產品詳情：

基于NVR高清HDMI/VGA輸出信號切換上墻的視頻矩陣





















1. 引言
近年來，網絡化、智能化、高清化及無線傳輸已成為視頻監控技術發展的大趨勢。市場證明，IP監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，而高清網絡攝像機也獲得了爆發式的增長。
要解決高清信號的切換當前的問題：NVR上墻切換時
高清信號上墻切換的途徑。1）通過網絡交換機接入網絡數字矩陣，由網絡數字矩陣進行解碼，通過顯卡輸出HDMI，DVI或VGA接入拼接顯示屏幕上墻，這種方式由于網絡數字矩陣的CPU處理能力要求非常高，同時受至于顯卡容量，通常為6塊顯卡，對于720P的網絡攝像機信號，單臺網絡數字矩陣往往只能解碼的24路圖像，同時由于NVR和網絡數字矩陣的雙重解碼，加大了網絡數據流量，在某些場合，可能需要另外加入網絡流媒體服務器。可見，網絡數字矩陣的應用，投入的規模是相當大的。2）通過網絡解碼器解碼HDMI/VGA高清信號,通過HDMI/VGA矩陣切換上墻。由于網絡解碼器的單機容量有限，通常為4路，8路等，如果網絡攝像機數量較多時，也需要大量的網絡解碼器，配套使用客戶端軟件輔助完成切換。
大屏切換上墻的實現方式。當前很多工程商采用以下二種常用的方式。1）通過內置拼接盒接入拼接顯示器完成拼接。這是最常見也是最經濟的一種拼接顯示方式，由每一塊拼接顯示單元根據它所在的顯示位置，通過計算處理，如SCALE，只對完整圖像分割具中一部分的進行顯示，所有的顯示單元都獨自顯示一部分圖像，合起來就是一個完整畫面。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，就是一個整體畫面。只不過，它是由專業的處理器來實現的。由于拼接器顯示單元需要對圖像抽取，因此，輸入到每一個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現。2）通過外置拼接處理器來實現。外置拼接器是一個非常專業復雜的圖形處理系統，它有基于PC機處理器和基于FPGA大規模集成電路二種類型。外置拼接器內置了矩陣切換功能，不需要另外配置矩陣，可以接入不同的信號源，可以對圖形進行開窗、疊加和漫游等處理。

2. 經過上面的分析，我們要問，網絡攝像機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輸出信號切換上墻的視頻矩陣。請看下面的拓樸圖：

























網絡攝像機的圖像通過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。跟大多數當前的應用系統相比，我們只加入了一臺控制鍵盤和鼠標無線接收器，就可以實現以下的功能。
1）大屏拼接控制功能，可以支持的大屏協議有鑫康、TCL、憂色、暢銳、眾輝、晶日盛、保千里、杰思創、創泰豐、寶視達、匯宇朗景。支持鍵盤和電腦可以同時控制大屏。
2）鍵盤鼠標一體化功能。鍵盤具有輸入數字、文字，多畫面鍵，PTZ控制，切換方便， 鼠標具有移動定位準確，查看錄像方便的特點。只要用戶切換到任一臺攝像機，就可以通過鼠標來實現對它的控制。
3）支持多種NVR控制協議，海康、大華、漢邦、大立、同為、興科安, 可設置同一系統中多種不同廠家NVR存在時，統一控制。如果是VGA信號方式，對于系統中存在的DVR，也同樣可以控制管理。
4）攝像機統一編號及偽碼表示。系統中所有的攝像機管理用統一的數字編號來管理，同時也可以用偽編碼來代替數字編號，方便記憶。
5）



3. 外觀
我公司生產的基于NVR高清HDMI/VGA的視頻矩陣使用5U高度，標準19英寸長度機箱，機箱使用8mm銀色鋁拉絲前面板，上下各有一個圓弧突起，增加立體感，層次感，中間內嵌128X64大小的高亮度藍色背光液晶面板，電源指示燈，工作狀態燈，紅外輸入部件以及二行輸入按鍵。
機箱使用橫插卡式模塊化結構，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，人機接口模塊及風冷散熱模塊組成。從機箱的后面看過去，上半部分為16個HDMI接口的輸入模塊，中間為16個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。機箱左邊二個風冷散熱模塊，冷風從左邊進入，帶上電路工作產生的熱風，由風冷散熱模塊強制抽出去。
機箱表面使用噴油啞黑效果，初看上去，機箱前面板為銀色，機殼及機體使用黑色，乍看上去，給人形成高端，大氣的視覺效果。
此機箱的外觀由我公司申請了外觀專利，專利號為......。
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色中文，按鍵使用德國產櫻桃按鍵開關，按鍵手感非常好，不生硬。尤其是使用4個藍色按鍵，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域，左下部為輸入狀態區，中間為當前的攝像機號，監視器號及錄像機號，右邊顯示為搖桿的顯示狀態。
鍵盤后面有電源插座，控制接口PORT，及拔碼開關，以及一個無線發射天線和一個USB鼠標插座。

4. 測試目標
按照以下連接示意圖，連接NVR，IP攝像機，矩陣，鍵盤及拼接顯示器，開始對矩陣進行測試。







5. 拆機實測
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個輸入端口，它實現對輸入HDMI信號的端口處理，該端口處理器具有完整的HDMI Tx和Rx內核，從而確保了HDMI連接的高可靠性與無差錯傳輸。由于低質量源端或過長線纜傳輸的影響，基于多路器的HDMI 開關有時會無法正常工作，或無法有效改善已經被嚴重衰減的信號。它可確保HDMI鏈接的可靠性，并能完美地再現信號。它支持自適應均衡。因此，可以做到對長短不同的電纜的自適應。當電纜較長時，均衡幅度自動調高，當電纜較短時，均衡幅度自動調低。與固定幅度均衡相比，自適應均衡不會為了優化對某一長度電纜的接收性能，而損失對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路輸出端口設計。它采用美國進口的針對HDMI和DVI應用推出TMDS數字視頻均衡器以及電纜驅動器。眾所周知，典型的HDMI/DVI輸出驅動器將在連接器和高阻(開路)HDMI/DVI發送器輸出之間引入信號反射，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。與傳統輸出驅動器需要為各自的接口IC提供獨立的輸入/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等，可以靈活配置引腳，從而在電路板上實現最優的信號走線。采用該輸出模塊它具有的吸收反射和提供信號損失補償的能力，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現，該背板采用2.0mm厚度多層PCB設計，和所有的其它模塊連接的為德國產的高速連接器，它使用一種協議無關的異步數字交叉點開關。針對NRZ（不歸零）信令進行了優化，每個端口的數據速率最高達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加重。

4) 鍵盤模塊




為了實現鍵盤的功能繁雜多樣，我公司采用32位ARM處理芯片，主頻達到72M速度。高度集成有USB OTG、USB HOST功能，完善的協議棧可實現對鼠標的HID類協議的解析。它采有單片射頻收發芯片，工作于2.4～2.5GHz ISM頻段，芯片內置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調制器等功能模塊，輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置。專用的按鍵檢測電路實現按鍵狀態的檢測。
這款鍵盤是在我公司開發的無線小精靈DVR鼠標以及AV矩陣鍵盤的基礎上逐漸得到實現。輔之于全中文的顯示，讓它可以實現對NVR, HDMI矩陣，拼接屏，高速球機的控制以及鼠標狀態的讀取及發送。



6. 性能特點

*允許任意HDMI顯示器隨時接收信號源信號；
*允許任意信號源信號同時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1080P；
*支持HDMI 165MHZ的時鐘帶寬，每通道1.65Gbps數據帶寬；
*支持無壓縮音頻如LPCM；
*支持壓縮數字音頻信號傳輸；
*支持 HDCP 設備；
*支持HDMI to HDMI或者DVI to HDMI 線與本機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控制顯示設備的輸入源；
*LED燈指示輸入端口的狀態;
*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量損失的HDMI信號的傳輸；
*獨特的DDC通道及EDID管理功能；
*標準5U高度工業機箱，內置開關電源設計；




7. 技術參數


*單路連接信號的最大范圍：1920x1080p
*視頻輸出：HDMI1.3b
* HDMI 連接頭：A型 19 pin
*信號控制端口：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
*機箱高度：480mm X 223mm X 300mm
*機箱重量：
*產品符合：FCC CE UL 認證 ；
*環保符合ROHS指令；



數據傳輸方式：2.4G無線傳輸技術，雙向數據傳輸
傳輸距離：空曠地可達10米
通信速率：2Mbps
USB鼠標：USB光學鼠標，USB滾軸鼠標
誤碼率：≤10E-9
工作溫度：0℃ - 70℃
相對濕度：5% - 95%