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1、情景 1- 任务 4：视频矩阵的安装与调试（第 1 页 共页） 【弹出窗口】任务目标通过特定场合矩阵的安装调试，掌握矩阵安装和调试技巧.了解矩阵的分类和各项技术指标，学会矩阵头的选型，任务内容学校工业中心监控系统建设中，监控点有15 个，可是监视器只有6 个，以后监视点还会扩展到 25 个 .怎么才能让所有监控点都在监视之中呢？可以通过安装视频矩阵，实现视频切换 .知识点1视频矩阵（1 ）视频矩阵的基本功能和要求矩阵功能就是实现对输入视频图像的切换输出 .将视频图像从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道显示 .MN 矩阵：表示同时支持 M 路图像输入和 N 路图像输出 .（ 2 ）视频矩阵的
2、分类按视频切换方式的不同，分为模拟矩阵和数字矩阵.模拟矩阵： 视频切换在模拟视频层完成 .信号切换主要是采用单片机或更复杂的芯片控制模拟开关实现 .数字矩阵： 视频矩阵和 DVR 合二为一，视频切换在数字视频层完成，这个过程可以是同步的也可以是异步的 .数字矩阵的核心是对数字视频的处理，需要在视频输入端增加AD 转换，将模拟信号变为数字信号，在视频输出端增加 DA 转换，将数字信号转换为模拟信号输出 .视频切换的核心部分由模拟矩阵的模拟开关， 变将成了对数字视频的处理和传输 .矩阵主要功能是实现多路信号进，多路信号输出，可以将任意一个输出口进行信号切换，来输出任意一个输入信号.VGA 矩阵实现
3、的是多路VGA 信号输入， 多路信号输出.RGB矩阵是将 VGA 信号转换成RGB 信号来实现矩阵功能. 实际工程中可以看成同一种设备来使用，只需要接上RGB 转 VGA 头就可以了 .按照输入、输出通道的不同，常见的视频矩阵一般有164、168 、 1616 、等 .常规的理解是乘号前面的数字代表输入通道的多少，乘号后面的数字代表输出通道的多少.不论矩阵的输入输出通道多少，它们的控制方法都大致相同：前面板按键控制、分离式键盘控制、第三方控制（ RS-232/422/485 等） .设计一个视频矩阵的基本原则也是根据信号源和显示终端数量的多少以决定矩阵的通道数，由于矩阵规格的差异（通道数的多少
4、）在价格上的体现非常明显，在预算一定的情况下，选择矩阵通道数对扩展影响较大.（ 3）矩阵的选择选择视频矩阵主机时首先要确定需要控制的摄像机个数，是否需要扩充， 把现有的和将来有可能扩充的摄像机数目相加，选择控制器的输入路数.比如学校工业中心监控系统建设中，监控点有15 个，可是监视器只有6 个，以后监视点还会扩展到 25 个，那么最少也要有25 路视频输入给控制主机，（由于控制主机大部分以输入、输出模块形式扩充，输入以8 的倍数递增）所以需要选择32 输入主机 .（4 ）矩阵键盘连接示意图：图矩阵键盘连接示意图说明：mon 选定一个临视器cam 选定一个摄像机last 自动切换逆运行等方向ne
5、xt 自动切换正运行方向run 运行自动切换time 切换停留时间on 启动功能off 关闭功能aux 辅助功能shot 调用预置点alarm 设防报警触点net 网络矩阵ack 功能确认shift 上档键open 打开镜头光圈(iris+)close 关闭镜头光圈(iris-)near 调整聚集(focus+)far 调整聚焦(focus-)wide 获得全景图像(zoom+)tele 获得写图像(zoom-)1） 视频连接所有的视频输入(如摄像机 )，应接到视频输入模块(VIM) 的 BNC 上；所有的视频输出（如监视器），应接到视频输出模块(VOM) 的 BNC 上 . 所有视频联接应使
6、用带BNC 插头高质量 75 视频电缆 . 所有的视频输出必须在连接中最后一个单元接75 终端负载 .中间单元必须设置为高阻.如果不接负载，图像会过亮.相反，如果接了两倍负载，图像会过暗.2） 控制数据线连接控制数据线从矩阵系统后面板通讯端口输出，它发送切换和控制信号到其它机箱，数据线在输入和输出机箱之间环形连接.数据线还向摄像机提供云台、镜头、辅助开关和预置点的控制信号.矩阵系统端口终端说明：CODE1 ：主要用于连接键盘、报警主机、多媒体控制器等设备；CODE2 ：主要用于连接解码器、智能高速球、码分配器、码转换器等设备；CODE3 ：主要用于连接网络矩阵主机；CODE4 ：主要用于连接计
7、算机、DVR 等设备；2 RS-485 通讯RS-485 总线 ,在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485串行总线标准 .RS-485 采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力.加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV 的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复. RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制 .RS-485 用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线.应用 RS-485可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32 台驱动器和32 台接收器 .视频监控系统中的485 多为双线传输A+ 、 B-，布线
8、时标准应严格按照所谓的菊花链方式布线，即把控制总线看作一条线的话，那幺是典型的串联方式，就像挂灯笼一样，见一个挂一个；在总线上，可以明确区分出最近和最远点的解码器，若总线距离很远可能还要在总线最末端加120 欧匹配电阻 .这是由 485 信号的传输方式所决定的，任何厂家的产品只要采用的是485 的控制方式，都必须遵循这一规则，否则在实际的现场中，会出现许多奇怪的问题，实际中常见这种布线导致的解码器失控现象.3矩阵键盘功能说明MOV 选定一个监视器LAST 自动切换逆行方向RUN 运行自动切换ON 启动功能AUX 辅助功能ALARM 设防报警触点ACK 功能确认OPEN 打开镜头光圈NEAR 调
9、整聚焦WIDE 获得全景图象万向区 控制云台上下左右方向CAN 选定一个摄像机NEXT 自动切换正运行方向TIME 切换停留时间OFF 关闭功能SHOT 调用预置点NET 网络矩阵SHIFT 上档键CLOSE 关闭镜头光圈FAR 调整聚焦TELE 获得特写图象数字区 用于输入数据4.键盘矩阵工作模式键盘工作模式主要在直接控制解码器、智能高速球中应用. 要进入此种工作模式，改变ID 中 8 号端子为 “ ON”.波特率选择设置： 改变 ID 中的 5、6号端子， 就能设置键盘的波特率值.波特率的选择是为了使键盘与控制设备之间有相同的数据传输速度.表 1.4.1波特率选择设置拨码开关位置波特率拨码
10、开关位置波特率5656101200114800012400009600控制协议：改变ID 中的 1、2、3、4号，在波特率相同的情况下，就能控制不同控制协议的解码器，智能高速球 .表 1.4.2控制协议设置序号1234控制协议10000派尔高（ PELCO D）21000派尔高（ PELCO P）30100艾立克，亚安（ ALEC ， YAAN ）41100三星（ SAMSUNG ）50010HC（ Hanci ）61010盟威（ Mainvan ）5. 键盘与小型系统连接示意图：图 1.4.6 键盘与小型系统连接示意图键盘接线盒至系统的通讯为普通带屏蔽的二芯双较线，距离最长1200 米 .任
11、务材料工具：涨塞、螺丝刀、改锥、小锤、电钻材料：一体化摄像机一台、直流电源一个；云台一台、解码器一台、线材若干、矩阵任务步骤1根据现场环境选用美观性价比高的矩阵主机和键盘；2阅读解码器说明书，画出矩阵和前端视频采集设备接线图；3矩阵 VideoIn 和摄像机VideoOut连接；4矩阵的通讯口Code1 与矩阵键盘连接；5矩阵的通讯口Code2 与解码器的通讯口连接；6使用矩阵控制视频在监视器上的切换；7使用矩阵控制云台动作；8矩阵故障处理方法（1 ）编程是否正确，有无遗漏之处1）使用分控键盘时，对监视器的分配和授权的编程是否正确.2）设置报警监控和录像时，有否正确连接报警设备.编程是否合理（
12、相关设备的数据冲突） .3）连接外部受控设备.如快球、解码器、报警设备，要注意说明书所提供的数据端口，正确连接和编程.（2 ）矩阵的故障1）开机无显示，请查看保险丝.2） 32 路以上矩阵箱开机无显示，查看插板自查发光二极管工作是否正常.不正常时，重插该板 .3）某路无输出时，可调换一路正常的画面，以便查看是矩阵问题还是其它问题.4）控制失效，请查看是否接对控制端口，受控器有否编码；更换另一端口.问题讨论1视频监控系统在什么情况下需要选用视频矩阵？2视频矩阵的输入视频如何与摄像机以及其对应的解码器进行通讯的？课后习题1调研目前市场上视频矩阵各个品牌特点以及应用情况（包括市场份额）；2矩阵在整个监控系统中的地位和作用.