安防视频监控系统模拟式视频矩阵切换主机

矩阵式切换器与上述的视频切换器不同点是有两个以上的输出端口,且这些端口输出的信号彼此独立。也就是说,这些端口的输出信号既可以是任意某一路输入信号(可以为同-路输入信号源),也可以是任意某几路输入信号的轮换,各端口的输出内容可以不相同。本小节介绍模拟式视频矩阵切换主机的原理及其状态检测方式。

一、矩阵切换主机原理

大型视频监控系统中使用的矩阵切换主机的原理框图如图1所示。


图1 矩阵切换主机的原理框图

在这类主机中,所有摄像机、镜头、云台、报警探头、监视器、录像机和打印机,都是由CPU统一管理和控制的。矩阵切换主机通过RS-232或RS-485接口与周边设备通信,以便将各种控制命令以实时或分时方式传送给这些设备。远端的摄像机的视频信号,通过同轴电缆、双芯线、光纤或无线设备传回主控机房,再送到矩阵切换主机背后的视频输入口上。

每只摄像机都有它自己的视频输入口,每台监视器也都有它自己的视频输出口。如果需要监听或对讲功能,也可以在系统中添加必要的设备,以同时完成视频和音频信号的切换。

为使矩阵切换主机识别和管理系统中的摄像机、监视器和其他设备,必须根据系统中设备的类型和系统功能要求,对矩阵主机进行设置(即编程)。设置前应预先制定详细的计划,设置时则应注意采用较系统的步骤和合理的工作方法。

矩阵式视频切换器之所以具有以上特点,关键在于其特有的矩阵切换方式。一种8入4出的矩阵切换方式如图2所示。


图2 8入4出矩阵切换方式示意图

由图2可以看出,矩阵切换方式是由多条视频输入子线与多条视频输出母线构成的,所有子母线的交点均可由开关控制。因此,每一条视频母线都是一个“N选1”的开关排(功能与前述的多选一方式相同),母线上的每一个交叉点就是一个开关。当某一子母交叉点接通时,该交叉点对应着的视频输入信号(由子线输入),就被切换到视频母线的输出端。设图中第3行第6列处的交叉点闭合,则可把第6路视频输入信号,切换到第3路输出端口上。

上述切换方式中,同一母线的各子母交叉点,可以按一定的次序依次闭合,但不能同时闭合。因而上述切换方式可以将任意一路或多路输入视频信号,以一定次序输出在任意一路输出端口上。由于图6-15中的各交叉点排成了一个8*4的矩阵(一般为MxN矩阵),因而此种切换器被形象地称为矩阵切换器。矩阵切换器的MxN个交叉点可以按照任意设定的规律有选择地闭合,而这一设定的规律通常是由单片机来控制的。为了实现场逆程切换,上述交叉点的通断,也应由两个信号共同控制,其一即为手动或自动切换电压,而另一个则是由复合同步中(经积分)提取的场控脉冲。

场逆程切换的原理已如前面所述,这里需提出的是,在场控制脉冲与切换电压进行“与”的同时,控制电路部分还应输出一个复位脉冲,使同一条输出母线的其余各视频交叉点断开,以保证在某一时刻,在同一条输出母线上只切换出一路输入的视频信号。

二、矩阵切换器的状态检测方式

由于矩阵切换器是多入多出的视/音频切换设备,如要想知道在哪一个输出端口输出哪一路摄像机输入的视频信号,则必须要有用于选择输入/输出端口的数字键盘,同时还应有显示端口编号的数码管或液晶显示屏,以进行端口状态提示。如要在连接于第5个输出端口上的监视器上,得到第12路摄像机摄取的画面,可以先通过键盘选择摄像机输入方式,然后键入12,再通过键盘选择监视器端口,键入05,最后按下执行键。

此外,还有另一种信号切换与状态检查的方式,这种方式可省去数字键盘,而是以“加”“减”两个键配合数字显示屏来显示输入输出端口状态。同上述要求,先按输入“加”键至输入端口数码管显示为12,再按输出“加”键至输出端口数码管显示为05,最后按执行键予以确认,就可在矩阵切换器的第5个输出端口上,得到第12路摄像机的输入信号。

目前,有专用视频矩阵切换器集成电路,如MAXIM公司生产的MAX456等,它是一个8x8视频矩阵切换电路,通过对输出选择端子及输入选择端子的控制,可以使MAX456的8个输入端中的任何一个或多个端子,连到8个输出端的任何一个或多个端子上。此外,在每一个输出端子处,还都有一个带宽为35MHz、转换速率为250V々s的输岀缓冲放大器。这种把缓冲放大器与矩阵切换器集成在一起,与传统的矩阵切换器比较,可以至少省去十几片IC,从而极大地节省印刷板面积,并进一步提高了系统的稳定性。

此外,这种集成的做法还大大地减少了分布电容,从而使通道间的串扰更小。在5MHz时的实测表明,MAX456在所有通道关闭时的隔离度达-80dB,单通道串扰为-70dB。MAX456的每一个输出缓冲放大器,都有一个内部负载电阻,且该负载电阻可以通过负载选择,控制端连通或切断。如,当需要外接负载时,就需要将其内部的负载电阻切断。这一功能特别适合于将多个MAX456并联使用,以组成16路、24路…等大型矩阵切换器的场合。

下一篇

防盗报警系统施工准备

弱电工程

防盗报警系统施工准备

、大、中型系统设备造型与布置 1、控制设备的选型 (1)宜设置黑匣子,用以记录系统开机、关机、报警、故障等多种信息,且值班人员无权更改。 (2)应显示宜观、操作简便。 (3)有足够 ...

相关内容

选购智能安防监控系统产品的原则与要点

选购智能安防监控系统产品的原则与要点

一、安防智能视频监控系统产品的选择原则中标的安防工程商对智能安防监控系统设备产品......

弱电工程

2022-07-11

智能视频监控系统产品所需的评估及步骤

智能视频监控系统产品所需的评估及步骤

一、何时需评估安防智能视频监控系统产品安防智能视频监控系统所需的智能化评估通常在......

弱电工程

2022-07-11

智能视频监控系统产品的评估标准及方法

智能视频监控系统产品的评估标准及方法

随着国外的监控系统或产品供应商不断向国内引进智能化产品,国内的智能视频监控系统或......

弱电工程

2022-07-08