hdmi視頻矩陣的工作原理是：hdmi視頻矩陣收到控制鍵盤的切換命令后將對應的輸入切換到對應的輸出。切換部分的核心為一個X×Y的交叉點電子開關，通過控制交叉點開關的斷開和閉合可以實現X方向的任意輸入和Y方向的輸出聯通，假如將攝像機接入X方向的輸入，監視器連接在Y方向的輸出，不難想象，通過電子開關的閉合、斷開，可以在任意一個監視器上看到任意一個攝像機的圖像。
大量使用這種交叉點電子開關芯片，經過合理的級聯組合，再加上輸出模塊、中心控制模塊、電源模塊等就可以構成一個復雜的hdmi視頻矩陣。下面舉例說明hdmi視頻矩陣切換的具體工作過程：
用戶想要觀看某一個攝像機的圖像，首先通過操作鍵盤輸入對應的攝像機號碼，比如128號攝像機，輸入完畢后鍵盤將用戶的操作命令按照定義好的通訊協議轉換為控制命令傳送到hdmi視頻矩陣主機，hdmi視頻矩陣主機的中心控制模塊接收到控制命令后，分析接收到的數據，因為有很多視頻輸入模塊，首先找到對應的視頻輸入模塊（比如本例第128號攝像機對應的輸入模塊），發出開關閉合命令，視頻輸入模塊將圖像切換到底板的視頻輸出總線，中心控制模塊同時控制輸出模塊疊加相關的顯示信息，比如攝像機標題、分區、標識等到視頻信號。當用戶想要控制前端動點設備時，中心控制模塊會根據用戶選擇的通訊協議參數，通過通訊控制端口發出控制命令來實現控制操作。
視頻矩陣各個模塊的作用
1、視頻輸入模塊
其對輸入的模擬視頻信號進行隔離、緩沖和放大處理，主要目的是將視頻信號轉換為符合切換要求的信號。常見的視頻信號緩沖隔離電路采用分立三極管組成的同相放大電路形式，也有采用集成電路芯片對視頻信號進行緩沖放大處理。
2、視頻輸出模塊
對切換后的音視頻信號進行再次處理，滿足顯示或者記錄設備的信號輸入要求。常見的視頻輸出模塊要對輸入的視頻信號進行幅度放大、字符疊加等處理，字符疊加芯片有日本NEC公司的UPD6450（只能疊加英文字母）、UPD6453，富士通公司的MB90092等。
3、中心控制模塊
此模塊是hdmi視頻矩陣切換系統的控制核心，一般由CPU（MCU微處理器）、存儲器、通信芯片、漢字庫芯片等組成。
4、報警模塊
報警模塊用來檢測報警輸入，通常也會由另外的CPU來做報警檢測處理。
