口再加分配器，如果這些設(shè)備有可能是獨立的，那么還是各占一個獨立的輸出口好一些。