本发明公开了一种支持同步切换的数字交换矩阵，包括输入卡、输出卡、交换背板、控制接口板，其中，所述输入卡包含接收模块、输入接口，所述接收模块的输入与输入接口相连，输出端与所述交换背板的交换芯片的输入相连；所述输出卡包含图像优化模块、发送模块和输出接口，所述发送模块的输入与图像优化模块的输出端相连，输出端与输出接口相连；所述交换背板包含交换芯片、CPU芯片、FPGA芯片、同步分离芯片，所述交换芯片的输出端与图像优化模块的输入端相连，也连接一路到FPGA的serdes接口，同步分离芯片的输出与FPGA相连；所述控制接口板包含RS485同步信号接收芯片、外接BNC接口，和RS232和/或RS485接收芯片。从而解决视频图像切换过程中带来的传输延时和图像不稳定的问题，避免图像切换中对用户造成的视觉冲击。