矩阵只管路由,解码才是核心!电视墙卡顿谁之过?别再错选设备
在视频系统架构中,解码环节常被视为关键节点,决定了画面能否被终端正确呈现。解码器是一种将数字视频信号转换为模拟信号的设备,在视频监控系统中,解码器通常用于将网络摄像机或视频服务器的数字视频信号转换为模拟视频信号,以便在监视器或电视机上显示。解码器主要负责对数字视频信号进行解压缩和格式转换。随着H.264、H.265等编码标准的发展,解码器也在不断升级以支持更高效的压缩算法和更低的延时。
面对海量IP摄像头接入,系统对解码并发能力的要求越来越高,所谓的数字矩阵,其实就是一种功能强大的网络视频解码器,其核心功能是将前端IPC、NVR等设备通过网络传送过来的压缩视频码流,解码还原成视频信号,输出至电视墙显示设备。由于其具备了传统模拟矩阵的画面分割、拼接、轮巡、分组等多种显示控制功能,并可通过网络接入海量的前端视频,因此常被称为数字矩阵或网络解码矩阵。实际工程中,数字矩阵的并发解码性能和网络带宽优化同等重要,影响着整套电视墙的流畅性。
通俗比喻有助于快速理解设备定位,简单来说,视频矩阵是信号的“调度中心”,它不改变信号的本质,只决定哪路输入信号去往哪个输出端口。而解码器是信号的“翻译官”,它将一种格式的信号(压缩的数字码流)转变成另一种格式(未压缩的视频信号),是信号内容转换的核心环节。一个管“路由”,一个管“转码”。在工程选型时,理解两者的本质差异,能避免不必要的重复投入。
在多屏展示或监控调度场景,视频矩阵切换器,一般是指将多路视频信号任意选择一路或多路分别输出给一路或多路视频设备,常见的视频信号如AV信号、VGA信号、色差分量信号、DVI、HDMI等。视频矩阵主要是起到一个信号切换和分配的作用,可以将M路视频信号,无衰减、无失真的切换到N路显示终端上。因此,选用合适的接口类型和矩阵规格,能保证信号传输的可靠性与兼容性。
系统层面上,功能划分越来越清晰,视频矩阵的主要功能是实现视频图像的切换,即可以在任意一台监视器上显示任意一路摄像机的图像。而解码器的主要功能是解码,即将网络上传输的经过压缩的数字视频信号解压缩还原为原始的视频信号,以便在监视器上显示。在全IP监控系统中,视频的切换功能是由管理平台软件实现的,解码器只负责解码上墙。因此软硬件协同尤为关键,而平台的稳定性直接影响切换体验。
在过渡期的项目里,两者往往需要并存,矩阵和解码器的区别在于,矩阵是用来切换模拟视频信号的,而解码器是用来将数字视频信号解码成模拟信号的。矩阵主要用在模拟监控系统,解码器主要用在数字监控系统。在数字监控系统中,解码器的功能已经部分取代了矩阵的功能,可以通过软件实现视频的切换和控制。从成本和维护角度看,逐步用软件化手段整合功能是一种趋势。
信号类型决定了传输与处理的路径,矩阵处理的是前端摄像机过来的视频基带信号,是模拟信号,通过矩阵切换到监视器上显示。而解码器是针对数字监控系统的,前端是网络摄像机,过来的是数字压缩信号,通过网络传输,必须通过解码器解码还原成视频信号才能在监视器上显示。特别是在跨网络传输时,带宽、丢包与延时都会对最终显示效果产生直观影响。
回顾历史可以更好理解设备角色演变,传统的视频监控系统,特别是模拟监控系统,其核心设备是视频矩阵。视频矩阵负责视频信号的切换、云镜控制信号的调制等。而在全网络的视频监控系统中,其核心设备是网络视频平台软件,视频的切换、云镜的控制等,都由平台软件来实现,视频的显示则由解码器完成,因此,在网络视频监控系统中,解码器是必不可少的设备。网络化转型后,平台化管理提高了可扩展性,但也提出了新的安全和运维挑战,不能忽视。
在实际的大型调度中心,屏幕布局和解码调度的稳定性直接关系到日常监督效率,在大型监控中心,电视墙的建设是必不可少的。在模拟时代,视频矩阵是电视墙系统的核心,它负责将数量众多的模拟摄像机信号切换到有限的监视器屏幕上。进入网络时代后,解码器取代了模拟矩阵的位置,成为电视墙解码上墙的核心设备,它接收来自网络视频管理平台的指令,将指定的网络视频流解码输出到对应的屏幕。因此在设计阶段就需充分考虑负载均衡和热备份策略。
在混合系统中,理清设备职责有助于优化部署,矩阵切换器是闭路监控系统中的控制核心,实现对图像的切换与控制。解码器是网络监控系统中将数字信号转换成图像的设备。在网络监控中,通过管理平台可以实现矩阵的功能,因此可以说解码器+管理平台取代了传统矩阵的作用。但是,在一些模数结合的系统中,矩阵和解码器也可能同时存在,矩阵负责处理模拟信号,解码器负责处理数字信号。对于需要兼顾旧设备与新平台的项目,采取逐步替换与兼容共存的方案通常更为稳妥,也是多地实践证明可行的路径。