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视频光端机基础

最近几年,光纤通信得到了突飞猛进的发展,光纤现在也可以用在视频传输,特别是数字视频传输应用。随着多媒体业务的发展,用户对同时传输多个视频图像信号和多个数据信号的需求越来越高,但是,传统的非压缩视频传输系统并不能实现同时传输多个视频和数据信号的功能,而视频光端机的出现打破了这一格局。

什么是视频光端机?

视频光端机是视频传输设备的统称,有时也叫视频多路复用器或视频延长器。大多数情况下,视频延长器是指具有高品质接口的视频转换器(例如HDMI视频转换器);视频多路复用器是指多通道的多媒体视频转换器(例如,4通道视频/音频/数据光纤多路复用器)。视频光端机一般成对使用,一个用作发射器,一个用作接收器,其作用是用来进行光电转换。此外,为了充分利用光纤链路,还可以用视频光端机将多个视频通道和音频、数据等其他类型的信号复用成一个数字流(该数字流内的各个信号互不影响)进行传输,这个复用的过程是通过时分复用(TDM,Time Division Multiplexing)技术来实现的。此外,视频光端机还可以复用多个频谱的光信号,增加了光纤链路的密度,例如,在闭路电视监控系统中,粗分波复用(CWDM,Coarse Wavelength Division Multiplexing)技术常常用来复用光信号,因为这种技术可以将不同波长的光信号复用到一根光纤上传输。

视频光端机的类型

模拟光端机

由于有着不同的信号传输方式,光端机又有着模拟光端机和数字光端机之分,但是这两种光端机都属于视频光端机。模拟光端机采用PFM调制技术来传输信号,因此传输距离可达50km。当然,模拟光端机也存在稳定性差、容易受环境影响、抗干扰能力差以及生产调试较困难等弊端,所以模拟光端机一般只能做到单根光纤上传输4路图象。

视频光端机基础

数字光端机

和模拟光端机相比,数字光端机的处理技术更加成熟,它有传输距离长(可达120km)、受环境干扰较小、传输质量高以及支持的信号容量可达16路(甚至32路/64路/128)路等优点。

视频光端机基础

视频光端机的常见接口类型

BNC(Bayonet Neill–Concelman)接口

用于BNC接口的连接器叫做刺刀螺母连接器(Bayonet Nut Connector),简称BNC接头,是一种小型可快速连接/断开的射频(RF)连接器,主要与同轴电缆一起使用。BNC接头可以隔绝视频输入信号,使信号相互间干扰减少且信号频宽较普通D-SUB(一种模拟信号接口)大,可达到最佳信号响应效果。此外,BNC接头常常和小型/微型的同轴电缆一起用在广播、电视等射频电子设备中。现在,许多复合视频设备上仍然设计有BNC接口,这是因为BNC接头的价格比其他类型的视频接头便宜,而且BNC接头在视频光端机(也叫光纤转同轴转换器或视频多路复用器)等商用视频设备上广泛使用。

视频图形阵列(VGA)接口

视频图形阵列(VGA)接口也叫D-SUB接口,在显卡、电脑显示器和高清电视上十分常见。VGA接头共有15针,分成3排,每排5个孔,可以传送红、绿、蓝模拟信号、同步信号(水平和垂直信号)和VESA显示数据频道数据信号。尽管视频图形阵列(VGA)模拟接口是用来传送高清视频信号(1080P甚至更高),视频图形阵列(VGA)接口的传输带宽仍然可以支持更高的分辨率,图片的质量与所使用的线缆质量和长度息息相关。事实上,在使用带有视频图形阵列(VGA)接口的设备时,使用的线缆最好不要超过10m。

数字视频接口(DVI,Digital Visual Interface)

数字视频接口(DVI)是由数字显示工作组(由Silicon Image、英特尔、康柏、IBM、惠普、NEC、富士通等公司共同组成)发明的一种高速传送数字信号的接口,在PC、DVD、高清晰电视(HDTV)、高清晰投影仪等设备上有广泛的应用。与视频图形阵列(VGA)接口(模拟信号接口)不同的是,数字视频接口(DVI)是一种数字信号接口,因此,数字信号可以直接传送到显示器上,不需要经过数/模或模/数转换。数字视频接口(DVI)有DVI-A、DVI-D和DVI-I三种不同的接口形式,其中,DVI-A只有模拟接口,DVI-D只有数字接口,DVI-I有数字和模拟接口。与视频图形阵列(VGA)接口一样,数字视频接口(DVI)同样广泛应用于电脑显示器和视频传输设备中。

高清晰度多媒体接口(HDMI)

与数字视频接口(DVI)一样,高清晰度多媒体接口(HDMI)也是一种传送数字信号的接口,不同的是,高清晰度多媒体接口(HDMI)可以同时传送音频和视频信号,而数字视频接口(DVI)只能传送视频信号。具体来讲,高清晰度多媒体接口(HDMI)不仅可以满足1080P的分辨率,还能支持数字音频格式,支持八声道96kHz或立体声192kHz数码音频传送,还可以传送无压缩的音频信号及视频信号。这种接口是高清设备连接的标准接口,可应用于机顶盒、DVD播放机、个人电脑、电视游乐器、综合扩大机、数字音响与电视机等。与其他接口的设备相比,高清晰度多媒体接口(HDMI)的设备价钱更高。

串行数字接口(SDI)

串行数字接口(SDI)是由电影与电视工程师学会(SMPTE,The Society of Motion Picture and Television Engineers)于1989年规定的数字视频接口。常见的串行数字接口(SDI)是高清数字串行接口(HD-SDI),是根据SMPTE 292M在1.485Gb/s的信号速率条件下传输的接口规格。高清数字串行接口(HD-SDI)在光端机中广泛使用,常用来传送无压缩、未加密的数字视频信号,也可以传送分组数据。

光纤接口

视频光端机上还可能会有光纤接口,这种光纤接口只是用来连接光缆的物理接口。光纤接口常用的接头有SC、ST、FC等。

视频光端机基础

几种接口

视频光端机基础

视频监控领域

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