傳統(tǒng)模擬矩陣經(jīng)過多年的發(fā)展,技術已相當成熟,性能也基本達到上限,規(guī)模上已達到很大型的地步,因此廠家更多的是在豐富產(chǎn)品功能上做文章,提升產(chǎn)品易操作性和維護的方便性,而在技術上已不會有太大提升,因此國內(nèi)主流廠家紛紛尋找新的出路,以應對數(shù)字系統(tǒng)的沖擊。
數(shù)字矩陣
近年來,安防行業(yè)朝著數(shù)字化方向發(fā)展,不少矩陣廠家也順應行業(yè)的發(fā)展推出數(shù)字矩陣。
業(yè)內(nèi)有人認為,廣義上看,無論是壓縮方式還是非壓縮方式,通過光纖或網(wǎng)絡進行傳輸,只要將模擬視頻數(shù)字化后在中心端可實現(xiàn)圖像切換的控制設備,都可被稱為數(shù)字矩陣。而從狹義來看,只有將前端DVR/DVS壓縮傳輸?shù)臄?shù)字視頻信號,經(jīng)切換解碼還原到屏幕墻的設備,才可被稱為數(shù)字矩陣。
據(jù)了解,前端模擬視頻信號轉換為數(shù)字信號后即可通過數(shù)字矩陣進行切換,實現(xiàn)與模擬矩陣相同的功能。由于數(shù)字矩陣所輸入的為一連串的0、1數(shù)字,輸出的也是一連串的0、1數(shù)字,即使經(jīng)過多次轉換,也不會有損耗,且可做到多級級聯(lián),實現(xiàn)多次傳輸。其可接收多輸入點的音視頻信號,選擇性地輸出到其他存儲設備、顯示設備或者網(wǎng)絡設備,并可用任意擴容、靈活配置,實現(xiàn)設備分布式設計和布局,以更好的利用好網(wǎng)絡資源。
但上海朗柯電子金玉麒指出,有些所謂數(shù)字矩陣仍具模擬矩陣性能,其數(shù)字部分,只是控制網(wǎng)絡接口和全交叉切換,并不包括圖像傳輸部分。而深圳富泰爾投資有限公司經(jīng)理柴小輝也認為,目前所稱的數(shù)字矩陣,前端模擬信號首先通過A/D轉換,將其變?yōu)閿?shù)字信號才進入矩陣切換,數(shù)字信號在上電視墻之前,會再次轉換為模擬信號,因此目前所稱的數(shù)字矩陣僅是一個概念,并不屬于真正意義上的數(shù)字矩陣。
英特安防劉勇雖同意數(shù)字矩陣肯定是未來的一個方向,但數(shù)字矩陣需要在市場上打開份額,還需要解決其占用資源較大、視頻實時性與連續(xù)性較差、分辨率不高等問題,這些均是數(shù)字矩陣目前亟待解決的技術瓶頸。據(jù)了解,由于國內(nèi)網(wǎng)絡帶寬問題,導致數(shù)字矩陣無法達到25幀/秒的實時,視頻會出現(xiàn)延遲現(xiàn)象,而另一方面,當前數(shù)字系統(tǒng)的清晰度仍無法與模擬系統(tǒng)相比,還有待進一步提高。
聚合數(shù)碼科技有限公司總經(jīng)理助理李忠民則認為,目前數(shù)字矩陣的應用層出不窮,無需再糾結在這些問題上。數(shù)字化的核心是遠程,遠程聯(lián)網(wǎng)延遲2-3秒還是可以接受的,且現(xiàn)在出現(xiàn)的3G網(wǎng)絡、流媒體技術及無線聯(lián)網(wǎng)技術,隨著這些技術的發(fā)展,延遲是可以解決的。而數(shù)字矩陣的清晰度問題是由于網(wǎng)絡造成的,占用網(wǎng)絡帶寬越多,清晰度就會降低,隨著高清技術的出現(xiàn),這些問題也是可以解決的,數(shù)字化是矩陣未來發(fā)展的一個必然方向。
網(wǎng)絡矩陣
據(jù)聚合數(shù)碼李忠民介紹,矩陣發(fā)展的方向必將順應科技的發(fā)展,網(wǎng)絡化使矩陣的應用更加靈活,不僅可使矩陣間進行聯(lián)網(wǎng),并可在遠端進行控制。而業(yè)內(nèi)不少公司也正瞄準這個方向,研發(fā)基于網(wǎng)絡化的矩陣系統(tǒng)。
所謂網(wǎng)絡矩陣,即在本地模擬輸入輸出全交叉切換的基礎上,操作控制信號和部分視頻信號均可通過IP網(wǎng)絡傳輸?shù)那袚Q設備。如天地偉業(yè)推出的網(wǎng)絡矩陣IP級聯(lián)系統(tǒng),其由中心矩陣和多臺節(jié)點矩陣組成,每臺矩陣均具備獨立的IP地址,通過以太網(wǎng)端口進行數(shù)據(jù)交換。節(jié)點矩陣可將本地視頻輸出上傳到中心矩陣,中心矩陣可對所有節(jié)點矩陣的攝像機進行圖像切換和控制,若增加中心矩陣對節(jié)點矩陣的視頻下傳通道,任意節(jié)點矩陣間即可實現(xiàn)互聯(lián)互通,跨區(qū)調(diào)度。據(jù)其公司鄧曄介紹,該系統(tǒng)可由多個網(wǎng)絡矩陣組成,不僅可在本地進行獨立控制,同時可將一部分視頻上傳至上級單位,上級領導也可在遠程實現(xiàn)視頻切換等功能。其同時指出,“平安城市”建設推進了聯(lián)網(wǎng)型矩陣的技術發(fā)展,公安部門提出上下級節(jié)點矩陣之間音視頻信號互聯(lián)互控的需求,因此各廠商紛紛通過技術創(chuàng)新提升系統(tǒng)的實用特性,從而延長了產(chǎn)品的生命力。
不少廠家指出,矩陣若要延長生命周期,必須堅持走網(wǎng)絡化的發(fā)展方向,加強其在大中型項目中的核心控制優(yōu)勢。但網(wǎng)絡矩陣取代模擬矩陣還需一定的技術積累和市場培育,分階段平滑演進過渡。天地偉業(yè)鄧曄表示,其主要制約因素在于圖像效果,無論是全IP接入方式的網(wǎng)絡矩陣,還是IP輸出方式的網(wǎng)絡矩陣,都不可回避兩個問題,即網(wǎng)絡環(huán)境中視頻的實時性目前無法得到充分保證,有待提高;IP視頻在還原到監(jiān)視器還需信號格式轉換,會導致視頻衰減。但隨著各方面技術的發(fā)展與改進,這些問題都可隨之解決。
其它類型矩陣
目前矩陣的應用進入一個發(fā)展時期,各廠家根據(jù)自己的理解和各自所在的領域進行有益探索,而除數(shù)字矩陣與網(wǎng)絡矩陣外,業(yè)內(nèi)仍有混合矩陣、光矩陣、全數(shù)字高清矩陣等產(chǎn)品。
由于數(shù)字矩陣仍存在瓶頸,因此有不少廠家在研發(fā)融合數(shù)字與模擬兩種信號的混合矩陣。據(jù)深圳富泰爾投資有限公司總工程師丁心華介紹,由于目前模擬攝像機的數(shù)量遠大于IP攝像機,因此在工程應用中,數(shù)字信號不可避免會與模擬視頻混合配置;旌暇仃嚰瓤山幽M攝像機,也可接網(wǎng)絡攝像機,當信號傳輸至矩陣時,其內(nèi)部嵌入的解碼模塊可將數(shù)字信號轉換為模擬信號,再與模擬信號匯合后輸出至電視墻。天地偉業(yè)鄧曄表示,某些應用早期所安裝的系統(tǒng)為純模擬產(chǎn)品,而后期安裝的則為數(shù)字產(chǎn)品,則可通過該類混合矩陣將兩種不同模式的信號進行融合,此種矩陣作為模數(shù)組合的過渡產(chǎn)品,在系統(tǒng)改造中發(fā)揮了突出的作用。
最近兩三年,也有一些實力廠家推出光矩陣,將視頻和數(shù)據(jù)的光傳輸、管理控制及存儲等功能優(yōu)化整合。如英飛拓推出的USP系統(tǒng)(業(yè)界稱為光矩陣或多業(yè)務網(wǎng)絡交換平臺),集系統(tǒng)管理、日常監(jiān)控、光纖傳輸和存儲四大功能,將音視頻、數(shù)據(jù)、百兆/千兆以太網(wǎng)、E1、電話、對講、報警和視頻會議等多業(yè)務傳輸、管理、多信息交換融為一體,可與其公司現(xiàn)有的各型矩陣控制系統(tǒng)兼容,實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),為用戶提供數(shù)字化的圖像瀏覽,為存儲提供便捷的數(shù)字化接口;并可通過統(tǒng)一的軟件平臺實現(xiàn)集中配置、切換和管理,實現(xiàn)全網(wǎng)視頻的全交叉矩陣切換功能,在距離較遠的區(qū)域中使用時可有效保證很低的視頻信號衰減。
而對于監(jiān)控行業(yè)的高清化發(fā)展,浙江紅蘋果正著手研發(fā)一種“全數(shù)字高清矩陣”,不僅兼容模擬的AV信號,還可支持DVI、HDMI、YpbPr信號,并支持MP4、H.264格式的IP視頻編碼信號,能滿足現(xiàn)階段及未來的應用發(fā)展,解決多種信號的交換和輸出處理。據(jù)了解,該矩陣采用大規(guī)模FPGA陣列式組合處理構架、全硬件設計、自建核心CPU和嵌入式操作系統(tǒng)及高速總線交換技術,結合全數(shù)字設計理念,具有高帶寬視頻信號采集、實時高分辨率數(shù)字圖像處理、三維高階數(shù)字濾波等高端圖像處理功能?刂破鞑捎脭(shù)字多總線并行交換技術,可保證全實時處理和數(shù)據(jù)的一致性。但英飛拓黎志洪也表示,高清切換技術已有較多解決方案,如實際應用在安防中,還需解決高清圖像傳輸和顯示的問題,但是隨著高清攝像機被逐漸應用到監(jiān)控系統(tǒng)中,高清矩陣勢必應該有所突破。