產(chǎn)品詳情：

基于NVR高清HDMI/VGA輸出信號(hào)切換上墻的視頻矩陣





















1. 引言
近年來，網(wǎng)絡(luò)化、智能化、高清化及無線傳輸已成為視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的大趨勢。市場證明，IP監(jiān)控憑借其突出的靈活性、可靠性和智能性廣泛贏得市場的青睞，而高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)也獲得了爆發(fā)式的增長。
要解決高清信號(hào)的切換當(dāng)前的問題：NVR上墻切換時(shí)
高清信號(hào)上墻切換的途徑。1）通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)數(shù)字矩陣，由網(wǎng)絡(luò)數(shù)字矩陣進(jìn)行解碼，通過顯卡輸出HDMI，DVI或VGA接入拼接顯示屏幕上墻，這種方式由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)字矩陣的CPU處理能力要求非常高，同時(shí)受至于顯卡容量，通常為6塊顯卡，對(duì)于720P的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)信號(hào)，單臺(tái)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字矩陣往往只能解碼的24路圖像，同時(shí)由于NVR和網(wǎng)絡(luò)數(shù)字矩陣的雙重解碼，加大了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，在某些場合，可能需要另外加入網(wǎng)絡(luò)流媒體服務(wù)器?？梢?，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字矩陣的應(yīng)用，投入的規(guī)模是相當(dāng)大的。2）通過網(wǎng)絡(luò)解碼器解碼HDMI/VGA高清信號(hào),通過HDMI/VGA矩陣切換上墻。由于網(wǎng)絡(luò)解碼器的單機(jī)容量有限，通常為4路，8路等，如果網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)數(shù)量較多時(shí)，也需要大量的網(wǎng)絡(luò)解碼器，配套使用客戶端軟件輔助完成切換。
大屏切換上墻的實(shí)現(xiàn)方式。當(dāng)前很多工程商采用以下二種常用的方式。1）通過內(nèi)置拼接盒接入拼接顯示器完成拼接。這是最常見也是最經(jīng)濟(jì)的一種拼接顯示方式，由每一塊拼接顯示單元根據(jù)它所在的顯示位置，通過計(jì)算處理，如SCALE，只對(duì)完整圖像分割具中一部分的進(jìn)行顯示，所有的顯示單元都獨(dú)自顯示一部分圖像，合起來就是一個(gè)完整畫面。這很象小朋友玩的拼接板，每一塊小板塊上只是部分圖形，拼接在一起了，就是一個(gè)整體畫面。只不過，它是由專業(yè)的處理器來實(shí)現(xiàn)的。由于拼接器顯示單元需要對(duì)圖像抽取，因此，輸入到每一個(gè)顯示單元的圖像都是相同的，這往往需要借助于矩陣的分配放大功能來實(shí)現(xiàn)。2）通過外置拼接處理器來實(shí)現(xiàn)。外置拼接器是一個(gè)非常專業(yè)復(fù)雜的圖形處理系統(tǒng)，它有基于PC機(jī)處理器和基于FPGA大規(guī)模集成電路二種類型。外置拼接器內(nèi)置了矩陣切換功能，不需要另外配置矩陣，可以接入不同的信號(hào)源，可以對(duì)圖形進(jìn)行開窗、疊加和漫游等處理。

2. 經(jīng)過上面的分析，我們要問，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的圖像要接入大屏顯示切換查看，有沒有更便捷的一種方式，能否減少投入也能達(dá)到大屏拼接顯示切換的效果呢？答案是有的。這便是深圳市東健宇電子有限公司最新推出的基于NVR高清HDMI/VGA輸出信號(hào)切換上墻的視頻矩陣。請(qǐng)看下面的拓樸圖：

























網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的圖像通過NVR錄像，NVR的HDMI/VGA的高清輸出連接到原來用作拼接顯示的矩陣，再由矩陣輸出到拼接顯示單元。跟大多數(shù)當(dāng)前的應(yīng)用系統(tǒng)相比，我們只加入了一臺(tái)控制鍵盤和鼠標(biāo)無線接收器，就可以實(shí)現(xiàn)以下的功能。
1）大屏拼接控制功能，可以支持的大屏協(xié)議有鑫康、TCL、憂色、暢銳、眾輝、晶日盛、保千里、杰思創(chuàng)、創(chuàng)泰豐、寶視達(dá)、匯宇朗景。支持鍵盤和電腦可以同時(shí)控制大屏。
2）鍵盤鼠標(biāo)一體化功能。鍵盤具有輸入數(shù)字、文字，多畫面鍵，PTZ控制，切換方便， 鼠標(biāo)具有移動(dòng)定位準(zhǔn)確，查看錄像方便的特點(diǎn)。只要用戶切換到任一臺(tái)攝像機(jī)，就可以通過鼠標(biāo)來實(shí)現(xiàn)對(duì)它的控制。
3）支持多種NVR控制協(xié)議，?？?、大華、漢邦、大立、同為、興科安, 可設(shè)置同一系統(tǒng)中多種不同廠家NVR存在時(shí)，統(tǒng)一控制。如果是VGA信號(hào)方式，對(duì)于系統(tǒng)中存在的DVR，也同樣可以控制管理。
4）攝像機(jī)統(tǒng)一編號(hào)及偽碼表示。系統(tǒng)中所有的攝像機(jī)管理用統(tǒng)一的數(shù)字編號(hào)來管理，同時(shí)也可以用偽編碼來代替數(shù)字編號(hào)，方便記憶。
5）



3. 外觀
我公司生產(chǎn)的基于NVR高清HDMI/VGA的視頻矩陣使用5U高度，標(biāo)準(zhǔn)19英寸長度機(jī)箱，機(jī)箱使用8mm銀色鋁拉絲前面板，上下各有一個(gè)圓弧突起，增加立體感，層次感，中間內(nèi)嵌128X64大小的高亮度藍(lán)色背光液晶面板，電源指示燈，工作狀態(tài)燈，紅外輸入部件以及二行輸入按鍵。
機(jī)箱使用橫插卡式模塊化結(jié)構(gòu)，它有4塊輸入模塊，4塊輸出模塊，電源模塊，控制模塊，背板切換模塊，人機(jī)接口模塊及風(fēng)冷散熱模塊組成。從機(jī)箱的后面看過去，上半部分為16個(gè)HDMI接口的輸入模塊，中間為16個(gè)HDMI接口的輸出模塊，最下半部分為左邊為電源模塊，右邊為控制模塊。機(jī)箱左邊二個(gè)風(fēng)冷散熱模塊，冷風(fēng)從左邊進(jìn)入，帶上電路工作產(chǎn)生的熱風(fēng)，由風(fēng)冷散熱模塊強(qiáng)制抽出去。
機(jī)箱表面使用噴油啞黑效果，初看上去，機(jī)箱前面板為銀色，機(jī)殼及機(jī)體使用黑色，乍看上去，給人形成高端，大氣的視覺效果。
此機(jī)箱的外觀由我公司申請(qǐng)了外觀專利，專利號(hào)為......。
我公司的控制鍵盤，也沿用了這種看上去端莊，大氣的效果。它使用上下蓋一體成型的模型，鍵盤外殼使用噴油黑色，中間使用有反差的貼膜片。鍵帽使用黑底白字英文和藍(lán)色中文，按鍵使用德國產(chǎn)櫻桃按鍵開關(guān)，按鍵手感非常好，不生硬。尤其是使用4個(gè)藍(lán)色按鍵，高亮顯示其重要功能，非常方便使用。
鍵盤中間使用192X16的大小的全中文的液晶顯示屏，左邊顯示大屏顯示區(qū)域，左下部為輸入狀態(tài)區(qū)，中間為當(dāng)前的攝像機(jī)號(hào)，監(jiān)視器號(hào)及錄像機(jī)號(hào)，右邊顯示為搖桿的顯示狀態(tài)。
鍵盤后面有電源插座，控制接口PORT，及拔碼開關(guān)，以及一個(gè)無線發(fā)射天線和一個(gè)USB鼠標(biāo)插座。

4. 測試目標(biāo)
按照以下連接示意圖，連接NVR，IP攝像機(jī)，矩陣，鍵盤及拼接顯示器，開始對(duì)矩陣進(jìn)行測試。







5. 拆機(jī)實(shí)測
1）輸入模塊




擰松矩陣輸入模塊的松不脫螺絲，輕輕往外用力，就可以抽出矩陣的輸入模塊。每一塊輸入模塊可管理4個(gè)輸入端口，它實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入HDMI信號(hào)的端口處理，該端口處理器具有完整的HDMI Tx和Rx內(nèi)核，從而確保了HDMI連接的高可靠性與無差錯(cuò)傳輸。由于低質(zhì)量源端或過長線纜傳輸?shù)挠绊?，基于多路器的HDMI 開關(guān)有時(shí)會(huì)無法正常工作，或無法有效改善已經(jīng)被嚴(yán)重衰減的信號(hào)。它可確保HDMI鏈接的可靠性，并能完美地再現(xiàn)信號(hào)。它支持自適應(yīng)均衡。因此，可以做到對(duì)長短不同的電纜的自適應(yīng)。當(dāng)電纜較長時(shí)，均衡幅度自動(dòng)調(diào)高，當(dāng)電纜較短時(shí)，均衡幅度自動(dòng)調(diào)低。與固定幅度均衡相比，自適應(yīng)均衡不會(huì)為了優(yōu)化對(duì)某一長度電纜的接收性能，而損失對(duì)其它長度電纜的接收性能。

2）輸出模塊




我公司的輸出模塊同樣采用模塊式4路輸出端口設(shè)計(jì)。它采用美國進(jìn)口的針對(duì)HDMI和DVI應(yīng)用推出TMDS數(shù)字視頻均衡器以及電纜驅(qū)動(dòng)器。眾所周知，典型的HDMI/DVI輸出驅(qū)動(dòng)器將在連接器和高阻(開路)HDMI/DVI發(fā)送器輸出之間引入信號(hào)反射，而它則采用200Ω背向端接電阻提供了可選擇的高50%電流模式，從而可吸收輸出反射。與傳統(tǒng)輸出驅(qū)動(dòng)器需要為各自的接口IC提供獨(dú)立的輸入/輸出連接器不同的是，它的小尺寸占用極小面積，全部四路輸入和輸出完全對(duì)等，可以靈活配置引腳，從而在電路板上實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的信號(hào)走線。采用該輸出模塊它具有的吸收反射和提供信號(hào)損失補(bǔ)償?shù)哪芰?，使其理想HDMI TMDS輸出到20米。
3）切換模塊




我公司的切換模塊全部在高速背板上實(shí)現(xiàn)，該背板采用2.0mm厚度多層PCB設(shè)計(jì)，和所有的其它模塊連接的為德國產(chǎn)的高速連接器，它使用一種協(xié)議無關(guān)的異步數(shù)字交叉點(diǎn)開關(guān)。針對(duì)NRZ（不歸零）信令進(jìn)行了優(yōu)化，每個(gè)端口的數(shù)據(jù)速率最高達(dá)4.25 Gbps。各端口均提供固定輸入均衡、可編程輸出擺幅和輸出預(yù)加重。

4) 鍵盤模塊




為了實(shí)現(xiàn)鍵盤的功能繁雜多樣，我公司采用32位ARM處理芯片，主頻達(dá)到72M速度。高度集成有USB OTG、USB HOST功能，完善的協(xié)議?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)鼠標(biāo)的HID類協(xié)議的解析。它采有單片射頻收發(fā)芯片，工作于2.4～2.5GHz ISM頻段，芯片內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器等功能模塊，輸出功率和通信頻道可通過程序進(jìn)行配置。專用的按鍵檢測電路實(shí)現(xiàn)按鍵狀態(tài)的檢測。
這款鍵盤是在我公司開發(fā)的無線小精靈DVR鼠標(biāo)以及AV矩陣鍵盤的基礎(chǔ)上逐漸得到實(shí)現(xiàn)。輔之于全中文的顯示，讓它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)NVR, HDMI矩陣，拼接屏，高速球機(jī)的控制以及鼠標(biāo)狀態(tài)的讀取及發(fā)送。



6. 性能特點(diǎn)

*允許任意HDMI顯示器隨時(shí)接收信號(hào)源信號(hào)；
*允許任意信號(hào)源信號(hào)同時(shí)在多路顯示器上展示；
*支持480p, 720p, 1080i, and 1080p分辨率, 最高的視頻分辨率高達(dá)1080P；
*支持HDMI 165MHZ的時(shí)鐘帶寬，每通道1.65Gbps數(shù)據(jù)帶寬；
*支持無壓縮音頻如LPCM；
*支持壓縮數(shù)字音頻信號(hào)傳輸；
*支持 HDCP 設(shè)備；
*支持HDMI to HDMI或者DVI to HDMI 線與本機(jī)輸入端和輸出端的連接；
*支持通過前面板按鍵盤、遙控器或者RS-232，RS-485控制顯示設(shè)備的輸入源；
*LED燈指示輸入端口的狀態(tài);
*不同聲音指示指令是否接收正確;
*全部兼容HDMI1.3；
*具有均衡和放大能力，確保通過長電纜沒有質(zhì)量損失的HDMI信號(hào)的傳輸；
*獨(dú)特的DDC通道及EDID管理功能；
*標(biāo)準(zhǔn)5U高度工業(yè)機(jī)箱，內(nèi)置開關(guān)電源設(shè)計(jì)；




7. 技術(shù)參數(shù)


*單路連接信號(hào)的最大范圍：1920x1080p
*視頻輸出：HDMI1.3b
* HDMI 連接頭：A型 19 pin
*信號(hào)控制端口：DB9 Pin母（RS-232), 蓮花端子（RS-485）紅外線接收端口,
*視頻放大帶寬：2.25Gbps/225MHz
*刷新頻率：50/60Hz
*支持的分辨率：
隔行（50/60HZ)：480i,576i,1080i；
逐行（50/60HZ)：480p,576p,720p,1080p；
*功率損耗（最大）：< 100W
*機(jī)箱高度：480mm X 223mm X 300mm
*機(jī)箱重量：
*產(chǎn)品符合：FCC CE UL 認(rèn)證 ；
*環(huán)保符合ROHS指令；



數(shù)據(jù)傳輸方式：2.4G無線傳輸技術(shù)，雙向數(shù)據(jù)傳輸
傳輸距離：空曠地可達(dá)10米
通信速率：2Mbps
USB鼠標(biāo)：USB光學(xué)鼠標(biāo)，USB滾軸鼠標(biāo)
誤碼率：≤10E-9
工作溫度：0℃ - 70℃
相對(duì)濕度：5% - 95%