數(shù)字矩陣雖有網(wǎng)絡(luò)延遲、編解碼損耗較大、占用網(wǎng)絡(luò)帶寬大等硬傷，而隨著安防行業(yè)高清化、網(wǎng)絡(luò)化趨勢的加強(qiáng)，這些問題將成為制約數(shù)字矩陣發(fā)展的瓶頸。各大矩陣廠家也從不同方面著手進(jìn)行改善。
一、穩(wěn)定性(模塊化設(shè)計(jì)+冗余保護(hù)+熱插拔)
不管是模擬矩陣還是數(shù)字矩陣，都要求以系統(tǒng)的穩(wěn)定性為基礎(chǔ)。模塊化就是將各個(gè)功能做成板卡，需要什么功能就插什么板卡到主板上。浙江紅蘋果的鐘仁祥肯定了模塊化設(shè)計(jì)：“矩陣產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)從整體上提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性，確保了硬件上的可擴(kuò)展性、可維護(hù)性及單板即插即用，能夠滿足項(xiàng)目中海量視頻信號(hào)的輸入出的擴(kuò)展，在各種大中型安防領(lǐng)域使矩陣更具備強(qiáng)大的優(yōu)勢。模塊化設(shè)計(jì)及接口協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，給維護(hù)與升級(jí)帶來極大的方便，易于與未來業(yè)務(wù)相適配。”
但模塊化設(shè)計(jì)也增加了設(shè)備內(nèi)部的連接節(jié)點(diǎn)，而節(jié)點(diǎn)是最容易造成接觸不良的地方，所以整體維護(hù)成本也會(huì)增加。不少廠家還通過冗余熱備份、熱插拔等方式對(duì)矩陣數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)。通過雙電源冗余、CPU冗余等，當(dāng)一個(gè)電源或CPU出現(xiàn)問題時(shí)，另一個(gè)備用的電源和CPU馬上可以無縫接管其工作。浙江大華股份的袁源對(duì)如何保證矩陣的穩(wěn)定性總結(jié)道：“首先，系統(tǒng)功能的模塊化、熱拔插以及冗余設(shè)計(jì)可以提高穩(wěn)定性和可靠性，例如雙電源冗余、CPU冗余。模塊化設(shè)計(jì)和熱拔插功能則保證了系統(tǒng)某個(gè)功能模塊損壞時(shí)不會(huì)導(dǎo)致整機(jī)停機(jī)維修;其次在設(shè)計(jì)上針對(duì)信號(hào)接口以及電源進(jìn)行保護(hù)也可以提高系統(tǒng)整體穩(wěn)定性，例如對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行光電隔離保護(hù)，電源防雷防浪涌設(shè)計(jì)等。最后，可以根據(jù)產(chǎn)品的使用環(huán)境和客戶要求選擇更高等級(jí)的元器件來保證穩(wěn)定性，例如某種產(chǎn)品的目標(biāo)客戶群體對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性有超出常規(guī)要求的，在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)就要考慮采用一些比常規(guī)產(chǎn)品更高等級(jí)的元器件，同樣成本也會(huì)上升。”
二、兼容性(統(tǒng)一協(xié)議)
模擬矩陣的輸入輸出信號(hào)單一，僅為CVBS標(biāo)準(zhǔn)接口，因此不存在兼容性問題。而高清數(shù)字矩陣常會(huì)包含VGA/DVI/SDI/YPbPr等多種信號(hào)接口，容易出現(xiàn)各種信號(hào)的兼容性問題。上海巨視的賈成志分析：“混合矩陣對(duì)接入的信號(hào)要做模式的識(shí)別，分辨率轉(zhuǎn)換等，然后把信息解碼出來。如果做得不好的話就只能識(shí)別有限的幾種高清格式。”此外對(duì)于網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，數(shù)據(jù)編碼的格式更是多種多樣，也比較容易出現(xiàn)兼容性問題。
而由于每個(gè)廠家的產(chǎn)品不同，多個(gè)廠家的設(shè)備的切換協(xié)議也不同，不能采用統(tǒng)一的控制協(xié)議來控制，浙江紅蘋果的鐘仁祥說：“目前矩陣產(chǎn)品眾多，控制協(xié)議的互不統(tǒng)一，真正意義上能夠完整兼容對(duì)方產(chǎn)品的相對(duì)比較少，項(xiàng)目中實(shí)際應(yīng)用也會(huì)發(fā)現(xiàn)與國外知名品牌產(chǎn)品完全兼容對(duì)接比較薄弱。”各大矩陣廠家一致認(rèn)為業(yè)內(nèi)要制定一致的協(xié)議格式，主要體現(xiàn)在視頻編解碼技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)、聯(lián)網(wǎng)的信令和接口之間的標(biāo)準(zhǔn)化、業(yè)務(wù)應(yīng)用和管理之間的接口標(biāo)準(zhǔn)化等各個(gè)層面，在整個(gè)產(chǎn)業(yè)中，則體現(xiàn)在不同廠家對(duì)于不同層次之間接口的標(biāo)準(zhǔn)化。尤其是網(wǎng)絡(luò)視頻信號(hào)編碼格式，各個(gè)廠商如遵循統(tǒng)一的協(xié)議，不同廠家的產(chǎn)品才有可能較好地兼容，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。
三、功能多樣性和平臺(tái)化
矩陣發(fā)展到今天，除了基本的視頻切換、圖像巡檢等功能外，現(xiàn)在的矩陣或還會(huì)具備平臺(tái)功能，如視頻處理，視頻檢索，智能分析等。浙江大華的袁源總結(jié)了矩陣功能多樣化和平臺(tái)化的原因：由于目前的視頻信號(hào)是多樣化的，因此矩陣作為視頻信號(hào)在匯聚點(diǎn)的交換設(shè)備，必然要兼容多種信號(hào)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)和其他的諸如SDI/DVI/VGA/CVBS等電纜接入的信號(hào)在處理方式又有較大的區(qū)別，由此需要設(shè)計(jì)多種信號(hào)處理模塊，因此矩陣的功能也越來越顯多樣化；現(xiàn)代監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，視頻路數(shù)越來越多，這也對(duì)矩陣這類監(jiān)控中心匯聚設(shè)備的集成度提出了越來越高的要求，對(duì)系統(tǒng)集成度要求的提高必然導(dǎo)致單個(gè)設(shè)備功能多樣化的要求，一個(gè)很好的例子就是目前很多矩陣產(chǎn)品將光傳輸功能以及大屏拼接功能也都集成在平臺(tái)系統(tǒng)內(nèi)。
最后，同時(shí)也是最重要的一點(diǎn)，平安城市、智慧城市概念以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)越來越多地向智能化應(yīng)用發(fā)展，用戶的需求也由早期的僅需要機(jī)器設(shè)備切換清晰可用的視頻信號(hào)發(fā)展到了現(xiàn)今需要機(jī)器設(shè)備在原始視頻信號(hào)的基礎(chǔ)上提供更多的上層應(yīng)用;面對(duì)越來越海量的設(shè)備和信息，用戶越來越多地需要通過智能化應(yīng)用，由機(jī)器代替人力協(xié)助處理信息，人工智能可以對(duì)信息進(jìn)行識(shí)別、統(tǒng)計(jì)、歸納、挖掘等處理，輔助使用者進(jìn)行決策，擺脫過去諸如人工視頻巡檢、監(jiān)看、設(shè)備維護(hù)等種種繁重的勞動(dòng)。由此，矩陣也從早期的只提供原始視頻信號(hào)以及交換功能向提供更多的上層應(yīng)用轉(zhuǎn)變，在提供視頻信號(hào)交換傳輸?shù)幕A(chǔ)上加載更多應(yīng)用需求，從而促使矩陣向平臺(tái)化發(fā)展。
四、加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用使世界成了“地球村”，在安防領(lǐng)域來說，網(wǎng)絡(luò)使遠(yuǎn)程監(jiān)控成為可能。模擬矩陣因基帶模擬信號(hào)傳輸主要依賴同軸電纜，其傳輸距離短，對(duì)諸如平安城市、港口等大型行業(yè)應(yīng)用就顯得心有余而力不足。數(shù)字矩陣通過網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)各監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)多級(jí)權(quán)限控制管理。矩陣網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)系統(tǒng)由中心矩陣和多臺(tái)節(jié)點(diǎn)矩陣組成，每臺(tái)矩陣均具備獨(dú)立的IP地址，通過以太網(wǎng)端口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。節(jié)點(diǎn)矩陣將本地視頻上傳到中心矩陣，并且中心矩陣可以對(duì)所有節(jié)點(diǎn)矩陣的攝像機(jī)進(jìn)行圖像切換和控制。諸如平安城市類的大型項(xiàng)目，矩陣的聯(lián)網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，跨區(qū)域調(diào)用。
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