主页（http://www.pttcn.net）：视频矩阵未来发展之探讨(2) 有些多输出的数字视频记录设备称自己为数字矩阵，它没有在输入和输出信号之间建立一个传输通道，实质上只是在并行地进行多路的图像变换和编解码处理，输入和输出之间的连接不是直接的（有变换），也不是实时的（有延迟）。而且输入信号通常是模拟的视频信号，输出则可能是数字信号或模拟信号。 网络是虚拟的矩阵 远程监控是电视监控技术的一个重要发展方向，特别是IPv6的出现为其展示了更加广阔的前景。利用网络环境构成电视监控系统，信源与信宿之间的信号切换（联通）不能由单一的硬件（矩阵）来完成。其实由硬件（路由器、交换机、服务器）和软件（协议）所构成的网络环境本身就是一个（IP地址之间的）大矩阵。在这个的基础上，可以构成虚拟的电视监控系统专网，这就产生了虚拟视频矩阵的概念。所谓虚拟矩阵是以网络为媒介，通过TCP/IP和流媒体技术，实现数字图像信号在网上多路复用的传输（它的路由是不确定的）。由于电视监控系统通常要设置一个中心室，要有一台视频网络服务器来实现对整个系统（前端设备及需要通过该中心共享系统资源的设备）的管理和控制，而且要有足够数量的图像显示在中心室的电视墙上（由监视器或显示器组成），该服务器就有了类似于视频矩阵实现输入（图像信号）至输出（显示或共享设备）的切换功能和系统的控制功能。所以，有时称其为网络矩阵（IP MATRIX）。但是、有一个问题必须指出：系统中不被访问的前端设备（IP），图像信号是不被传送的，由此带来的延时对电视监控的实时性要求可能是致命的。同时、由于数据率的限制，系统的图像质量（连续性、分辨率）也不高。IPv6可以实现永远在线和提供更高的带宽，为建立高质量的网络视频监控系统提供了条件，特别是它具有无限的容量（无限的图像源和无限的用户）。网络视频监控系统的发展将促进IP摄像机的规格化和兼容性的实现。 通过上面的论述，似乎可以对数字视频矩阵提出一个概念性的定义； 矩阵的评价 1、如上所述，视频（模拟）矩阵就是一个传输通道，因此，可以把它作一个黑盒子，从视频信号通过后的劣化程度来评价其性能（视频通道的测试方法）。主要的指标有： a. 带宽、视频矩阵最主要的指标、它影响图像的分辨率。通常要求矩阵有超过8MHz的带宽，并且有平坦的幅频特性，以保证它有较小的相位失真。 b. 信噪比，反映电子开关对输入图像信号信噪比的影响。通常选用一个S/N大于70db的视频信号作输入，测量输出信号的S/N，就是矩阵的信噪比。 c. 串扰、反映相邻通道间视频信号的互相干扰，它也表现为由于相邻通道的串扰，致使测试通道的S/N的下降。因此，可能通过测量相邻通道有无视频信号通过时，测试通道S/N的变化来计算出矩阵的串扰值。 d. 图像的主观评价、对于模拟视频系统，主观测试是非常重要和有效的。不仅是因为它可以反映观察者的感觉，还因为模拟视频的主观测试是与客观测试的结果是直接相对应的。通过主观测试可以对图像的灰度、对比度，各种失真给出评价。。 2、数字系统不能采用上述的评价方法，因为系统的输入与输出可能不同。测试结果与图像效果也不对应，主要指标可以选择以下几个： a. 图像格式、数字系统的图像格式和质量等级是设定的，它基本上确定了图像的分辨率和相关质量，通常它并不受系统数据率（有时也称带宽）的限定，这是与模拟视频不同的。 b. 数据率、是系统总资源的表示，与模拟系统的带宽相对应，但它限定图像传输帧率，影响图像的连续性。 c. 时延（响应时间）、系统输出与输入建立通信及显示图像与现场图像的延时。这个指标对于模拟系统是没有的，但对于数字系统，特别是网络监控系统是很重要的，它影响系统的实时性。 d. PSNR（峰值信噪比）、不同于模拟系统，它主要反映图像在模/数转换和压缩编码过程中，由于量化所引起的图像平均能量的变化，来自外部的干扰对它的影响不大。 e.图像的主观评价，数字系统的主观测试与客观测试不是相对应的，直接观察的效果不能用于解释客观测试的结果。它主要是评价图像在变换过程中（主要压缩/解压缩）出现的不良产物及其对图像效果的影响，如像块间的不平滑、运动目标的拖尾、亮、色分离等。 总之数字视频系统的评价方法尚不完善，许多概念和标准还在研究和讨论之中。这些方法和标准统一、规范了，所谓数字视频矩阵的评价也就规范了（模拟系统也是这样）。 视频矩阵已是很成熟、完善、应用很普及的产品了，可以从技术上给它作个总结了。它在电视监控系统（安防系统）中的主导和主流地位（特别是在大型系统中）还会保持相当长的时间。数字系统是电视技术发展的必然，因此，会出现数字矩阵的概念和设备（系统），这是我们要研究的课题。网络监控是安防系统的一个发展趋势，网络的矩阵功能是可能成为数字矩阵的一个解决方案，让我们拭目以待。 (中国集群通信网 | 责任编辑：陈晓亮) |
