最近，在同一个物理机箱中处理多种信号格式的多格式矩阵，已经变得相当流行了。这一概念初看上去很有魅力，而且在某些应用中，具有优于每个机箱中使用一种格式这一传统方法之处。但实际情况并不总是这样。本文将考察其中涉及的某些问题，以便帮助用户针对自己的具体应用，分析其相对价值。
一．什么是多格式矩阵?
传统的广播矩阵系统包括若干个以集成化系统形式运行的矩阵切换台。每种信号格式不仅是矩阵系统中的一个层面或级，而且通常也是一个物理分离的机箱。某些情况下所有的矩阵可能安置在一起，有时则可能分布在设施不同部分上(如图1所示)。
这种方式具有极大的灵活性，但也意味着这些机箱有时并未得到有效的利用，尤其是在大机箱中切换级数少的情况下。
另一种针对较少切换级安排矩阵交叉点的常用方法是将一个矩阵分割成同一信号格式若干个逻辑独立级。这种方法通常适用于3级模拟分量、或采用一个模拟视频机箱的2级Y/C视频矩阵(如图2所示)。
分段式矩阵存在的问题是，交叉点结构利用率很低。图2所示的Y/C矩阵中，有50%的交叉点永远得不到利用。另一个问题是，它要求切换级都为相同格式。但最近的发展已经改变了这种状况。随着交叉点技术的发展，矩阵成本越来越取决于I/O的成本，而不是取决于交叉点的成本。此外，在同一个机箱中混合使用多种信号格式已变得相当可行。这就支持开发多格式矩阵，这种矩阵本质上是一种分段式矩阵，不同段可以传载不同格式的信号。
多格式矩阵的目标就是，尽可能地将所有级合并到同一台设备之中。
格式可能包括模拟和数字的、在某些情况下SD和HD的视频和音频；数据信号和时间码信号。多格式矩阵最常见的规格是128个输入×128个输出，但从某些制造商那里也可以买到更大或更小规格的产品。
二．多格式矩阵好处
采用多格式矩阵有几个明显的好处，尤其是在一个机箱既能满足当前需求又能满足预期的未来扩展这样一些简单的情况下，好处更加明显。但在较典型的情况下，很可能需要做出一些折衷选择，需要对需求进行认真的分析，才能确定最佳的设备选择。
（1）可升级性/扩展能力
拥有额外的空间用于插接模块，以便将来增加容量，是非常有用的。多格式设计使我们能够扩展现有级数，增加新层级和/或用一种信号格式替代另一种格式。
（2）简化安装过程
由于许多单位已经削减了其内部技术人员的数量，所以新进设备尽可能地容易安装是非常重要的。采用单机箱形式的多格式矩阵为快速、简易的安装提供了可能性。
（3）较少的机箱数/电源等
由于一个多格式矩阵往往可以取代若干个具有不同格式的矩阵，所以使用多格式机箱可以减少组件的数量，同时可以节省采购和维护费用，以及机架空间。
（4）合并同一级上的多种格式
有些系统可以将模拟输入选通到数字输出或将数字输入选通到模拟输出，从而提高系统的灵活性，减少对连接线和外部转换器的需求。此外，许多HD矩阵还能够处理同一级上的SD及其它码率信号，从而使我们能够更加灵活地利用矩阵中的数字视频级。
（5）减少对控制板的需求
大多数情况下，每个矩阵机箱需要有一只其自己的内部控制器，所以，单一机箱可减少系统中需要的控制器数目，因而节省成本。
在实际系统中，这些优点中有些可能会受到很大的限制，有许许多多的折衷必须予以考虑。很多系统都需要使用一个以上的矩阵机箱，需要对包括全部采用多格式矩阵、混合使用多格式和单格式矩阵、或全部采用单格式矩阵等多种备选配置方案进行比较。每一组要求都是独一无二的，事先进行精心规划，同时合理地预计未来的需求，可以为以后节省大量的时间和金钱。
三．折衷
1．可升级性/扩展能力
（1）局限性
多格式矩阵机箱内部只有有限的扩展能力，它取决于系统最初的规模和配置。由于最常用的机箱规模是128×128，所以填满原始系统这一容量的情况并不罕见。即使是使用大小为32×32的矩阵，那么SD加上HD再加上两级AES也将填满机箱的容量。显然，如果需要做进一步的扩展，那么很有可能此机箱就不够用了。
有时，人们认为多格式矩阵所拥有的优点之一就是，在这种情况下，可以通过另外增加一个机箱并将部分插件板移到新机箱中去，以便扩展到该机箱的最大容量（比如说128×128）。这种方法从技术上说当然是对的，但其中存在两个问题：第一，一旦使用了一个以上的机箱，那么多格式矩阵的某些优点便立刻消失；第二，更严重的问题是，对机架重新进行布线使之能容纳另一个矩阵机箱所需要的费用可能是很可观的。若干年前，安装费用在矩阵的总购置与安装成本中所占的比例是很小的，但由于矩阵成本的降低，安装费用趋于上升，所以安装费用在矩阵系统的新建或扩展计划中的重要性日益增加。
（2）过渡
有时，多格式矩阵所声称的另一个优点是，它们使得从模拟过渡到数字变得更加容易。其论据就是，可以将模拟插卡去掉并用数字插卡取而代之。从技术上说，这仍然是对的。但从商业角度看，被取代掉的模拟式插卡已经没有任何价值，很可能只好扔掉。相比之下，如果模拟层是一个以物理方式隔离的矩阵，则可以在过渡到数字式之后再利用或卖掉它。这种情况也适用于在过渡期中使用的A/D和D/A转换器。外部设备比内置在矩阵中的设备更有价值。
2．简化安装过程
单机箱系统安装起来可能会比较简单，但如上所述，大多数情况下，整套系统中可能要使用一个以上的机箱。更重要的是，要确保矩阵供应商完全了解用户当前和未来的需求，设计和供应一套能满足这些需求的完整系统，并在交货前预先配置好整个系统。大多数情况下，对矩阵制造商的技术支持工程师来说，提供现场调试服务以确保系统能如预期那样正常运行，也是一个很好的主意。这些需求确实与是否使用多格式机箱无关。
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