矩陣是3D數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。從數(shù)學(xué)中理解矩陣的概念是有多個(gè)輸入和多個(gè)輸出，任意一個(gè)輸出通道可以接通任意輸入電氣結(jié)構(gòu)，叫做矩陣。而在安防監(jiān)控系統(tǒng)中，矩陣就是負(fù)責(zé)對(duì)前端視頻源通過控制線進(jìn)行操控的設(shè)備。受市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，客戶實(shí)際應(yīng)用需求的不斷提升，最初創(chuàng)造出了矩陣的最初雛形~切換器，暫時(shí)滿足了供求關(guān)系。然而當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展到幾十路、上百路的時(shí)候，在這種情況下，研發(fā)人員充分引進(jìn)了數(shù)學(xué)中矩陣的理念，靈活的運(yùn)用到安防監(jiān)控系統(tǒng)中，從而監(jiān)控邁進(jìn)了新的時(shí)代，模擬矩陣應(yīng)運(yùn)而生。
就目前而言，市場上存在的矩陣類型基本可以分為三類：模擬矩陣、數(shù)字矩陣和混合矩陣。
其中模擬矩陣按容量可以分為經(jīng)濟(jì)型、中型、模塊化、高密度模塊化網(wǎng)絡(luò)等。經(jīng)濟(jì)型矩陣：具備簡便的菜單式系統(tǒng)設(shè)置，單設(shè)備支持模擬視頻圖像采集報(bào)警、音視頻聯(lián)動(dòng)功能，一般適用于小單位小區(qū)域的視頻監(jiān)控領(lǐng)域;單設(shè)備輸出容量低于8路。中型矩陣：具備完善的菜單系統(tǒng)設(shè)置，集音視頻切換和系統(tǒng)控制于一體的完整的CCTV控制設(shè)備，集合圖像采集，切換控制，前端PTZ操作，報(bào)警控制，顯示記錄，單設(shè)備支持16路音視頻同步輸出。模塊化矩陣：集合模塊化、預(yù)組裝，不但具備音視頻采集、切換控制，前端PTZ操作，報(bào)警控制，顯示記錄等功能，還可作為控制平臺(tái)集成DVR視頻服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)行音視頻信號(hào)的存儲(chǔ)及傳輸，組成功能更加完善，單系統(tǒng)最大支持128路音視頻同步輸出。高密度模塊化網(wǎng)絡(luò)矩陣：集合網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、預(yù)組裝，不但具備常規(guī)音視頻采集、切換控制，前端PTZ操作，報(bào)警控制，顯示記錄等功能，還增加了以太網(wǎng)功能，通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)設(shè)備之間的輕松組網(wǎng)，兼容鍵盤、切換器、控制機(jī)箱等市場主流廠商設(shè)備，組成功能更加完善，單系統(tǒng)最大支持2048路音視頻同步輸出。
數(shù)字矩陣，是針對(duì)信號(hào)采集設(shè)備接口類型的數(shù)字視頻流輸入到監(jiān)控中心輸出顯示上墻而專門制作的一款產(chǎn)品，用于完成輸出顯示、切換、存儲(chǔ)、等功能。目前行業(yè)產(chǎn)品中大致分有SDI、IP、HDMI、VGA、DVI等幾種接口類型的數(shù)字信號(hào)。VGA信號(hào)的傳輸距離非常短，一般都在15米以內(nèi)，為滿足實(shí)際工程應(yīng)用，達(dá)到更遠(yuǎn)的傳輸距離，采用將VGA信號(hào)分離出RGBHV五種信源，通過視頻同軸線纜進(jìn)行傳輸，以滿足更遠(yuǎn)的距離，所以實(shí)質(zhì)上VGA信號(hào)就與RGB信號(hào)相同。DVI信號(hào)和HDMI信號(hào)針對(duì)VGA信號(hào)，排除各種協(xié)議的話，信源本質(zhì)還是一致的，都是DVI信號(hào)，以上兩種矩陣的類型一般都輸入出需求平衡式交互，即輸入輸出的路數(shù)上相同，比如16×16,32×32這種類型，對(duì)于監(jiān)控領(lǐng)域多入少出型系統(tǒng)是巨大浪費(fèi)，也大大增加客戶成本。又因此類矩陣也不存在報(bào)警聯(lián)動(dòng)及音頻聯(lián)動(dòng)等業(yè)務(wù)關(guān)系，因不需要具備報(bào)警聯(lián)動(dòng)設(shè)備一般都應(yīng)適用于廣電行業(yè)中;IP數(shù)字信號(hào)是通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，IP前端產(chǎn)品接入數(shù)字矩陣的最大的問題就是音視頻的實(shí)時(shí)效果受網(wǎng)絡(luò)和編解碼延時(shí)的約束，傳輸實(shí)時(shí)性和模擬相比存在差異，在金融機(jī)構(gòu)中采用會(huì)相對(duì)比較少，IP信號(hào)的編解碼對(duì)視頻的還原損失也是相當(dāng)嚴(yán)重，圖像的清晰度問題也是無法回避的。但是IP信號(hào)是完全依賴于軟件實(shí)現(xiàn)、可以任意擴(kuò)容、靈活配置、可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備分布式設(shè)計(jì)和布局。
混合矩陣：隨著視頻監(jiān)控技術(shù)數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)、高清化的發(fā)展趨勢，原來占據(jù)模擬視頻監(jiān)控市場的矩陣產(chǎn)品發(fā)展空間相對(duì)開始慢慢削減。應(yīng)運(yùn)而生的產(chǎn)品需求也日漸顯著，一種能夠?qū)F(xiàn)今市面主流的信號(hào)及接入端口類型全部兼容的矩陣產(chǎn)品越來越受到廣大客戶的期待。在基于原模擬信號(hào)和現(xiàn)階段需實(shí)施數(shù)字信號(hào)的項(xiàng)目應(yīng)用中，因目前模擬信號(hào)只能局部替換、淘汰的需求，出現(xiàn)了有多路BNC模擬信號(hào)，DVI、HDMI、VGA、SDI、IP等數(shù)字輸入和支持多種接口類型輸出的視頻矩陣，輸入信號(hào)支持全交叉通道切換輸出，不存在平衡式交換的這種概念，此類矩陣具備音視頻跟隨及報(bào)警圖像聯(lián)動(dòng)功能，自然更適應(yīng)于安防領(lǐng)域。
目前瑕疵不全的矩陣產(chǎn)品眾多，控制協(xié)議的互不統(tǒng)一，真正意義上能夠完整兼容對(duì)方產(chǎn)品的相對(duì)比較少，項(xiàng)目中實(shí)際應(yīng)用也會(huì)發(fā)現(xiàn)與國外知名品牌產(chǎn)品完全兼容對(duì)接比較薄弱，紅蘋果電子自主研發(fā)產(chǎn)品S型矩陣和PE90FH高清數(shù)字矩陣中加入了主流pelco前端產(chǎn)品的控制協(xié)議，能完全滿足pelco前端設(shè)備的所有控制功能，在PE智能通訊服務(wù)器PE5136系列中實(shí)現(xiàn)了pelco、AD、MAX等主流品牌矩陣產(chǎn)品的互聯(lián)互控功能以滿足項(xiàng)目的需求。
當(dāng)前矩陣幾乎都采用了模塊化設(shè)計(jì)(輸入/輸出卡)。矩陣產(chǎn)品模塊化的設(shè)計(jì)整體提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性，確保了硬件上的可擴(kuò)展性、可維護(hù)性及單板即插即用，能夠滿足項(xiàng)目中海量視頻信號(hào)的輸入出的擴(kuò)展，在各種大中小型安防領(lǐng)域使矩陣更具備強(qiáng)大的優(yōu)勢。模塊化設(shè)計(jì)及接口協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，給維護(hù)與升級(jí)帶來極大的方便，易于與未來業(yè)務(wù)相適配。
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