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[音视频] 音视频矩阵的原理和作用是什么?

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发表于 2020-3-9 16:48:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
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音视频矩阵的原理和作用是什么?

一、音视频矩阵的图片:

音视频矩阵

二、 音视频矩阵的作用:
    音视频矩阵的作用,把提供信号源的设备的任意一路的信号送到任意一路的显示终端上,可以做到音频和视频同步或者不同步,所心所欲,方便,节约成本。
    在现代多媒体会议室,为了满足小同演示场合的需求,通常会具备多种不同的音视频信号源和显示终端,虽然这些音视频信号源和显示终端也可能会同时具备复合视频( Composite-Video)、超级视频(S-Video)、分量视频(Component-Video)甚至数字视频(DVI、SDI)的接U,但目前在多媒体视像会议中被普遍使用的还是复合视频矩阵。
三、 音视频接口的优缺点:
    音视频接口传输的仍然是一种亮度 度(Y/C)混合的视频信号,仍然需要显示设备对其进行亮/ 色分离和色度解码才能成像,这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失,色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。音视频还具有一定生命力,但由于它本身Y/C混合这一不可克服的缺点因此无法在一些追求视觉极限的场合中使用。
    复合视频具备良好的稳定性、兼容性和通用性,传输带宽小,传输距离长。但色度和亮度共享4 2MHz (NTSC)或5 0“5 5MHz (PAL)的频率带宽,互相之间有比较大的串扰,对器材和传输线缆的要求标准小高,信号源丰富,预埋线缆投资较低。
四、 音视频矩阵的接口:
    通常都是成对的白色的音频接口和黄色的视频接口,它通常采用RCA(俗称莲花头)进行连接,使用时只需要将带莲花头的标准音视频 线缆与相应接口连接起来即可。音视频接口实现了音频和视频的分离传输,这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降。
五、 音视频矩阵的原理:
    音视频矩阵也叫AV矩阵,就是实现对输入视频图像和音频声音的切换输出。准确概括那就是:将视频图像和音频声音从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道。一般来讲,一个M×N矩阵:表示它可以同时支持M路图像输入和N路图像输出。这里需要强调的是必须要做到任意,即任意的一个输入和任意的一个输出。
六、 音视频矩阵的主要性能指标:
1. 色度/亮度增益差:
输出信号亮度分量和色度分量幅度比与输入信号幅度比的改变称为色度/亮度增益差,由于通道对色度分量和亮度分量的放大小一致造成。色饱和度失真,类似色饱和度调节小当,增益差为负时,图像色彩变淡、人物神色小佳;增益差为负时,颜色过浓、轮廓小分明,类似浓重的填色画,缺乏真实感。
2. 微分增益失真:
由于图像亮度信号幅度变化引起色度信号幅度的失真称为微分增益失真,不同亮度背景下的色饱和度失真,影响彩色效果(如穿鲜红衣服从暗处走向亮处,鲜红衣服变浓或变淡)。GY/T107-92(电视播控系统视频运行指标)甲级标准规定微分增益失真±0 2。,目前具备良好性能的视频矩阵都会控制在±0.1。。
3. 亮度非线性:
当平均图像电平为某一定值时,将起始电平从消隐电平逐步增加到白电平的小隔度阶跃,信号加垒通道输入端、输出端相应各阶跃隔度比值间的最大差值。亮度非线性会造成图像失去灰度、层次减少、分辨率降低(由于色度信号足迭加在亮度信号上),产生色饱和度失真。亮度非线性由元器件的非线性造成工作点小对,输入幅度过大。
4. 周期信噪比:
周期信噪比来白电源T扰1KHz以内交流声及其谐波的T扰,原因是稳压电源纹波系数大、空间交流电磁场感应、接地小良或地线布置小合理(接地点地电位小同引起的共模T扰)、箝位电路不良造成。周期噪音会造成静止或滚动黑条、黑带,严重时垂直方向图像扭动,破坏同步。
5. 微分相位失真:
由于图像亮度信号幅度变化引起色度信号相位的失真称为微分相位失真,小同亮度背景下色调产生失真,会造成某种颜色变成其他颜色(如穿鲜红衣服从暗处走到亮处,鲜红衣月&会偏黄或偏紫)。在NTSC系统中,彩色信号矢量角的变化代表了色调的变化,所以微分相位
对信号的影响是很严重的。而PAL系统因为采用了逐行倒相技术,所以自身补偿作用使得用色饱和度的变化代替了色调的变化。总的来说,微分相位是用来描述亮度信号的隔度变化对彩色色调影响的一个参数。GY/T107-92(电视播控系统视频运行指标)甲级标准规定微分相位失真±0 2%,目前具各良好性能的视频矩阵都会控制在±0 1%。
七、音视频矩阵的特点:
    秉承国际先进的结构设计理念,产品组成灵活、运行可靠、维护便捷、彻底解决了大规模矩阵的信号质量及生产瓶颈。
系统支持带电热插拔,
    矩阵具有多个 RS-232 控制串口,自带独立遥控面板,可选配 TCP/IP 接口,具有外同步信号接口,支持场逆程切换。
    支持REF外同步信号输入,实现场逆程切换,可保证切换瞬间画面尽最大可能保持完整。
    支持视音频同步异步切换
    模拟矩阵的矩阵控制协议、控制软件和遥控面板均支持视音频同步切换,同时支持单独对视频或音频切换。
    当矩阵在运行过程中突然掉电时,系统自动存储信号切换状态,重新上电后,矩阵对应的输入输出状态将保持掉电前的记忆,不需要重新设置,保证矩阵的控制数据掉电后自动保护。
八、 音视频矩阵的参数:
带宽(速率):200Mhz(-3db)满载
亮色度干扰:-55dB@5Mhz
微分相位:0.05o(RL=150Ω)
微分增益:0.05%(RL=150Ω)
最大传播延时:5ns(±1)
切换速度:≤180ns
视频信号
信号类型:CVBS
接口:RCA、BNC
最小电平:0.5Vp-p
最大电平:1.0Vp-p
阻抗:75Ω
回波损耗:-30db@5MHz
音频信号
信号类型:体声,非平衡
接口:RCA、凤凰端子
增率:0 dB
频率响应:20 Hz ~ 20 kHz
总谐波失真+噪声:0.05% @ 1 kHz (额定电压下)
共态抑制比(CMRR):>75dB @: 20 Hz ~ 20 kHz
阻抗:>10KΩ
最大电平:+19.5dBu
直流补偿:最大5mV
电 源:100VAC ~ 240VAC, 50/60 Hz
存储环境温度:-20°C ~ +60°C
工作温度:0℃-50℃
相对环境湿度:5%~ 75%

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