Матричные коммутаторы

Показ всех 4 элементов

FAQ: матричный коммутатор для видеостены.

Матричные коммутаторы (видеокоммутаторы, KVM-переключатели видеосигналов) – бюджетная замена контроллеров видеостен. Разберемся в плюсах и ограничениях, проанализируем конкретные технологии.

Раньше KVM делали механическими. Можно было, щелкнув тумблером, выдать на монитор изображение с первой или второй видеокамеры. В больших конструкциях такие 2×2 свитчеры монтировались параллельно.

Теперь масштабы выросли – до 4 × 4, 8 × 8, 16 × 16, 32 × 32 или даже больше. Флагманский промышленный образец – кроссплатформенный PureMedia™ PM-256X, установленный на крупнейшей суперъяхте.

Matrix switchers управляются по IP (IP-KVM), синхронизируют частоту кадров, плавно переключают в режиме реального времени. Но главное – «научились» создавать видеостены.

Зачем?

Да, профессиональные видеопанели интегрируются в полиэкран за счет «вшитых» видеопроцессоров. Подключаете последовательно, настраиваете каждой место в конфигурации – отображается слитная картинка.

Два недостатка:

Единственный источник сигнала и нельзя разграничить поверхность видеостены.

Нивелируется базовое преимущество LCD-технологии: четкость. 2×2 из 4 HD (1920×1080px) – это 3840 пикселей по горизонтали и 2160 по вертикали, что соответствует UltraHD 4K. Но в режиме гирляндного соединения («Daisy Chain») поддерживается только HD качество.

Матричные коммутаторы решают эти проблемы: работают с множественными источниками и одновременно выводят видео на сегменты составного экрана с сохранением первоначального качества.

Аппаратная архитектура.

Матричные коммутаторы для видеостен:

  • разбирают входные сигналы и создают бесшовную картинку, отправляя сегменты на нужные видеопанели (с учетом компенсации толщины рамок, чтобы не было визуальных «разрывов»);
  • делят рабочий стол видеостены на отдельные блоки в нескольких конфигурациях.

Кроме коммутации – масса функций: масштабирование, предварительный обмен кодами HDCP для «бесшовности», преобразование формата видео с семплированием цветов, деэмбедирование аудио.

Строятся на программируемых FPGA, без центрального процессора.

Схема HDMI матричного коммутатора видеостены

Матричный коммутатор HDMI

 «Под капотом» нет ОС, 100% hardware.

Нужна расширяемая конфигурация – рассмотрите модульные решения, построенные на серверных шасси с платами расширения. Либо модели из немодульных линеек с динамическими портами, которые произвольно перенастраиваются во входные или выходные.

Отличия от HDMI свитча.

Традиционный switch – с 1 выходом: 8:1, 4:1, 2:1. Задача – вывести нужное на единственный дисплей. Коммерческие модели – автоматические, с несколькими типами входных разъемов, с Plug&Play и поддержкой аудиоформатов. Но логика прежняя, выход – один. Видеостену не сформировать.

Отличия от HDMI сплиттера.

Splitter отправляет одинаковое видео на все выходы: 1:2, 1:4, 1:8. Покажет матч на телевизорах в спорте-баре, но не «соберет» слитный экран.

Как работает бесшовная коммутация.

Бесшовный (seamless) – не о швах видеостены, а о непрерывности. При смене видеоисточника на 3-5 секунд отображается темный экран. Это не удобно для видеоконференций, когда меняется изображение текущего спикера.

Причины две:

  • во-первых, при переключении автоматически уточняются параметры видео (разрешение, развертка, пр.) для отображения;
  • во-вторых, идет обмен ключами HDCP  («High-Bandwith Digital Content Protection»), которыми шифруется HDMI-cигнал.

Seamless-коммутаторы соединяются с возможными источниками заранее и сохраняют данные в буфере. Преобразователи (масштабаторы или скалеры) установлены на каждом входе, подстройка идёт независимо, переключение мгновенное.

Коммутатор vs. контроллер.

Оба создают видеостену с разделением на сегменты.

Но для контроллера информационные окна  – произвольные, а коммутатор ограничен границами LCD-панелей.

Видеостена с матричным коммутатором
Видеостена с контроллером

Если сравнивать с программным контроллером, при меньшей гибкости плюс KVM – hardware-архитектура. Не может вирусов и зависаний, не страшно использовать в защищенных, государственных или военных комплексах.

А против аппаратного – однозначно проигрыш. Если не учитывать цену.

HDMI или DVI?

HDMI – новый стандарт. Удобен для инженеров, передаёт как видео, так и звук.

Кабели HDMI не длиннее 5 метров (DVI до 10), но никто не мешает использовать коммутацию с усилением, тогда расстояние до видеоисточника не ограничено.

Сравним видеопараметры:

Максимальное разрешение

Развертка при этом разрешении, ГЦ

DVI-D Single Link

1920×1200

60

DVI-D Dual Link

2560×1600

120

HDMI 2.0A, 2.0 B

3840×2160

60

HDMI 2.1

10240×4320

120

А теперь посмотрим спецификацию видеостен.

Характеристики входов:
DVI IN – 1920 × 1080@60 Hz;
HDMI IN – 3840 × 2160@60 Hz.

Теоретически HDMI выглядит лучше, тонкость в том, что видеостенные панели на рынке – HD (1920×1080). Поэтому пока DVI в видеостенах тоже имеет «право на жизнь». Но если смотреть в будущее, HDMI перспективнее.

Вопрос-ответ.

На что ещё обратить внимание при выборе?

Конфигурирование.

Насколько гибко перестраивается пространство видеостены. Хватает ли предустановленных пресетов, как их менять.

Администрирование.

Функционал пульта и кнопок управления. Поддержка RS-232. Эргономика Web-интерфейса. Управление через сеть (Ethernet).

Отказоустойчивость.

Допустимые температура и влажность. Опция восстановления при сбоях.
Горячая замена плат (для модульных конструкций).

Бренды в России.

Сбалансированные по цене – Aten, Kramer, PureLink (PureTools, PureMedia), Digis, Gefen.
Без оглядки на бюджет – Crestron, Extron.

Мы видели матричные коммутаторы видеосигналов дешевле.

Модели с разъемами HDMI по 15-20 тысяч рублей:

  • это бытовые сборки;
  • без seamless-технологии;
  • без построения видеостен с компенсацией межпанельного шва.
Сколько стоит модульный матричный коммутатор.

Цена такого «трансформера» зависит от шасси, количества и типа приемных/выводных плат. Звоните, проконсультируем и детально рассчитаем.

SDI, VGA, компонентные разъемы (RGBHV), SDI, HDBaseT, оптика.

Половина устарела, другие еще не стали массовым. В стандартных линейках доступны HDMI и DVI, для остального будем подбирать платы в модульную конструкцию.

Как обрабатывается аудио?

Задача стандартная, поскольку панели для видеостен не снабжены аудиосистемой (исключение – Philips). Коммутаторы PRO-уровня содержат деэмбеддеры для извлечения аудио из HDMI-потока через MiniJack или S/PDIF.

Как работает «бесподрывный» матричный коммутатор?

Сложности перевода. См. «бесшовный».

Как сделать «картинку в картинке»?

В пресете матричного коммутатора назначить для одной (или группы) панелей видеостены отдельный источник сигнала.

Проектные цены.

Матричные коммутаторы для видеостен – коммерческое оборудование, для них предусмотрены проектные спецусловия. Чтобы определить цену в проект, потребуется информация о конечном покупателе, предполагаемых дате и месте установки.

Остались вопросы? будем рады проконсультировать!