数字光端机安防监控助力传输应用再发力
来源： 作者：张桂源 阅读次数：1348 时间：2015-01-02
深圳安防监控摘要：高清SDI光端机的原理都是采用了数字技术来实现的，即：光纤中只有“有光”和“无光”两种状态，因而对光源的线性要求不高或几乎没有要求，从而避免了信号在处理过程中的损失。另外，数字SDI光端机比较容易实现多通道、多种信号的混合传输...
SDI光端机包含有SD-SDI、HD-SDI和13G-SDI光端机，目前刚刚进入安防领域，在实际应用中还不是很普遍，也不为工程商所熟悉，因此只是在特殊场合用到一些，但随着平安城市、高速公路监控、机场监控、车站监控等监控系统的升级改造，将在不远的将来快速进入到各个领域。
首先介绍下什么是光端机：光端机都是需要配对使用，一个是发射机，一个是接收机，是用来将光信号和电信号互相转换的一种设备。它对所传输的信号不会进行任何压缩编解码等，它的作用主要是实现电-光和光-电转换的设备，其目的就是将原信号准确无误地传输到远端的设备上。
模拟光端机其工作原理是将模拟信号经过调制解调、滤波和信号混合等经过光电转换器件，不论是LED 还是LD，进行远距离传输，但是其光电调制特性都不是线性的，在信号传输过程中难免出现失真、干扰等模拟处理中不可避免的问题，且在大容量传输和多业务混合传输方面有难以克服的技术难点。
普通光端机是基于模拟技术的模拟光端机;高清SDI光端机是基于数字技术的数字光端机。目前SDI光端机主要分为三大类：
SD-SDI光端机：SDI接口,是"数字分量串行接口". SDI接口是数字分量串行接口(serial digital interface)的首字母缩写，SDI是串行数字接口，被用来传送无压缩的数字视频信号;
HD-SDI光端机：HD-SDI就是高清数字分量串行接口了，HD-SDI，SDI，DVB-ASI高清数字电视信号光传输产品，标准传输距离可达30km，长距离可以根据用户的要求进行定制，广泛用于广播电视前期、后期视频节目制作领域。可以传输 1.485Gbps HD-SDI 高清数字型号的光纤远程传输， 其他SDI, DVB-ASI高清数字信号的光纤远程传输;
3G-SDI光端机：3G-SDI中的3G是指SDI信号的数据传输率为3Gbit每秒。由于HDTV可以支持每秒30帧的逐行扫描1920×1080的分辨率格式，而3G能够支持比HD视频信号最高帧扫描频率高一倍的频率，即3G可以支持每秒60帧的HD信号，这在观看动态视频时的差别是很大的。
以上三类高清SDI光端机的原理都是采用了数字技术来实现的，即：光纤中只有“有光”和“无光”两种状态，因而对光源的线性要求不高或几乎没有要求，从而避免了信号在处理过程中的损失。另外，数字SDI光端机比较容易实现多通道、多种信号的混合传输。由于都只转换为数字信号，借助TDM(时分复用)技术就能很容易地实现多通道多种信号的传输。
基带数字视频信号在装置或设备中通常作为并行信号处理。如果直接传输，亮度信号10比特、颜色信号10比特、时钟信号1比特、再加上1比特的同步信号共计22比特，也就是说需要22个并行传输通道。这样不仅难以操作，在并行信号的场合，还会引起信号数据与时钟间的相位差问题，而无法进行长距离的传输。
SDI可以通过一条电缆进行传输将全部亮度信号、颜色信号、同步信号与时钟信息，所以能够进行长距离传输。但另一方面，要求很高的传输速率。
SDI信号的大前提是无压缩的基带数字视频信号，与由基带数字视频信号压缩后形成的MPEG信号不同，SDI信号不存在因压缩造成的画质下降或迟延(至少200msec)。
HD-SDI光端机的主要测试电信号技术参数的特征性能。传送的信号应该有800mV的电压摆幅，上升和下降时间必须小于270ps，允许有一些过冲存在，但不可以超过10%，即80mV。在SMPTERP184中规定了时钟抖动和调整抖动的定义，它们需要的抖动参数分别小于1UI和0.2UI，调整抖动参数实际上要求是0.2UI，定时抖动在2UI。接收器中，在10Hz到297MHz的频带内，输入抖动容限，从0.2UI到2UI。发送器的输出与接收器的输入都应该被优化以保证回波损耗。本次测评有些厂家的产品设计中考虑很周全，设计有丰富的接口。但对于光端机中的补偿电路的设计应要做得十分精细和精准。如SDI信号经过长距离传输时信号质量会变差，为了补偿长距离传输的损耗并重建视频信号的幅度，需要加入一个额外的电缆均衡器，过冲的调试与设计，调整抖动的设计精准等。