SDI技術正是一種通過同軸電纜傳輸高清數字視頻的傳輸標準，其特點恰好是現有模擬視頻系統的最佳升級方法，既保證視頻點對點可靠傳輸，又能繼續重用模擬視頻的傳輸介質。同時，SDI高清還是非壓縮不失真原始圖像，不同于IP高清是將視頻信號經過壓縮和打包后通過網絡傳輸的，在技術上有著明顯的優勢，目前，HD-SDI矩陣在廣電、監控等領域有著很廣泛的應用。但是對于SDI的應用仍有許多人不甚了解，在此我們用問題解答的方式告訴您HD-SDI矩陣怎么用。
HD-SDI矩陣系統是什么？它與傳統模擬矩陣有何差異？結構上或外觀上，有何不同？系統接口或影像訊號的轉換，有哪些相異之處？
HD-SDI矩陣是一種數字影像矩陣切換器，為BNC接口，是專為SDI數字影像訊號的顯示切換，而產生的高性能智能矩陣開關設備，主要用來將各路影像輸入訊號切換到影像輸出信道中的任一信道上。如廣州格芬的SDI矩陣為例，該產品早已廣泛應用于廣播電視工程、多媒體會議廳、大屏幕顯示工程、電視教學、指揮控制中心等市場。這種產品一般都帶有斷電保護，并具備RS-232/422或RS-485數據控制接口，可以控制主系統，方便設定計算機、遙控控制鍵盤或與各種遠程人機控制設備配合使用。
SDI與傳統的模擬訊號矩陣到底有何不同？
首先我們了解到由于訊號源的不同，在矩陣電路原理上也有所不同，傳統矩陣是一種交叉電處理結構(Crosspoint Circuit)，而SDI目前則為1：1、1：4或1：8的SDI影像輸入，以分配放大插卡方式，再加上以4路或8路SDI訊號同步處理方式，將進行輸入輸出的訊號同步分配，末端再以模擬/數字轉換器將訊號轉換為NTSC或是PAL電視影像訊號以輸出到屏幕(Monitor)上。
從外觀及設備結構上來看，傳統矩陣與SDI矩陣幾乎沒有太大差別，但若以系統架構看，我們就可以發現傳統矩陣有6×4、32×8、32×16、64×16、96×16、128×32、256×96及4，096×256等較不規則的矩陣變化。SDI矩陣目前受限于訊號組件及分配放大規則的限制，其規模大概有1×4、4×4、8×8、16×16及32×32，在卡片堆棧后成為64×32、64×64、96×32及96×64，再到最大128×32等規則性結構。現有技術條件大概以128×128為可實際應用最大容量，要再突破這個限制，可能得等到材料設備與技術再突破的階段才能實現。
HD-SDI矩陣優勢何在？如HD-SDI矩陣在PTZ及系統控制上比傳統矩陣具有哪些優勢？在聲音、電力及控制訊號的傳輸，HD-SDI矩陣的優勢何在？而控制管理軟件，是否有不同于傳統矩陣的操作管理？
一般而言，不管傳統矩陣或是SDI高解析矩陣，基本上都是以Belden1694A同軸電纜為影像訊號的傳輸介質，而在攝影機PTZ及聲音的傳輸與控制上，則多以RS-232/422或RS-485雙工或是半雙工(Full/HalfDuplex)方式來將控制訊號傳送到攝影機上。在SDI攝影機到達3G-SDI的型式條件下，也有廠商將聲音、電力及控制訊號，以領先影像訊號半周的方式，載在影像同步訊號空白部份，這樣就達成一個單一同軸傳輸矩陣的要求，不過以目前的產品技術條件來說，訊號傳輸距離，仍然是SDI矩陣揮之不去的障礙之一。
SDI矩陣系統大致是提供RS-485制協議，這會牽涉到過去在工程上必須要注意的廠牌控制協議(ControlProtocol)，透過相同的條件就可以實現對SDI高速球或一體機進行PTZ控制。鍵盤可透過RS-232/422或RS-485網絡端口對矩陣進行控制。SDI矩陣產品同樣具有控制設定軟件這種功能，在系統設定與操作上，能提供用戶便利的操作管理。在長距離的SDI高解析矩陣與高解析攝影機間，系統現在還可以藉由SDI光端機所組成的回路，建構成為一種非壓縮高解析的數字實時監控系統
HD-SDI矩陣核心操作系統與傳統矩陣一樣嗎？影像效能一般如何？HD-SDI矩陣采用的處理器系統為何？核心操作系統為何？其運作效能是否穩定？
大部份SDI高解析數字矩陣控制系統，都采用了微處理器技術，例如ARM系列的處理器，且會使用較為穩定可靠的Linux核心操作系統，以穩定系統的運作效能。系統可以在SDI路由上，支持到最大128或256路輸入，128路輸出包含影音訊號的輸入輸出SDI接口。
至于在影像效能上，目前由于SDI攝影機本身的格式條件不一，SDI矩陣必須考慮到可以兼容接收720p或1080i/1080p@30fps或60fps的SDI影像訊號，同時，針對模擬的標清或960H高線數模擬影像訊號輸入到輸出，也要能夠任意切換，這是SDI矩陣有的特定影像效能，也是過去傳統矩陣所無法達到的。
當前隨著各電視臺內數字化、網絡化升級，以及4K、8K等技術的發展，我們已經進入超高清、融媒體時代。在云計算和大數據技術的支撐下，新業態，新需求日益變多。制播向一體化、平臺化轉變，與此同時，IP化技術的需求也越來越明顯，在采用HD-SDI矩陣后，是否可以與IP網絡監控系統整合？整合的方式、架構與采用的設備需要哪些？又對于不同訊號的轉換，需要哪些轉介設備，以達到整合的目的？
與IP監控系統整合方面，在監控系統聯網要求下， SDI矩陣一般都會配置網絡端口或是可以在連接影像轉換服務器(SDIDVS)下，將訊號直接以SDI轉TCP/IP，或經NTSC或PALVideo再由DVS轉為TCP/IP訊號，仍然是可以將SDI矩陣與網絡監控系統做一個完美的系統整合。同時，透過監控中心聯網方式，由中心對矩陣進行統一配置管理，多組矩陣可以經由網絡從中心矩陣下載配置信息，可以一次建置及管理SDI矩陣，以實現SDI高解析矩陣聯網上分散部署與集中管理的要求。
HD-SDI矩陣的各項穩定性如何？哪些冗余設計？是否有新的應用方式？當功能有所不同時，矩陣的架構與設計是否有所不同？冗余系統的設計，結構為何？
從不同的SDI矩陣結構，如模塊式、插卡式、刀片式等，都是SDI矩陣在開發過程中，頻頻產生問題的來源。例如系統能否在模塊化插卡式上，進行熱插入等，都關系到系統穩定度與可靠度的效能。
當然模塊化是一個最好方式，包括控制、電源系統等，這些結構大大方便了故障解決和系統維護的工程。同時，由于模塊化的設計，使得矩陣擴展變成容易堆棧，一方面方便廠商生產，也同時提升產品的生產速度，減少產品故障率，提升穩定與可靠度。在冗余備份能力上，大部份的SDI矩陣的控制和電源系統，除了要求模塊化、插槽或板卡結構外，目前制造大都以雙控制、雙電源(Redundant)，而且冗余式熱備份(自動備份)，以避免手動備援系統可能造成系統失靈的隱憂。
|
