编者语：数字技术的普及堪称现代信息领域最大的一次技术革命，这场革命的浪潮在二十世纪末的最后几年迅速席卷全球。所到之处，不仅改变了人类的生产方式、生活方式、思维方式，更改变了人类的信息传播方式。
数字电视时代的到来，对中国广电而言，是一次全方位的考验，发展数字电视是大势所趋，数字化的方向和广电产业的发展方向是吻合的。
随着国内数字有线电视系统的进一步改造，高质量节目源的进一步增多，有线电视将迎来一个崭新的、真正意义上的数字时代，而数字矩阵因其在各个音视频信号系统中所起的信号交换和调度中心的重要的枢纽作用，已经成为电视中心实现节目共享的主要设备。尤其是大规模数字矩阵，将在不断完善与发展的数字有线电视系统中发挥不可替代的重要作用，迎来更加广阔的应用空间。
【摘要】 随着数字处理技术、存储技术、传输技术等新技术的发展，数字化设备正进一步向小型化和智能化方向发展。数字有线电视的迅猛发展，使得节目源越来越多，大量的节目源需要一个统一的调度，数字矩阵就像电信局的程控交换机一样，在各个音视频信号系统中起着信号交换和调度中心的重要的枢纽作用，其在信号调度、技监、应急等方面已经得到广泛的应用，成为电视中心实现资源共享的主要设备。
目前，已经投入使用或者正在筹建的DVB项目中，前端设备，尤其是核心设备的备份多采用备机形式，需要手工操作更换，无法做到无缝切换，影响业务的开展。信号调度、应急切换、备份、监看等问题，已经成为了一个迫切需要解决的问题。因此，以大规模数字矩阵为核心的前端总控系统就显得极为重要。
由于中国的广播电视事业实行台网分开，即电视台的节目制作和无线信号的播出与有线电视网络分开，有线电视网络独立运行，不进行节目的制作，只负责节目的传输，使得所有的节目通过有线电视网络进行传输，最终送到有线电视用户。这样，有线电视的前端系统中的信号源以几何速率增长，目前全国所有的城市电视用户基本上都是通过有线电视收看电视节目的。
随着数字电视的发展，全国各地陆续建立的付费数字频道已经有34套，按照广电总局的要求，所有副省级市以上的电视台都可以自办数字频道，再加上中央电视台计划自办30套节目，付费数字频道的总数很快会达到100套左右，迅速超过传统的电视节目数量。
对于有线电视网络，传统的电视节目还要在数字频道播出的同时继续传输，那么有线电视网络的节目总数就可能接近200套，而如此大量的节目必须要进行监看和检测，除了对信号码流的加解复用和编解码外，迫切需要大型数字矩阵系统对节目进行调度、监看、检测、应急，特别是兼容多种码流、多格式的数字矩阵即将成为最重要的实现手段和环节。
在数字有线电视前端，数字矩阵主要应用在以下几个方面：
1.信号调度
（1）由于数字电视的不断发展，数字有线电视的节目源众多，并且不断增加，使得信号源，即卫星信号、SDH、本地节目的设备（接收机、适配器、服务器、编码器等）、通道、内容以及信号的顺序有可能经常变更，加上VOD、NVOD业务的逐渐开通及自办节目的增加，导致复用器的复用节目有可能经常变化。
如果把复用器的输入全部连接到总控矩阵的输出端口，这样就可以随时把新增加的节目或者需要更改的节目切换到不同的复用器，经过复用器的解析、重新打包后输出。
对于独立加扰、或者加EPG、PID的信号，要对复用器的输入端口流出余量。
（2）复用器等设备的变化，包括设备增加，需要复用的信号的变化，均需要矩阵的切换才能实现，只要把新增的复用器接到矩阵的输出端口。
（3）对于多节目流的信号，要将其同时输出到多台复用器进行解析和打包，可以通过矩阵将这一路信号同时切换输出到多台相应的复用器的输入，无需使用ASI分配器，减少了输入输出环节，增强了可靠性。
（4）上传、下传信号的改变也需要矩阵的切换来实现。自办节目上传进行节目审看，下传至各县市区的节目也可能随着时间或政策的变化而改变，由于复用器都与总控矩阵相连接，只要把不同的信号源通过矩阵切换至相应的复用器即可解决。
2.技监
技监主要针对节目源的内容和质量两方面来进行监测。
（1）内容监测
由于节目源很多，必须对每个节目源进行监看，以防止播出违法或者违规的信号，特别是近两年非法信号在各地不断造成非法侵入，使得安全播出成为广播电视的重中之重。
节目监看包括视频前端信号的审看和光纤网络内传输的光信号的监看。
视频信号的监看：就是指在信号在进入调制器和混合器进行调制、混合之前必须对每路信号进行监看，通过矩阵输出并分配后，进入视频电视墙监看，发现问题马上使用矩阵切换进行应急处理；网络信号的监看：模仿有线电视用户对网络信号进行监看，一旦出现非法信号侵入立即报警并采取应急措施。
（2）质量监测
众多的信号进入系统，不但要保证信号安全可靠地传输，更要求信号能够高质量地、不受损失地传送出去。
特别是数字信号的传输与模拟信号传输有很大差别，传统的模拟信号传输即使信号质量有所降低，其最终收看的效果也只是清晰度的降低，或者信号的图像或声音不够稳定。数字信号的传输则提出了更高的要求，如果信号的质量也就是通道指标受损失，那么信号的误码率就会提高，当信号的误码率达到一定的程度，图像就会出现马赛克，当误码率超过了标准，图像就会彻底消失，后果就会变得很严重。
这么多的信号不可能配备很多套测试仪器进行检测，只能通过矩阵切换对其码流信号、视频信号和音频信号、同步信号、控制信号进行检测。
3.应急
通过各种监看和检测手段进行监测后，如果发现问题或者故障，就必须立即对系统进行应急。
有几种应急方式：改用同频道的备路信号播出、播出中央台或省市台的自办节目、启动垫播节目播出、切换静帧或图卡信号播出。这几种应急方式都必须通过使用矩阵进行切换信号才能实现。
在已知设备出现故障的情况下，可通过以下方法应急：
（1）信号源故障
一旦卫星接收机发生故障，可以迅速将备用的接收机的信号切换至主通道的复用器，保证信号正常输出。
SDH骨干网信号或者服务器、编码器等自办节目的信号发生故障，可以将其备路信号切换至相应的复用器，保证信号正常输出。
（2）复用器故障
如果复用器故障，可以通过主矩阵调度，将信号切换至备用复用器，再通过从矩阵将备用复用器传输来的信号切换到主通道上。
（3）分配器故障
通过跳线板直接跳过出现故障的分配器，及时使用分配器备用板更换故障电路板，即可恢复正常使用。
（4）主矩阵故障
重要信号经过分配器分配，跳过主矩阵，直接到备用复用器，进入从矩阵。通过从矩阵将备用复用器传输来的信号切换到主通道上。
（5）从矩阵故障
通过跳线板直接跳过从矩阵，联系技术人员尽快排除从矩阵故障。
（6）调制器故障
通过从矩阵切换到备用调制器。
例如，利用主备矩阵的1＋1/N＋1备份来实现。总控矩阵和调度矩阵均可以1+1的方式，配置两套矩阵，这样每套矩阵都可以进行主备，同时复用器采用1+1备份方式，接收机、适配器、编码器等信号源和QAM调制器采用N+1备份的方式，使前端系统更加稳定可靠。