数字视频矩阵

  基于DS-4000HC和DS-4000MD的数字视频矩阵

   视频输入源

1、通过摄像机输入的模拟视频信号。

2、通过网络获取的实时视频流。这里的网络实时流可以来自PCDVR（DS-4000H/HC）、DS-8000系列嵌入式网络硬盘录像机、DS-6000系列视频服务器等通过网络发送的H.264码流。

3、通过本地硬盘的视频文件，由DS-4000MD解码以后的视频信号。这里的本地文件可以是本地的录像文件，也可以是通过网络下载到本地的录像文件。

矩阵切换与视频输出

            1、支持视频切换及音频切换。

            2、每路视频输出都支持画面分割及画中画功能，每个窗口的位置动态可调。

            3、可以把所有类型的任意一个视频输入源切换输出到任意一路中的任意一个窗口进行显示。

            4、切换输出的视频支持4CIF、DCIF、2CIF、CIF、QCIF等分辨率。

            5、支持多路音频切换输出，每块MD卡支持1路音频预览输出。

 数字视频矩阵方案优势与特点

              1) 成本优势：只需一台PC和DS-4000MD即可组成一个小型的视频矩阵系统。如果增加DS-4000HC，则可以将视频矩阵和DVR合二为一，降低设备成本，安装、调试方便，集成度高、稳定型强，后期维护成本低。

              2) 性能优势：

              a) 功能强大、配置灵活：所有的功能都基于PC平台，由用户任意设定。

               单独使用DS-4000MD卡（基于网络或文件）即可组成简单的硬件解码平台，或者组成多路解码（最高64路）＋矩阵输出系统。

               使用DS-4000MD和DS-4000HC，即可以构成DVR＋视频矩阵系统。

               可以将上述2种模式混合使用，即：本地实时录像＋硬件解码＋视频矩阵，3大功能可以任意组合使用。

              b) 使用简单：所有的操作都可以在PC平台实现，完全由用户的应用程序控制。

              c) 集成度高、稳定性强：全新的硬件设计使系统的功耗大幅降低，从而提高稳定性。

              3) 图像处理功能强大，丰富的图像处理功能是模拟矩阵无可比拟的。

              a) 矩阵输出的分辨率为4CIF，图像质量能够得到保证。

              b) 具备丰富的图像处理功能：自定义画面分割方式、画中画、自定义图像显示、OSD、LOGO等。

              c) 图像切换速度快，显示流畅，切换过程严格同步，无丢帧，无错位。

              d) 所见即所得，矩阵输出的内容和录像的内容完全一致。

              4) 二次开发方便、快捷：

              a) 在同一个SDK内支持H卡、HC卡及新的MD卡，支持H卡、HC卡、MD卡混插。

              b) SDK兼容，简化用户的开发、移植过程。

              c) 提供DEMO程序及源码，加快客户的开发速度。

 应用举例

64路DVR系统和64×4实时视频矩阵

由DS-4000HC构成64路DVR系统，这和目前的板卡方案完全相同，另外增加了2块DS-4002MD完成4路模拟输出，实现视频矩阵功能。

网络矩阵

可组成64路解码系统，同时支持32路模拟视频输出，通过不同的画面分割，可以组成各种灵活的视频输出方案。

网络远端可以采用海康威视的H卡、HC卡构成的PC-DVR，也可以采用海康威视的嵌入式DVRDVS。

数字视频矩阵的更多说明

一、视频通道的定义

由海康威视板卡组成的系统结构分为3层：板卡、DSP和通道。

              1) 板卡：板卡是海康威视基本的产品单位。板卡类型不同，所包含的DSP个数与通道个数也不同。

              2) DSP：系统的大部分功能都是由DSP实现的。1个DSP内部可能包含多个通道，所有的通道共享该DSP的资源。DSP对用户来说是透明的，系统的绝大多数功能都是以通道为单位实现的，应用程序可以不必考虑DSP的存在。

              3) 通道：通道是系统功能的实现单元。用户实现的绝大部分功能都是以通道为单位实现的，SDK中的绝大部分API的控制对象也是通道。目前由HC、MD卡组成的系统中共包含3种通道类型：

              a) 编码通道：实现实时录像、本地预览等功能。

              b) 解码通道：实现实时回放、文件回放等功能。

              c) 显示通道：实现视频模拟输出功能。显示通道是随着MD卡的推出而提出的通道类型，是实现视频矩阵功能和多窗口输出功能的核心。

板卡DSP通道对应关系

二、视频矩阵对窗口大小的要求

所有的窗口在水平方向（x，w）需要按16对齐，垂直方向（y，h）按8对齐。同时，如果显示的窗口大小和图像源的大小不等时，需要满足一定的缩放比例，才能正确显示，否则会出现图像错位、甚至无法显示图像。

对于HC卡的实时采集图像：原始图像大小为704×576（PAL）或704×480（NTSC）。

对于MD卡的解码图像：原始图像大小为图像实际的分辨率。

目前支持的缩放比例：

              1) 水平

              a) 放大：4/3、2、4

              b) 缩小：3/4、2/3、1/3、1/2、1/4、1/8

              2) 垂直

              a) 放大：3/2、2、4

              b) 缩小：3/4、2/3、1/3、1/2、1/4、1/8(只对HC卡有效)

        ※ 放大系数4/3（水平）、3/2(垂直）适合DCIF→4CIF的放大显示

        ※ 缩小系数2/3（水平）、3/4(垂直）适合DCIF→CIF的缩小显示

三、总线带宽对矩阵输出的限制

视频矩阵所能达到的上限会受到总线带宽的限制：

目前PCI 2.2总线的理论带宽为266MByte/s（66MHz×32bit/8）,每一路矩阵输出所占的带宽为704*576*25 *1.5=15M Bytes/s，8路视频输出就是120M Bytes/s，已经接近上限的50%，而PCI的实际工作带宽要小于266M，还要考虑系统中其它因素对带宽的影响，比如网络、硬盘等，如果在总线带宽上受到了限制，会影响矩阵输出的效果，产生图像抖动、丢帧等现象。

在显卡上的图像显示（编码图像的实时预览和解码图像的回放）也会给矩阵的性能带来很大影响，在HC卡和MD构成的矩阵中，图像数据在HC卡→MD卡或MD卡→MD卡之间会以很高效的方式传输，然而当在显卡上显示时，由于受到显卡性能的限制，数据传输的效率会显著降低，也间接的影响了矩阵的性能。因此，在矩阵系统中，建议只把显示器作为一个控制平台，在矩阵输出时，停掉显示器上的图像显示，这样会大大提高矩阵的性能。

如果HC卡或MD卡在进行矩阵输出的同时，还在进行比较复杂的编解码工作，或者向矩阵输出图像的路数和分辨率过高，也可能会造成矩阵输出的丢帧，比如：让一块HC卡的4路同时做4CIF的矩阵输出，或者进行4CIF等高分辨率或复杂图像的编码。此时，建议将类似这些复杂的工作分散到多块板卡上执行，尽量使系统中各个板卡的工作量保持平衡。

虽然MD卡的解码图像可以输出到任意的MD卡上显示，但还是建议：在可能的情况下，尽量优先考虑将MD卡的解码图像向当前的MD卡输出（此时可以使用SetDecoderVideoOutput，而不是SetDecoderVideoExtOutput），由于此时只是在MD卡内部进行图像显示，即可以提高回放的效率和流程性，也避免了对总线带宽的占用。

四、MD卡支持的几种典型的画面分割方式

下图是几种常见的画面分割方式：

　　对于窗口的划分，只要符合对窗口大小的要求，用户可以任意分割，上图中列举的只是最简单的几种情况。

在用MD卡进行4路回放时，其2路视频输出通道的分配可以参考上图中的第5种情况：用1路视频输出做4画面分割，同时显示4路回放图像；用另1路做全屏输出，只显示比较重要的图像或者分辨率高的图像。

任何画面分割方式都可以叠加画中画窗口，只要在4CIF的范围内，都可以任意移动。