摘要：  矩阵是3D数学的基础。从数学中理解矩阵的概念是有多个输入和多个输出，任意一个输出通道可以接通任意输入电气结构，叫做矩阵。而在安防监控系统中，矩阵就是负责对前端视频源通过控制线进行操控的设备。

关键字：  DVR视频服务器，切换器，视频监控

矩阵是3D数学的基础。从数学中理解矩阵的概念是有多个输入和多个输出，任意一个输出通道可以接通任意输入电气结构，叫做矩阵。而在安防监控系统中，矩阵就是负责对前端视频源通过控制线进行操控的设备。受市场经济的不断发展，客户实际应用需求的不断提升，最初创造出了矩阵的最初雏形~切换器，暂时满足了供求关系。然而当监控系统发展到几十路、上百路的时候，在这种情况下，研发人员充分引进了数学中矩阵的理念，灵活的运用到安防监控系统中，从而监控迈进了新的时代，模拟矩阵应运而生。

就目前而言，市场上存在的矩阵类型基本可以分为三类：模拟矩阵、数字矩阵和混合矩阵。

其中模拟矩阵按容量可以分为经济型、中型、模块化、高密度模块化网络等。经济型矩阵：具备简便的菜单式系统设置，单设备支持模拟视频图像采集报警、音视频联动功能，一般适用于小单位小区域的视频监控领域;单设备输出容量低于8路。中型矩阵：具备完善的菜单系统设置，集音视频切换和系统控制于一体的完整的CCTV控制设备，集合图像采集，切换控制，前端PTZ操作，报警控制，显示记录，单设备支持16路音视频同步输出。模块化矩阵：集合模块化、预组装，不但具备音视频采集、切换控制，前端PTZ操作，报警控制，显示记录等功能，还可作为控制平台集成DVR视频服务器等设备进行音视频信号的存储及传输，组成功能更加完善，单系统最大支持128路音视频同步输出。高密度模块化网络矩阵：集合网络化、模块化、预组装，不但具备常规音视频采集、切换控制，前端PTZ操作，报警控制，显示记录等功能，还增加了以太网功能，通过以太网实现多台设备之间的轻松组网，兼容键盘、切换器、控制机箱等市场主流厂商设备，组成功能更加完善，单系统最大支持2048路音视频同步输出。

数字矩阵，是针对信号采集设备接口类型的数字视频流输入到监控中心输出显示上墙而专门制作的一款产品，用于完成输出显示、切换、存储、等功能。目前行业产品中大致分有SDI、IP、HDMI、VGA、DVI等几种接口类型的数字信号。VGA信号的传输距离非常短，一般都在15米以内，为满足实际工程应用，达到更远的传输距离，采用将VGA信号分离出RGBHV五种信源，通过视频同轴线缆进行传输，以满足更远的距离，所以实质上VGA信号就与RGB信号相同。DVI信号和HDMI信号针对VGA信号，排除各种协议的话，信源本质还是一致的，都是DVI信号，以上两种矩阵的类型一般都输入出需求平衡式交互，即输入输出的路数上相同，比如16×16，32×32这种类型，对于监控领域多入少出型系统是巨大浪费，也大大增加客户成本。又因此类矩阵也不存在报警联动及音频联动等业务关系，因不需要具备报警联动设备一般都应适用于广电行业中;IP数字信号是通过网络传输，IP前端产品接入数字矩阵的最大的问题就是音视频的实时效果受网络和编解码延时的约束，传输实时性和模拟相比存在差异，在金融机构中采用会相对比较少，IP信号的编解码对视频的还原损失也是相当严重，图像的清晰度问题也是无法回避的。但是IP信号是完全依赖于软件实现、可以任意扩容、灵活配置、可以实现设备分布式设计和布局。

混合矩阵：随着视频监控技术数字、网络、高清化的发展趋势，原来占据模拟视频监控市场的矩阵产品发展空间相对开始慢慢削减。应运而生的产品需求也日渐显著，一种能够将现今市面主流的信号及接入端口类型全部兼容的矩阵产品越来越受到广大客户的期待。在基于原模拟信号和现阶段需实施数字信号的项目应用中，因目前模拟信号只能局部替换、淘汰的需求，出现了有多路BNC模拟信号，DVI、HDMI、VGA、SDI、IP等数字输入和支持多种接口类型输出的视频矩阵，输入信号支持全交叉通道切换输出，不存在平衡式交换的这种概念，此类矩阵具备音视频跟随及报警图像联动功能，自然更适应于安防领域。

目前瑕疵不全的矩阵产品众多，控制协议的互不统一，真正意义上能够完整兼容对方产品的相对比较少，项目中实际应用也会发现与国外知名品牌产品完全兼容对接比较薄弱，红苹果电子自主研发产品S型矩阵和PE90FH高清数字矩阵中加入了主流pelco前端产品的控制协议，能完全满足pelco前端设备的所有控制功能，在PE智能通讯服务器PE5136系列中实现了pelco、AD、MAX等主流品牌矩阵产品的互联互控功能以满足项目的需求。

当前矩阵几乎都采用了模块化设计(输入/输出卡)。矩阵产品模块化的设计整体提高了产品的稳定性、可靠性，确保了硬件上的可扩展性、可维护性及单板即插即用，能够满足项目中海量视频信号的输入出的扩展，在各种大中小型安防领域使矩阵更具备强大的优势。模块化设计及接口协议的标准化设计，给维护与升级带来极大的方便，易于与未来业务相适配。