主頁（http://m.by236.com）：視頻矩陣未來發(fā)展之探討

A&S《INSTALLER安防工程商》連續(xù)作了一些產(chǎn)品的測試，選題很好，幾個測試內(nèi)容也抓的很準(zhǔn)。特別是近幾期的視頻矩陣，通過幾個品牌產(chǎn)品的測試，配合一些專業(yè)文章的論述(可參考INSTALLER第14期 P84~100)，抓住了電視監(jiān)控系統(tǒng)的綱。綱舉目張，既較全面地推介了產(chǎn)品，又廓清了電視監(jiān)控技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)備的發(fā)展過程和趨勢。是電視監(jiān)控類產(chǎn)品測試的點睛之筆。筆者也因此有感，對視頻矩陣發(fā)表幾點看法。

視頻矩陣是電視監(jiān)控系統(tǒng)的核心
任何一個安防系統(tǒng)，控制設(shè)備是核心，視頻矩陣是典型。它不僅決定了電視監(jiān)控系統(tǒng)的容量（可監(jiān)控圖像的數(shù)量）、系統(tǒng)的模式（視頻網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)）、系統(tǒng)的控制方式（控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、編碼規(guī)則）和顯示方式（直接觀察圖像的數(shù)量、時序的間隔與順序），確定了電視監(jiān)控系統(tǒng)與安防其它子系統(tǒng)的集成方式（非可視信息與圖像的相互關(guān)系、各種功能的聯(lián)動），還是安防系統(tǒng)的統(tǒng)一的操作平臺（人機交互界面），特別是通過多媒體界面實現(xiàn)圖形化管理（GUI），它的網(wǎng)絡(luò)接口可以實現(xiàn)安防系統(tǒng)的遠(yuǎn)程管理。一個好的矩陣幾乎可以實現(xiàn)安防系統(tǒng)所有的功能要求。因此，可以說：熟悉了矩陣就熟悉安防系統(tǒng)、用好了矩陣就可以靈活地構(gòu)成多種實用的安防系統(tǒng)。

視頻矩陣是電視技術(shù)在實時監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用和推廣的體現(xiàn)，順應(yīng)電視技術(shù)的進(jìn)步而產(chǎn)生和發(fā)展。了解和探索電視監(jiān)控技術(shù)以及安防技術(shù)的進(jìn)步過程和發(fā)展趨勢，展望其未來，觀察視頻矩陣可窺一斑而知全貌。

視頻矩陣經(jīng)典系統(tǒng)標(biāo)志
所謂經(jīng)典系統(tǒng)就是從攝像到顯示直接連接的方式，系統(tǒng)的信息流是模擬的視頻基帶信號。電視監(jiān)控從幾個圖像的一對一顯示、或順序顯示發(fā)展到幾百路甚至更多的圖像系統(tǒng)，必須解決的一個問題是大量視頻信息的分配、切換和顯示，以及如何實現(xiàn)視頻信息的資源共享。隨其應(yīng)運而生，完成這個功能的設(shè)備就是視頻矩陣。可以說視頻矩陣是電視監(jiān)控系統(tǒng)由小到大發(fā)展的必然結(jié)果。它實現(xiàn)視頻信號的交匯、附加信息的疊加、系統(tǒng)功能的遙控和控制。但最基本的功能是建立信源（攝像機）到信宿（視頻監(jiān)視器）電氣上的直接連接（物理連接），或在它們之間建立視頻通道。

視頻矩陣基本上采用模塊式設(shè)計，由輸入、輸出、CPM和PSM幾個單元組成。輸入模塊完成視頻信號的切換（視頻通道的建立）；輸出模塊進(jìn)行附加信息（時間、地理、狀態(tài)）的迭加，輸入和輸出模塊及其數(shù)量可以根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)模來配置。CPM單元是矩陣的中樞，它實現(xiàn)人機交互，控制輸入、輸出模塊的運行；形成控制信號，實現(xiàn)系統(tǒng)的遙控和控制；同時還要有多媒體計算機接口、與其它安防子系統(tǒng)（報警、出入管理）的接口和網(wǎng)絡(luò)接口；PSM是設(shè)備的供電單元；這樣的結(jié)構(gòu)和功能對越大型的系統(tǒng)越能表現(xiàn)出優(yōu)勢。

顯然這種系統(tǒng)建立在集總式結(jié)構(gòu)上是最經(jīng)典的，也是目前最常用的系統(tǒng)模式。它的基本特征是：所有的圖像（視頻信號）都傳送到一個中心點，連接到一個中心設(shè)備上，這個點、這個設(shè)備就是視頻矩陣。通過矩陣對圖像（視頻信號）的切換和分配功能，實現(xiàn)各種顯示方式，并將圖像傳送至其它需要共享圖像資源的地點，它的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是標(biāo)準(zhǔn)的星形結(jié)構(gòu)。目前無論系統(tǒng)規(guī)模的大小（大至千路、小到幾路），大多數(shù)電視監(jiān)控系統(tǒng)采用這種模式。所以人們把視頻矩陣看作經(jīng)典系統(tǒng)（模擬信號、集總式結(jié)構(gòu)）的標(biāo)志。利用矩陣還可以構(gòu)成多級星形結(jié)構(gòu)，也是集總式系統(tǒng)的一種形式，適用于分級管理的場合。但它實現(xiàn)系統(tǒng)圖像資源的充分共享比較困難。

以視頻矩陣為中心建立的電視監(jiān)控系統(tǒng)具有以下特點
1、系統(tǒng)（視頻矩陣位于的監(jiān)控中心）擁有最完整的資源，它不僅可同時獲得系統(tǒng)的全部圖像信號，而且擁有系統(tǒng)最大的帶寬（等于總路數(shù)乘上每路的視頻帶寬），所以可以充分地實現(xiàn)系統(tǒng)和設(shè)備的技術(shù)能力，特別是攝像機的技術(shù)能力，獲得很高的技術(shù)指標(biāo)。　

2、最佳的觀察效果，系統(tǒng)可以實時地、以現(xiàn)行電視制式顯示、觀察任何圖像，符合人們的視覺習(xí)慣。目前，大多數(shù)字系統(tǒng)還達(dá)不到這樣圖像的效果。

3、最小的系統(tǒng)開銷，遠(yuǎn)距離傳輸和傳輸過程中的干擾問題是模擬系統(tǒng)的弱勢之處。主要是由于帶寬的限制、及干擾對模擬信號劣化的不可修復(fù)性。但是、對于局域性的系統(tǒng)，這兩個問題的影響不太，模擬的集總式系統(tǒng)仍是獲得高質(zhì)量圖像開銷最低的方式。

4、技術(shù)成熟、相關(guān)產(chǎn)品的配套性好、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完備，用戶可有多種選擇。

當(dāng)然、它也有不足之處，例如視頻矩陣是設(shè)備系統(tǒng)的中心，也是系統(tǒng)可靠性的要點，出現(xiàn)故障，會導(dǎo)致全系統(tǒng)失效；再者，模擬系統(tǒng)的可擴展性差。

數(shù)字視頻矩陣概念未明
隨著電視技術(shù)數(shù)字化的進(jìn)程，電視監(jiān)控系統(tǒng)也出現(xiàn)了一些數(shù)字設(shè)備，（全）數(shù)字系統(tǒng)成了一種時尚，于是出現(xiàn)了數(shù)字視頻矩陣的概念，一些廠家還推出了所謂數(shù)字視頻矩陣設(shè)備。嚴(yán)格地講，目前數(shù)字視頻矩陣還是一個不清楚的概念。首先，它的基本功能是什么?應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是什么?還都不清楚，至少在認(rèn)識上還不統(tǒng)一。目前數(shù)字化系統(tǒng)主要有下面兩種情況：一是按著模擬視頻矩陣的概念，對輸入的數(shù)字視頻信號（數(shù)據(jù)流）建立通道式的連接（多少入對多少出），這樣的設(shè)備在電視演播室中早已有之。它所適應(yīng)的系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)）結(jié)構(gòu)是集總式的。但采用這種結(jié)構(gòu)（全數(shù)字流、集總式結(jié)構(gòu)）的電視監(jiān)控系統(tǒng)很少。另一種方式是在LAN的環(huán)境下，利用DVR、視頻網(wǎng)關(guān)或采用IP攝像機使圖像源數(shù)字化。通過網(wǎng)絡(luò)交換機來實現(xiàn)數(shù)字流的切換，這時系統(tǒng)的輸出可認(rèn)為是B/S或C/S結(jié)構(gòu)中的客戶機，但這種切換不是建立實時的、直接的通道，是有延時的。這是一種分布式結(jié)構(gòu)（也有人稱為數(shù)模混合方式），它的特點是：

1、數(shù)字視頻（圖像信息）在多次傳輸、記錄和處理過程中，不再降低圖質(zhì)量。同時，既能實現(xiàn)分布地存貯和本地控制，又能作到集中的圖像調(diào)用、記錄和統(tǒng)一地管理。圖像檢索方便，保密性強。

2、系統(tǒng)可以自主生成。便于與廣域網(wǎng)連接，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3、系統(tǒng)的可擴展性和可升級性好。

但它存在一些亟待提高的問題：主要是中心監(jiān)控室不能同時獲得系統(tǒng)全部的實時圖像。圖像質(zhì)量（分辨能力、連續(xù)性）還達(dá)不到模擬系統(tǒng)的水平。更重要的一點是，產(chǎn)品尚不完全成熟、接口關(guān)系不統(tǒng)一、還沒有形成基本的標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一、科學(xué)的評價方法。盡管如此，這種方式將是電視監(jiān)控系統(tǒng)從模擬向數(shù)字化過渡的最佳途徑。
(中國集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陳曉亮)