音視頻矩陣作用及設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)解析
來源:中國數(shù)字音視網(wǎng) 編輯:數(shù)字音視工程 2009-04-21 00:00:00 加入收藏
1. 音視頻矩陣的作用
在現(xiàn)代多媒體會議室,為了滿足不同演示場合的需求,通常會具備多種不同的音視頻信號源和顯示終端,雖然這些音視頻信號源和顯示終端也可能會同時具備復(fù)合視頻(Composite-Video)、超級視頻(S-Video)、分量視頻(Component-Video)甚至數(shù)字視頻(DVI、SDI)的接口,但目前在多媒體視像會議中被普遍使用的還是復(fù)合視頻矩陣,主要的原因在如下幾方面:
· 復(fù)合視頻具備良好的穩(wěn)定性、兼容性和通用性,傳輸帶寬小,傳輸距離長。但色度和亮度共享4.2MHz(NTSC)或5.0~5.5MHz(PAL)的頻率帶寬,互相之間有比較大的串?dāng)_,對器材和傳輸線纜的要求標(biāo)準(zhǔn)不高,信號源豐富,預(yù)埋線纜投資較低。
· 超級視頻(S-Video)雖然在減少亮度損耗、亮度/色度串?dāng)_方面明顯優(yōu)于復(fù)合視頻,但對于目前常見的液晶投影機(jī)、DLP投影機(jī)并達(dá)不到非常明顯的區(qū)別,而且預(yù)埋線纜投資是復(fù)合視頻的兩倍,所以在工程長距離傳輸沒有得到普遍的使用。
· 分量視頻在信號格式的級別上已經(jīng)明顯高于復(fù)合視頻或超級視頻,但目前在會議室多數(shù)是為電腦顯示(VGA或RGBHV信號格式)服務(wù),對器材和傳輸線纜的要求很高(取決于預(yù)期的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和投資預(yù)算),預(yù)埋線纜投資很高。
· 類似Y,R-Y,B-Y、Y,Cr,Cb的分量視頻信號目前主要應(yīng)用在廣電行業(yè),而且會逐漸向SDI或HD-SDI的數(shù)字信號格式過渡,由于信號源和資金預(yù)算的限制,會議室使用不多。DVI信號由于有效傳輸距離的限制(5米左右),目前沒有得到廣泛應(yīng)用。
綜上所敘,習(xí)慣上音視頻矩陣沒有特別的注明都默認(rèn)是復(fù)合視頻格式。以復(fù)合視頻格式輸出的主要設(shè)備有:攝像機(jī)、實(shí)物展臺、有線電視解調(diào)器、遠(yuǎn)程視像會議、磁帶錄像機(jī)、DVD光碟機(jī)等,音視頻矩陣在系統(tǒng)中介于視頻源與顯示或復(fù)用終端之間,負(fù)責(zé)將不同的音視頻信號源按用戶的意愿進(jìn)行集中調(diào)控。
按照輸入、輸出通道的不同,常見的視頻矩陣一般有8×2、8×4、8×8、16×4、16×8、16×16、32×8、32×16、32×32、64×16、64×32、64×64、128×128等。常規(guī)的理解是乘號前面的數(shù)字代表輸入通道的多少,乘號后面的數(shù)字代表輸出通道的多少。不論矩陣的輸入輸出通道多少,它們的控制方法都大致相同:前面板按鍵控制、分離式鍵盤控制、第三方控制(RS-232/422/485等),并且都能達(dá)到以下的功能:
1) 可以根據(jù)使用的需要,在不同的顯示終端上同時顯示相同或不同的視頻源內(nèi)容
2) 可以將攝像機(jī)、影碟機(jī)、錄像機(jī)、有線電視、電視會議等各種視頻信號進(jìn)行方便快捷的處理和調(diào)用
3) 管理員可以獨(dú)立監(jiān)視任意一路視頻信號,但不會影響其他終端顯示的內(nèi)容和效果
4) 管理員可以對任意視頻信號進(jìn)行錄像,但不會影響其他終端顯示的內(nèi)容和效果
5) 管理員可以將任意一路視頻信號送往會議終端或其他分會場,但不會影響其他端口顯示內(nèi)容和效果
與BGBHV矩陣一樣,設(shè)計(jì)一個視頻矩陣的基本原則也是根據(jù)信號源和顯示終端數(shù)量的多少以決定矩陣的通道數(shù),由于矩陣規(guī)格的差異(通道數(shù)的多少)在價格上的體現(xiàn)非常明顯,在預(yù)算一定的情況下,使選擇一個矩陣的通道數(shù)也會變得比較敏感,對于以后的擴(kuò)展也是一個考驗(yàn)。除此之外,下面敘述的幾個問題也是作為器材選型需要考慮的因素。
2. 視頻信號的帶寬
復(fù)合視頻信號根據(jù)制式的不同,信號的帶寬也有一定的差異,見下表。由于復(fù)合視頻的傳輸帶寬相對比較窄,目前在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中并不是一個主要的考慮因素
PAL B/G/H | PAL I | PAL D | PAL N | PAL M | NTSC | SECAM | |
每幀線數(shù) | 625線 | 625線 | 625線 | 625線 | 525線 | 525線 | 625線 |
行頻范圍KHz | 15.625 | 15.625 | 15.625 | 15.625 | 15.75 | 15.734 | 15.625 |
場頻范圍Hz | 50 | 50 | 50 | 50 | 60 | 60 | 50 |
彩色副載波MHz | 4.43 | 4.43 | 4.43 | 3.58 | 3.58 | 3.58 | 4.4 |
信號帶寬MHz | 5.5 | 6 | 6.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 6.5 |
3. -3dB衰減點(diǎn)
視頻信號在理想效果內(nèi)的傳輸帶寬范圍或傳輸距離稱為-3dB點(diǎn),也稱為1/2功率衰減點(diǎn)。在-3dB點(diǎn)范圍內(nèi),信號不會在處理或傳輸?shù)倪^程中產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p失,任何有信號輸入輸出的器材都會存在帶寬的限制,視頻信號平坦的頻率響應(yīng)在-3dB點(diǎn)之前,同時還要注意所選擇的器材帶寬是否在“滿負(fù)載(Fully Loaded)”的狀態(tài)測試。因?yàn)橛泻芏嗥放频臉?biāo)稱參數(shù)是在“點(diǎn)對點(diǎn)”的狀態(tài)下測試,當(dāng)系統(tǒng)在滿負(fù)載下運(yùn)行時,傳輸帶寬會大打折扣,這種標(biāo)稱的參數(shù)就顯得沒有任何意義。
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