矩陣切換器就是將一路或多路視音頻信號分別傳輸給一個或者多個顯示設備,如兩臺電腦主機要共用一個顯示器,矩陣切換器可以將兩臺電腦主機上的內容任意輸出到同一個或多個顯示器上。矩陣切換器是一類切換多路信號的輸出的設備。

中文名

矩陣切換器

外文名

Automatic Switching Distribution)

概念

線性代數

應用

多個顯示設備的視頻會議室

方式

繼電器

功能和原理

功能

矩陣切換器的功能是在多路信號輸入的情況下,可獨立地根據需要選擇多路(包括1路)信號進行輸出,完成信號的選擇。

目前主要應用是大屏幕拼接,視頻會議工程,AV工程、監控、BSV液晶拼接等等需要用到多路音視頻信號交替使用的工程中。

原理

切換原理上就是選擇,選擇的方式有很多種,最簡單的就是將信號線直接接在一起,比如接線板,利用人工將輸出信號線跳接在輸入信號線上,也可完成選擇,或利用琴鍵開關完成接通與斷開,當然這是人工操作的,機械的,不存在指標等技術問題,故不作為矩陣切換討論。

第二種方式,利用繼電器也可完成選擇,利用電平控制繼電器的通斷,可完成輸出線與輸入信號之間的斷開與聯接,也可完成信號的選擇,第三種方式是根據電路原理,利用芯片內部電路的導通與關閉進行接通與關斷,并可通過電平進行控制完成信號的選擇。

繼電器方式與芯片方式各有優缺點。

繼電器方式

如果不考慮輸入匹配與輸出驅動的電路部分的話,它與聯線方式一致,是靠物理接觸進行接通與斷開,從這個角度上講,是沒有什么指標概念的(最多有接觸電阻和反應時間),因此技術指標好且價格低廉,其缺點在于穩定性較差,畢竟是靠物理接觸,繼電器有一定壽命,盡管原則上講有8萬次平均無故障操作,但是操作時有聲響以及線路板走線原因,使得矩陣規模不能做的較大。

芯片方式

由于靠電路進行接通與關斷,芯片本身存在技術指標(在輸入匹配與輸出驅動一樣的情況下),因此要保障技術指標,就要選擇專用的切換芯片,因此價格較高,但穩定性好,可形成的矩陣規模較大。

技術指標

矩陣切換器根據不同的應用領域,所要求的技術指標也不同。以廣電行業為例,為保證終端的顯示質量,廣電行業將整個信號傳輸過程,從攝像頭開始到電視機為止,都進行了技術指標分配,對模擬矩陣切換和分配,所定的技術指標如表:GB/T14236-93實例指標:

一般指在多路輸入的情況下有多路的輸出選擇,形成的矩陣結構,將形成M×N的結構稱為矩陣切換器,而將M×1的結構稱為切換器或選擇器,1×M的結構稱為分配器。矩陣的原理是利用芯片內部電路的導通與關閉進行接通與關斷,并可通過電平進行控制完成信號的選擇。

接口定義

VGA接口采用非對稱分布的15pin連接方式,其工作原理:是將顯存內以數字格式存儲的圖像(幀)信號在RAMDAC里經過模擬調制成模擬。

高頻信號,然后再輸出到投影機成像,這樣VGA信號在輸入端(投影機內),就不必像其它視頻信號那樣還要經過矩陣解碼電路的換算。

從前面的視頻成像原理可知VGA的視頻傳輸過程是最短的,所以VGA接口擁有許多的優點,如無串擾無電路合成分離損耗等。