主页（http://www.pttcn.net）：试论矩阵处理分析技术的变革
2007?2008年是矩阵稳健发展的两年，平安城市成为矩阵应用最多的领域，随着全国各地“平安城市”建设的逐步深入开展，带动了视频监控业务的迅速增长，特别是模数混合型联网监控系统在多年的实践摸索中获得了公安部门的充分认可，成为众多项目的首选设计方案，使得对视频矩阵的需求量更是开始大幅激增；2008年，随着平安城市建设由3111试点到大面积铺开，矩阵仍将是监控中枢不可或缺的核心设备。 
模拟矩阵的传统模式
矩阵，全称（音）视频矩阵切换控制器，作为视频监控系统的核心部分之一，主要任务是将多路视/音频输入信号选择切换输出到指定的监视器，并在视频信号上叠加时间、日期、视频输入场景标题、监视状态等信息，并通过控制线对指定地址的前端设备（带云台、可变镜头、雨刷等的摄像机）进行控制。矩阵系统功能主要包括：音视频切换、中央处理通讯、前端控制、字符叠加。
1.音视频切换
视频输入信号经驱动电路，提高带负载能力后，直接输入到矩阵内的交叉电子开关，根据选通指令，使指定通道的摄像机视频信号输入到指定的输出通道。
2.中央处理通讯
由多个微处理器CPU及周边电路组成，主CPU是系统核心，不但进行主机内部各单元电路的协同集成，还通过通讯接口对控制键盘、报警接口单元等外围设备进行扫描查询，实现多个设备间的并发指令控制，通讯接口一般为RS-232/485/422。比如报警接口单元接收到报警信息后，CPU根据端口的报警信号将对应的视频画面切换到指定监视器显示，并启动其他联动操作。
3.前端控制
通过控制端口对指定地址的前端云台镜头进行全方位操作，通讯接口一般为RS-485/422。
4.字符叠加
CPU对需要显示的时间、日期及中英文字符进行处理。根据要求从字符图形存储器读出字符发送到视频输出模块去叠加显示。
矩阵市场的紧迫现状
上世纪80、90年代，由于民族企业缺乏核心技术以及安防行业刚刚起步，矩阵品牌主要以国外全套引进为主。
经过二十多年的摸索，国内企业渐渐掌握了模拟矩阵的核心技术，随之涌现出不少民族品牌。但随着整个安防产品向数字化、网络化方向发展，以及DVR等安防新品的推出，原来市场主流的模拟矩阵正面临着前所未有的压力。许多人认为模拟矩阵已成为市场中的昨日黄花，并逐渐走向衰落，而数字矩阵将会随着技术的进步和市场的认可，最终将取代模拟矩阵；更有人认为，不仅模拟矩阵要被淘汰，数字矩阵也将被功能全面的IP化系统取代。
从目前市场应用来看，由于监控行业的特殊性和适用性，对于一个监控系统来说DVR几乎是必备，而矩阵则是选配。目前，矩阵受DVR和NVS的冲击最大。DVR注重视频的压缩存储和网络视频传输，NVS优势在于网络视频传输和联网应用，矩阵注重视频的多样性切换和实时显示。
从应用选择看，这取决于用户的关注点和对系统的使用要求。有些场合，用户对视频的实时性和清晰度没有较高要求，只要普通监视，出问题查录像即可，给DVR增加切换板卡也可以实现矩阵的一部分功能，一举两得。而在某些应用，要求通过网络传输，可以远程浏览各监控点，包括解码还原切换到屏幕墙，这在跨区较大的联网监控中非常便利。从目前的市场发展来看，在视频监控蓬勃发展的大好形势下，矩阵的市场容量是低于DVR以及数字视频的发展速度的（目前每年矩阵产品的平均增幅为30％左右，而网络视频及DVR产品的平均增幅均在50％以上），而且这一差距还将不断拉大，特别十几路几十路的中小路数市场，矩阵的应用比例在不断降低。
但是也要看到DVR的缺点和限制：除了实时性和清晰度，PC式DVR的主要问题是附带的操作系统，以及要较多地考虑系统的稳定性、单机路数规模和系统资源占用率的限制。而嵌入式DVR的主要问题是单机通道数量、系统维护等的制约。此外，受限于压缩算法和网络带宽，加上市场接受程度，当前的监控系统中的前端设备大多数还是模拟信号，采用IP摄像机/网络视频服务器/DVR，不管是否上电视墙都会随着压缩和解压的过程导致视频质量的降低。所以，对以视频实时性和图像效果为主要考量的大中型项目来说，矩阵提供的实时清晰的显示效果，仍然会受到用户的青睐，特别是以社会治安实战管理为目的的3111平安城市项目，在很多项目设计中，模拟矩阵仍然成为标准的主控设备之一。
国家的宏观经济形势的改善和持续的投资建设使得监控系统的路数也在不断提升，城乡一体化进程的加速也保证了中小路数市场整体规模的增长。综合来看，三年内矩阵仍将保持一个比较稳健的发展速度。当然，随着DVR以及IP视频技术的进步，传统意义上的矩阵最终肯定会被取代，只是时间长短而已。
矩阵应用的机遇需求
3111平安城市建设为矩阵带来了巨大的市场空间，经过三年多的探索和试点应用，平安城市建设已经取得了丰富的经验，越来越关注实际应用效果和整体改造的投资。其中，模数结合的系统设计方式得到了很多用户的认可，模拟系统的优势是视频效果出众，数字系统的优势是视频录像共享传输方便。在实战性指挥系统中，矩阵起到了核心的作用，切换到电视墙和控制前端快球。由于平安城市关注的重点是道路、卡口以及公共要害部位，进行重点布控监视时对视频图像的质量、实时性、清晰度和控制定位的准确性都提出了较高要求，相比较之下，矩阵更适于作为日常操作的主控设备。此外，高等级防范的系统，要求设计中体现双重安全保障，随着矩阵和DVR的造价不断降低，这种模数结合方式在很多项目成为用户的首选。
从2005年开始建设试点至今，平安城市成为矩阵特别是联网型矩阵发展最核心的动力。通过公安部门上下级节点矩阵之间音视频信号互联互控需求的提出，使得各厂商纷纷通过技术创新提升系统的实战特性，从而延长了产品的生命力。而运营商的参与更是开创了一种崭新的建设模式，在“平安城市”的项目中，公安局基本都是租用运营商的网络。相比安防而言，通信产业的数字化一直是走在前列的，而在“平安城市”项目中，安防与运营商的合作，更能加快安防行业数字化的进程，对于数字化的产品来说，市场份额也将会有很大提升。所以在真正称得上“大系统”的监控中，与电信等运营商的合作越来越密切，因此以“通信”的标准来要求矩阵，对其网管等智能化的需求也更加突显。小厂家无缘类似“平安城市”这类系统的建设，榜上有名的均是业内在品牌、技术、资金等方面都领先的企业，这就迫使各厂家能够不断提升自己的实力，通过了运营商的入围评测，矩阵就不再是原先一个项目一台的销售模式，而是成批次同模式的复制。
(中国集群通信网 | 责任编辑：陈晓亮)
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