CN100579214C - 单机箱大容量视频矩阵控制器的组合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单机箱大容量视频矩阵控制器的组合方法，其特征在于，将输入电路、输出电路、控制电路和总线板设计在同一块线路板上，在标准19”宽、高8U的机箱内设定16块这样的板，再增加一块信号输入端口连接板，只要改变每块板输入端口和输出端口之间串联或并联的连接方式，即可达到各种单机容量，本发明的优点是单机箱容量大，可根据用户的不同容量需求进行组合即能满足客户要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种单机箱大容量视频矩阵控制器的组合方法，可用于大型视频监控系统和网络化视频监控系统，属于控制器组合技术领域。
背景技术
在视频监控系统中将几十只或几百只摄像机图像，在十几只或几十只监视器上任意选路显示或编组时序切换显示，这就要用视频矩阵去完成。视频矩阵的基本原理如图1所示，将80根信号输入线IN1…IN80按列顺序排列，将16根信号输出线OUT1…OUT16按行顺序排列，此输出信号线在矩阵控制器中也称之谓输出总线，16根输出信号线也称之谓16总线制，由信号总线H连接，在每一行OUT和每一列IN的交叉处，连接一只结点开关M，控制结点开关M“开启”和“闭合”，就决定着输入信号是否可以进入输出线输出。矩阵中所有结点开关M受控于控制指令，即可实现任意选路切换和编组时序切换功能。由于本矩阵传输的是视频信号，所以称之谓视频矩阵控制器。一个视频矩阵控制器不但要具备上述功能，还必须具备传输图像时，对原有图像的清晰度、亮度和彩色的逼真不发生失真。同时要求路间隔离度要高，路间串扰要小和较好的通道信号噪声比。
当视频矩阵控制器的输入容量大于80路，输出容量大于16路时，通常采用插板式总线制设计方法和组合形成，如图2所示，由若干块输入电路板1、若干块输出电路板2、一块控制板3、一块信号总线连接板5组成，若干块输入电路板1、若干块输出电路板2和一块控制板3垂直插在信号总线连接板5的插座4上，每一块板之间通过信号连接线6连接。
每一块输入电路板1包括：信号输入匹配和隔离电路、矩阵结点开关电路和相应的控制电路。
每一块输出电路板2包括：插入损耗放大电路、信号输出匹配和驱动电路。
总线连接板是输入信号经矩阵结点开关后与输出电路连接的一块连接线汇集板，如16总线即16根信号连接线，如32总线即32根信号连接线，尽管这块板上没有一只元器件但在视频矩阵控制器中有着极其重要的作用。
因为这些连接线在传递视频信号时要求线与线之间有一定的距离，如不保持最小的间距，将满足不了路间隔度和路间串扰度之要求。目前市场上绝大多数产品均属于16总线制，即总线连接板上有16根信号连接线，机箱高度为6U左右(1U＝44mm)。如要求单机箱输出容量为32路输出时，总线连接板必须加高到10U以上，以保证总线之间的最小间隔要求。如要求输出容量为64路输出时，显然机箱加高到用户不能接受，这是不可取的。
上述的设计方法和组合方式，在国内外视频矩阵控制器设计者中，已成为公认的标准设计方法和组合形式。它主要的优点是：其一在单机箱容量范围内，只要插入不同数量的输入电路板，(每块输入电路板的容量通常为8路或16路)和不同数量的输出板(每块输出电路板的容量通常为4路或8路)，就可以满足不同输入输出容量的用户需要。其二单机箱16总线制路间隔度比较高，路间串扰比较小，信噪比高等。其缺点是单机箱输入和输出容量不可能很大。
由于视频监控在安全技术防范和城市平安建设中起到了不可估量的作用，因此对大容量视频矩阵的需求量也越来越大，纵观国内外产品市场供应，按上述设计方法和组合形式，16路总线的单机箱最大容量为192路输入/16路输出，机箱标准宽为19英寸，高度6U。
如要求768路输入/32路输出，目前只能采取多机箱组合。若采用192路输入/16路输出的单机箱组合共需要8台。
如要求512路输入/64路输出，若采用192路输入/16路输出的单机箱组合共需要12台。
当然，这是理论上单机箱组合的结果。实际上由于机箱数量多、堆集体积大、连接线路长、二艺上会存在着许多问题，严重地影响着系统的各项指标，而达不到基本要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种单机箱容量大，可根据用户的不同容量需求进行组合即能满足客户要求的单机箱大容量视频矩阵控制器的组合方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种单机箱大容量视频矩阵控制器的组合方法，其特征在于，将输入电路、输出电路、控制电路和总线板设计在同一块线路板上，在标准19”宽，高8U的机箱内设定16块这样的板，再增加一块信号输入端口连接板，只要改变每块板输入端口和输出端口之间串联或并联的连接方式，即可达到各种单机容量，其方法为：
第一步.制作16块相同的主板B1-B16，每一块主板B由96根信号输入线IN1…IN96按列顺序排列，将16根信号输出线OUT1…OUT16按行顺序排列，由信号总线H连接，在每一行OUT和每一列IN的交叉处，连接一只结点开关M，控制结点开关M“开启”和“闭合”；
第二步.将16块相同的主板B1-B16依次插入输入信号端口连接板的插座，16块输入匹配隔离板分别依次插入输入信号端口连接板背面的插座，与主板B1-B16一一对应连接，CPU控制主板插在输入信号端口连接板端头，分别与16块相同的主板B1-B16连接，即为组装好的视频矩阵控制器；
第三步.然后将步骤2组装好的视频矩阵控制器放入标准19”宽、高8U的机箱内；
第四步.只要将主板B1-B16分组，将每一组的信号输入线IN1…IN96和输出线OUT1…OUT16按需要的容量进行串联连接和并联连接，即可达到不同单机容量：
a.单机箱组合容量：768路输入/32路输出的组合方法：
将16块主板B1-B16输入匹配和隔离电路分成二组，即主板B1、B3、B5、B7、B9、B11、B13、B15为一组，主板B2、B4、B6、B8、B10、B12、B14、B16一组；将每一组的96根信号输入线IN1…IN96连接起来，即形成IN96×8＝IN768路输入；然后将两组输出端OUT1…OUT16相加即为OUT32路输出；
b.单机箱组合容量：384路输入/64路输出的组合方法：
将16块主板B1-B16输入匹配和隔离电路分成四组，即主板B1、B2、B3；B4、主板B5、B6、B7、B8；主板B9、B10、B11、B12和主板B13、B14、B15、B16四组，将每一组的96根信号输入线IN1…IN96连接起来，即形成IN96×4＝IN384路输入，然后将四组输出端OUT1…OUT16相加即为OUT64路输出；
c.1536路信号输入/16路信号输出的组合方法：
将16块主板B1-B16输入匹配和隔离电路分成一组，将每一组的96根信号输入线IN1…IN96连接起来，即形成IN96×16＝IN1536路输入，然后输出端OUT1…OUT16连接即为OUT16路输出；
d.192路信号输入/128路信号输出的组合方法：
将2块主板B1-B2的96根信号输入线IN1…IN96连接起来，即形成IN96×2＝IN192路输入，然后将8块主板B1-B8输出端OUT1…OUT16连接即为OUT16×8＝OUT128路输出；
e.96路信号输入/256路信号输出的组合方法：
将1块主板B1的96根信号输入线IN1…IN96连接起来，即形成IN96路输入，然后将16块主板B1-B16输出端OUT1…OUT16连接即为OUT16×16＝OUT256路输出。
本发明基于多机箱整合的原理，将图2所述的输入电路、输出电路、控制电路和总线板设计在同一块线路板上，即将上述一台视频矩阵控制器的容量，设计在一块印制板上，其容量为96路输入/16路输出，在标准19”宽，高8U的机箱内可插入相同的16块这样的板，根据不同容量需要连接其输入和输出端即能达到相应容量的要求，而且体积小，容量大。
本发明的优点是：
1.单机箱容量比较大，比如要求768路输入/32路输出只要一台19”宽(标准宽度)，8U的机箱，512路输入/64路输出只要二台机箱组合即可；
2.单机箱组合的输出容量从32路到256路整机的隔离度和串扰，就是16路输出总线方式，水平整机重要的技术指标不因输出容量加大而下降；
3.每一块输入板为96路，根据不同的输入容量，只要插入对应的印制板，不但节约成本而且大大降低了整机的耗电量。
附图说明
图1为原视频矩阵示意图；
图2为原视频矩阵控制器结构示意图；
图3为主板示意图；
图4为本发明视频矩阵控制器结构示意图；
图5为实施例1视频矩阵控制器连接示意图；
图6为实施例2视频矩阵控制器连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
一种单机箱大容量视频矩阵控制器的组合方法：
第一步.制作16块相同的主板B1-B16，如图3所示，为主板示意图，每一块主板B由96根信号输入线IN1…IN96按列顺序排列，将16根信号输出线OUT1…OUT16按行顺序排列，由信号总线H连接，在每一行OUT和每一列IN的交叉处，连接一只结点开关M，控制结点开关M“开启”和“闭合”；
第二步.将16块相同的主板B1-B16依次插入输入信号端口连接板8的插座，16块输入匹配隔离板7分别依次插入输入信号端口连接板8背面的插座，与主板B1-B16一一对应连接，CPU控制主板9插在输入信号端口连接板8端头，分别与16块相同的主板B1-B16连接，即为组装好的视频矩阵控制器，如图4所示；
第三步.然后将步骤2组装好的视频矩阵控制器放入标准19”宽、高8U的机箱内；
第四步.只要将主板B1-B16分组，将每一组的信号输入线IN1…IN96和输出线OUT1…OUT16，按需要的容量进行串联连接和并联连接，即可达到不同容量的组合：
实施例1：单机箱组合容量：768路输入/32路输出的组合方法：
如图5所示，将16块主板B1-B16输入匹配和隔离电路分成二组，即主板B1、B3、B5、B7、B9、B11、B13、B15为一组，主板B2、B4、B6、B8、B10、B12、B14、B16一组；将每一组的96根信号输入线IN1…IN96连接起来，即形成IN96×8＝IN768路输入；然后将两组输出端OUT1…OUT16相加即为输出端OUT32路输出；
实施例2：单机箱组合容量：384路输入/64路输出的组合方法：
如图6所示，将16块主板B1-B16输入匹配和隔离电路分成四组，即主板B1、B2、B3、B4；主板B5、B6、B7、B8；主板B9、B10、B11、B12和主板B13、B14、B15、B16四组，将每一组的96根信号输入线IN1…IN96连接起来，即形成IN96×4＝IN384路输入，然后将四组输出端OUT1…OUT16相加即为输出端OUT64路输出；
如果512路输入/64路输出只要二台机箱组合即可。
由于本机设计了一块输入信号端口的连接板，是按32路输出方式设计的，若要求64路以上的输出容量，只要将相邻的端口连接线加以连接即可，由于主板B是插入式，如需要小容量，只要少插入几块主板即可。
Claims (1)
1.一种单机箱大容量视频矩阵控制器的组合方法，其特征在于，将输入电路，输出电路，控制电路和总线板设计在同一块线路板上，在标准19”宽，高8U的机箱内设定16块这样的板，再增加一块信号输入端口连接板，只要改变每块板输入端口和输出端口之间串联或并联的连接方式，即可达到各种单机容量，其方法为：
第一步.制作16块相同的主板B1-B16，每一块主板B由96根信号输入线IN1…IN96按列顺序排列，将16根信号输出线OUT1…OUT16按行顺序排列，在每一行OUT和每一列IN的交叉处，连接一只结点开关M，控制结点开关M“开启”和“闭合”；
第二步.将16块相同的主板B1-B16依次插入输入信号端口连接板(8)的插座，16块输入匹配隔离板(7)分别依次插入输入信号端口连接板(8)背面的插座，与主板B1-B16一一对应连接，CPU控制主板(9)插在输入信号端口连接板(8)端头，分别与16块相同的主板B1-B16连接，即为组装好的视频矩阵控制器；
第三步.然后将步骤2组装好的视频矩阵控制器放入标准19”宽、高8U的机箱内；
第四步.只要将主板B1-B16分组，将每一组的信号输入线IN1…IN96和输出线OUT1…OUT16按需要的容量进行串联连接和并联连接，即可达到不同单机容量：
a.单机箱组合容量：768路输入/32路输出的组合方法：
将16块主板B1-B16输入匹配和隔离电路分成二组，即主板B1、B3、B5、B7、B9、B11、B13、B15为一组，主板B2、B4、B6、B8、B10、B12、B14、B16一组；将每一组的96根信号输入线IN1…IN96连接起来，即形成IN96×8＝IN768路输入；然后将两组输出端OUT1…OUT16相加即为OUT32路输出；
b.单机箱组合容量：384路输入/64路输出的组合方法：
将16块主板B1-B16输入匹配和隔离电路分成四组，即主板B1、B2、B3；B4、主板B5、B6、B7、B8；主板B9、B10、B11、B12和主板B13、B14、B15、B16四组，将每一组的96根信号输入线IN1…IN96连接起来，即形成IN96×4＝IN384路输入，然后将四组输出端OUT1…OUT16相加即为OUT64路输出；
c.1536路信号输入/16路信号输出的组合方法：
将16块主板B1-B16输入匹配和隔离电路分成一组，将每一组的96根信号输入线IN1…IN96连接起来，即形成IN96×16＝IN1536路输入，然后输出端OUT1…OUT16连接即为OUT16路输出；
d.192路信号输入/128路信号输出的组合方法：
将2块主板B1-B2的96根信号输入线IN1…IN96连接起来，即形成IN96×2＝IN192路输入，然后将8块主板B1-B8输出端OUT1…OUT16连接即为OUT16×8＝OUT128路输出；
e.96路信号输入/256路信号输出的组合方法：
将1块主板B1的96根信号输入线IN1…IN96连接起来，即形成IN96路输入，然后将16块主板B1-B16输出端OUT1…OUT16连接即为OUT16×16＝OUT256路输出。
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