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              數字矩陣與傳統模擬訊號矩陣的區別

              數字矩陣與傳統模擬訊號矩陣的區別

              發布時間:2017-01-20 09:08:28

                由于訊號源不同,矩陣電路原理上也有所不同。傳統矩陣是一種交叉電路處理結構,而SDI目前則為1∶1、1∶4或1∶8的SDI影像輸入,以分配放大插卡方式,再加上以4路或8路SDI訊號同步處理方式,將進行輸入輸出的訊號同步分配,末端再以模擬/數字轉換器將訊號轉換為NTSC或是PAL電視影像訊號以輸出到屏幕上。從外觀及設備結構上來看,傳統矩陣與SDI矩陣幾乎沒有太大差別,但在系統架構上,可以發現傳統矩陣有6×4、32×8、32×16、64×16、96×16、128×32、256×96及4096×256等較不規則的矩陣變化。而SDI矩陣目前受限于訊號組件及分配放大規則的限制,其規模大概有1×4、4×4、8×8、16×16及32×32,在卡片堆棧后成為64×32、64×64、96×32及96×64,適合大到128×32等規則性結構?,F有技術條件大概以128×128為可實際應用適合大容量,若要突破此限制,還需材料設備與技術再突破。

                一般而言,不管傳統矩陣或是SDI高解析矩陣,基本上都是以Belden 1694A同軸電纜為影像訊號的傳輸介質,而在攝影機PTZ及聲音的傳輸與控制上,則多以RS-232/422或RS-485雙工或是半雙工(Full/HalfDuplex)方式來將控制訊號傳送到攝影機上。在SDI攝影機到達3G-SDI的型式條件下,也有廠商將聲音、電力及控制訊號,以領先影像訊號半周的方式,載在影像同步訊號空白部分,這樣就達成一個單一同軸傳輸矩陣的要求,不過以目前的產品技術條件來說,訊號傳輸距離,仍然是SDI矩陣揮之不去的障礙之一。

                SDI矩陣系統大多提供RS-485制協議,會牽涉到過去在工程上必須要注意的廠牌控制協議(Control Protocol),通過相同的條件就可以實現對SDI高速球或一體機的PTZ控制。鍵盤部分則可通過RS-232/422或RS-485網絡端口對矩陣進行控制。SDI矩陣產品同樣具有控制設定軟件這種功能,在系統設定與操作上,能提供用戶便利的操作管理。在長距離的SDI高解析矩陣與高解析攝影機間,系統現在還可以藉由SDI光端機所組成的回路,建構成為一種非壓縮高解析的數字實時監控系統。

                大部分SDI高解析數字矩陣控制系統,都采用了微處理器技術,例如ARM系列的處理器,且會使用較為穩定可靠的Linux核心操作系統,以穩定系統的運作效能。系統可以在SDI路由上,支持到適合大128或256路輸入,128路輸出包含影音訊號的輸入輸出SDI接口。

                至于在影像效能上,目前由于SDI攝影機本身的格式條件不一,SDI矩陣必須考慮到可以兼容接收720P或1080i/1080P@30fps或60fps的SDI影像訊號,同時,針對模擬的標清或960H高線數模擬影像訊號輸入到輸出,也要能夠任意切換,這是SDI矩陣特有的影像效能,也是過去傳統矩陣所無法達到的。

                不同的SDI矩陣結構,如模塊式、插卡式、刀片式等,都是SDI矩陣在開發過程中,頻頻產生問題的來源。例如系統能否在模塊化插卡式上,進行熱插入等,都關系到系統穩定度與可靠度的效能。當然模塊化是適合好的方式,包括控制、電源系統等,這些結構為故障解決和系統維護提供了便利。同時,由于模塊化的設計,使得矩陣擴展變得容易堆棧,既方便了廠商生產,也提升了產品的生產速度,減少產品故障率,提升穩定與可靠度。而在冗余備份能力上,大部分SDI矩陣的控制和電源系統,除了要求模塊化、插槽或板卡結構外,目前大都以雙控制、雙電源,而且具有冗余式熱備份功能,避免手動備援系統可能造成的系統失靈隱憂。

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