2007矩陣切換設(shè)備的應(yīng)用趨勢與發(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，可以說是整個系統(tǒng)的核心、“大腦”。2007年，隨著“高清奧運”“平安城市”以及國家眾多大型安防工程的出現(xiàn)、監(jiān)控布點的增加，對廣大矩陣切換設(shè)備生產(chǎn)廠家來說，這是一個千載難逢的機遇，被稱為最有“潛力”的市場，但是人們對監(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)控數(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)工程猶如一個個成長中的生命體，不斷更新、不斷擴大、不斷地完善與成熟。推動著矩陣系統(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。

    但是，矩陣的大型化不是最終趨勢，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)品線的一個重要組成，但不是根本，畢竟大路數(shù)矩陣的應(yīng)用場合少而窄。 大路數(shù)矩陣對于結(jié)構(gòu)、電路和程序設(shè)計能力提出了更嚴(yán)格的要求，對工程應(yīng)用也提出了更高的要求，這時，面對矩陣系統(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、插板式結(jié)構(gòu)，矩陣可以非常靈活的擴展，另外大連捷成則推出了“刀片”式造成矩陣來滿足人們對大型矩陣的需求。

模塊化設(shè)計結(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，可在項目前期按需要配置成小型的系統(tǒng)，在后期可通過增加機箱及輸入/輸出板卡擴展系統(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，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，輸入板故障只會影響一部分輸入通道，而不會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)計理念，如：

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

    科迪“模塊化設(shè)計、插板式”結(jié)構(gòu) ，各電路板之間獨立走線，選用進口優(yōu)質(zhì)元器件，隔離度高，具有極強的抗串?dāng)_能力；系統(tǒng)內(nèi)所有的電路板均支持 熱插拔，維護時只需將有問題的電路板取出更換掉即可，為系統(tǒng)維護帶來了極大地方便，保障了系統(tǒng)集成商在客戶心中的美譽度，并且插板式的結(jié)構(gòu)特點，還使得科 迪矩陣的規(guī)模從16×16進行任意的擴容，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，背投拼接， 等離子，大尺寸液晶顯示器，投影機，LED等等！隨著信息量的不斷增長，越來越多的會議室都在使用兩臺以上的大屏幕設(shè)備，甚至使用十幾個，幾十個單元的電 視墻，因此，多種信號源在一個系統(tǒng)中共存是常有的事，如果針對每一種信號源都采用一臺矩陣切換器進行信號的切換，不僅系統(tǒng)費用大，而且還會增加系統(tǒng)的復(fù)雜程度，而如果把多種信號的切換集中在一臺設(shè)備中，則既能滿足當(dāng)前需求又能滿足預(yù)期的未來擴展，同時在節(jié)省成本的同時又能系統(tǒng)變得簡單，2007年這種集多種信號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、增益補償?shù)燃夹g(shù)廣泛引入

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

    小型矩陣一般是一種設(shè)計對應(yīng)一種產(chǎn)品，其應(yīng)變能力差，無法進行擴容。為此，大型矩陣引入了模塊化設(shè)計，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)易于擴充，可保護前期投資；對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。這種先進的設(shè)計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，還引入計算機的“即插即用”(PnP)技術(shù)�，F(xiàn)在矩陣的控制面板在使用時，需要手動設(shè)置地址，接入矩陣主機的 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，有可能引起輸出對輸出短路，結(jié)果會燒毀控制面板或主機的RS485接口電路。 控制面板連入矩陣主機若采用“即插即用”技術(shù)，當(dāng)新控制面板接入主機時，系統(tǒng)自動識別后，將為它分配一個固定地址并作為唯一的識別號(ID)存儲下來，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)，即在一個機箱中設(shè)有兩個電源板插槽，插入兩塊電源板并互為熱備份，當(dāng)其中一個電源出現(xiàn)故障時，機箱中的另一個電源將承擔(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、信號長距離傳輸失真增益補償技術(shù)以及同步信號校正等技術(shù)，使圖像信號傳輸距離更長，信號保真度更高。

矩陣操作更加趨向簡單化、智能化

    一款產(chǎn)品，讓用戶在設(shè)置與操作上花費大量時間顯然不夠明智，通常與最終用戶接觸的操作界面越簡單，就越容易為用戶所接受。為此，矩陣切換器也在簡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)備中用來簡化操作，如：

• 容錯技術(shù),可以自我判斷故障點、啟用備用電路，并采用了高抗干擾能力的通信接口電路，保證了信號和通信的可靠性；
  
• 斷電現(xiàn)場切換記憶功能，能夠自動保存設(shè)備上次關(guān)機時的狀態(tài)。此外部分產(chǎn)品允許對HV信號和RGB信號進行延遲切換，并且可以調(diào)整延遲時間;
  
• 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，對維護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�！皫�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對傳輸信號通道的帶寬都有一定的要求，因為它關(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，要動用更多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、實例分析，制訂出嚴(yán)格的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，依靠技術(shù)和經(jīng)驗的積累，并配備先進的檢測儀器和環(huán)境，才能進行一個高標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品立項。

    2007年，CREATOR 在國內(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)，輕松實現(xiàn)高清圖像傳輸方案。

“高清”給數(shù)字矩陣一個廣闊的發(fā)展舞臺

    隨著2008北京奧運會的臨近，奧運高清頻道的開播，視頻行業(yè)的主流顯示比例也不可阻擋地步入16：9的時代，這不僅是一個更符合人眼視覺感受比例的改變，更是將我們的視覺體驗從一個觀看者變成一個參與者。而這也為數(shù)字視頻的應(yīng)用提供了一個廣闊的發(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)工程項目中，作為系統(tǒng)工程領(lǐng)域具有超前感悟力的工程商們早已按耐不住，如美國格芬、國內(nèi)的利國、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信號大規(guī)模應(yīng)用時代的需求，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)碼的視頻信號傳送以外還可同步支持?jǐn)?shù)碼音頻傳送，在實現(xiàn)上更加復(fù)雜，雖然有不少廠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。可以說經(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。它完美的實現(xiàn)了不同的音、視頻信號之間的選擇與切換，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，并且實時完成。

Extron 六路輸入無縫切換器 ISS 506

　　一臺真正的無縫矩陣切換器是視頻信號/計算機信號的切換器，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之間的混合，淡入淡出和融合等功能。一臺無縫矩陣切換器可以將所有的輸入信號（不論是計算機信號還是電視信號）轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的高 分辨率的輸出信號。通過這種方式，輸出信號可以很容易和任意一臺獨立、快速適應(yīng)的成象設(shè)備（投影機、等離子）相兼容。統(tǒng)一的信號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)，相信很快會征服廣大專業(yè)客戶。日前，國內(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。

國產(chǎn)與進口之爭

　　從矩陣產(chǎn)品的技術(shù)及品質(zhì)來看，目前，國內(nèi)矩陣產(chǎn)品日益成熟，在技術(shù)、與性能上已不遜于國外進口品牌產(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，性價比亦提高，目前中國市場對國產(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，中國矩陣市場的國產(chǎn)產(chǎn)品與國外品牌的占有率就已經(jīng)不分上下，中國制品與進口品兩者市場占有率就已經(jīng)處于伯仲之間了。近年來，國內(nèi)應(yīng)用市場的廣大，國內(nèi)矩陣，在技術(shù)、與性能上甚至已經(jīng)超過國外品牌產(chǎn)品，如國內(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門，開始在國外市場上與國外品牌一爭高下。

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

應(yīng)用趨勢與未來發(fā)展

總結(jié)

　　隨著數(shù)字時代的發(fā)展和高清信號的應(yīng)用，矩陣切換器的發(fā)展必須支持更多的信號格式，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和種類，并根據(jù)市場的變化作為相應(yīng)的變化。

　　當(dāng)前，國家眾多大型工程項目的建設(shè)，為矩陣產(chǎn)品提供了一個寬廣的市場，矩陣市場還將得到穩(wěn)步的發(fā)展。而作為 一個成熟的產(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)化是一個不可逆轉(zhuǎn)的事實，數(shù)字矩陣、網(wǎng)絡(luò)虛擬矩陣將進一步?jīng)_擊模擬矩陣的市場空間。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，這些正是考驗著整個矩陣市場今后發(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)。