视频切换矩阵技术综述 在广电行业与监控等行业中，矩阵切换器的应用.doc

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1、视频切换矩阵技术综述在广电行业与监控等行业屮，矩阵切换器的应用H益普及，本文主耍针对模拟信号（视频、音频、信号）矩阵切换器的一些问题进行研讨，因为模拟信号的信号格式、电路形式，主耍指标及主耍问题基本相同，当然针对不同的带宽、阻抗等会有些差异，但可归为一类问题，而数字矩阵在电路形式等方面与模拟方式差别较大，故另外讨论。矩阵的概念引用高数屮的线性代数的概念，一般指在多路输入的情况下有多路的输出选择，形成下图的矩阵结构，既每一路输出都可与不同的输入信号“短接”，每路输出只能接通某一路输入,但某一路输入都可（同时）接通不同的输出,如下图。输出1二输入1,输出2二输入2,而输出3二输出4二输入3,

2、或者说，每一路输出可“独立”地在输入屮进行选择，而不必关心莫它通道的输出情况，即可以与英它输出不同，也可以相同。举例说，8选4是指有4个独立的输出，每个输出可在8个输入中任选，或者说有4个独立的8选1，只是8个输入是相同的。经常与此混淆的是分配的概念，比如8选1分4,是指在8个输入屮选择出1个输曲并将英分配成4个相同的输出，虽然外观上看有4个输出，但这4个输出是相同的，而不是独立的。一般习惯屮，将形成mXn的结构称为矩阵，而将mXl的结构称为切换器或选择器，英实不过n=l而已，我们在讨论时都当作矩阵对待。矩阵切换器的功能是在多路信号输入的情况下，可独立地根据需耍选杼多路（包扌舌1路）信号

3、进行输出，完成信号的选择。二.矩阵切换的原理与技术指标1.电路原理：切换原理上就是选择，选样的方式有很多种，最简单的就是将信号线直接接在一起，比如接线板，利用人工将输出信号线跳接在输入信号线上，也可完成选杼，或利用琴键开关完成接通与断开，当然这是人工操作的，机械的，不存在指标等技术问题,故不作为矩阵切换讨论。第二种方式，利用继电器也可完成选择，利用电平控制继电器的通断，可完成输出线与输入信号之间的断开与联接，也可完成信号的选择，第三种方式是根据电路原理，利用芯片内部电路的导通与关闭进行接通与关断，并可通过电平进行控制完成信号的选择。继电器方式与芯片方式各有优缺点。继电器方式：如果不考虑输

4、入匹配与输出驱动的电路部分的话，它与联线方式一致，是靠物理接触进行接通与断开，从这个角度上讲，是没有什么指标概念的（最多有接触电阻和反应时间），因此技术指标好且价格低廉，英缺点在于稳疋性较差，毕竞是靠物理接触，继电器有一疋寿命，原则上讲，有8万次平均无故障操作且操作时有声响，由于线路板走线原因，不能做的规模较人,显得不够高档。芯片方式：由于靠电路进行接通与关断，芯片本身存在技术指标（在输入匹配与输出驱动一样的情况下），因此耍保障技术指标，就耍选择专用的切换芯片，因此价格较高，但稳定性好，可形成的矩阵规模较人。1.矩阵切换应保证的技术指标矩阵切换器根据不同的应用领域，所要求的技术指标也不同

5、。以广电行业为例，为保证终端的显示质量，广电行业将整个信号传输过程，从摄像头开始到电视机为止，都进行了技术指标分配,对模拟矩阵切换和分配，所过的技术指标如表：gb/t14236-93与本公司vas-128*32实例指标：序号测试榕标单位枝术指标测P结果1介入增益dE±0.1-0.052随机信噪比dB6569.13MHz66dB±0.20.14徹分增益%±0.50.035徹分相也±0.50.156液形失真%10%207K系敖%0.50.38色度•臺度时延豊ns±3-0.39色度•亮度增益迫%±10.910路间相竹筹±1011路间串扰dB-55•57.71.国标屮H常用到最主耍的指标如下：1

6、）随机信噪比：信号通过任何设备，都会因为引入“噪声”而使质量变差，信噪比就是指信号与所产生的噪声的比，该值越人，表示引入噪声越小，在视频信号时，（6mhz以内）信噪比耍求至少达到65dbc2）幅频特性：信号通过设备时，各种频率的信号会有不同的衰减，•般是频率越高，衰减越人,对视频信号而言，一般不用带宽的概念（衰减3db时的频率），而是采用在6mhz的频谱内（视频信号的频谱都在6mhz以内）最大的衰减量，标准要求不超过0.2db,如果考虑到音频的调制，在8mhz内不超过0.5dbo3）路间串扰：多路信号在同一设备屮，由于空间的辐射与电源的波动，彼此之间会形成干扰，称为串扰。串扰不能大于-5

7、5dbo2.根据不同的应用，対指标的耍求也不一样。1）监控行业：监控行业屮，由于信号只经过摄像，传输（一•般是基带传输），控制与显示，且显示时对图彖的质量耍求相対较低，只耍能看清，并不作转播等工作，因此监控行业对矩阵的耍求是功能多（能带云台控制、报警等）、指标低，此行业对矩阵的指标无明确的强制要求。2）广电和视频会议，广电不必多言，肯肚是服从国标，按广播级标准耍求，值得一提的是视频会议领域,视频信号耍经传输，记录和转播,且受众对图象