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　　【中國安防展覽網(wǎng) 焦點新聞】 歷經(jīng)20余年的發(fā)展與沉淀，矩陣市場需求逐年遞增，特別是應(yīng)用在平安城市、城市交通等領(lǐng)域，仍然有不俗的表現(xiàn)。數(shù)字矩陣市場在近兩年有明顯走高趨勢，需求率保持在15%左右，有關(guān)調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2014年視頻矩陣市場將達(dá)到14億元。
　　
　　什么是視頻矩陣？簡單來說就是根據(jù)需求把M路輸入信號切換到N路輸出終端上面的一種設(shè)備（這種信號可以是音頻的，也可以是視頻的，也可以是混合的），操作過程比較簡單，可以通過遙控器或者鍵盤等其他設(shè)備就能進(jìn)行控制。現(xiàn)實中我們經(jīng)常能看見工作人員坐在顯示器前通過操作一些按鈕，來對現(xiàn)場的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控。這種監(jiān)控在我們的生活可以說已經(jīng)應(yīng)用的很廣泛了。通過信號的切換把任何一路輸入顯示到設(shè)置的顯示終端上面，而可以進(jìn)行放大、縮小、拉近拉遠(yuǎn)、切換鏡頭等一系列操作。這樣做既能起到監(jiān)控的作用，還能很大程度避免一個顯示終端對應(yīng)一個輸入信號的浪費(fèi)。這便是視頻矩陣帶來的操作便捷作用。
　　
　　而按照實現(xiàn)視頻切換的不同方式，矩陣主要可以歸為兩類，即模擬矩陣和數(shù)字矩陣。模擬視頻矩陣即視頻切換在模擬視頻層完成。信號切換主要是采用單片機(jī)或更復(fù)雜的芯片控制模擬開關(guān)實現(xiàn)；數(shù)字視頻矩陣即視頻切換在數(shù)字視頻層完成。數(shù)字矩陣的核心是對數(shù)字視頻的處理，需要在視頻輸入端增加AD轉(zhuǎn)換，將模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，在視頻輸出端增加DA轉(zhuǎn)換，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出。
　　
　　自臺視頻切換矩陣問世以來，模擬視頻切換矩陣經(jīng)過不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新，技術(shù)已然成熟。模擬矩陣也有過它風(fēng)光的過去，但隨著整個安防產(chǎn)品向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，以及DVR等安防新品的推出，原來占據(jù)市場主流的模擬矩陣倍感捉襟見肘。
　　
　　模擬矩陣內(nèi)外受敵  或?qū)⒚媾R市場淘汰
　　
　　近年來，各類公共安全事件、自然災(zāi)害、治安刑事案件時有發(fā)生，社會治安環(huán)境日益復(fù)雜，因而，如何建立和健全社會治安監(jiān)控體系已成為和諧社會建設(shè)的重中之重，而身為監(jiān)控系統(tǒng)*的矩陣更是肩負(fù)重?fù)?dān)?？墒?，隨著整個安防產(chǎn)品向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，以及DVR等安防新品的推出，原來占據(jù)市場主流的模擬矩陣正面臨著的挑戰(zhàn)和困境。
　　
　　從自身來講，由于模擬矩陣發(fā)展時間比較久，系統(tǒng)穩(wěn)定性以及成熟性都比較好，但是隨著系統(tǒng)向復(fù)雜化、遠(yuǎn)距離傳輸方向發(fā)展，模擬矩陣的缺點越來越凸顯出來。杭州力弘電子有限公司市場部經(jīng)理陳宏平細(xì)數(shù)了模擬矩陣的“四宗缺陷”：一是只適合于小范圍的區(qū)域監(jiān)控：基帶模擬視頻信號傳輸主要依賴同軸電纜，其傳輸距離短。如采用視頻光端機(jī)技術(shù)傳輸，也經(jīng)常局限于一個城市，這就決定了模擬監(jiān)控矩陣系統(tǒng)只適合于小范圍的場所；二是系統(tǒng)的擴(kuò)展能力差：對于已經(jīng)建好的系統(tǒng)，如要增加新的監(jiān)控點，很難添加到原有的系統(tǒng)之中；三是對大系統(tǒng)，施工困難，安裝調(diào)試復(fù)雜；四是系統(tǒng)升級困難，各廠家產(chǎn)品兼容性不好。
　　
　　當(dāng)前，模擬矩陣可謂內(nèi)外受敵，除了前面談到的那些內(nèi)傷之外，在行業(yè)中還受到DVR和NVS的巨大沖擊。據(jù)天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司監(jiān)控產(chǎn)品部經(jīng)理鄧曄介紹：“從目前市場應(yīng)用來看，由于監(jiān)控行業(yè)的特殊性和適用性，對于一個監(jiān)控系統(tǒng)來說DVR幾乎是*，而矩陣是選配。模擬矩陣總體增量需求已呈現(xiàn)停滯甚至萎縮態(tài)勢，中小型視頻監(jiān)控系統(tǒng)中矩陣的配置比例將會進(jìn)一步降低。”因而從長遠(yuǎn)看，模擬矩陣已經(jīng)不是很適合未來系統(tǒng)的要求。
　　
　　數(shù)字矩陣闖進(jìn)人們視野
　　
　　進(jìn)入21世紀(jì)，伴隨著數(shù)字視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字產(chǎn)品逐漸大量進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)，安防新貴——數(shù)字矩陣也順勢闖進(jìn)人們的視野。
　　
　　與模擬矩陣不同，數(shù)字矩陣主要由視頻編碼解碼設(shè)備和管理軟件平臺構(gòu)成，以網(wǎng)絡(luò)為視頻交換平臺，輸入視頻和輸出視頻之間的切換以數(shù)據(jù)包交換方式進(jìn)行。準(zhǔn)確地說，數(shù)字矩陣并不是一臺設(shè)備，而是由IP攝像機(jī)、編解碼設(shè)備、管理平臺以及網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)組成的一個數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)字矩陣的優(yōu)勢主要有：可以任意擴(kuò)容、靈活配置、可以實現(xiàn)設(shè)備分布式設(shè)計和布局，以便更好利用網(wǎng)絡(luò)資源。然而剛出道的數(shù)字矩陣也存在不少軟肋。數(shù)字矩陣雖說受到業(yè)內(nèi)人士的青睞，然而由于現(xiàn)在前端攝像機(jī)主要以仿真為主，壓縮編碼不能兼容、成本高等原因，單純的數(shù)字應(yīng)用比較少，此外，在應(yīng)用中出現(xiàn)的視頻質(zhì)量、延時等問題也為用戶所詬病。
　　
　　視頻矩陣順勢搶市，未來將面臨哪些問題？
　　
　　從使用者的角度出發(fā)，會發(fā)現(xiàn)用戶對大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求，不再滿足于保障人員和資產(chǎn)的安全，不僅對視頻瀏覽的便捷性(任意時間和任意地點觀看視頻)、視頻錄像的品質(zhì)(實時、高畫質(zhì))和視頻畫面的指標(biāo)(高幀率、高分辨率)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，而且要求視頻監(jiān)控系統(tǒng)向更快的聯(lián)動反應(yīng)速度、異常事件應(yīng)急處理、行為分析和視頻數(shù)字識別轉(zhuǎn)變。
　　
　　這就需要廠商充分了解客戶實際需求，完善網(wǎng)絡(luò)平臺架構(gòu)的同時，在產(chǎn)品設(shè)計的細(xì)節(jié)上充分考慮如何適應(yīng)用戶的要求，解決實際操作中的問題。矩陣作為大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)中不可或缺的核心設(shè)備，目前的市場又為其提出哪些新的問題？
　　
　　1、矩陣的視頻容量多
　　
　　不僅是輸入攝像頭數(shù)量的增加，而且由于各級管理部門對視頻資源的共享要求，矩陣的輸出也從以前的幾十路擴(kuò)充到上百路。傳統(tǒng)的矩陣由于結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，單機(jī)的輸出路數(shù)少，如果要組成這樣的大系統(tǒng)，需要幾十個切換箱，不僅體積大、造價高，而且機(jī)箱之間繁多的視頻轉(zhuǎn)接線也容易導(dǎo)致視頻信號的衰減，從而影響顯示的效果。
　　
　　2、要通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對矩陣的遠(yuǎn)程控制
　　
　　大型監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)常會遇到跨地域的聯(lián)網(wǎng)控制和管理，對于傳統(tǒng)矩陣，視頻輸出可以通過光端機(jī)或者編解碼器實現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸，矩陣的通訊信號大多采用RS-485或者RS-232方式，如果距離比較遠(yuǎn)或者沒有現(xiàn)成的光纖資源，就必須通過網(wǎng)絡(luò)傳輸。
　　
　　3、矩陣級聯(lián)系統(tǒng)兼顧圖像實時高清和互聯(lián)互控
　　
　　在平安城市項目中，大多需要采用矩陣級聯(lián)系統(tǒng)，不僅市局的中心矩陣要控制切換下級派出所矩陣，不同轄區(qū)的派出所矩陣之間經(jīng)常需要互相調(diào)看圖像控制云臺，從而更從容的應(yīng)對跨轄區(qū)的突發(fā)緊急
　　
　　4、終端用戶數(shù)量多
　　
　　和傳統(tǒng)矩陣系統(tǒng)只需要幾個分控用戶不同，現(xiàn)在的大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)注重協(xié)同管理和對監(jiān)控區(qū)域的及時處理，所以終端用戶的數(shù)量通常會增加到十幾個甚至幾十個(比如平安城市項目往往需要區(qū)局矩陣為下級所有派出所用戶分配多路視頻輸出的切換控制權(quán)限)，并發(fā)的控制信號和廣播的狀態(tài)數(shù)據(jù)也同步增加，這就給矩陣CPU處理能力和總線吞吐數(shù)據(jù)的能力帶來較大的負(fù)荷。而且不同的用戶需要具備不同的權(quán)限以便操作不同的監(jiān)視器和攝像頭，每個攝像頭都可以為每個用戶設(shè)定不同的權(quán)限。
　　
　　5、多級視頻傳輸中圖像的文字標(biāo)識
　　
　　視頻聯(lián)網(wǎng)后，經(jīng)過多級矩陣疊加的中英文信息不僅標(biāo)注位置不統(tǒng)一，而且容易重疊，無法看清標(biāo)注內(nèi)容，甚至覆蓋了視頻圖像，影響了圖像的質(zhì)量，不利于進(jìn)行綜合指揮調(diào)度。而且目前對于視頻圖像的疊加的漢字也從簡單標(biāo)注提升到字體美觀和利于觀看的標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)的16×16/16×12點陣漢字和不可調(diào)整的字號已經(jīng)很難滿足要求。
　　
　　6、快球控制操作的靈敏和準(zhǔn)確度需要提升
　　
　　隨著平安城市建設(shè)的展開，快球由于其高速的云臺旋轉(zhuǎn)和準(zhǔn)確的角度定位等特點，市場占有率迅速攀升。這就要求矩陣能夠提供對快球的支持。比如城市治安監(jiān)控不但需要通過快球?qū)崿F(xiàn)對高速移動的動態(tài)目標(biāo)實時跟蹤，更需要對緩慢移動的行人進(jìn)行近景放大后的準(zhǔn)確追蹤定位，而目前大多數(shù)矩陣對快球云臺的轉(zhuǎn)動控制精度太粗，放大圖像后的云臺操作容易偏離目標(biāo)，無法定位;甚至云臺運(yùn)動的時候不能鏡頭變倍;鏡頭變倍的時候不支持變速;這些都無疑將系統(tǒng)的整體性能大打折扣。
　　
　　7、對緊急事件的應(yīng)急預(yù)案處理
　　
　　矩陣作為視頻切換的核心設(shè)備，需要響應(yīng)各種聯(lián)動信息，將關(guān)聯(lián)的視頻圖像及時切換顯示在屏幕墻上。特別是大型系統(tǒng)，在遇到突發(fā)事態(tài)時，要根據(jù)發(fā)生的情況，采用不同的策略，這時，準(zhǔn)確、豐富、及時的圖像顯示將提供有力的幫助。
　　
　　傳統(tǒng)的矩陣只能根據(jù)報警信號，聯(lián)動預(yù)先編輯好的切換序列，即便具備了宏指令，也只是聯(lián)動切換一個輸入，如果是不同時間段內(nèi)的不同警情需要將不同快球的不同預(yù)置位顯示在不同的監(jiān)視器上，就無能為力了。
　　
　　8、對報警點和視頻點進(jìn)行分區(qū)管理
　　
　　系統(tǒng)需要根據(jù)實際的客戶要求，將不同的報警點劃歸到不同的分區(qū)，每個分區(qū)可以具備獨(dú)立的報警響應(yīng)，而且支持報警記錄和操作記錄，對于分散區(qū)域的獨(dú)立布防監(jiān)控管理非常有幫助。
　　
　　9、多個監(jiān)視器同步切換快速
　　
　　由于矩陣輸出路數(shù)較多，經(jīng)常需要多個監(jiān)視器同時翻頁切換，而這正是對矩陣切換速度的考驗，如果盡可能地讓用戶感覺不到多個監(jiān)視器各自前后視頻切換時的滾動條紋，是衡量矩陣性能的一個標(biāo)準(zhǔn)。
　　
　　10、具備可靠的接口保護(hù)
　　
　　由于大型系統(tǒng)連接設(shè)備龐雜繁多，室外監(jiān)控點比例大，給矩陣的穩(wěn)定性也帶來了嚴(yán)峻的考驗，視頻輸入輸出接口和控制通訊接口都需要考慮防靜電、防雷感應(yīng)和防電源浪涌。
　　
　　安防各廠商需有應(yīng)對解決方案
　　
　　高清監(jiān)控矩陣仍然處于不斷演進(jìn)的過程中。伴隨著傳輸?shù)囊曨l帶寬不斷增加，高頻信號在線路中不同頻率有不同的衰減，因此芯片供應(yīng)廠商需要在芯片內(nèi)增加預(yù)加重和均衡(EQ)功能，并且讓這種功能可編程，以適應(yīng)不同的線長。同時，未來更高速度的串行接口(類似于JESD204B)將會被開發(fā)出來，以適應(yīng)高帶寬大型數(shù)字矩陣的需要。
　　
　　而這些挑戰(zhàn)主要來自于監(jiān)控工程應(yīng)用對可靠性、實時性和可部署性的需求，如在可靠性方面，要求有強(qiáng)大的算法基礎(chǔ)、有針對具體應(yīng)用需求的規(guī)則和抗干擾能力；在實時性方面，要求系統(tǒng)具備實時輸入、實時運(yùn)算和實時控制的能力；在可部署性方面，要求系統(tǒng)能與當(dāng)前混合式(模擬與數(shù)字)監(jiān)控系統(tǒng)無縫聯(lián)接，可獨(dú)立工作、可內(nèi)嵌至設(shè)備，并具備規(guī)則設(shè)定與維護(hù)能力，以及達(dá)到低成本的目標(biāo)。
　　
　　為了提高系統(tǒng)的可靠性，一批矩陣開發(fā)廠商進(jìn)行了大膽的嘗試。未來矩陣系統(tǒng)將朝著數(shù)字高清化、集成化、智能化，以及更加友善的人機(jī)界面方向發(fā)展。
　　
　　此外，基于多種高清視頻監(jiān)控方案，要實現(xiàn)大規(guī)模的組網(wǎng)建設(shè)需求，在后端的矩陣控制上也有不少的技術(shù)難點。不同系統(tǒng)的通信格式構(gòu)建在不同的結(jié)構(gòu)上，IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，HD-SDI監(jiān)控是通過同軸差分進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而高清晰度模擬系統(tǒng)是通過電纜進(jìn)行模擬視頻的傳輸，如果要將三者組建在一個監(jiān)控組網(wǎng)內(nèi)，就必須要將所有設(shè)備進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。其中，不同制式的圖像轉(zhuǎn)換是大的問題，如何將像素大小不同、數(shù)據(jù)格式不同、傳輸延時不同的畫面投射到統(tǒng)一的大屏幕上，這需要方案廠家和芯片設(shè)計廠家的共同努力。