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音频/视频矩阵的概念是什么?主要作用是什么?在哪里使用?

浏览 129次 来源:【jake推荐】 作者:-=Jake=-    时间:2021-01-30 18:06:44
[摘要] 一、视频矩阵的基本概念1.视频矩阵的基本功能和要求作为视频矩阵,最重要的一个功能就是实现对输入视频图像的切换输出。在上面的两个例子中,它们都可以实现1路视频输出(还可以进行画面分割),可以把这两款产品当作视频矩阵的一个特例,也就是一个只有1路视频输出的特殊情况。

简单地说,会议室中有许多常规输入设备:摄像机,DVD,VCR,物理棚,台式计算机,大量笔记本电脑信号等,但显示终端却很少:投影仪,等离子,大屏幕显示,

矩阵功能出来了,可以将信号源设备的任意通道发送到显示终端的任意通道,可以实现音视频同步或不同步,随意,方便,经济。常见的类型根据接口类型(VGA,AV,RGB)进行划分,当然,还有一个混合矩阵,即设备中不同的接口类型,并且还根据接口的数量进行划分,例如例如8系列,8进2出,8进4出,8进8出,等等。

根据等级,分为电信和广播等级:切换时没有闪烁和雪花,并且非常稳定。您可以看到CCTV节目。接下来是专业矩阵。切换时,黑屏会出现一点,但没有闪烁。接下来,它是民用的。大多数会议室使用这种类型。切换时会有闪烁的雪花和抖动,但切换后图像非常稳定。

随着数字技术的飞速发展以及软件和硬件水平的提高,高性能DSP和高速总线不断得到应用,从而实现了基于数字技术的视频矩阵解决方案。海康威视将在不久的将来在板产品线上推出一种新型号:矩阵解码器卡DS4002MD,基于该产品,海康威视将提出一种数字视频矩阵解决方案。同时,海康威视认为,数字视频矩阵将成为安防行业的热点,也是视频矩阵的未来发展趋势。

一、视频矩阵的基本概念

1。视频矩阵的基本功能和要求

作为视频矩阵,最重要的功能之一是切换和输出输入视频图像。准确的摘要是:将视频图像从任何输入通道切换到任何输出通道进行显示。一般来说,M×N矩阵意味着它可以同时支持M个图像输入通道和N个图像输出通道。这里需要强调的是,它必须是任意的,即任何输入和任何输出。

此外,矩阵系统通常应包括以下基本功能:字符信号叠加;解码器接口,用于控制PTZ和摄像机;报警界面;控制主机,以及诸如音频控制盒,报警接口盒,控制键盘等配件。对于家庭用户,字符叠加层应全为中文,以方便不懂英语的操作员使用。矩阵系统还需要支持级联以实现更高的容量。为了满足不同用户对矩阵系统容量的要求,矩阵系统应支持模块化和即插即用(PnP),并且可以通过增加或减少视频输入和输出卡与不同容量组合

矩阵系统的发展方向是多功能,大容量,联网和远程交换。一般来说,容量为64×16的矩阵系统是大容量矩阵。如果需要更大容量的矩阵系统,也可以通过级联多个矩阵系统来实现。矩阵容量越大,所需的技术水平越高,设计和实现的难度就越大。

2。视频矩阵的分类

根据实现视频切换的不同方式,将视频矩阵分为模拟矩阵和数字矩阵。

模拟矩阵:

视频切换是在模拟视频层中完成的。信号切换主要通过使用单片机或更复杂的芯片来控制模拟开关来实现。

数字矩阵

视频切换在数字视频层进行。该过程可以是同步的或异步的。数字矩阵的核心是数字视频的处理。必须在视频输入端添加AD转换以将模拟信号转换为数字信号,并在视频输出端添加DA转换以将数字信号转换为模拟信号输出。视频切换的核心部分是模拟矩阵的模拟开关亚博直播 ,它成为数字视频的处理和传输。

二、数字视频矩阵简介

1。数字视频矩阵的分类

根据数字视频矩阵的不同实现,可以将数字视频矩阵分为总线型和分组交换型。

公共汽车型数字视频矩阵

顾名思义,总线型数字矩阵是通过通用总线(例如PCI总线)实现数据传输和交换。

最常见的总线矩阵类型是PC-DVR和嵌入式DVR。对于PC-DVR,其视频输出为VGA,并且图像显示由PC图形卡完成。通常只有一个输出(1个图形卡),而很少有两个输出(2个图形卡)的情况。嵌入式DVR常规视频输出是监视器,某些新的嵌入式DVR也可以支持VGA显示。在上面的两个示例中,它们都可以实现1通道视频输出(也可以进行屏幕拆分),并且这两个产品可以视为视频矩阵的特例,即,只有1通道视频输出的特例。

由PC-DVR(PC + H卡,HC卡)组成的总线数字矩阵

分组交换数字视频矩阵

数据包交换矩阵用于通过数据包交换(通常是IP数据包)实现图像数据的传输和交换。分组交换矩阵现在更加流行。例如,远程监控中心已被广泛使用,即在本地视频端对图像进行压缩,然后将压缩后的代码流发送到网络(可以是高速专用网络,互联网,本地网络等)。远端解码后,在大屏幕上显示。分组交换数字矩阵当前具有两个相对较大的限制:较大的延迟和较差的图像质量。由于网络传输,不可避免地会引起延迟。同时,为了减少带宽占用,通常有必要在发送端压缩图像,然后在接收端将其解压缩。有损压缩后的图像难以保证更好的图像质量,并且编码和解码过程将增加延迟。因此,当前的分组交换矩阵不适合需要相对较高的实时性和图像质量的场合。

分组交换数字矩阵

三、数字视频矩阵的优势分析

成本优势:视频矩阵和DVR结合成一个

使用数字视频矩阵解决方案,只有一台设备可以同时实现视频矩阵和DVR的功能,大大节省了成本。矩阵的控制与DVR的控制集成在一起,既方便又灵活。如果使用模拟矩阵,则至少需要一台矩阵主机和一台DVR主机,这安装和调试很复杂。除了DVR的成本外,模拟矩阵还必须付出高昂的成本。另外,为了控制模拟矩阵,可能需要其他外部设备音视频矩阵作用,例如显示设备,矩阵控制器,矩阵控制键盘等。某些复杂功能甚至需要专用PC进行配置。模拟矩阵解决方案还需要视频信号分配和多路复用设备来实现DVR的记录功能,而数字矩阵仅需要在DVR的基础上增加一个简单的矩阵模块,成本相对较低。矩阵与视频系统的集成度很高,稳定性更高,并且将来的维护成本也降低了。

功能优势:配置灵活,功能强大,简单易用

在模拟矩阵+ DVR方案中,矩阵和DVR是分开的,需要分别进行控制。模拟矩阵提供的操作模式复杂,易于操作且功能单一。如果要实现更复杂的功能,则需要非常繁琐的操作。处理;在使用数字矩阵时,可以通过控制平台同时控制开关矩阵和DVR。二次开发人员可以在Windows或Linux下自由开发操作界面,并且可以根据客户的需求定制应用程序。这种功能,即内置系统,完全取决于开发人员自己的软件。

在数字矩阵中,它基于图像的数字处理:您可以在实现视频切换的同时对图像执行大量处理,例如叠加字符,叠加图像,区域遮罩等。这些功能是当前DVR常用的功能,但对于模拟矩阵,因为其核心是基于对模拟信号的处理,所以面对这些功能时,它似乎无能为力。以字符叠加功能为例。模拟矩阵通常需要一个外部字符叠加芯片来实现。通常,它只能实现ASCII码(即英文字符)的叠加。但是,很少有能够实现汉字叠加的模拟,更不用说同时进行了。支持简体,繁体,甚至日语。至于图像叠加等功能,基本上是不可能在模拟信号层中实现的。

数字矩阵可以提供更丰富的图像显示模式。传统的模拟矩阵只能执行最简单的1:1图像输出;在此基础上,数字矩阵还可以实现N→1(通过缩放图像,可以在一个窗口中显示多个图像)和1→N(一个输入图像同时显示在多个输出端子上)显示模式,甚至是画中画等高级功能。

最后是系统稳定性。数字矩阵+ DVR解决方案具有较高的系统集成度,低功耗和高稳定性;虽然模拟矩阵解决方案需要多个设备,但出现问题的可能性大大增加。

潜力:巨大的发展空间

模拟矩阵控制系统现在非常成熟。其产品的结构和功能在近几年甚至十多年来都没有发生重大变化,可以挖掘的潜力非常有限。

数字矩阵完全不同。数字技术的当前发展可以描述为快速变化和充满希望的未来。首先,随着硬件性能的提高,就高速总线而言:66M PCI总线已经非常成熟和流行,例如PCI-E或其他高速串行总线也在不断提出。在芯片技术方面:600M,720M甚至1GHz高性能DSP,可以说亚博电子竞技俱乐部 ,由于硬件平台性能的不断提高,数字矩阵的功能不可避免地会不断提高,并且将继续发展到高端。同时音视频矩阵作用,软件的进度也不容忽视。不断提出新的图像压缩和处理算法,图像压缩效率不断提高,并且不断采用更复杂,更智能的图像处理算法,例如智能运动检测,智能识别技术(人脸识别,指纹识别,许可)。板识别,签名识别)已经有相对成熟的应用。这些高级图像处理技术可以使用当前的硬件平台应用于我们的数字视频系统。因此,随着软硬件水平的快速提高,我们有理由相信数字矩阵的发展空间将非常广阔,在性能和功能上必然会超过模拟矩阵。

简单方便的二次开发

与使用自己的SDK的以前的H卡和D卡不同,新的SDK将同时支持H卡,HC卡和MD卡。仅通过一个SDK即可同时实现编码,解码和矩阵控制。新SDK的编码和解码部分与原始SDK的编码和解码部分兼容。用户只需要增加矩阵控制部分。它降低了用户二次开发的复杂性。同时:H卡,HC卡和MD卡可以混合使用,方便维护和扩展现有项目。

四、海康威视的数字视频矩阵解决方案

我们的数字视频矩阵解决方案基于海康威视已经发布的HC系列压缩卡和即将推出的MD系列矩阵解码卡。 HC卡负责系统的视频录制,预览和网络传输功能,该部分的应用非常成熟。 MD卡是实现视频矩阵的关键。除了实现原始解码卡的所有功能外,MD卡还增加了矩阵输出以实现视频矩阵功能;同时,MD卡也可以独立于HC卡而仅用作硬件解码卡,通过网络连接到远程视频服务器,即可以是海康威视板或嵌入式设备组成网络视频矩阵。这与原始解码器卡相同,但是新的MD卡在功能上与D卡相比将有很大的扩展。例如,解码通道的数量大大增加。原始的D卡只能使用1个DSP解决1个通道,但现在至少可以解决4个通道。同时,它具有多窗口屏幕分割功能,用户可以对解码图像和输出进行任意组合。新增的同步功能可以实现各种解码器之间的同步。

1。 DS4002MD卡的主要参数

操作系统支持Windows2000 / XP和Linux。

用作矩阵:

每张卡支持2个矩阵输出通道,可以稳定地支持4个通道。

与HC卡配合使用,可以实现64×4的视频矩阵亚博vip ,同时确保64通道的实时压缩。

用作解码:

解码功能与原始解码卡完全兼容。

每张卡支持4通道解码(实时解码4通道CIF,4通道2CIF或2通道4CIF),2通道模拟输出BG视讯 ,最多64通道解码,32通道模拟输出

2。 DS4002MD典型解决方案

⑴建立本地视频矩阵和实时记录系统

在此系统中,由HC卡构成64通道DVR系统,与当前的板卡解决方案完全相同。此外,还添加了2个MD卡以完成4个模拟输出并实现了视频矩阵功能。

64×4数字视频矩阵+实时视频记录系统

⑵建立网络矩阵

由16个DS4002MD组成的网络矩阵,以及同时支持64通道网络解码和32通道视频输出的网络监控中心

老王
本文标签:矩阵,数字控制,海康威视

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