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视频矩阵工作原理是什么?

文章作者:    时间:2020-12-30 20:25

 

矩阵切换体系的效果、分类和运用场合

  一个完好的安防电视监控体系一般由摄像机、监视器等设备组成,怎么完结视频信息资源的同享分配、切换和显现,怎么完结摄像机对监视器的次序切换显现或分组切换显现,完结这个切换功用的设备便是视频矩阵切换器。

  如在会议室中,一般输入设备许多:有摄像机、DVD、VCR、什物展台、台式电脑,以及笔记本电脑等等,而显现终端则较少,包含投影机、等离子、大屏幕显现器等,若想同享和分配这些输入设备的显现信息,矩阵即可发挥重要的效果。其可将信号源设备的恣意一路的信号传输至任一路显现终端上,并能够做到音频和视频的同步切换,运用便利。在安防职业,经过视频矩阵和电视墙的合作,操作人员能够在电视墙或许任何一个分控点看到恣意一个摄像机的图画。

  矩阵主机便是经过交叉开关切换的办法,将X路视频输入信号恣意输出至Y路监看设备或其它的电子设备(设备)。一般状况下矩阵的输入通道数大于输出通道数即X>Y,当然也有X

  矩阵品种许多,依据接口类型可分为VGA矩阵、AV矩阵、光矩阵等;依据接口数量来区分,则包含8进2出、128进32出、1024进64出等;还可依据处理的信号类型区分为模仿矩阵与数字矩阵,当然还有混合矩阵。混合型视频矩阵的概念比较广,既能够是模仿和数字和混合,也能够是CVBS和RGB矩阵的混合等;依据层次分有电信广播级的同步切换矩阵和一般的视频矩阵,广播级的矩阵主机切换图画的时分使用在视频信号的场消隐信号期间进行,切换过的图画没有闪耀十分平稳。多媒体教室安防职业和会议室等运用的矩阵不是同步切换矩阵,这种矩阵在图画切换的瞬间会随机性地呈现图画颤动现象,首要是由于切换图画的时分,有可能在上一个图画场扫描的中心进行,但这种颤动继续的时刻十分短,一般不超越1秒,不影响观看效果,切换后的图画画面明晰安稳。本文首要介绍的是在安防职业中运用的视频矩阵。

  模仿视频矩阵体系作业原理介绍

  现在安防中运用的矩阵较多为模仿视频矩阵,其首要用来对模仿视频信号进行切换和分配,一般状况下由视频矩阵主机和配套的一个或许多个操控键盘组成,矩阵主机内含音视频输入模块、音视频输出模块、中心操控模块、报警模块、电源模块等;操控键盘由按键、显现、摇杆、权限操控锁等构成。

  视频矩阵各个模块的效果

  1、视频输入模块

  其对输入的模仿视频信号进行阻隔、缓冲和扩大处理,首要意图是将视频信号转换为契合切换要求的信号。常见的视频信号缓冲阻隔电路选用分立三极管组成的同相扩大电路方法,也有选用集成电路芯片对视频信号进行缓冲扩大处理。

  2、视频输出模块

  对切换后的音视频信号进行再次处理,满意显现或许记载设备的信号输入要求。常见的视频输出模块要对输入的视频信号进行起伏扩大、字符叠加等处理,字符叠加芯片有日本NEC公司的UPD6450(只能叠加英文字母)、UPD6453,富士通公司的MB90092等。[nextpage]

  3、中心操控模块

  此模块是矩阵切换体系的操控中心,一般由CPU(MCU微处理器)、存储器、通讯芯片、汉字库芯片等组成。

  4、报警模块

  报警模块用来检测报警输入,一般也会由别的的CPU来做报警检测处理。

  操控键盘的组成

  1、按键输入部分

  其用来接纳用户的按键输入,由数字键和相关的功用键组成。独自的功用键设置会让用户操作起来更便利。

  2、键盘显现部分

  既可选用液晶显现的,也可选用数码管显现的。液晶显现又分为英文显现液晶,汉字显现液晶等。

  3、摇杆分为两维摇杆、三维摇杆、四维摇杆等。两维摇杆能够操控前端设备上、下、左、右动作;三维摇杆不只能够完结两维摇杆的操控功用,还在摇杆上添加了变倍操控功用,四位摇杆在完结三维摇杆悉数操控功用的基础上再添加某些操控功用。

  4、有些操控键盘规划有权限操控锁开关,用来防止非授权人员操作和操控矩阵。

  视频矩阵切换器的作业原理

  矩阵切换器的作业原理是:矩阵切换器收到操控键盘的切换指令后将对应的输入切换到对应的输出。切换部分的中心为一个X×Y的交叉点电子开关,经过操控交叉点开关的断开和闭合能够完结X方向的恣意输入和Y方向的输出联通,假设将摄像机接入X方向的输入,监视器衔接在Y方向的输出,不难想象,经过电子开关的闭合、断开,能够在恣意一个监视器上看到恣意一个摄像机的图画(图1为矩阵切换体系的示意图)。

 

图1; 矩阵切换体系的示意图

  许多运用这种交叉点电子开关芯片,经过合理的级联组合,再加上输出模块、中心操控模块、电源模块等就能够构成一个杂乱的视频矩阵切换器。下面举例说明矩阵切换的具体作业进程:

  用户想要观看某一个摄像机的图画,首要经过操作键盘输入对应的摄像机号码,比方128号摄像机,输入结束后键盘将用户的操作指令依照界说好的通讯协议转换为操控指令传送到矩阵主机,矩阵主机的中心操控模块接纳到操控指令后,剖析接纳到的数据,由于有许多视频输入模块,首要找到对应的视频输入模块(比方本例第128号摄像机对应的输入模块),宣布开关闭合指令,视频输入模块将图画切换到底板的视频输出总线,中心操控模块一起操控输出模块叠加相关的显现信息,比方摄像机标题、分区、标识比及视频信号。当用户想要操控前端动点设备时,中心操控模块会依据用户挑选的通讯协议参数,经过通讯操控端口宣布操控指令来完结操控操作。[nextpage]

  矩阵切换器的附加功用

  矩阵切换体系的最重要功用是对输入的视频信号进行切换和分配,除此之外还有许多附加的功用,这些附加功用的合理运用会给用户带来许多便利,能够削减体系的调试保护作业量。

  监视器屏幕菜单编程功用

  矩阵监视器屏幕菜单编程功用,经过这个功用能够在施工现场经过配套的操控键盘即可完结切换行列编程、权限设置、通讯协议、波特率挑选等功用。有些矩阵的操控设置可经过电脑来完结,由于现在有便于带着的手提电脑,所以操控设置比矩阵键盘更便利。

  多种云台操控协议兼容功用

  在监控职业,前端的动点操控设备往往是调试比较困难的,经常会由于波特率、地址码设置、布线方法等问题导致不能够正常操作前端设备,假如矩阵主机能够兼容多种操控协议,监视器屏幕能够有合理的提示信息功用会给调试带来便利。

  云台操控信号分组扩大阻隔功用

  在一个大型监控项目中,前方动点设备有时分十分多,依据485总线的接线方法,当总线上一个设备呈现问题的时分可能会锁死总线,构成总线上的其他设备都无法正常作业,这时分要排查出哪一个设备有问题是十分困难的,需要将一切的设备别离阻隔来逐个寻觅毛病点。假如矩阵主机带有多个485操控信号输出端口,便能够便利地将操控设备分组操控,防止一个设备损坏整个体系瘫痪的问题,能够便利地查找原因,并且添加了通讯间隔和操控的安稳性。

  固件长途晋级功用

  任何一个电子产品在市场上出售一段时刻后,可能会发现一些bug、或要添加新功用、或依据客户需要做一些更改,带有固件长途晋级功用的矩阵就能够便利地完结这个功用,节约客户出资。[nextpage]

  数字视频矩阵体系的作业原理及特色

  跟着电视技能向数字化开展,电视监控职业也呈现了许多数字设备,数字体系已成为现在的热门,所以呈现了数字视频矩阵的概念,一些厂家也推出了纯数字视频矩阵设备。可是纯数字矩阵也存在许多模仿矩阵所没有遇到的问题,它的根本功用是什么?使用的网络环境是什么?还都不清楚,至少在认识上还不一致。现在数字化体系首要有下面两种状况:一是按着模仿视频矩阵的概念,对输入的数字视频信号(数据流)树立通道式的衔接(多少入对多少出),这样的设备首要用在电视演播室中,它所习惯的体系(网络)结构是集总式的,但选用这种结构在安防职业的电视监控体系很少选用。另一种方法是在LAN的环境下,使用DVR、视频网关或选用IP摄像机使图画源数字化,经过网络交换机来完结数字流的切换,这时体系的输出可认为是B/S或C/S结构中的客户机,它没有在输入和输出信号之间树立一个传输通道,实质上仅仅在并行地进行多路的图画改换和编解码处理,输入和输出之间的衔接不是直接的(有改换),也不是实时的(有推迟)。并且输入信号一般是模仿的视频信号,输出则可能是数字信号或模仿信号。这是一种分布式结构,其特色是:

  ·数字视频信号在屡次传输、记载和处理进程中,图画质量不会下降。一起,既能完结分布式存贮和本地操控,又能做到会集的图画调用、记载和一致地办理,图画检索处理比较便利,比方做多画面切割,车牌号辨认等,这些图画处理选用模仿技能很难或许无法完结;

  ·网络布线便利,能够充分使用修建内预留的数据网络。便于与广域网衔接,完结长途监控;

  ·体系的可扩展性和可晋级性好,保密性强。

  但其仍存在一些亟待前进的问题:中心监控室不能一起取得体系悉数的实时图画。图画质量(分辩才能明晰度、连续性、图画还原性)都还达不到模仿体系的水平。更重要的一点是,产品没有彻底老练、接口联系不一致(特别是视频编解码算法)还没有构成根本的规范和一致。尽管如此,这种方法将是电视监控体系从模仿向数字化过渡的最佳且必定的途径。

  现在市场上出售的视频矩阵主机,很大一部分仍是传统的模仿视频矩阵,数字矩阵仅仅其间的少部分,跟着技能的前进和安防产品的数字化进程,不可否认,数字矩阵主机将是未来的开展趋势。在数字矩阵面对许多问题没有彻底处理之前,模仿矩阵和数字矩阵将会在市场上共存。

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