從事廣播電視技術(shù)的人都知道，電視播出總控系統(tǒng)是電視播出系統(tǒng)的心臟，是節(jié)目錄制信號(hào)、播出信號(hào)等各類信號(hào)匯集的樞紐。而總控矩陣調(diào)度系統(tǒng)又是總控系統(tǒng)的核心，是連接播出總控機(jī)房和臺(tái)內(nèi)各個(gè)演播室以及通過衛(wèi)星、光纖、微波傳輸?shù)韧鈦硇盘?hào)的橋梁。因此，電視信號(hào)矩陣如何設(shè)計(jì)布局，應(yīng)用的如何，將直接關(guān)系到整個(gè)總控系統(tǒng)的使用是否方便，是否具有安全可靠的保障，甚至可以反映出一個(gè)電視臺(tái)總控系統(tǒng)的技術(shù)水平。

    一 電視信號(hào)矩陣的分類

    電視信號(hào)矩陣可分為模擬復(fù)合視音頻矩陣和數(shù)字視頻矩陣兩大類。復(fù)合視頻（Composite-Video）具備良好的穩(wěn)定性、兼容性和通用性，對(duì)器材和傳輸線纜的要求標(biāo)準(zhǔn)不高，信號(hào)源豐富。模擬復(fù)合視音頻矩陣的輸入輸出視頻信號(hào)均為復(fù)合視頻信號(hào)，音頻信號(hào)一般為平衡式模擬音頻信號(hào)，應(yīng)用于模擬電視系統(tǒng)。

    數(shù)字視頻（Digital-Video）矩陣的輸入輸出接口均為串行數(shù)字接口（SDI）。使用一根同軸電纜可以同時(shí)傳輸一路數(shù)字分量視頻信號(hào)，4聲道數(shù)字音頻信號(hào)。SDI數(shù)字信號(hào)具有視音頻信號(hào)質(zhì)量高和長(zhǎng)距離傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)，200米距離之內(nèi)不需外加任何硬件。廣泛應(yīng)用于目前的數(shù)字電視技術(shù)系統(tǒng)。

    常見的視頻信號(hào)矩陣按照輸入、輸出通道的不同，一般有 8×8、16×16、32×16、32×32、64×32、64×64、96×96、128×128等。常規(guī)的理解是乘號(hào)前面的數(shù)字代表輸入通道的多少，乘號(hào)后面的數(shù)字代表輸出通道的多少。設(shè)計(jì)一個(gè)視頻矩陣的基本原則，也是根據(jù)信號(hào)源和需要終端數(shù)量的多少，決定矩陣的通道數(shù)并預(yù)留一定的發(fā)展空間。

    此外，也可按矩陣的用途進(jìn)行分類。比如深圳臺(tái)總控系統(tǒng)矩陣就分為輸入矩陣、主控矩陣、播出矩陣、應(yīng)急切換矩陣等。不論矩陣如何分類，它們的控制方法都大致相同：前面板按鍵控制、分離式鍵盤控制、第三方（計(jì)算機(jī)）控制等。

    二 電視信號(hào)矩陣在總控系統(tǒng)中的應(yīng)用

    一個(gè)具有一定規(guī)模的電視臺(tái),其總控系統(tǒng)往往需要由 多個(gè)信號(hào)矩陣構(gòu)成。如何對(duì)矩陣進(jìn)行設(shè)計(jì)布局、功能安排，將對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的方便使用和安全保障起著至關(guān)重要的作用。下面以深圳臺(tái)總控矩陣系統(tǒng)為例談?wù)効偪仉娨曅盘?hào)矩陣的具體應(yīng)用。

    1. 總控電視信號(hào)矩陣的總體布局

    深圳電視臺(tái)總控矩陣系統(tǒng)主要由64×64輸入矩陣、128×96主控矩陣和64×64播出矩陣構(gòu)成。其構(gòu)成布局圖如圖1所示。

    輸入矩陣、主控矩陣、播出矩陣同為L(zhǎng)eitch數(shù)字矩陣。該矩陣輸入輸出均為SDI數(shù)字信號(hào).每個(gè)矩陣各有一個(gè)技監(jiān)口(Tech.monitor)和一個(gè)輸出監(jiān)看口(Monitor Out)。技監(jiān)口可監(jiān)看每路輸入信號(hào),輸出監(jiān)看口可監(jiān)看每一路輸出信號(hào)。此矩陣采用雙電源，互相做熱備份，當(dāng)其中任一組電源發(fā)生故障時(shí)，另一組電源能自動(dòng)負(fù)擔(dān)矩陣的全部功率，無需人工倒換。矩陣除主控面板外,還可安裝若干個(gè)控制某一出口信號(hào)輸出的分控面板,并可通過接駁控制計(jì)算機(jī)的串口，接受來自計(jì)算機(jī)的切換命令，非常便于操作。

    2. 輸入矩陣

    輸入矩陣處于矩陣系統(tǒng)的前端，是臺(tái)外部信號(hào)，如衛(wèi)星、光纖、微波等外部信號(hào)接入總控系統(tǒng)的中介橋梁，主要起到外來信號(hào)接入及監(jiān)看、向外界傳輸節(jié)目、為本臺(tái)提供節(jié)目錄制源的作用。圖1中輸入矩陣的輸入信號(hào)除有衛(wèi)星接收信號(hào)、有線電視網(wǎng)機(jī)頂盒信號(hào)、其他電視基地的光纖和微波傳輸?shù)韧獠啃盘?hào)，同時(shí)還有8路主控矩陣輸出的信號(hào)，這樣可使輸入矩陣不僅可以調(diào)度外部信號(hào)，也可通過主控矩陣間接調(diào)度總控系統(tǒng)內(nèi)部信號(hào)。它的輸出信號(hào)主要用于與主控矩陣的連接、外部信號(hào)監(jiān)看、與其他外部電視基地的信號(hào)交流及節(jié)目錄制信號(hào)源等。輸入矩陣的所有輸入輸出信號(hào)不直接參與電視播出，故其所有信號(hào)不要求與主控系統(tǒng)同步。但其有8路輸出信號(hào)通過幀同步機(jī)輸入主控矩陣，這樣一來，輸入矩陣的所有信號(hào)即可通過主控矩陣參與總控系統(tǒng)內(nèi)信號(hào)交流，并可間接進(jìn)行播出。輸入矩陣除主控面板外，在節(jié)目錄制端還設(shè)有分控面板，這樣對(duì)錄制信號(hào)源的選擇是十分方便的。

    3. 主控矩陣

    主控矩陣是矩陣系統(tǒng)的中心。它的主要功能是擔(dān)負(fù)總控系統(tǒng)內(nèi)部、大樓各樓層演播廳與總控系統(tǒng)的信號(hào)交流，并在一定程度上起到輸入矩陣和播出矩陣的作用，增強(qiáng)了系統(tǒng)運(yùn)用的靈活性，強(qiáng)化了系統(tǒng)的安全性能。

    圖中深圳電視臺(tái)主控矩陣的輸入信號(hào)主要為8路經(jīng)禎同步機(jī)同步的輸入矩陣的輸出信號(hào),它可使輸入矩陣信號(hào)間接參與系統(tǒng)內(nèi)信號(hào)交流；7路經(jīng)禎同步機(jī)同步的衛(wèi)星信號(hào)和三個(gè)外部基地的各2路信號(hào)，可使外部信號(hào)不經(jīng)輸入矩陣直接在系統(tǒng)內(nèi)調(diào)度使用并播出，主控矩陣因此對(duì)輸入矩陣來說，起到一定的備份作用；還有20路各個(gè)演播廳的主備信號(hào)；12路播出錄像機(jī)信號(hào)；20路各頻道播出服務(wù)器主備信號(hào)和20路各頻道播出的上鍵信號(hào)和未經(jīng)上鍵的干凈信號(hào)等?？梢钥闯?，主控矩陣輸入信號(hào)基本上涵蓋了系統(tǒng)內(nèi)的所有信號(hào)及系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)常需要的部分外部信號(hào)。主控矩陣所有輸入信號(hào)都經(jīng)系統(tǒng)同步，可以直接調(diào)往各頻道參與播出。

    主控矩陣的輸出信號(hào)有8路輸出到輸入矩陣，可以滿足輸入矩陣對(duì)系統(tǒng)內(nèi)信號(hào)的需求；8路輸出到監(jiān)看屏幕，可以對(duì)正在播出或即將播出以及需要監(jiān)視的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)看；12路輸出信號(hào)送往各外部電視基地；9路輸出信號(hào)送到各個(gè)播出頻道用于播出，同時(shí)可以起到播出矩陣的備份作用；有10路輸出信號(hào)與播出矩陣連接，這樣可以擴(kuò)展播出矩陣的輸入信號(hào)源；25路輸出信號(hào)用于與各個(gè)演播廳的信號(hào)交流；還有3路輸出作為播出服務(wù)器的上載信號(hào)源等。主控矩陣有主控面板，在上載端有控制選擇上載信號(hào)的分控面板，還有多個(gè)設(shè)在其他樓層需要監(jiān)看系統(tǒng)信號(hào)的地方，控制某一出口信號(hào)的分控面板。

    4. 播出矩陣

    播出矩陣，顧名思義就是為播出服務(wù)的矩陣。它的輸入信號(hào)主要包括有衛(wèi)星信號(hào)、各個(gè)演播廳信號(hào)、播出錄像機(jī)信號(hào)、主控矩陣的輸出信號(hào)、延時(shí)播出信號(hào)、字幕機(jī)信號(hào)以及時(shí)鐘、測(cè)試卡等信號(hào)。所有這些信號(hào)都是播出的常用信號(hào)，其中主控矩陣的輸出信號(hào)起到擴(kuò)展播出信號(hào)源的作用。播出矩陣為每個(gè)播出頻道切換臺(tái)提供3路播出信號(hào)，即深圳電視臺(tái)10個(gè)播出頻道共30路信號(hào)；為4臺(tái)延時(shí)器各提供一路主信號(hào)源和一路備信號(hào)源, 備信號(hào)和經(jīng)延時(shí)的主信號(hào)同時(shí)送到一個(gè)2×1開關(guān)（2×1開關(guān)起到應(yīng)急切換作用），再送往各個(gè)播出頻道播出和環(huán)回播出矩陣，用于其他用途。播出矩陣還有4路輸出到主控矩陣，用于系統(tǒng)內(nèi)信號(hào)交流。

    三 輔助矩陣在總控系統(tǒng)的應(yīng)用

    在電視總控系統(tǒng)中，還有一些小型輔助矩陣。輔助矩陣的規(guī)模通常比較小，如32×32、32×16、16×2、16×4等。輔助矩陣主要有兩方面的作用：一是為主要設(shè)備起擴(kuò)展信號(hào)源的作用，二是為播出起到備份切換臺(tái)的作用。

    深圳電視臺(tái)總控衛(wèi)星接收機(jī)前32X32的 L波段矩陣，就是起擴(kuò)展信號(hào)源作用的小型輔助矩陣。深圳電視臺(tái)總控有15臺(tái)衛(wèi)星接收機(jī)，而衛(wèi)星接收信號(hào)有26路，通過L波段矩陣可使每一臺(tái)接收機(jī)的接收選擇信號(hào)擴(kuò)展到26路。

    深圳電視臺(tái)播出切換臺(tái)的備份矩陣為16×2的小型矩陣。所有播出信號(hào)通過視分同時(shí)送到主切換臺(tái)和備份矩陣，主備兩路信號(hào)通過一個(gè)2×1選擇開關(guān)進(jìn)入播出通道。當(dāng)主切換臺(tái)發(fā)生故障，可切換2×1開關(guān)選擇備份矩陣播出。主切換臺(tái)和備份矩陣的播出口由同一電腦同步控制，因此它們的輸出信號(hào)是同步切換的。所以只要2×1開關(guān)倒換及時(shí)，是不會(huì)影響播出的。備份矩陣的另一路輸出，可以用來預(yù)監(jiān)播出信號(hào)，如圖2所示。

     四 小結(jié)

    從以上分析可以看出，深圳電視臺(tái)總控矩陣系統(tǒng)是一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)，你中有我，我中有你。主控矩陣是矩陣系統(tǒng)的中心，同時(shí)又可作為輸入矩陣和播出矩陣的備份。當(dāng)任何矩陣發(fā)生故障，對(duì)系統(tǒng)的影響都很小，系統(tǒng)仍可基本正常運(yùn)行。因此，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好處是使用靈活，安全有保障。

    摘自《現(xiàn)代電視技術(shù)》