HD-SDI數(shù)字光端機(jī)助力傳輸應(yīng)用再發(fā)力
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SDI光端機(jī)包含有SD-SDI、HD-SDI和13G-SDI光端機(jī),目前剛剛進(jìn)入安防領(lǐng)域,在實(shí)際應(yīng)用中還不是很普遍,也不為工程商所熟悉,因此只是在特殊場合用到一些,但隨著平安城市、高速公路監(jiān)控、機(jī)場監(jiān)控、車站監(jiān)控等監(jiān)控系統(tǒng)的升級改造,將在不遠(yuǎn)的將來快速進(jìn)入到各個(gè)領(lǐng)域。
首先介紹下什么是光端機(jī):光端機(jī)都是需要配對使用,一個(gè)是發(fā)射機(jī),一個(gè)是接收機(jī),是用來將光信號和電信號互相轉(zhuǎn)換的一種設(shè)備。它對所傳輸?shù)男盘柌粫M(jìn)行任何壓縮編解碼等,它的作用主要是實(shí)現(xiàn)電-光和光-電轉(zhuǎn)換的設(shè)備,其目的就是將原信號準(zhǔn)確無誤地傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的設(shè)備上。
模擬光端機(jī)其工作原理是將模擬信號經(jīng)過調(diào)制解調(diào)、濾波和信號混合等經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換器件,不論是LED還是LD,進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸,但是其光電調(diào)制特性都不是線性的,在信號傳輸過程中難免出現(xiàn)失真、干擾等模擬處理中不可避免的問題,且在大容量傳輸和多業(yè)務(wù)混合傳輸方面有難以克服的技術(shù)難點(diǎn)。
普通光端機(jī)是基于模擬技術(shù)的模擬光端機(jī);高清SDI光端機(jī)是基于數(shù)字技術(shù)的數(shù)字光端機(jī)。目前SDI光端機(jī)主要分為三大類:
SD-SDI光端機(jī):SDI接口,是"數(shù)字分量串行接口".SDI接口是數(shù)字分量串行接口(serialdigitalinterface)的首字母縮寫,SDI是串行數(shù)字接口,被用來傳送無壓縮的數(shù)字視頻信號;
HD-SDI光端機(jī):HD-SDI就是高清數(shù)字分量串行接口了,HD-SDI,SDI,DVB-ASI高清數(shù)字電視信號光傳輸產(chǎn)品,標(biāo)準(zhǔn)傳輸距離可達(dá)30km,長距離可以根據(jù)用戶的要求進(jìn)行定制,廣泛用于廣播電視前期、后期視頻節(jié)目制作領(lǐng)域??梢詡鬏?.485GbpsHD-SDI高清數(shù)字型號的光纖遠(yuǎn)程傳輸,其他SDI,DVB-ASI高清數(shù)字信號的光纖遠(yuǎn)程傳輸;
3G-SDI光端機(jī):3G-SDI中的3G是指SDI信號的數(shù)據(jù)傳輸率為3Gbit每秒。由于HDTV可以支持每秒30幀的逐行掃描1920×1080的分辨率格式,而3G能夠支持比HD視頻信號最高幀掃描頻率高一倍的頻率,即3G可以支持每秒60幀的HD信號,這在觀看動態(tài)視頻時(shí)的差別是很大的。
以上三類高清SDI光端機(jī)的原理都是采用了數(shù)字技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的,即:光纖中只有“有光”和“無光”兩種狀態(tài),因而對光源的線性要求不高或幾乎沒有要求,從而避免了信號在處理過程中的損失。另外,數(shù)字SDI光端機(jī)比較容易實(shí)現(xiàn)多通道、多種信號的混合傳輸。由于都只轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,借助TDM(時(shí)分復(fù)用)技術(shù)就能很容易地實(shí)現(xiàn)多通道多種信號的傳輸。
基帶數(shù)字視頻信號在裝置或設(shè)備中通常作為并行信號處理。如果直接傳輸,亮度信號10比特、顏色信號10比特、時(shí)鐘信號1比特、再加上1比特的同步信號共計(jì)22比特,也就是說需要22個(gè)并行傳輸通道。這樣不僅難以操作,在并行信號的場合,還會引起信號數(shù)據(jù)與時(shí)鐘間的相位差問題,而無法進(jìn)行長距離的傳輸。
SDI可以通過一條電纜進(jìn)行傳輸將全部亮度信號、顏色信號、同步信號與時(shí)鐘信息,所以能夠進(jìn)行長距離傳輸。但另一方面,要求很高的傳輸速率。
SDI信號的大前提是無壓縮的基帶數(shù)字視頻信號,與由基帶數(shù)字視頻信號壓縮后形成的MPEG信號不同,SDI信號不存在因壓縮造成的畫質(zhì)下降或遲延(至少200msec)。
HD-SDI光端機(jī)的主要測試電信號技術(shù)參數(shù)的特征性能。傳送的信號應(yīng)該有800mV的電壓擺幅,上升和下降時(shí)間必須小于270ps,允許有一些過沖存在,但不可以超過10%,即80mV。在SMPTERP184中規(guī)定了時(shí)鐘抖動和調(diào)整抖動的定義,它們需要的抖動參數(shù)分別小于1UI和0.2UI,調(diào)整抖動參數(shù)實(shí)際上要求是0.2UI,定時(shí)抖動在2UI。接收器中,在10Hz到297MHz的頻帶內(nèi),輸入抖動容限,從0.2UI到2UI。發(fā)送器的輸出與接收器的輸入都應(yīng)該被優(yōu)化以保證回波損耗。本次測評有些廠家的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中考慮很周全,設(shè)計(jì)有豐富的接口。但對于光端機(jī)中的補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)應(yīng)要做得十分精細(xì)和精準(zhǔn)。如SDI信號經(jīng)過長距離傳輸時(shí)信號質(zhì)量會變差,為了補(bǔ)償長距離傳輸?shù)膿p耗并重建視頻信號的幅度,需要加入一個(gè)額外的電纜均衡器,過沖的調(diào)試與設(shè)計(jì),調(diào)整抖動的設(shè)計(jì)精準(zhǔn)等。