文/本刊記者 王華安

混合型矩陣仍占主導HD-SDI矩陣時機尚不成熟

文/本刊記者 王華安

雖然模擬矩陣還占據(jù)較大席位，但隨著視頻高清技術(shù)的日趨成熟，高清矩陣終究將擁有屬于自己的一片天地。未來高清矩陣在視頻監(jiān)控還會繼續(xù)扮演重要的角色，并且更多的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)都將被融入到高清矩陣當中。

各種形態(tài)的矩陣產(chǎn)品并存

在完整的監(jiān)控系統(tǒng)中，矩陣起到了視頻切換顯示的中流砥柱作用，高清監(jiān)控系統(tǒng)的建設核心思想是視頻更準確更智能的管理，屏幕墻的作用更加重要，配合大尺寸的顯示屏和拼接系統(tǒng)，用戶可以在和原先一樣的顯示區(qū)域看到更加清晰更加完整甚至更多數(shù)量的圖像畫面，幫助用戶提高日常管理和應急處置的效率。在監(jiān)控中心實現(xiàn)高清視頻的實時切換顯示，感受廣播級圖像效果，能有效提升系統(tǒng)性能。

目前，視頻矩陣就其實現(xiàn)方法來說有模擬矩陣、數(shù)字矩陣、高清矩陣三大類。模擬矩陣是指視頻切換在模擬視頻層完成，信號切換主要是采用單片機或更復雜的芯片控制模擬開關(guān)實現(xiàn)。而數(shù)字矩陣的視頻切換在數(shù)字視頻層完成，這個過程可以是同步的也可以是異步的。數(shù)字矩陣的核心是對數(shù)字視頻的處理，需要在視頻輸入端增加AD轉(zhuǎn)換，將模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，在視頻輸出端增加DA轉(zhuǎn)換，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出。

隨著視頻監(jiān)控技術(shù)朝著數(shù)字化、高清化、網(wǎng)絡化方向的不斷深入發(fā)展，高清矩陣需求激增。而高清矩陣目前包括兩種類型，一種是HD-SDI格式的數(shù)字高清矩陣，另一種是基于IP解碼的網(wǎng)絡高清矩陣。與傳統(tǒng)模擬復合視頻矩陣相比，HDSDI矩陣最突出的優(yōu)勢，是支持720P甚至1080P（3G-SDI）的無損非壓縮高清顯示，通過同軸線纜傳輸視頻，因為采用的是標準的廣電技術(shù)規(guī)范，所以端到端設備間的配套兼容沒有太大的問題。此外，還具有兼容多種數(shù)字信號格式、自適應線纜均衡、Genlock外同步視頻信號鎖相和極強的抗干擾能力等優(yōu)勢。而網(wǎng)絡高清矩陣，可以實現(xiàn)對IP數(shù)字高清視頻的解碼顯示，適合目前監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡化IP化的趨勢，通過以太網(wǎng)傳輸視頻。用戶對HD-SDI高清矩陣的高清實時切換、時鐘恢復和掉電記憶功能比較認可；而對網(wǎng)絡高清矩陣的IP解碼的便利性、靈活性和經(jīng)濟性也比較推崇。

矩陣廠商各顯身手搶占監(jiān)控市場

通過多年的技術(shù)積累，HD-SDI高清矩陣擁有成熟的技術(shù)和穩(wěn)定的客戶群體，逐步從原先的電視臺、視聽中心開始向安防監(jiān)控領(lǐng)域延伸，目前多應用在如銀行、交通等高端行業(yè)。隨著模擬視頻矩陣市場的增長放緩，高清矩陣正大幅增長，特別是網(wǎng)絡高清矩陣，HD-SDI矩陣由于是新興產(chǎn)品，市場尚未充分發(fā)育。

在傳統(tǒng)的矩陣系統(tǒng)中，像AV、VGA、BNC等信號，有多路需要接到拼接屏上進行任意組合拼接顯示時，都需對每種信號配置矩陣設備單獨對各種信號進行切換，并且每種信號的輸入輸出都需要進行布線，而當信號路數(shù)比較多時，就會很繁瑣，同時也會增加項目的綜合成本。歐帝科技針對這一問題，研發(fā)生產(chǎn)了自己的高清混合矩陣設備，基本克服了這些問題。高清混合矩陣是矩陣的一個分支，也是綜合應用，輸出信號全為高清信號，輸入信號可以為數(shù)模，之所以為混合是因為一臺矩陣同時可接受多種信號接口和格式。2012年，混合矩陣仍是各大廠發(fā)展的重點，不過在原來技術(shù)的基礎(chǔ)上有了更多的創(chuàng)新。

如Cuanbo寬博的高清混合矩陣憑借多種信號接口輸入，全路由高清輸出，為高清視訊會議提供獨特的高清傳輸方案。 Cuanbo寬博高清混合矩陣充分的滿足了現(xiàn)場對于小環(huán)境會議室，多信號的切換要求，在會議中只需要一臺矩陣即可完成，YPbPr、DVI、SDI、VGA、HDMI信號的切換輸出，無需額外信號轉(zhuǎn)換設備，使系統(tǒng)更簡單，不但降低了系統(tǒng)成本，而且保證系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠。

紅蘋果PE90FH全高清數(shù)字矩陣是目前國內(nèi)首臺具備模擬、數(shù)字、標清、高清混合接入能力，支持全高清，能與模擬矩陣聯(lián)網(wǎng)混合上墻輸出的中心控制設備。完全取代目前的高清大屏處理器，支持畫面的分割、拼接、漫游、疊加、融合、透明度處理等應用功能。系統(tǒng)核心基于超大規(guī)模FPGA陣列數(shù)字視頻處理、背板交換技術(shù)、視頻編解碼技術(shù)、流媒體適配技術(shù)和視頻存儲技術(shù)，支持1920×1080P分辨率。向下兼容標清視頻，同時具有多通道視頻拼接疊加的功能和多個通道整合拼接超大屏幕輸出的能力。

北京凱新創(chuàng)達科技發(fā)展有限公司研發(fā)的N-Mix網(wǎng)線混合矩陣。它是新一代網(wǎng)絡高清混合視頻傳輸系統(tǒng)，它由主機和收發(fā)編碼器組成，可以適合各種信號的輸入輸出任意轉(zhuǎn)換傳輸，例如：HDMIVGAYPbPrCVBS。主機可以做到任意對任意（ANY TO ANY）的傳輸，每個網(wǎng)絡視頻接口沒有輸入輸出之分，而且具有雙電源冗余熱備份，可以全天二十四小時全天候工作，網(wǎng)絡高清視頻信號(1080p@60Hz)傳輸高達160米， 并可以傳輸紅外信號、USB信號和RS232控制信號。

北京淳中視訊科技有限公司專門針對模擬和數(shù)字、高清與標清共存的環(huán)境推出了DMC高清混合矩陣，該產(chǎn)品最大的特色在于支持各種視頻格式信號輸入、經(jīng)過倍線、倍頻處理，切換輸出同一分辨率的DVI-I信號，主要用于高級會議室、控制室、監(jiān)控室等。

另外，隨著網(wǎng)絡技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)模擬矩陣在悄然向數(shù)字化方向發(fā)展和演變。限于電子安防系統(tǒng)的特殊，完全數(shù)字化的產(chǎn)品還無法完全滿足目前監(jiān)控市場的需要，于是在傳統(tǒng)矩陣與數(shù)字化的有機結(jié)合成為必然的趨勢。正是在這種趨勢下，將以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于傳統(tǒng)矩陣切換系統(tǒng)成為市場的熱捧。英飛拓借助于以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推出了系列矩陣產(chǎn)品。

眾所周知，網(wǎng)絡化也是目前矩陣系統(tǒng)的發(fā)展方向，現(xiàn)在很多公司都推出了聯(lián)網(wǎng)控制矩陣，但是多采用RS-232、RS-422及RS-485等通訊協(xié)議，這類網(wǎng)絡的局限性在于數(shù)據(jù)傳輸速率低、傳輸距離有限，以及必須使用轉(zhuǎn)換器，而且各生產(chǎn)商可能使用不同的控制協(xié)議，因此無法保證通用性。顯然，以太網(wǎng)相對于串口通訊網(wǎng)絡是一種徹底的革新。以太網(wǎng)的優(yōu)勢，在于可以方便地接入現(xiàn)有網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)傳輸速率高、通用的通信協(xié)議，并且現(xiàn)有網(wǎng)絡(局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和因特網(wǎng))使其傳輸距離不再受限。以太網(wǎng)使安防系統(tǒng)集成達到了新的高度。使用老式的串口通信，網(wǎng)絡非常笨重，需要許多接線和轉(zhuǎn)接，如果網(wǎng)絡龐大的話，需要很多通信連線，而且還時常無法通信。使用以太網(wǎng)，則網(wǎng)絡擴展及通信都不受限制，只要一根網(wǎng)線就可以和網(wǎng)絡內(nèi)的任何一個點取得聯(lián)系。以太網(wǎng)使得一定范圍 (局域網(wǎng)/廣域網(wǎng)/城域網(wǎng)) 內(nèi)的設備可以互相通訊，不論跨越多少建筑，也不需要增加接線。以太網(wǎng)還為實現(xiàn)系統(tǒng)的簡便控制和監(jiān)視提供無限的可能性。

HD-SDI矩陣尚不成熟

從2010年開始，隨著許多廠商加大對HD-SDI研發(fā)、宣傳、推廣力度，HD-SDI憑借著高清化的趨勢逐漸為市場廣大工程商、用戶所熟知。一方面工程商、用戶積極了解HD-SDI相關(guān)產(chǎn)品的特性，另一方面HD-SDI矩陣的市場需求逐步啟動。在去年深圳CPSE安博會上，許多廠商都有展出HD-SDI矩陣產(chǎn)品，著實吸引了眾多業(yè)內(nèi)人士的眼球。

天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司監(jiān)控平臺產(chǎn)品經(jīng)理鄧曄告訴記者，天地偉業(yè)HD-SDI矩陣的優(yōu)勢在于多卡模塊化設計，可以組合配置出各種容量規(guī)格的型號，最大路數(shù)支持128路視頻輸入、128視頻輸出。此外，針對安防行業(yè)的特點，還提供全屏幕中文字符疊加、報警聯(lián)動策略、宏指令智能預案、網(wǎng)絡鍵盤快速控制等集成管理功能，滿足用戶實戰(zhàn)使用需求，是目前業(yè)內(nèi)功能比較豐富的產(chǎn)品之一。目前HD-SDI前端攝像機不同格式的輸出導致多速率數(shù)據(jù)時鐘恢復和不同碼率數(shù)據(jù)的串行數(shù)字信號處理是技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)。此外，HD-SDI高清矩陣的視頻輸入和視頻輸出均為BNC接口，因目前配套的SDI監(jiān)視器產(chǎn)品較少，需要將BNC接口轉(zhuǎn)換為HDMI接口，因此應用時需配套相應轉(zhuǎn)換器，會導致造價提高，而即將推出的高清多格式矩陣采用DVI/HDMI接口輸出，可以為用戶提供一體化的整機解決方案。

但是，在實際應用項目中，視頻監(jiān)控信號種類繁多，如傳統(tǒng)模擬復合CVBS-D1、計算機VGA、DVI、HDMI等多種格式，以BNC為接口的HD-SDI矩陣需要將SDI數(shù)字視頻轉(zhuǎn)DVI、HDMI轉(zhuǎn)換器進行視頻接口轉(zhuǎn)換，給工程商、用戶在使用產(chǎn)品時帶來了諸多不便，促使了眾多矩陣廠商將HD-SDI矩陣向多格式混合型矩陣方向靠攏。HD-SDI矩陣只能處理HD-SDI高清視頻信號，而混合型矩陣則可以處理多種視頻信號模式，如模擬、IP、HD-SDI等信號，可針對多信號轉(zhuǎn)換進行統(tǒng)一處理，將多種輸入信號和輸出信號進行模塊化處理。

目前國內(nèi)的HD-SDI市場格局還尚未形成規(guī)模，各廠商正忙于推廣產(chǎn)品。作為矩陣廠商，談論更多的還是各廠商之間的合作。目前HD-SDI矩陣市場的競爭很弱，只有少數(shù)幾家廠商在做HD-SDI矩陣。HD-SDI高清矩陣對于小路數(shù)的需求較大，針對大路數(shù)的實際需求少之又少。相信2012年將會有所改變。

有業(yè)內(nèi)人士指出，混合型矩陣雖然在價格上較于HD-SDI矩陣貴，但是其可以實現(xiàn)多種信號模式的輸入和輸出，方便系統(tǒng)進行統(tǒng)一的連接和控制，而目前市場上大部分用戶都還是采用模擬設備，采用混合型矩陣，既能滿足高清化升級需求，又能避免不必要的浪費，用戶不必為了實現(xiàn)高清升級而更換全部設備。

結(jié)束語

雖然模擬矩陣還占據(jù)較大席位，但隨著視頻高清技術(shù)的日趨成熟，高清矩陣終究將擁有屬于自己的一片天地。未來高清矩陣在視頻監(jiān)控還會繼續(xù)扮演重要的角色，并且更多的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)都將被融入到高清矩陣當中。

對于HD-SDI矩陣，之前做模擬矩陣的主要廠家都有開發(fā)HD-SDI高清矩陣的能力，各個廠家的產(chǎn)品差異化體現(xiàn)的不明顯。如何將自身的HD-SDI高清矩陣融入到SDI整套系統(tǒng)里才是關(guān)鍵點，SDI整套系統(tǒng)的市場占有率直接決定了HD-SDI高清矩陣的市場占有率。而對于網(wǎng)絡高清矩陣，競爭則更為激烈，主流的網(wǎng)絡視頻廠家雖然都有技術(shù)開發(fā)的能力，但大多在綜合管控的用戶需求和操作體驗上差強人意。

未來，矩陣若要延長生命周期，必須堅持走網(wǎng)絡化、智能化、集成化的發(fā)展方向，向集成度更高、兼容性更強、功能更加豐富的方向發(fā)展。并且在實現(xiàn)圖像高清和和實時性的基礎(chǔ)上，借助網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程管理和多級級聯(lián)控制。矩陣廠商的競爭熱點也將會集中在針對行業(yè)市場的整體解決方案的提供，以及核心技術(shù)和銷售渠道等方面。