Стать партнером >
Многоканальный: +7 499 350-36-29
Мобильный: +7 985 171-41-73

Мультиформатные матричные коммутаторы не все одинаково полезны

каталог организаций - каталог организаций

photo 1543722615 dbf5edf1a00d 1

Казалось бы, что на рынке профессионального аудио и видео оборудования может быть проще, чем матричный коммутатор? Это простейшее устройство сегодня выпускают практически все: от именитых американских производителей систем управления до неизвестных китайских компаний с минимальным ассортиментом. Только вопрос ценообразования по-прежнему остается открытым: почему один коммутатор стоит в 10 раз дороже другого? Ведь оба переключают сигналы, оба имеют интерфейс внешнего управления и прочие их функции совершенно идентичны. Давайте попробуем разобраться в этих вопросах.

 

Тогда, в середине 2000-ых, при проектировании инфраструктуры для нового цифрового интерфейса HDMI мало кто мог подумать, что запросы индустрии дорастут до 4к@60 Гц. Здесь стоит сразу отметить, что многие специалисты считают законодателями моды и пионерами в сфере переключения цифровых видеосигналов две американские компании с созвучными названиями - вы наверняка знаете, про какие бренды идет речь. Но это не совсем так: компании и правда вносили новые идеи, но в уже разработанный и предложенный ранее концепт матричного коммутатора. По правде говоря, другая, несколько менее известная американская компания Purelink, действительно является пионером и новатором данного рынка. Посудите сами, Purelink принадлежат следующие достижения: первый оптический DVI удлинитель в 2002 году, первый в мире DVI коммутатор большой размерности в 2005-ом, первая в мире матрица с поддержкой HDCP в 2006-ом, первый в мире кросс-форматный цифровой коммутатор в 2008-ом. В плане новаторства им есть чем похвастать, но даже пионеры не смогли предугадать темпы роста запросов рынка. Современный цифровой интерфейс должен передавать огромные массивы данных. Это и цифровое видео до 10K (HDMI 2.1) с поддержкой HDR и 3D, и аудио сигнал 1536 кГц до 32 дорожек, и даже отдельные каналы для шины управления, динамической синхронизации звука с видео, и даже 100 Мбит сетевой интерфейс. «Конечно сейчас эти цифры выглядят нелепо», - скажете Вы, ведь нет контента, да и телевизоры 8K безумно дорогие. Но не стоит спешить с выводами: цифровые интерфейсы проектируются на многие годы вперед, и только через некоторое время начинается его интеграция в бытовое и профессиональное оборудование, а спустя 3-4 года интерфейсы становятся достаточно дешевыми для массового использования в электронике.

Конечно все это выглядит как массив из сложных аббревиатур и цифр. Признаюсь честно: я и сам за 10 лет работы в сфере периодически устаю от этого. Так что давайте условимся: чем лучше сигнал, выше его разрешение и больше поддерживаемых стандартов, тем большей полосой пропуска должен обладать интерфейс. Например, HDMI 1.0, увидевший свет в 2002-ом году, умел передавать FullHD на 60 Гц и обладал шиной 4,96 Гбит/с. Да-да, «640 килобайт хватит всем», - говорили они, пока в 2017-ом не анонсировали HDMI 2.1 - настоящего монстра с шиной данных 48 Гбит/с. Так, за 15 лет шина HDMI прибавила в 10 раз, и на этом все не останавливается - выходят новые интерфейсы, обрастающие обратной совместимостью со старыми. Таким образом, поддержка новых разрешений приближается к возможности пропускной способности интерфейсов. Именно в пропускной способности и скрыт секрет производительности.

Первые HDMI коммутаторы были достаточно простыми, так как решали пользовательские задачи дистрибьюции сигнала, - два телевизора и 4-6 источников. Однако впоследствии стандарт вылез за рамки хай-фай шоурумов и полок магазинов, откуда успешно перебрался на профессиональный рынок: интерфейс оказался удобным и производительным, чего было достаточно для решения профессиональных задач. Вот тут и начались настоящие проблемы: а что, если нам потребуется не 6 источников и 2 панели, а 20 источников и 30 панелей? Платформ для коммутации цифровых сигналов в таком количестве попросту не существует. И тут на помощь приходит магия цифровой схемотехники: вентильные FPGA матрицы. Эти чудесные микросхемы позволяют спроектировать, отладить и создать любое цифровое устройство из "голого" чипа, при этом вшитый программный код изменит структуру связей в матрице. Такое устройство достаточно сложно спроектировать, однако результат Вас порадует: FPGA сегодня бьет все рекорды производительности. И в данном случае они оказались более чем кстати.

Здесь мы подошли к главной дилемме - запасу производительности. Это очень важный момент, так как, проектируя новое поколение модульных матричных коммутаторов, необходимо помнить о том, что модельный ряд будет актуален 5 и более лет, и за это время сфера может уйти далеко вперед и чем быстрее, тем хуже. Опять разработка, опять затраты. Но заложить максимальный запас производительности экономически нецелесообразно: зачем продавать железо, ресурс которого смогут задействовать только лет через 5? Тут-то мы и можем наблюдать различие в классах коммутаторов: самые дешевые поддерживают HDMI 1.3, средний сегмент - HDMI 1.4, более дорогой - HDMI 2.0. Как Вы понимаете, у этих устройств будут входные и выходные разъемы, а также иные атрибуты матричных коммутаторов, но работать они будут по-разному. И главное их отличие будет в полосе пропуска.

Теперь представьте ситуацию, Вы разработали платформу для модульных матричных коммутаторов с тремя шасси: 16х16, 32х32 и 64х64. Заложили жизненный цикл в 8 лет, но спустя 2 года после релиза вышел новый интерфейс с более высоким разрешением, поддержка которого необходима рынку. Само собой, этот интерфейс потребует более широкой шины, которой нет в Вашем устройстве. И тут подключились маркетологи. Они поняли, что люди выбирают по цифрам - им важны понятные цифры! Разрешение - количество точек, гигабайт - количество данных, а вот ширина шины - сложно и неинтересно. Они стали думать, как же обеспечить высокое разрешение. Сперва поняли, что можно вдвое уменьшить частоту кадров - это снизит нагрузку на шину, таким образом можно прокачать контент с большим разрешением, но меньшей частотой кадров. Но вскоре потребитель догадался, что это обман (Герцы - это тоже просто, количество раз в секунду), и начал проверять, при какой частоте кадров работает данное разрешение. Маркетологи в ужасе пытались найти то, что можно ухудшить и что уже точно не поймет ни один потребитель, и они нашли это - цветовая субдискретизация.

Цветовая субдискретизация - технология кодирования видео, при котором яркостная составляющая кодируется в оригинальном разрешении, а цветовые - в уменьшенном. Представьте, что видео кодируется как 4 разных картинки: черно-белая, красная, зеленая и синяя. Если уменьшать размер яркостных составляющих, то неизбежно пострадают границы яркости изображения, и оно передается не в оригинальном формате. Как же распознать обман? Цифры 4:4:4 в спецификации указывают на полноценность поддерживаемого сигнала без каких-либо ухищрений, однако все чаще можно встретить 4:2:2 или 4:2:0, что указывает на явное сжатие и, как следствие, искажение сигнала. Первая цифра означает частоту дискретизации яркостного канала, а две вторых - число выборок цветоразностных сигналов в первой и второй строке.

Например, модульные мультиформатные матричные коммутаторы Wingmax серии MMX работают исключительно с несжатым 4K@60 Гц сигналом цветовой субдискретизации 4:4:4, что гарантирует достоверность информации и заботу о качестве Вашего контента. Данные коммутаторы вышли сравнительно недавно и легко справляются с потоком данных 18 Гбит/с. Помимо всего прочего, данные коммутаторы отлично справляются с цифровыми и аналоговыми данными разных форматов: HDMI, DVI, VGA, SDI и даже HDBaseT. Хочу заметить, что далеко не все именитые производители имеют подобные платформы в своей продуктовой линейке, а некоторым для этого потребовалось второе поколение. Не дайте себя обмануть хитрым маркетологам и удачных Вам проектов!

Компании и фирмы Ярославля - http://www.rosorg-yaroslavl.ru

 © 2010-2017 Kreator A.V. — Профессиональное AV-оборудование.

  При перепечатке и использовании информации ссылка на источник обязательна.

8-499 350-36-29

 Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.