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維拓實業教你認識視頻監控SDI矩陣

瀏覽:     發表時間:2016-04-09 14:40:50

 談到SDI矩陣它是一種數字視頻矩陣切換器,為BNC接口,是專為SDI數字視頻信號的顯示切換而研發生產的高性能智能矩陣開關設備,用于將各路視頻輸入信號切換到視頻輸出信道中的任一信道上,主要應用于廣播電視工程、多媒體會議廳、大屏幕顯示工程、電視教學、指揮控制中心等結合。一般這種產品都帶有斷電保護,幷具備RS-232/422或RS-485數據控制接口,可以方便與主系統控制設定計算機、遙控控制鍵盤或各種遠程人機控制設備配合使用。

  再說到SDI與傳統的模擬信號矩陣到底有何不同的方面,首先我們了解到由于信號源的不同,在矩陣電路原理上也不有所不同,傳統矩陣是一種交叉電處理結構(Cross-point Circuit) 如圖-1,而SDI目前則為1:1或1:4或1:8的SDI影像輸入分配放大插卡方式,再加上以4路或8路SDI信號同步處理方式將進行輸入輸出的信號同步分配,末端再以AD或DA(模擬/數字)轉換為NTSC或是PAL電視影像信號以輸出到監視機(Monitor)上,從外觀及設備結構上來看傳統舉陣與SDI矩陣幾乎沒有太大差別,但若以系統架構看,我們就可以發現傳統矩陣以16x4、32x8、32x16及64x16、96x16或128x32,256x96到4096x256等較不規則的矩陣變化。

  而SDI矩陣則目前受限于信號員組件及分配放大規則的限制,目前矩陣規模大概有1x4、4x4、8x8及16x16、32x32再卡片堆迭后成為64x32、64x64及96x32,96x64再到最大128x32等規則性結構,現有技術條件大概128x128為可實際應用最大容量,要在突破這個限制可能得等到材料組件與技術再突破的階段才能實現,不過我想這會很快被廠商給克服的。

  SDI矩陣在PTZ及系統控制上與傳統矩陣有有何差異及優勢嗎?

  一般而言;不管傳統矩陣或是SDI高清矩陣,在基礎上都是以Belden 1694A 同軸電纜為影像信號的傳輸介質,而在攝影機PTZ及聲音的傳輸與控制上,則多以RS-232/422或RS-485雙工或是半雙工(Full/Half Duplex)方式來將控制信號傳送到攝影機單元上。當然在SDI攝影機到達3GSDI的型式條件下,也有廠商將聲音及電力及控制信號,以領先影像信號半周的方式載在影像同步信號空白部份,這樣就達成一個單一同軸傳輸矩陣的要求,不過以目前的產品技術條件來說,信號距離仍然是SDI矩陣的一個不可避免的障礙。

  SDI矩陣系統大致都是提供RS-485控制協議,當然這也會牽涉到過去在工程上必須要注意的廠牌控制協議(Control Protocol),透過相同的條件就可以實現對SDI高速球或一體機進行PTZ控制。鍵盤可通過RS232/422或RJ45網絡端口對矩陣進行控制。SDI矩陣產品同樣具備有控制設定軟件這種常規功能,在系統設定與操作上會提供很便利的用戶的操作管理。在長距離的SDI高清矩陣與高清攝影機間,系統現在還可以藉由SDI光端機所一起組成的回路建構成為一種非壓縮高解高清的數碼實時監控系統。

  SDI矩陣的處理器與傳統矩陣一樣嗎?影像效能一般如何?

  大部份的SDI高清數字矩陣控制系統都采用了微處理器技術,例如ARM系列的楚理器,幷且使用較為穩定可靠的Linux操作系統心核,這樣一來就會具有較為強大的系統功能??梢栽赟DI路由上之援到最大128或甚至廠商宣稱的256路輸入,128路輸出包含影音訊號的輸入輸出SDI接口。

  至于在影像效能上,目前由于SDI攝影機本身的格式條件關系,SDI矩陣必須在兼容性上考慮到可以兼容接收720P或1080i/1080P@ 30fps或60fps的SDI影像信號,甚至在Analog模擬的標清或960H高線數模擬視頻信號輸入到輸出的任意切換要求。這些也是SDI矩陣有的特定影像效能,也是過去傳統矩陣所無法比擬的。

  在采用SDI矩陣后是否就難以再與IP網絡監控系統整合?

  這個問題其實多慮了,在監控系統聯網要求下,由于SDI矩陣一般制造也都會配置網絡端口或是可以在連接SDI DVS(影像轉換服務器)下,將信號直接以SDI轉TCP/IP或經NTSC 或PAL Video再由DVS轉為TCP/IP信號下仍然是可以將SDI矩陣與網絡監控系統做一個無縫接軌的系統整合。同時透過監控中心聯網方式,由中心對矩陣進行統一配置管理,多組矩陣可以透過網絡從中心矩陣下載配置信息,可以一次建置及管理SDI矩陣,來實現了SDI高清矩陣聯網上分的散部署與集中管理要求。

  SDI矩陣的各項穩定性如何?又有那些冗余設計?

  SDI矩陣作為一種影像監控平臺,在控制、報警、字符、顯示等方面也都有新的應用方式及新的運作方法,因此在控制、報警系統界接等兼容性內容和功能都與過去傳統矩陣略有差異,在一些如OSD字符迭加上也顛覆過去傳統模擬矩陣字符迭加的方式,輸出顯示更可能將信號切換、轉換、拼接控制、畫面融合等功能集合成為一種特定的切換方式,因此在完全不同的電路架構思維下,SDI矩陣結構穩定與質量可靠度就成為一個比過去傳統矩陣更重要的課題。

   但說實在話;從一些SDI廠商不同的矩陣結構,例如模塊式、插卡式、刀片式等都是SDI矩陣發展上不同問題產生的來源,包含能不能在模塊化插卡式上進行熱插入等都關系到系統穩定度與可靠度的多寡。當然模塊化是一個最好的方式,包括控制、電源系統,這些結構大大方便了故障解決和系統維護。

  同時,由于模塊化的設計,使得矩陣的擴展變成非常容易堆迭,既方便了廠商生產,又提升了產品的生產速度,減少產品故障率,加大了穩定與可靠度。至于在冗余備份能力上,大部份的SDI矩陣的控制和電源系統,除了被要要求模塊化、插槽或板卡結構外,在目前制造上都是雙控制、雙電源(Redundant),而且冗余式熱備份(自動備份),以避免手動備源系統可能的造成的系統失靈的隱憂。

 


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