【科普】有关视频矩阵的那些事儿，你都懂吗？

视频矩阵是指通过阵列切换的方法将M路视频信号任意输出至N路监控设备上的电子装置，一般情况下矩阵的输入大于输出即M>N。有一些视频矩阵也带有音频切换功能，能将视频和音频信号进行同步切换，这种矩阵也叫做视音频矩阵。视频矩阵一般用于各类监控场合。

输入信号源：监控摄像机、高速球、画面处理器等很多个设备。

输出信号源：显示终端一般监视器，电视墙，拼接屏等。

通常视频矩阵输入很多，一般几十路到几千路视频，输出比较少一般2-128个显示器；例如64进8出，128进16出，512进32出，1024进48出等。

常用接口

常见的类型是根据接口类型划分(VGA、AV、RGB)，还有混合矩阵，就是设备中不同的接口类型，还根据接口数量来划分，如8系列的有8进2出，8进4出，8进8出等。以下几种就是矩阵常见接口类型：

1、射频RF：射频即Radio Frequency，通常缩写为RF。是天线和模拟闭路连接电视机采用的射频（RF）接口。它可同时传输模拟视频以及音频信号，是一种最为常见的视频连接 方式。RF射频信号需要经过调制、放大、检波、解调等过程。RF接口传输的是视频和音频混合编码后的信号，显示设备的电路将混合编码信号进行一系列分离、解码再输出成像。

射频RF

2、S-video接口（S端子）：全称叫Separate Video，将Video 信号分开传送，它是在AV接口的基础上将色度信号C和亮度信号Y进行分离，再分别以不同的通道进行传输，在很大程度上避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真，极大提高了图像的清晰度。S-video接口又可分为三种（a普通S端子b增强型S端子cVIVO端子）

S-video接口

3、色差接口：通常标记为YCbCr\YPbPr，用蓝、绿、红三种颜色来标注每条线缆和接口。绿色线缆（Y），传输亮度信号。蓝色和红色线缆（Pb 和Pr）传输的是颜色差别信号。不少DVD以及高清播放设备上都采用该接口，是目前*好模拟视频输出接口之一。

色差接口

4、AV接口：AV矩阵的接口，全称叫标准视频输入（RCA）接口,通常都是成对的白色的音频接口和黄色的视频接口，它通常采用RCA(俗称莲花头)进行连接，使用时只需要将带莲花头的标准AV线缆与相应接口连接起来即可。

AV接口

5、RGB接口：RGB矩阵的接口，也叫RGBHV接口，“R、G、B、H、V”五种信号分别是红绿蓝三原色和行场同步信号，分别用五根同轴电缆进行传输，使信号相互间干扰减少，达到更佳的信号响应效果。

RGB接口

6、VGA接口：VGA矩阵接 口，也叫D-Sub接口，是一种D型接口，上面共有15针空，分成三排，每排五个，常用于电脑显卡的输出接口，属于模拟接口。VGA接口是显卡上应用最为 广泛的接口类型，绝大多数的显卡都带有此种接口。迷你音响或者家庭影院拥有VGA接口就可以方便的和计算机的显示器连接，用计算机的显示器显示图像。

VGA接口

7、DVI接口：DVI矩阵接口，与VGA都是电脑中最常用的接口，与VGA不同的是，DVI传输的是数字信号，速度快，画面清晰。目前，很多高清电视上也提供了DVI接口。DVI采用全数字传输方式，是一种数字化接口，通常称之为高清接口，通常情况下有效传输距离仅有10米左右。DVI接口分为两种，一个是DVI-D接口，只能接收数字信号，不兼容模拟信号。另一种是DVI-I接口，可同时兼容模拟和数字信号。

DVI接口

8、HDMI接口：HDMI矩阵接口，与DVI接口一样采用全数字传输方式，不同的是HDMI接口不仅能传输高清数字视频信号，还可以同时传输高质量的音频信号，是高清晰度多媒体接口，广泛应用于DVD播放机、有线电视/卫星电视机顶盒、HDTV等设备上，它们可以有效地提高数字图像的质量，不再需要进行模数转换。

HDMI接口

主要功能

视频矩阵最主要的功能实现对输入视频图像的切换输出。准确概括那就是：将视频图像从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道显示。视频矩阵可以做到音频和视频同步或者不同步，随心所欲，方便、节约成本。一般来讲，一个M×N矩阵：表示它可以同时支持M路图像输入和N路图像输出。这里需要强调的是必须要做到任意，即任意的一个输入和任意的一个输出。

另外，矩阵系统通常还应该包括以下基本功能：字符信号叠加；解码器接口以控制云台和摄像机；报警器接口；控制主机，以及音频控制箱、报警接口箱、控制键盘等附件。矩阵系统还需要支持级联，来实现更高的容量。为了适应不同用户对矩阵系统容量的要求，矩阵系统应该支持模块化和即插即用(PnP)的，可以通过增加或减少视频输入、输出卡来实现不同容量的组合。

主要分类

按实现视频切换的不同方式，视频矩阵分为模拟矩阵和数字矩阵。

模拟矩阵：视频切换在模拟视频层完成，信号切换主要是采用单片机或更复杂的芯片控制模拟开关实现。

数字矩阵：视频切换在数字视频层完成，这个过程可以是同步的也可以是异步的。数字矩阵的核心是对数字视频的处理，需要在视频输入端增加AD转换，将模拟信号变为数字信号，在视频输出端增加DA转换，将数字信号转换为模拟信号输出。视频切换的核心部分由模拟矩阵的模拟开关，变将成了对数字视频的处理和传输。

根据档次不同，可将视频矩阵分为电信广播级、专用矩阵和民用级。

电信广播级：切换的时候没有闪烁和雪花，很平稳

专业矩阵：切换的时候稍微出现点黑屏，但也没有闪烁。

民用级：大多数会议室用的就是这种，切换的瞬间有闪烁的雪花和抖动，但切换完画面很稳定。

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