矩陣切換器就是將一路或多路視音頻信號分別傳輸給一個(gè)或者多個(gè)顯示設備,如兩臺電腦主機要共用一個(gè)顯示器,矩陣切換器可以將兩臺電腦主機上的內容任意輸出到同一個(gè)或多個(gè)顯示器上。 矩陣切換器是一類(lèi)切換多路信號的輸出的設備。
矩陣的概念引用高數中的線(xiàn)性代數的概念,一般指在多路輸入的情況下有多路的輸出選擇,形成下圖的矩陣結構,既每一路輸出都可與不同的輸入信號“短接”,每路輸出只能接通某一路輸入,但某一路輸入都可(同時(shí))接通不同的輸出。
輸出1=輸入1,輸出2=輸入2,而輸出3=輸出4=輸入3,或者說(shuō),每一路輸出可“獨立”地在輸入中進(jìn)行選擇,而不必關(guān)心其它通道的輸出情況,即可以與其它輸出不同,也可以相同。舉例說(shuō),8選4是指有4個(gè)獨立的輸出,每個(gè)輸出可在8個(gè)輸入中任選,或者說(shuō)有4個(gè)獨立的8選1,只是8個(gè)輸入是相同的。經(jīng)常與此混淆的是分配的概念,比如8選1分4,是指在8個(gè)輸入中選擇出1個(gè)輸出,并將其分配成4個(gè)相同的輸出,雖然外觀(guān)上看有4個(gè)輸出,但這4個(gè)輸出是相同的,而不是獨立的。一般習慣中,將形成M×N的結構稱(chēng)為矩陣,而將M×1的結構稱(chēng)為切換器或選擇器,其實(shí)不過(guò)N=1而已,我們在討論時(shí)都當作矩陣對待。
ASD(Automatic Switching Distribution)矩陣也是矩陣的一種,全稱(chēng)為ASD矩陣切換器。矩陣切換器是將一路或多路視音頻信號分別傳輸給一個(gè)或者多個(gè)顯示設備。ASD矩陣可以自動(dòng)搜索信號切換分配,支持單路或多路自動(dòng)搜索信號,并具有多種控制模式選擇,屬于矩陣行業(yè)創(chuàng )新產(chǎn)品,廣泛應用于有多個(gè)顯示設備的視頻會(huì )議室、報告廳、多功能廳及指揮中心等場(chǎng)所。
ASD矩陣采用高可靠性的智能VGA處理芯片,設計中采用容錯技術(shù),并可以自我判斷故障點(diǎn)啟用備用電路,并采用了高抗干擾能力的通信接口電路,保證了信號和通信的可靠性,具有斷電現場(chǎng)切換記憶功能、LCD液晶屏顯示切換信息。在多路音視頻信號輸入的情況下,可獨立地根據需要選擇任意一路信號進(jìn)行視頻全部輸出,音頻單路輸出。ASD矩陣支持RS-232協(xié)議和IO口觸發(fā)控制,還具有單路和多路自動(dòng)搜索信號模式,既能由管理員統一控制也可以由與會(huì )人員自行控制,使現代化智能會(huì )議更加自由方便。
矩陣切換器的功能是在多路信號輸入的情況下,可獨立地根據需要選擇多路(包括1路)信號進(jìn)行輸出,完成信號的選擇。
目前主要應用是大屏幕拼接,視頻會(huì )議工程,AV工程、監控、BSV液晶拼接等等需要用到多路音視頻信號交替使用的工程中。
按類(lèi)型分類(lèi)
HDMI信號矩陣切換器、DVI信號矩陣切換器、VGA信號矩陣切換器、RGB信號矩陣切換器、分量視頻信號矩陣切換器、混合視頻信號矩陣切換器、音視頻信號矩陣切換器、音頻信號矩陣切換器和視頻信號矩陣切換器。
按行業(yè)應用分
監控行業(yè)、廣電行業(yè)、視頻會(huì )議行業(yè);VGA信號應用,由于VGA信號帶寬較寬,而且是有五路信號(R、G、B、H、V)同時(shí)傳輸,因此要求各通道的指標盡可能高,且必須保持一致,應該按照廣播級對分量設備的技術(shù)要求。
矩陣切換器的功能是將一路或多路音視頻信號分別傳輸給一個(gè)或者多個(gè)顯示設備,因此我們可以按照信號源的不同來(lái)分類(lèi)矩陣切換器。也就是,根據想要切分的信號不同,來(lái)確定矩陣切換器的種類(lèi)。矩陣切換器按信號源的類(lèi)型可以分為:VGA、AV、VIDEO、DVI、HDMI矩陣切換器等等。例如:VGA矩陣切換器就是輸入輸出信號為VGA信號的矩陣切換器。其它類(lèi)型可以類(lèi)推。像矩陣就有很多種類(lèi)如AV矩陣、VGA矩陣、RGB矩陣、DVI矩陣等,下面將著(zhù)重介紹一下幾種常見(jiàn)信號源的種類(lèi)。
矩陣,實(shí)現多路信號進(jìn),多路信號輸出,可以將任意一個(gè)輸出口進(jìn)行信號切換,來(lái)輸出任意一個(gè)輸入信號。
VGA信號
顯卡所處理的信息最終都要輸出到顯示器上,顯卡的輸出接口就是電腦與顯示器之間的橋梁,它負責向顯示器輸出相應的圖像信號。CRT顯示器因為設計制造上的原因,只能接受模擬信號輸入,這就需要顯卡能輸入模擬信號。VGA接口就是顯卡上輸出模擬信號的接口,VGA(Video Graphics Array)接口,也叫D-Sub接口。雖然液晶顯示器可以直接接收數字信號,但很多低端產(chǎn)品為了與VGA接口顯卡相匹配,因而采用VGA接口。VGA接口是一種D型接口,上面共有15針空,分成三排,每排五個(gè)。VGA接口是顯卡上應用最為廣泛的接口類(lèi)型,絕大多數的顯卡都帶有此種接口。
目前大多數計算機與外部顯示設備之間都是通過(guò)模擬VGA接口連接,計算機內部以數字方式生成的顯示圖像信息,被顯卡中的數字/模擬轉換器轉變?yōu)镽、G、B三原色信號和行、場(chǎng)同步信號,信號通過(guò)電纜傳輸到顯示設備中。對于模擬顯示設備,如模擬CRT顯示器,信號被直接送到相應的處理電路,驅動(dòng)控制顯像管生成圖像。而對于LCD、DLP等數字顯示設備,顯示設備中需配置相應的A/D(模擬/數字)轉換器,將模擬信號轉變?yōu)閿底中盘?。在?jīng)過(guò)D/A和A/D2次轉換后,不可避免地造成了一些圖像細節的損失。VGA接口應用于CRT顯示器無(wú)可厚非,但用于連接液晶之類(lèi)的顯示設備,則轉換過(guò)程的圖像損失會(huì )使顯示效果略微下降。VGA矩陣實(shí)現的是多路VGA信號輸入,多路信號輸出。
RGB信號
對一種顏色進(jìn)行編碼的方法統稱(chēng)為"顏色空間"或"色域"。用最簡(jiǎn)單的話(huà)說(shuō),世界上任何一種顏色的"顏色空間"都可定義成一個(gè)固定的數字或變量。RGB(紅、綠、藍)只是眾多顏色空間的一種。采用這種編碼方法,每種顏色都可用三個(gè)變量來(lái)表示-紅色、綠色以及藍色的強度。記錄及顯示彩色圖像時(shí),RGB是最常見(jiàn)的一種方案。但是,它缺乏與早期黑白顯示系統的良好兼容性。因此,件多電子電器廠(chǎng)商普遍采用的做法是,將RGB轉換成YUV顏色空同,以維持兼容,再根據需要換回RGB格式,以便在電腦顯示器上顯示彩色圖形。RGB矩陣是將VGA信號轉換成RGB信號來(lái)實(shí)現矩陣功能。
AV信號
AV端口(又稱(chēng)復合端口)原文為Composite video connector,是家用影音電器用來(lái)傳送類(lèi)比視訊的常見(jiàn)端口。AV端口通常是黃色的RCA端口,另外配合兩條紅色與白色的RCA端口傳送音訊。歐洲的電視機通常以SCART端口取代RCA端口,不過(guò)SCART的設計上可以載送畫(huà)質(zhì)比YUV更好的RGB訊號,故也被用來(lái)連接顯示器、電視游樂(lè )器或DVD播放機。在專(zhuān)業(yè)應用當中,也有使用BNC端口以求獲得更佳訊號品質(zhì)。在A(yíng)V端口中傳送的是類(lèi)比電視訊號的三個(gè)來(lái)源要素:Y、U、V,以及作為同步化基準的脈沖信號。Y代表影像的亮度(luminance,又稱(chēng)brightness),并且包含了同步脈沖,只要有Y信號存在就可以看到黑白的電視影像。U信號與V信號之間承載了顏色的資料,U和V先被混合成一個(gè)信號中的兩組正交相位(此混合后的信號稱(chēng)為彩度(chrominance)),再與Y信號作加總。因為Y是基頻信號而UV是與載波混合在一起,所以這個(gè)加總的動(dòng)作等同于分頻多工。