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HD-SDI应用潮流影响数字光端机主流技术
  • 关键词:HD-SDI,数字化,光端机
  • 资料类型:
  • 上传时间:2012-11-12
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资料简介

  SDI广播级技术具有高还原、无压缩显示、低延时、高清等性能,其应用可迅速摆脱模拟监控图像清晰度不足以及IP网络监控图像压缩损耗大、网络延时长等弊端,成为现今安防领域监控技术强有力竞争者。但受制于同轴电缆等通用传输线缆的距离短问题,SDI技术监控应用仍需光端机提供传输支持。我们知道,SDI广播级成像技术和光端机传输技术都是经过了一段漫长的发展历程,已经达到比较成熟的境地,两者结合,势必会十分轻松并加速SDI监控技术在安防领域的快速拓展。
  
  HD-SDI应用潮流影响数字光端机的主流技术
  
  从技术上讲,SD-SDI、HD-SDI、3G-SDI都是可成熟应用于安防领域的技术,但将SDI技术引进安防的目的是为了无延时的高清呈现,因此HD-SDI、3G-SDI技术更受安防行业欢迎;但由于3G-SDI技术的传输频率为2.97GHz,换句话说,采用3G-SDI技术传输的视频实时码率将达到2.97Gbps,而其所得的图像分辨率与HD-SDI一致,均为1080P,若衡量两者技术及权衡现今传输技术之后,采用HD-SDI更为适合现如今其在安防领域应用。
  
  这考量的zui重要因素就是传输设备的成熟度及成本等。从网络带宽来说,2.97Gbps的传输速率是1.485Gbps的两倍,因此其传输对光发射模块的要求也更高,虽然数值上只是2倍的差距,但工艺、成本等差距远大于2倍。因此,综合各方面考虑,为顺利完成传输应用,HD-SDI无论清晰度、制作技术要求,还是光传设备开发等都更符合安防行业需求。
  
  产品性能检测
  
  光端机应用的目的是要准确还原数据源,比如图像的色彩、清晰度等,要求设备具备较高的传输性能,保证传输过程尽量少丢失数据,将误码率降到zui低。误码率的检测,行业内有一套成熟的检测设备,如果条件有限,也可通过简易的图像比对法进行检测,即先检测一款HD-SDI摄像机的图像的清晰度和色彩等图像效果,由于是比对检测,摄像机的图像呈现无需要求在zui低倍数下呈现等严格的要求,然后在保证摄像机、环境等要素不变的情况下再将该视频源接入光端机,zui后比对两者图像,即可直观检测设备的误码率控制性能。接着是光功率检测,主要检测光端机未经长距离传输时的光发射功率和经长距离传输后的光功率,再根据光纤单位长度损耗计算出设备的传输距离。
  
  当然,光端机作为专业的光传设备,仅靠感官检测是不行的,要得到准确的性能参数,还需通过示波器、光功率计等专业设备来检测。
  
  在示波器检测中,远距离传输后,当SDI信号劣化到一定程度,一般情况下CRC(循环冗余校验码CyclicRedundancyChec)则开始出现误码,图像中逐渐出现白色噪声,接着是TRS(时间基淮信号)出现误码,此时图像出现拉道滚动,如果示波器中FORMAT(信号格式)、SIGNAL(信号)两项性能参数也出现误码时,则表示此时SDI信号经过光设备的远传后出现了极大的误码率,此时示波器将无图像显示。
  
  通过示波器可检测振幅、过冲、上升/下降时间、抖动等重要性能参数。HD-SDI的性能检测标准是:眼图测试时所使用的电缆为1m的HD-SDI电缆,比如Belden1694A或5CFB,此时有:
  
  •振幅:眼图上下两条水平线的幅度要控制在800mV±10%;
  
  •抖动:眼图中心部交叉点的宽度定时抖动(10Hz)要小于1UIP-P,校时抖动(100Hz)要小于0.2UIP-P(注:1UI=1/1.485GHz=673.4ps;0.2UI=0.2×673.4ps=134.68ps;1ns=1000ps);
  
  •上升/下降时间:在眼图交叉部从眼图幅度的20%上升至80%所需的时间为上升时间,反之为下降时间,其标准是,上升/下降时间都要小于270ps,而且两者相差值须在100ps以内方为正常;
  
  •过冲:即超出眼图上方或下方水平线的部分,允许超出,但上下均要小于10%
  
  以上性能都可从示波器的显示数值中得以检测,从而为考究设备的性能是否正常提供有力证据。当然,也可从这些性能参数数值中推断光端机的误码率控制情况,在没有经过模拟到数字和数字到模拟的转换情况下,只要设备的眼图和抖动都合格,正常情况下就不会有误码(误码低于-19次方就认为没有误码),即图像在经光端机传输前和传输后画质一致。此次参测的6款光端机,经检验性能都不错,尤其在眼图的表现上,都比较细腻,所以检测参数和传输效果都在满意范围内。
  
  在此,不得不提的是连接HD-SDI、光端机、示波器之间的传输线缆问题,根据不同标准线缆,其阻抗不同,可有效传输的距离也不同,传输不同的信号标准,传输的距离也不同。为降低线缆对传输信号的衰减问题,针对HD-SDI,一般都会采用传输效果的Belden1694A(75Ω)或CanareL-5CFB。
  
  人性化设计
  
  目前,HD-SDI数字监控一般需求视频、单向/双向语音、RS-485反向传输、开关量信号(如脚踏报警、红外对射等)等信号传输功能,这是光端机设计及功能需求的基本项目。
  
  具体设计依据需求开发,不同的项目对光端机功能的需求也不同,进而厂家开发和用户选用的光端机也要相匹配才能达到*应用效果。微创此期参测的是一款十分精巧的产品,仅支持视频传输(厂家仍有支持多功能的款式),这将受仅有视频传输需求的用户的喜爱(应用、维护灵活,同时产品价格也会降低);当然,也有些产品的功能设计得十分完善,支持双向音频、RS-485、开关量的各种功能(多可选用多模或单模光纤,单模光传输波长为1310nm或1550nm);而天翼通讯、中威电子等产品还支持网络传输,适于数字、网络混合系统的传输应用。
  
  除了功能设计外,光端机还要考量各种人性化设计,其中环通输出是接收机的常见配备,方便将接收的光信号直接分发或作为分发器使用(将输入的HD-SDI信号分发,如一路接矩阵上墙,一路发送到DVR存储等);另外,还可在接收机上设计HDMI高清输出口,通过模式选择把光端机切换转换器(如中威电子和天地伟业的接收机)。
  
  光端机都需要成对出现,一个发射机和一个接收机,鉴于其功能是传输与接收,因此外观设计较为一致,为方便应用,有些厂家还可通过增设跳针的插或拔来切换光端机的收发模式。
  
  受限于有限的面板空间,而光端机可传输的开关量种类又很多,有些厂家则通过增设拨码功能来决定设备可传输的开关量类型,即同一个凤凰端子,不同的拨码方式,应用的功能则不一样。
  
  另外,光端机对静电较为敏感,为保护设备的安全,还要给设备增设GND接地端子,以将设备运行时产生的静电传导出,使设备始终处于安全状态。
  
  SDI光端机作为高带宽传输设备,其应用必将随着SDI技术的深入而更为成熟,其设计也更为人性化,甚至可定制化开发,这些都会随着应用的拓展而不断得到深化。
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