以太网联网矩阵应用介绍　

众所周知，一台独立的电脑只能利用其本身的有限资源，而一旦和其它的电脑相连，或是直接与以太网相连就能获得无限多的资源，发挥比原来多几倍的功能。

同样在闭路电视监控领域，能够实现相互调用视频的联网矩阵的应用也逐渐普遍起来，而深圳市洛泰克光电科技有限公司推出的一系列以太网联网矩阵，又以其方便的联网方式受到越来越多的重视。

下面就对美国洛泰克光电技术有限公司司的以太网矩阵作一番简单的介绍。

一、以太网联网的构成。

组成以太网联网 CCTV 系统时，每台矩阵上有一个以太网口，用于接入以太网，每台矩阵都须分配有各自的 IP 地址，用来相互区分和控制。每台矩阵都能对自己本地摄像机图像进行任意调用和切换，并能对本地的快球或解码器进行控制。联网后如果需要，通过相应的设置，任意矩阵都能对网内远程矩阵的图像进行调用，并能控制远程矩阵上的快球或解码器，操作起来就像是对本地矩阵一样。

NTKAI 以太网联网系统的类型大致可分为三种：

单向网络连接、双向网络连接和混合网络连接。

单向网络连接

单向网络矩阵系统中通常有一台矩阵作为中心矩阵，其它矩阵都是它的下级矩阵。中心矩阵可以调用下级矩阵的图像，控制下级矩阵的解码器、快球动作，下级矩阵之间不能相互控制，更不能够控制中心矩阵。这种联网方式比较常用，如高速公路、公安系统、存在多级级别的智能监控系统等。

下面是一个典型的单向网络连接的连线图。 

说明：

1 ．在一个如上图的 V2030 网络中，站点（ Site ）指的是单个 V2030 及与其直接相连的其他设备。

2 ．两个或更多站点间的单向网络要求两个站点间至少连接一个视频电缆。远程联网的可以使用光端机或者选用具有网络视频功能（ V2040-VIP ）的矩阵。在这个联网系统中，两个下级站（ Remote Site ）点分别有四路视频输出至中心站点的视频输入端。

3 ． Remote Site ——将视频信号传送到其他站点的网络站点。

Local Site ——从其他站点接收视频信号的网络站点。

4 ．典型的点到点单向视频连接由各下级矩阵和中心矩阵间的一个或多个视频通道组成。使用的通道数取决于实际应用和要求。

注：安装视频电缆前，定义好网络中所有站点间需要的视频通道数。

· 定义好从每个源站点到接收站点的最大视频输入数，并在每个接收站点上为视频通道输入预留一个视频输入端口。

· 定义好从每个源站点到接收站点的最大视频通道输出数，并且在每个源站点上为每个视频通道输出预留出一个监视器输出端口。

双向网络连接和混合网络连接除了中心矩阵能控制下级矩阵以外，下级矩阵根据编程能实现互相控制，或者没有级别之分，全部矩阵都能互联互控，这里不再详述。

二、以太网联网和普通联网相比的优势

传统的联网矩阵系统多采用 RS-232 、 RS-422 及 RS-485 等通讯协议，现有的许多品牌的联网矩阵基本上也都采用这几种通信协议作为网络构架的基础。然而，这类网络的局限性在于数据传输速率低、传输距离有限、布线繁琐，而且由于各生产商都使用非标准协议，无法保证通用性。

显然，以太网相对于串口通讯网络是一种彻底的革新。以太网的优势在于，可以方便地接入现有网络、数据传输速率高、通用的通信协议，并且现有网络（局域网、广域网、城域网和因特网）使其传输距离不再受限。

下图是两种联网方式比较

以太网使安防系统集成达到了新的高度。使用老式的串口通信，网络非常笨重，需要许多接线和转接，如果网络庞大的话，需要很多通信连线，而且还时常无法通信。使用以太网，则网络扩展及通信都不受限制，只要一根网线就可以和网络内的任何一个点取得联系。以太网使得一定范围（局域网 / 广域网 / 城域网）内的设备可以互相通讯，不论跨越多少建筑，也不需要增加接线。以太网还为实现系统的简便控制和监视提供无限的可能性。而且，通过以太网，安防行业的多种应用已经并入 IT （信息技术）行业。

总结下来，相比传统联网构架，以太网联网的优势如下：

•  通信速率高，且性能稳定

•  传输距离不受限制

•  组网方便、灵活

•  网络扩展方便

•  便于系统集成

因此，通过以上的利弊分析，可以说，利用以太网来组建联网矩阵，也是一种趋势。

由于以太网联网优势明显，有部分 CCTV 厂商通过使用计算机来实现接入网络。首先，把矩阵通过 RS232 与计算机连接，计算机再接入以太网，在计算机上安装软件实现网络控制。这种软件联网方式由于使用多台计算机联网，稳定性能下降。

下图是联网方式说明：

三、视频解决方案

在一个联网的闭路电视监控系统里，如果矩阵之间的距离比较远，它们之间的视频信号不能通过视频电缆直接传输，就需要通过其它的方案来解决，通常的解决办法有两种：

（ 1 ） 通过光端机来传输视频。此种方案的优点在于视频信号清晰，实时性好，抗干扰

能力强，图像路数不受限制。缺点是，得另外敷设光缆，在传输距离很长时受到限制。

（ 2 ） 通过网络来传输视频。具体做法是把模拟视频信号压缩成数字信号之后传送至网

上，再在需要处把数字信号重新转变成模拟信号。优点是实现简单，不需单独敷设线路。

但也有很大的缺点，比如它的画面质量受网络带宽影响非常大，图像有延时，其程度随

所用设备及网络状况的不同而有比较明显的差异。而且一旦图像数量增加，大量占用的

网络资源有可能对现有网络的正常运行造成影响。

以上这两种方案，各有其拥护者，在实际应用时，可以根据现场的实际情况（是否已有光纤，布线难度，网络情况等等）以及对系统的具体要求来作相应的选择。

四、典型案例分析

1 、美国国土安全部的一个主要港口的大型 CCTV 系统。

要求：

（ 1 ）七台矩阵之间相互联网，联网控制信号通过以太网上传输。

将来要求增加到 12 台矩阵联网。

（ 2 ）总控制室能够调用任何远端控制室的图像，并且能够控制远端的云台、快球。

（ 3 ）远程图像通过光端机传输进入矩阵，联网视频信号也通过光端机传输

（ 4 ） 远端控制室的报警信号通过以太网传给主控室 , 主控室的矩阵实现相应的图像联动切换。报警总数最大要求 3072 路，并且报警多级响应。

（ 5 ）系统集成门禁系统。

系统构成图如下：

说明：

七台 2040 矩阵通过以太网联网（图中画出五台），组成一个严谨的单向网络系统。最下面的一台 V2040 是系统的中心矩阵，其它六处远程控制室的下级矩阵的输出图像都通过 N3848 光端机传输至中心矩阵。由此，中心的监控人员可以通过中心矩阵调用任意一处远程控制室的图像，并对远程控制室的任一云台进行控制。 N3631 为多模单路视频 + 反向数据光端机， N3848 为单模 8 路视频光端机。

2 、京福高速江西段（温 ~ 沙公路）联网 CCTV 系统

方案实现原理：

我们通过光纤收发器建立一个覆盖临川分中心、临川管理所、南城管理所和黎川管理所。在临川中心安装视频矩阵，天网控制软件，通过网络控制三个管理过的矩阵及云台。从结构上来看，临川分中心为一级矩阵控制，三个管理所安装以太网接口矩阵为二级系统，收费站为三级系统。视频通过光端机或视频电缆上传，控制码下达通过网络实现，报警信息通过矩阵联网共享。各监控中心通过光纤收发器建立专用的监控系统网络。

最终实现结果是：临川分中心能调用下属三个管理所和收费站的图像和控制云台，各管理所只能监控本管理所的图像和下属收费站的图像。由于本系统视频传输使用视频光端机传输，全部均为实时无压缩的，控制部分使用专用的监控矩阵网络，稳定性得到保障。