高清混合矩阵的切换时间问题

佚名 2017-08-08

    经常听到用户的反映:在使用矩阵的过程中,明明矩阵参数中标的是支持快速切换的,但是为何操作起来,比模拟RGB矩阵还要慢,有办法加快切换的时间吗? 带着这个疑问,我们下面就一起来探讨一下高清混合矩阵的切换时间问题。

    在矩阵的操作过程中,一般会接触到两个时间概念:显示屏的黑屏时间以及矩阵切换时间

    显示屏的黑屏时间:表示从上一次显示屏内容消失(黑屏),到画面在显示屏上重新显示新通道的视频内容这一段时间,记为T。

    矩阵切换时间:一般说的矩阵切换时间是按下面板切换执行键(Enter键),或者控制设备发出输入切换指令这个动作,到矩阵完成核心切换,并从核心输出新的视频信号的时间,记为t1。

高清混合矩阵的切换时间问题

黑屏时间轴图

    在高清混合矩阵的使用过程中,我们会发现高清混合矩阵切换时间会慢于早期单纯模拟矩阵切换时间。这种现象的发生的原因是什么呢?

    1、高清混合矩阵内部对数字信号的缓冲和处理需要增加额外切换延时t2。

    HDMI/DVI等数字信号是经过加密的信号。在视频信号输入后,矩阵要对其进行解密处理,同样在信号输出时,矩阵需要对其进行再次加密处理。这个解密和加密的过程,都需要缓冲数据,因此会引起一定的延时。输入端的缓冲延时,不会引起切换操作对时间需求的变化,输出缓冲延时则会导致切换操作需要增加额外的时间。因为,每完成一次切换操作,输出的缓冲内容都要全部清空,然后重新缓冲。所以,这个会导致切换过程延时。在一些特定场合,可以将矩阵输出强制关闭再次加密的过程,可以达到加速切换速度的要求。

    2、显示设备和矩阵输出接口间的握手操作需要增加额外的切换延时t3。

    在矩阵完成切换后,显示设备并不会立即显示数字内容的,而是需要重新和矩阵输出口进行一次"握手"操作,确定解密的密钥,然后显示屏才能完成解密操作。而在误码率比较高的环境,这样的"握手"操作(输出口和显示设备双方不停的对口令的操作)将会变得特别漫长,有超过15秒以上的。特别是在必须支持数字内容保护的HDCP和EDID协议的应用环境下,这种"握手"没有成功的过程时有发生。而我们必须明白,对矩阵来说,那个"握手"过程,不算在切换时间里面的,但要算到黑屏时间里面去。因为"握手"过程,是在矩阵完成"切换"这个动作后,才开始执行的。

    3、另外,"握手"处理还涉及到显示屏的处理器能力。做显示屏的处理器比较强的厂家,他们做的显示屏黑屏时间就会非常短。而做显示屏的处理器不是那么强的厂家,他们做的显示屏黑屏时间就会显著变长。

    4、 显示屏兼容能力的影响带来了延时t4。显示屏不同,需要完成重新显示的时间就会不同,即黑屏时间不同。由于显示屏的兼容性不同,对信号的容错量不同,在信号质量因长距离传输产生上升下降沿变缓、脉冲HOLD时间缩短的情况时会使显示屏无法顺利完成"握手"。而必须完成"握手"后才能在显示屏上重新显示图像。

    5、在信号传输的链路中,新增加的传输设备引入一小段的延时t5。输出接外围传输器,因为增加了信号传输环节,会进一步延长黑屏时间。而应用外围的传输器可在保证信号质量的前提下增加信号的传输距离,仍然是现在长距离传输高清信号最常用的方法。用户可根据情况选择长距离高清信号传送方案。

    因为传统模拟矩阵,只需要切换时间t1,即只是相当于直接切换一个开关,所以会明显快很多。

    这里,我们可看到:大幅缩短"握手"时间(2-15秒),才是缩短黑屏时间的关键,而目前矩阵的切换时间,已达到毫秒级(千分之一秒),已经接近完美。所以用户在选购产品时,除了应选用内置处理器比较强的厂家的产品来组建数字系统外,另外,对显示器、线材、线材长度等等的选择都要有较高的要求。

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