不同行業(yè),標(biāo)準(zhǔn)不同
由于光端機(jī)在多個(gè)行業(yè)廣泛使用,而不同行業(yè)對(duì)其要求也不盡相同,因此一些重要行業(yè)根據(jù)自身需求對(duì)光端機(jī)制定了相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
其中,國(guó)家電子工業(yè)部規(guī)定的電子行業(yè)軍用標(biāo)準(zhǔn)——《SJ 20358-93模擬電視信號(hào)光纖通信設(shè)備通用規(guī)范與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)》,于1993年7月1日開始實(shí)施,該規(guī)范適用于使用單模和多模光纖(纜)為傳輸介質(zhì)的直接強(qiáng)度調(diào)制(D-IM)和脈沖頻率調(diào)制(PFM)的傳送模擬電視、衛(wèi)星電視和應(yīng)用電視基帶信號(hào)模擬光纖通信設(shè)備,其明確規(guī)定了視頻的主要技術(shù)指針中分別達(dá)到Ⅰ級(jí)與Ⅱ級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。其中微分增益達(dá)到Ⅰ級(jí)與Ⅱ級(jí)的失真范圍分別為±1.5%、±4%,微分相位的Ⅰ級(jí)與Ⅱ級(jí)失真范圍分別是±1.5°、±4°,加權(quán)隨機(jī)噪聲信噪比的兩級(jí)則分別為62dB與55dB,而在此規(guī)范中同樣規(guī)定了音頻和數(shù)據(jù)的各項(xiàng)技術(shù)指針。
另外,在2002年12月12日信息產(chǎn)業(yè)部發(fā)布的《SJ 20854-2002 數(shù)字視頻光纖傳輸系統(tǒng)通用規(guī)范》,其規(guī)定了數(shù)字視頻光纖傳輸系統(tǒng)的各方面要求,而此規(guī)定主要適用于軍事通信網(wǎng)中用于傳輸數(shù)字視頻(包括常規(guī)數(shù)字電視、電視電話、會(huì)議電視和高清晰度視頻等)的光纖傳輸系統(tǒng),其中也明確規(guī)定數(shù)字視頻光纖發(fā)射機(jī)與數(shù)字視頻光纖接收機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。
上述兩項(xiàng)規(guī)范是當(dāng)前視頻光端機(jī)在檢測(cè)時(shí)采用最多的規(guī)范,也是最基礎(chǔ)的規(guī)范,按規(guī)定檢測(cè)合格的產(chǎn)品可稱為工業(yè)級(jí)的視頻光端機(jī)。除此之外,國(guó)家廣電行業(yè)、交通行業(yè)等也對(duì)光端機(jī)的各項(xiàng)指針進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定,其中廣電行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)最為嚴(yán)格,不僅適用于普通的圖像傳輸,更要求可在廣播與電視上進(jìn)行傳輸,因此在傳輸過程中視頻、音頻等信號(hào)的傳輸偏差要小。而安防行業(yè)對(duì)光端機(jī)的要求相對(duì)較低,所傳輸?shù)男盘?hào)指標(biāo)在監(jiān)控人員可接受范圍內(nèi)即可,因此用戶在選購(gòu)光端機(jī)時(shí),要針對(duì)所使用的領(lǐng)域進(jìn)行選擇。
基本指標(biāo)
隨著光端機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛使用,各光端機(jī)廠家為了使自己產(chǎn)品更具“優(yōu)勢(shì)”,在各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)上頗下一番功夫。據(jù)兆維光通信郭樹曉介紹,當(dāng)前光端機(jī)的技術(shù)指標(biāo)涉及視頻、音頻、數(shù)據(jù)、開關(guān)量等多個(gè)方面,常常令用戶眼花繚亂,而光端機(jī)的主要業(yè)務(wù)是進(jìn)行視頻傳輸,因此該方面的指標(biāo)相對(duì)重要。
信噪比
信噪比即信號(hào)與噪聲的比值,通常以S/N表示,單位為dB(分貝),其中噪聲為在處理過程中設(shè)備自行產(chǎn)生的信號(hào)。據(jù)上海莊誠(chéng)的陳莊介紹,信噪比過低,圖像上即可看到如雪花狀的噪聲點(diǎn),圖像甚至?xí)霈F(xiàn)飄動(dòng),物體的顏色會(huì)出現(xiàn)偏色,亮度不均勻等。當(dāng)信噪比低于20dB時(shí),圖像人眼已經(jīng)無(wú)法接受。目前光端機(jī)廠家所標(biāo)明的信噪比(加權(quán))一般都在67dB以上,而某些廠家甚至可以達(dá)到80dB。而業(yè)內(nèi)人士表示,信噪比并不是越高越好,只要能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求就可以了。由于前端攝像機(jī)的信噪比一般為50dB(加權(quán)),因此光端機(jī)的信噪比無(wú)論是達(dá)到65dB還是75dB區(qū)別不大,而信噪比過高也會(huì)影響其它指標(biāo)。 [nextpage]
微分相位與微分增益
這兩者的數(shù)值變化必須通過專業(yè)儀器才可測(cè)出,其主要反映信號(hào)的穩(wěn)定性。其中微分相位是指與色度有關(guān)的亮度信號(hào)幅度變化所引起的彩色載波分量的相位變化,其是用來(lái)描述亮度信號(hào)的幅度變化對(duì)彩色色調(diào)影響的一個(gè)參數(shù),用度來(lái)表示;而微分增益則是指色度信號(hào)隨有關(guān)亮度信號(hào)幅度變化的函數(shù)關(guān)系,它對(duì)圖像的影響是彩色飽和度的變化,通常用%來(lái)表示,兩者數(shù)據(jù)越小,圖像穩(wěn)定性越好。
目前主流廠家基本將微分相位與微分增益分別控制在1°與1%左右,但由于這兩者指標(biāo)變化用肉眼很難察覺,而監(jiān)控人員僅要求所傳輸?shù)膱D像亮度適中、圖像穩(wěn)定即可,沒有作為選擇光端機(jī)的首要指標(biāo)。
視頻帶寬
視頻帶寬是視頻傳輸中非常重要的指標(biāo),其主要是指數(shù)字化的采樣頻率。光端機(jī)采樣頻率越高,處理及傳輸?shù)馁Y料量越大,光端機(jī)的成本就會(huì)越高。按照奈奎斯特采樣定律,要真實(shí)地還原信號(hào),其采樣頻率至少應(yīng)該是信號(hào)頻率的兩倍。目前主流廠家的視頻帶寬一般在6.5M以上,甚至達(dá)到8M。
由視頻帶寬的計(jì)算公式(視頻帶寬=C×水平分辨率×垂直分辨率×采樣頻率/2)可得知,若想提高視頻的分辨率,則要提高視頻帶寬。深圳諾龍稂洪水舉例說(shuō),可將光端機(jī)的視頻帶寬看作公路上的車道,若車道不夠就會(huì)出現(xiàn)塞車現(xiàn)象,造成交通阻塞,因此帶寬不夠,視頻畫面細(xì)節(jié)部分就不夠清晰,甚至出現(xiàn)色彩失真或丟失現(xiàn)象。
除以上三個(gè)指標(biāo)外,有業(yè)內(nèi)專家表示,光端機(jī)的視頻電平相較而言也是尤為重要的。其視頻電平主要包括白電平、同步電平及色同步電平,這三者的標(biāo)準(zhǔn)值分別為700mV、300mV及300mV,據(jù)其解釋,這三項(xiàng)指標(biāo)若是出現(xiàn)偏差,視頻畫面會(huì)明顯地出現(xiàn)劣化現(xiàn)象。其中,若白電平幅度過低,攝像機(jī)所傳輸過來(lái)的亮度信號(hào)即會(huì)等比例壓縮,而在低照度情況下,其所顯示的圖像亮度會(huì)降低;而同步電平過低,其圖像則會(huì)出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象;色同步電平偏低圖像則會(huì)嚴(yán)重偏色甚至無(wú)色,因此這方面的指標(biāo)也是需要注意的。
光端機(jī)除傳輸視頻外,其還可同時(shí)傳輸音頻、開關(guān)量等信息;同時(shí),影響視頻質(zhì)量的指標(biāo)眾多,因此在選擇光端機(jī)時(shí),不應(yīng)只看其中一個(gè)指標(biāo),要看綜合效果。北京藍(lán)衛(wèi)通科技有限公司副總經(jīng)理韓素芳表示,當(dāng)前光端機(jī)廠家所標(biāo)稱的技術(shù)指標(biāo)一般都能實(shí)現(xiàn),作為工程商,不能完全依靠技術(shù)指標(biāo)來(lái)選擇產(chǎn)品,而更偏重產(chǎn)品的穩(wěn)定性。同時(shí)東莞市創(chuàng)研科技有限公司工程部經(jīng)理曾思遠(yuǎn)也表示,甲方和工程商在選擇產(chǎn)品時(shí),一般會(huì)選擇主流廠家產(chǎn)品,因其品牌代表性能與穩(wěn)定性,除此之外還會(huì)綜合考慮產(chǎn)品的性價(jià)比,而與之經(jīng)常合作的廠家,也會(huì)針對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)的問題進(jìn)行改進(jìn)。
環(huán)境適應(yīng)性,光端機(jī)應(yīng)用的主要問題
光端機(jī)作為基本的傳輸設(shè)備,其發(fā)射機(jī)通常處于室外進(jìn)行全天24小時(shí)連續(xù)不間斷工作,加上各地區(qū)環(huán)境的差異,極大地縮短光端機(jī)的壽命。根據(jù)這種情況,兆維光電郭樹曉解釋說(shuō):“光端機(jī)廠家雖在生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)已精確計(jì)算過各個(gè)元器件所能使用的壽命,但在實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)品所受到的電磁干擾、濕度、溫度等因素是無(wú)法預(yù)計(jì)的,因此好的光端機(jī)除選擇優(yōu)質(zhì)的元器件外,還要充分考慮產(chǎn)品能經(jīng)受不同環(huán)境的影響?!?[nextpage]
高低溫情況
我國(guó)南北方環(huán)境差異較大,因此光端機(jī)在使用時(shí)要充分考慮環(huán)境溫度的影響。據(jù)深圳諾龍賀建波介紹,某些工程商在安裝光端機(jī)時(shí),出于各方面的考慮,通常會(huì)在外部添加設(shè)備箱,而在夏天使用時(shí),其內(nèi)部溫度幾乎達(dá)到70度,因此光端機(jī)廠家在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),要充分考慮溫度對(duì)其的影響。
據(jù)天地偉業(yè)李天佑介紹,當(dāng)光端機(jī)使用于北方寒冷的地區(qū)時(shí),由于機(jī)器本身在不斷的連續(xù)工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量,因此低溫對(duì)光端機(jī)并不是主要的問題,而高溫則要特別注意。
針對(duì)光端機(jī)的高溫適應(yīng)性,蛙視彥斐介紹說(shuō),首先選用的元器件要符合標(biāo)準(zhǔn),即能達(dá)到溫度的上下限,這些決定著光端機(jī)所能承受的溫度范圍;其次在生產(chǎn)時(shí),機(jī)身兩側(cè)可增加散熱孔,保證光端機(jī)內(nèi)部空氣的對(duì)流。最后還要進(jìn)行老化保障。一般光端機(jī)在出廠時(shí)都會(huì)進(jìn)行連續(xù)48小時(shí)的老化烤機(jī)操作,即在室內(nèi)環(huán)境下,人為控制光端機(jī)在惡劣環(huán)境下的老化保證,通過這種烤機(jī),可將存在細(xì)微瑕疵的產(chǎn)品檢測(cè)出來(lái)。而某些廠家也會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)保護(hù)電路,當(dāng)溫度超過所設(shè)定的最高溫度時(shí),即會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)保護(hù)電路,暫時(shí)中止光端機(jī)工作,當(dāng)溫度降低時(shí),再重新工作。
不少工程商在安裝光端機(jī)時(shí),也會(huì)特別注意高溫問題,據(jù)東莞創(chuàng)研科技曾思遠(yuǎn)介紹,針對(duì)廣東夏天高溫的情況,其公司會(huì)采用一個(gè)插槽式的板將風(fēng)扇安裝于光端機(jī)處,也可有效解決高溫問題。另外北京藍(lán)衛(wèi)通韓素芳建議,在安裝光端機(jī)時(shí)盡量不要暴曬,需要時(shí)可增加遮陽(yáng)罩,同時(shí)還需特別注意通風(fēng)。
端口保護(hù)
光端機(jī)由于所傳輸?shù)男盘?hào)不同,會(huì)集成多種不同類型的端口(如視頻端口、音頻端口、數(shù)據(jù)端口等),因此廠家在設(shè)計(jì)時(shí)也要對(duì)端口的保護(hù)列入重點(diǎn)考慮的范圍。
據(jù)武漢微創(chuàng)盧余慶介紹,端口的保護(hù)措施主要是防雷,由于夏天雷電過多,且無(wú)法預(yù)測(cè),因此不同端口要進(jìn)行不同形式的防雷保護(hù),增加保護(hù)電路或防雷芯片等防護(hù)措施。如視頻端口可采用TVS管,或增加防靜電防護(hù)網(wǎng),可盡量降低雷電破壞幾率。
盧余慶同時(shí)表示,雷電并不能一次性完全泄放,而是通過三級(jí)防雷,第一級(jí)防雷主要是針對(duì)10千伏以上高壓,可在光端機(jī)外部添加防雷器;第二級(jí)是對(duì)于幾百伏的高壓,可在設(shè)備中安裝防雷器;最后一級(jí)則為光端機(jī)本身的防雷,在光端機(jī)內(nèi)部集成防雷芯片,可對(duì)5V以上的雷電進(jìn)行防護(hù),通過三級(jí)防雷,可將光端機(jī)遭受雷擊的幾率降到最低。
多功能,多業(yè)務(wù)集成
光端機(jī)發(fā)展至今,除基本的視頻傳輸外,已逐步發(fā)展為集音頻、數(shù)據(jù)、開關(guān)量傳輸?shù)榷鄻I(yè)務(wù)集成的光端機(jī),這些功能各個(gè)廠家基本都可實(shí)現(xiàn)。隨著技術(shù)的發(fā)展,光端機(jī)也開始逐步具備聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)管功能。
聯(lián)網(wǎng)功能
隨著監(jiān)控系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,作為主要傳輸設(shè)備的光端機(jī)也可通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,尤其是在“平安城市”建設(shè)中,需要通過光端機(jī)的傳輸信號(hào)對(duì)各級(jí)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)異常情況,強(qiáng)化對(duì)城市治安的管理,在監(jiān)控范圍跨區(qū)域多級(jí)化的情況下,對(duì)光端機(jī)提出的聯(lián)網(wǎng)功能運(yùn)營(yíng)而生。 [nextpage]
據(jù)蛙視彥斐介紹,目前聯(lián)網(wǎng)功能較多應(yīng)用于環(huán)網(wǎng)式與匯聚式光端機(jī),可有效節(jié)省光纖資源,其主要采用電信級(jí)光纖通信系統(tǒng)中的數(shù)字中繼技術(shù),使信號(hào)逐級(jí)再生,與本地信號(hào)交叉復(fù)用,信號(hào)切換非常靈活。
不少?gòu)S家也根據(jù)用戶的這一需求進(jìn)行研發(fā),如深圳諾龍的OTS-TDMOR視頻光匯聚系統(tǒng)包括前端發(fā)射端、中間匯聚端及后端接收端,其中前端發(fā)射端設(shè)備可將攝像機(jī)或其它視頻設(shè)備傳送的模擬基帶視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)傳輸至后端各級(jí)監(jiān)控室、指揮中心,再將各級(jí)監(jiān)控室、指揮中心的云鏡控制指令發(fā)送至前端設(shè)備;而中間匯聚端設(shè)備則由基板和模塊組成,其將接入的匯聚模塊插入基板中,而模塊則可將多個(gè)前端發(fā)射設(shè)備的光纖匯聚起來(lái)后,復(fù)合至一芯光纖的單個(gè)光波長(zhǎng)中,傳送至后端接收端;后端接收端設(shè)備則可將匯聚端傳送的光信號(hào)還原成模擬基帶視頻信號(hào)。另外蛙視的VOX-XG也可支持多業(yè)務(wù)接入,支持全網(wǎng)信息的交換與傳輸,具備完善的視頻及網(wǎng)絡(luò)管理能力和多級(jí)管理模式的多業(yè)務(wù)光傳輸交換平臺(tái)。博康、中威、英飛拓、莊誠(chéng)等也相繼開發(fā)具備聯(lián)網(wǎng)能力的光纖傳輸系統(tǒng)。
網(wǎng)管功能
網(wǎng)管功能即通過在監(jiān)控中心安裝網(wǎng)管軟件,在光端機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)進(jìn)行報(bào)警,通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行上報(bào),每個(gè)光端機(jī)都擁有采集的協(xié)議,通過光纜將信號(hào)發(fā)送至監(jiān)控中心,隨后統(tǒng)一由中心進(jìn)行識(shí)別,從而判斷出光端機(jī)的工作狀況。這種功能可隨時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)在線視頻光端機(jī)的工作狀態(tài),當(dāng)出現(xiàn)視頻中斷、光纖故障、設(shè)備故障及停電時(shí)可以第一時(shí)間發(fā)出告警及對(duì)故障定位,適用于各種大型的光纖傳輸監(jiān)控系統(tǒng)。
但天地偉業(yè)蘇濤認(rèn)為,此種功能實(shí)際屬于錦上添花,不但增加成本,更要增加網(wǎng)管管理端口,因此該功能不是必須擁有的,客戶可根據(jù)實(shí)際情況選用光端機(jī),在需要時(shí)也可增加功能模塊。