2007矩陣切換設(shè)備的應(yīng)用趨勢(shì)與發(fā)展潮流

矩陣在大型化的道路上穩(wěn)步發(fā)展

    矩陣系統(tǒng)是顯示、演示信號(hào)的流通樞紐，在系統(tǒng)中起著承上啟下的作用，可以說是整個(gè)系統(tǒng)的核心、“大腦”。2007年，隨著“高清奧運(yùn)”“平安城市”以及國(guó)家眾多大型安防工程的出現(xiàn)、監(jiān)控布點(diǎn)的增加，對(duì)廣大矩陣切換設(shè)備生產(chǎn)廠家來說，這是一個(gè)千載難逢的機(jī)遇，被稱為最有“潛力”的市場(chǎng)，但是人們對(duì)監(jiān)控圖像等信息的切換、控制也提出了更高的要求，矩陣系統(tǒng)也面臨新的問題。在機(jī)遇與挑戰(zhàn)的面前，矩陣切換設(shè)備的產(chǎn)品什么樣的發(fā)展，矩陣切換設(shè)備生產(chǎn)廠商又是如何去應(yīng)對(duì)的呢？

    矩陣系統(tǒng)一般分大、中、小三種類型，一般視頻輸入在64路以下的稱為小型矩陣，64路至128路的稱為中型矩陣，128路以上的稱為大型矩陣。

    如今的系統(tǒng)工程，已不是昔日那區(qū)區(qū)幾十路或百余路視頻，隨著人們安全意識(shí)的不斷提高，系統(tǒng)規(guī)模也正日趨龐大。一座普通的智能大廈，其監(jiān)控?cái)?shù)量既可達(dá)到200路以上；而治安道路監(jiān)控系統(tǒng)，擁有400路以上的視頻，都屬多見。智能市市政設(shè)施、大型企業(yè)/工廠/監(jiān)獄、高速公路等大型系統(tǒng)工程猶如一個(gè)個(gè)成長(zhǎng)中的生命體，不斷更新、不斷擴(kuò)大、不斷地完善與成熟。推動(dòng)著矩陣系統(tǒng)逐漸往大型化的道路上發(fā)展。當(dāng)前，眾多矩陣生產(chǎn)廠家都推出了大路數(shù)的矩陣系統(tǒng)，1024、2048、4096，路數(shù)在不斷的升級(jí)。

    但是，矩陣的大型化不是最終趨勢(shì)，矩陣系統(tǒng)應(yīng)該有不同的發(fā)展方向。大路數(shù)矩陣是產(chǎn)品線的一個(gè)重要組成，但不是根本，畢竟大路數(shù)矩陣的應(yīng)用場(chǎng)合少而窄。 大路數(shù)矩陣對(duì)于結(jié)構(gòu)、電路和程序設(shè)計(jì)能力提出了更嚴(yán)格的要求，對(duì)工程應(yīng)用也提出了更高的要求，這時(shí)，面對(duì)矩陣系統(tǒng)的大型化發(fā)展道路，企業(yè)有更多的選擇，如科迪矩陣采用模塊化設(shè)計(jì)、插板式結(jié)構(gòu)，矩陣可以非常靈活的擴(kuò)展，另外大連捷成則推出了“刀片”式造成矩陣來滿足人們對(duì)大型矩陣的需求。

模塊化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)大受歡迎

    模塊式矩陣有系統(tǒng)彈性高、較靈活的特點(diǎn)，可在項(xiàng)目前期按需要配置成小型的系統(tǒng)，在后期可通過增加機(jī)箱及輸入/輸出板卡擴(kuò)展系統(tǒng)的容量。適合使用在較復(fù)雜、系統(tǒng)輸入/輸出數(shù)量的變量較大的環(huán)境使用。
同時(shí)，模塊化的好處之一就是可以把故障范圍縮小到模塊本身，降低小故障引發(fā)更大故障的可能性，比如說，輸入板故障只會(huì)影響一部分輸入通道，而不會(huì)像非模塊化的矩陣那樣整體癱瘓。

    當(dāng)前的矩陣切換器中絕大多數(shù)生產(chǎn)廠商都采用了模塊化設(shè)計(jì)理念，如：

    大連捷成矩陣切換器采用“刀片”式設(shè)計(jì)，非常易于擴(kuò)展，全線矩陣的各型號(hào)矩陣都可以輕松擴(kuò)展輸入輸出路數(shù)或者切換層的數(shù)量（根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，不同的型號(hào)具有不同的擴(kuò)展方式），由于采用高密度的多芯接插件來連接系統(tǒng)的主要部件，只需要向機(jī)箱中插入輸入或輸出板或者其他格式的信號(hào)切換板，無需更改任何機(jī)箱結(jié)構(gòu)或者重新連接電路板之間的連接線，就可以輕松實(shí)現(xiàn)矩陣切換規(guī)�；蛘咔袚Q層數(shù)的擴(kuò)展。

    科迪“模塊化設(shè)計(jì)、插板式”結(jié)構(gòu) ，各電路板之間獨(dú)立走線，選用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)元器件，隔離度高，具有極強(qiáng)的抗串?dāng)_能力；系統(tǒng)內(nèi)所有的電路板均支持 熱插拔，維護(hù)時(shí)只需將有問題的電路板取出更換掉即可，為系統(tǒng)維護(hù)帶來了極大地方便，保障了系統(tǒng)集成商在客戶心中的美譽(yù)度，并且插板式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，還使得科 迪矩陣的規(guī)模從16×16進(jìn)行任意的擴(kuò)容，最大可至512×512。

    此外，AutoPatch、Extron公司也都可以提供模塊式的矩陣切換器產(chǎn)品。

混合矩陣概念被生產(chǎn)廠商紛紛采納

    隨著社會(huì)的發(fā)展，大屏幕在教學(xué)，演示，監(jiān)控，娛樂…….當(dāng)面占據(jù)越來越重要的角色。大屏幕包括：CRT，DLP電視墻拼接，背投一體機(jī)，背投拼接， 等離子，大尺寸液晶顯示器，投影機(jī)，LED等等！隨著信息量的不斷增長(zhǎng)，越來越多的會(huì)議室都在使用兩臺(tái)以上的大屏幕設(shè)備，甚至使用十幾個(gè)，幾十個(gè)單元的電 視墻，因此，多種信號(hào)源在一個(gè)系統(tǒng)中共存是常有的事，如果針對(duì)每一種信號(hào)源都采用一臺(tái)矩陣切換器進(jìn)行信號(hào)的切換，不僅系統(tǒng)費(fèi)用大，而且還會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜程度，而如果把多種信號(hào)的切換集中在一臺(tái)設(shè)備中，則既能滿足當(dāng)前需求又能滿足預(yù)期的未來擴(kuò)展，同時(shí)在節(jié)省成本的同時(shí)又能系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單，2007年這種集多種信號(hào)格式的混合矩陣被系統(tǒng)工程商廣泛采納，混合矩陣漸漸形成為一個(gè)新的矩陣類型出現(xiàn)在各生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品線中。

PnP、增益補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)廣泛引入

“即插即用(PnP)”、“增益補(bǔ)償技術(shù)”等技術(shù)廣泛引入  

    小型矩陣一般是一種設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)一種產(chǎn)品，其應(yīng)變能力差，無法進(jìn)行擴(kuò)容。為此，大型矩陣引入了模塊化設(shè)計(jì)，其好處包括：更換與維修方便；輸入/輸出組合靈 活；輸入/輸出路數(shù)易于擴(kuò)充，可保護(hù)前期投資；對(duì)于視頻分量或音頻立體聲系統(tǒng)來說，只需重復(fù)原來的路數(shù)就可完成搭建。這種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方式為眾多公司所采用，如前面介紹的大連科迪以及大連捷成都是采用類似的結(jié)構(gòu)。

    在矩陣制造中，還引入計(jì)算機(jī)的“即插即用”(PnP)技術(shù)�，F(xiàn)在矩陣的控制面板在使用時(shí)，需要手動(dòng)設(shè)置地址，接入矩陣主機(jī)的 每一控制面板的地址必須是唯一的。如果在矩陣系統(tǒng)設(shè)置中沒有設(shè)置控制面板對(duì)應(yīng)的地址，或在系統(tǒng)中存在相同地址的控制面板，那么矩陣系統(tǒng)就無法正常工作。特別是采用RS485總線的控制面板，如與系統(tǒng)連接不當(dāng)，在系統(tǒng)通訊的過程中，有可能引起輸出對(duì)輸出短路，結(jié)果會(huì)燒毀控制面板或主機(jī)的RS485接口電路。 控制面板連入矩陣主機(jī)若采用“即插即用”技術(shù)，當(dāng)新控制面板接入主機(jī)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別后，將為它分配一個(gè)固定地址并作為唯一的識(shí)別號(hào)(ID)存儲(chǔ)下來，在 控制終端沒有人為干預(yù)的情況下，不能清除已連入的控制面板，并且在斷電后仍能自動(dòng)恢復(fù)，目前，該技術(shù)幾乎在所有的大型模塊化矩陣中廣泛采用。

    另外，由于大型矩陣要求供電穩(wěn)定、可靠。為了提高可靠性，一般矩陣都采用雙電源備份供電技術(shù)，即在一個(gè)機(jī)箱中設(shè)有兩個(gè)電源板插槽，插入兩塊電源板并互為熱備份，當(dāng)其中一個(gè)電源出現(xiàn)故障時(shí)，機(jī)箱中的另一個(gè)電源將承擔(dān)全部的工作負(fù)荷，不至于系統(tǒng)突然中斷。

    此外，由于矩陣切換器要求應(yīng)具備一定的電纜補(bǔ)償功能。為此，高性能的矩陣切換器產(chǎn)品引入了高性的圖像處理器、信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸失真增益補(bǔ)償技術(shù)以及同步信號(hào)校正等技術(shù)，使圖像信號(hào)傳輸距離更長(zhǎng)，信號(hào)保真度更高。

矩陣操作更加趨向簡(jiǎn)單化、智能化

    一款產(chǎn)品，讓用戶在設(shè)置與操作上花費(fèi)大量時(shí)間顯然不夠明智，通常與最終用戶接觸的操作界面越簡(jiǎn)單，就越容易為用戶所接受。為此，矩陣切換器也在簡(jiǎn)化操作上投入了許多的精力，一系列的新技術(shù)被引入到矩陣設(shè)備中用來簡(jiǎn)化操作，如：

• 容錯(cuò)技術(shù),可以自我判斷故障點(diǎn)、啟用備用電路，并采用了高抗干擾能力的通信接口電路，保證了信號(hào)和通信的可靠性；
  
• 斷電現(xiàn)場(chǎng)切換記憶功能，能夠自動(dòng)保存設(shè)備上次關(guān)機(jī)時(shí)的狀態(tài)。此外部分產(chǎn)品允許對(duì)HV信號(hào)和RGB信號(hào)進(jìn)行延遲切換，并且可以調(diào)整延遲時(shí)間;
  
• LCD液晶屏顯示或LED面板顯示，以及輕觸式按鍵等確保了狀態(tài)顯示更加直觀,更加合理，使得設(shè)備操作更加簡(jiǎn)便；
  
• 多種控制功能和RS232通信功能，可以方便與電腦、遙控系統(tǒng)或各種遠(yuǎn)端控制設(shè)備配合使用；
  
• 在矩陣模塊電路板上設(shè)置完善齊全的工作狀態(tài)指示燈，對(duì)維護(hù)和快速判斷故障模板十分必要。

高帶寬矩陣成為大廠商急于發(fā)展的方向

    帶寬又叫頻寬，是指在固定的時(shí)間可傳輸?shù)馁Y料數(shù)量，亦即在傳輸管道中可以傳遞數(shù)據(jù)的能力。在數(shù)字設(shè)備中，頻寬通常以bps表示，bit per second，即每秒可傳輸?shù)奈粩?shù)。在模擬設(shè)備中，頻寬通常以每秒傳送周期或赫茲Hz來表示。“帶寬”是考證矩陣切換器類產(chǎn)品質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。矩陣切換器的傳輸信號(hào)對(duì)傳輸信號(hào)通道的帶寬都有一定的要求，因?yàn)樗�關(guān)系到音視頻終端聲音和圖像的還原程度。

    2007年，矩陣切換的帶寬有了大的提升，400M、450M(-3dB)以上高帶寬大型RGB矩陣相繼推出。要知道，450M(-3dB)以上高帶寬大型RGB矩陣的開發(fā)難度是成倍地提高的。首先，大型矩陣構(gòu)建時(shí)就意味著要用更多的內(nèi)核IC與相關(guān)元件，要占用更多的 PCB板面積，要?jiǎng)佑酶�多PCB板層，要用到的更多IC之間的連線，要消耗更多的電能，要產(chǎn)生更多的熱能，要面對(duì)更多的熱穩(wěn)定問題。大型矩陣的研發(fā)與生產(chǎn)，并不是簡(jiǎn)單的線路改造、增加幾塊芯片就可以完成的。必須經(jīng)過一系列的研究調(diào)查、實(shí)例分析，制訂出嚴(yán)格的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，依靠技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的積累，并配備先進(jìn)的檢測(cè)儀器和環(huán)境，才能進(jìn)行一個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品立項(xiàng)。

    2007年，CREATOR 在國(guó)內(nèi)首行研發(fā)出了450MHz超高帶寬的高性能大型矩陣---64系列與128系列高帶寬RGB大矩陣。另外，兆科電子技術(shù)有限公司也領(lǐng)先推出大型高帶寬RGB矩陣，此款視頻矩陣帶寬高達(dá)450兆赫茲，能夠提供高質(zhì)量的圖像通道，提供更高品質(zhì)的圖像清晰度，使圖像完美呈現(xiàn)，輕松實(shí)現(xiàn)高清圖像傳輸方案。

“高清”給數(shù)字矩陣一個(gè)廣闊的發(fā)展舞臺(tái)

    隨著2008北京奧運(yùn)會(huì)的臨近，奧運(yùn)高清頻道的開播，視頻行業(yè)的主流顯示比例也不可阻擋地步入16：9的時(shí)代，這不僅是一個(gè)更符合人眼視覺感受比例的改變，更是將我們的視覺體驗(yàn)從一個(gè)觀看者變成一個(gè)參與者。而這也為數(shù)字視頻的應(yīng)用提供了一個(gè)廣闊的發(fā)展空間。

    目前，隨著高清技術(shù)的發(fā)展，配備了DVI、HDMI之類的數(shù)字接口數(shù)字產(chǎn)品越來越多應(yīng)用于家庭影院和數(shù)字影院等系統(tǒng)工程項(xiàng)目中，作為系統(tǒng)工程領(lǐng)域具有超前感悟力的工程商們?cè)缫寻茨筒蛔�，如美�?guó)格芬、國(guó)內(nèi)的利國(guó)、快捷先后都推出了DVI與HDMI的矩陣產(chǎn)品以及相關(guān)完善的數(shù)字視頻方案，從而全面提高工程檔次，實(shí)現(xiàn)無損的圖形圖像傳輸和顯示。

CREATOR DVI12864

    不過由于技術(shù)上的限制，盡管能提供些類產(chǎn)品的廠商數(shù)量激增，但矩陣的規(guī)模整體來說都不大，值得欣喜的是2007年CREATOR公司適應(yīng)DVI信號(hào)大規(guī)模應(yīng)用時(shí)代的需求，率先推出了目前最大的DVI矩陣—DVI12864，給2007年矩陣產(chǎn)品發(fā)展書寫上輝煌的一筆。

    HDMI雖和DVI一樣為目前主要的視頻輸出界面標(biāo)準(zhǔn)，但不同于DVI的是HDMI除可支持全數(shù)碼的視頻信號(hào)傳送以外還可同步支持?jǐn)?shù)碼音頻傳送，在實(shí)現(xiàn)上更加復(fù)雜，雖然有不少?gòu)S商都可以提供類似的產(chǎn)品，但是規(guī)模都不大；另外一原因是目前應(yīng)用HDMI矩陣最多的主要是廣電行業(yè)，而在大屏顯示系統(tǒng)里一般只對(duì)視頻有要求，因此采用DVI的頻率比HDMI的矩陣多。

無縫切換技術(shù)－小荷初露

　　矩陣切換器從最初的繼電器開關(guān)到目前的DVI、HDMI數(shù)字矩陣�？梢哉f經(jīng)過了跨越式發(fā)展。很多人認(rèn)為矩陣切換器產(chǎn)品已經(jīng)走到了盡頭，但是技術(shù)的創(chuàng)新和完善是沒有止境的。隨著多功能混合型及數(shù)字型矩陣的不斷推出，無縫切換技術(shù)也成為大家討論的熱點(diǎn)。它完美的實(shí)現(xiàn)了不同的音、視頻信號(hào)之間的選擇與切換，并在顯示終端設(shè)備上顯示。

　　無縫切換技術(shù)最大的亮點(diǎn)就是在切換的過程中加入特效漸變效果，目的在于消除普通矩陣切換器切換過程中的延遲黑屏等現(xiàn)象。在不同的信號(hào)源之間加入一些視覺效果：切換、淡入淡出、加顯字幕、抹除、畫中畫等等，并且實(shí)時(shí)完成。

Extron 六路輸入無縫切換器 ISS 506

　　一臺(tái)真正的無縫矩陣切換器是視頻信號(hào)/計(jì)算機(jī)信號(hào)的切換器，并且沒有任何的干擾和頻率丟失。此外，你的輸入信號(hào)不需要被同步鎖相，因此他具有通用性。其中 一些產(chǎn)品還能夠完成不同信號(hào)之間的混合，淡入淡出和融合等功能。一臺(tái)無縫矩陣切換器可以將所有的輸入信號(hào)（不論是計(jì)算機(jī)信號(hào)還是電視信號(hào)）轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的高 分辨率的輸出信號(hào)。通過這種方式，輸出信號(hào)可以很容易和任意一臺(tái)獨(dú)立、快速適應(yīng)的成象設(shè)備（投影機(jī)、等離子）相兼容。統(tǒng)一的信號(hào)可以使輸出圖象與您的視頻 投影設(shè)備的分辨率一致。

    目前安視維、Extron等一些國(guó)外品牌早以開始這方面的研發(fā)，并有相關(guān)的產(chǎn)品推出，如：安視維高分辨混合及無縫切換器GSW2811R、Extron推出的六路輸入無縫切換器產(chǎn)品ISS 506等。但從市場(chǎng)反映來看還不是很明顯。不過，隨著憑借其優(yōu)越的性能表現(xiàn)，相信很快會(huì)征服廣大專業(yè)客戶。日前，國(guó)內(nèi)矩陣切換器的專業(yè)生產(chǎn)廠--廣州宏控，在繼出數(shù)字DVI矩陣切換器和HDMI矩陣切換器之后，也把目光投向了這一高端應(yīng)用領(lǐng)域，已經(jīng)開始相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)工作。

國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口之爭(zhēng)

　　從矩陣產(chǎn)品的技術(shù)及品質(zhì)來看，目前，國(guó)內(nèi)矩陣產(chǎn)品日益成熟，在技術(shù)、與性能上已不遜于國(guó)外進(jìn)口品牌產(chǎn)品，廠商指出，由于矩陣切換器的技術(shù)已為更多企業(yè)所掌握，性價(jià)比亦提高，目前中國(guó)市場(chǎng)對(duì)國(guó)產(chǎn)矩陣產(chǎn)品的接受度也普遍升高。

　　另有數(shù)據(jù)指出，五年前，中國(guó)矩陣市場(chǎng)的國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品與國(guó)外品牌的占有率就已經(jīng)不分上下，中國(guó)制品與進(jìn)口品兩者市場(chǎng)占有率就已經(jīng)處于伯仲之間了。近年來，國(guó)內(nèi)應(yīng)用市場(chǎng)的廣大，國(guó)內(nèi)矩陣，在技術(shù)、與性能上甚至已經(jīng)超過國(guó)外品牌產(chǎn)品，如國(guó)內(nèi)的CREATOR、大連科迪，大連捷成、艾威盛、兆科等，其品牌形象在國(guó)內(nèi)用戶的心中早已耳熟能詳，不僅如些，這些品牌也開始走出國(guó)門，開始在國(guó)外市場(chǎng)上與國(guó)外品牌一爭(zhēng)高下。

　　另一方面，由于地域的優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的成本相對(duì)要低，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品價(jià)格要比國(guó)外產(chǎn)品便宜得多，且國(guó)內(nèi)品牌在后期維護(hù)與技術(shù)支持上更也保障，就目前國(guó)內(nèi)矩陣的發(fā)展水平而言，完全沒有必要再花高價(jià)錢去購(gòu)買國(guó)外品牌的高價(jià)產(chǎn)品。

應(yīng)用趨勢(shì)與未來發(fā)展

總結(jié)

　　隨著數(shù)字時(shí)代的發(fā)展和高清信號(hào)的應(yīng)用，矩陣切換器的發(fā)展必須支持更多的信號(hào)格式，擁有更高的技術(shù)指標(biāo)，作為一家專業(yè)矩陣生產(chǎn)商，一定要具備完整的矩陣型號(hào)和種類，并根據(jù)市場(chǎng)的變化作為相應(yīng)的變化。

　　當(dāng)前，國(guó)家眾多大型工程項(xiàng)目的建設(shè)，為矩陣產(chǎn)品提供了一個(gè)寬廣的市場(chǎng)，矩陣市場(chǎng)還將得到穩(wěn)步的發(fā)展。而作為 一個(gè)成熟的產(chǎn)品，矩陣系統(tǒng)已經(jīng)走到了一定階段，后面的路怎么走人們都很關(guān)注。

　　另外，隨著整個(gè)越來越多的系統(tǒng)就用趨向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，矩陣系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的事實(shí)，數(shù)字矩陣、網(wǎng)絡(luò)虛擬矩陣將進(jìn)一步?jīng)_擊模擬矩陣的市場(chǎng)空間。而有些行業(yè)人士認(rèn)為，隨著DVR、NVR的發(fā)展，矩陣系統(tǒng)將最終退出歷史舞臺(tái)，這些正是考驗(yàn)著整個(gè)矩陣市場(chǎng)今后發(fā)展的重大問題。

　　不過，作為一家專業(yè)矩陣生產(chǎn)商，除了在產(chǎn)品本身上不斷發(fā)展升級(jí)外，還要考慮廣大集成商和客戶的利益，在保證矩陣質(zhì)量的前提下，還要提供完善的售后服務(wù)。