解決方案

光纖視頻解決方案(4)

光纖視頻解決方案(4)



的視頻傳輸應用進行優化,在傳輸視頻信號時往往反向傳輸能力被閑置。因此,這類系統從技術上完全可以滿足高質量的視頻信號傳輸,但是在經濟性上不一定能夠保證適合視頻監控應用。
基于IP包傳輸的數字光纖通信設備,其最大的好處在于視頻信號的多路復用、交換、路由選擇非常方便,適合異構網間的傳輸,并可方便地利用已經大量建設的IP網絡平臺,從而具備較好的經濟性。隨著寬帶IP網絡建設規模的迅速擴大,這種技術從理論上應更加適合視頻信號的傳輸。但是,由于IP網絡源自對數據通信可靠性(網絡生存性)的關注,它對所承載的業務內容的傳輸質量并不能提供可靠的保障,主要表現在它的帶寬保證和端到端延時都具有較強的不確定性,這就使得監控視頻信號的傳輸質量很難得到始終一致的保證。另外,為了降低對傳輸網絡的壓力并控制成本,這種傳輸技術通常也要與視頻數字壓縮編解碼技術一起使用。采用這種技術的設計良好的系統,可以適合大多數視頻監控應用,但如果將其作為遠程視頻交通監控的唯一傳輸手段,則還存在一些難以逾越的技術障礙。
2.3、傳輸容量
遠程視頻監控系統中監控攝像機的數量眾多,需要同時進行遠程傳輸的視頻信號路數往往也比較多,而且往往需要在傳輸網絡的中間節點上進行視頻信號的插入與分拆(視頻信號上下路,ADM),這就對傳輸系統提出了較高的技術要求。
視頻信號的傳輸容量,一方面取決于每路視頻信號對傳輸帶寬的要求,另一方面取決于傳輸系統具備的帶寬。
PAL-D制模擬視頻信號的有效帶寬為5.75MHz。AM模擬光纖通信系統一般具有550MHz~1000MHz的傳輸帶寬,可以以8MHz的副載波間隔同時傳輸60路以上的視頻信號,當然除了AM光纖傳輸系統本身要具備很好的線性外,還需要配置高性能的鄰頻調制解調設備才能充分發揮出這種技術的優勢。這種技術是HFC有線電視分配網中最常見的傳輸手段,特別適合最終分配到戶的網絡。對于遠程視頻交通監控系統,除非是短距離點到點的特定傳輸并且傳輸后的視頻信號不需要進行進一步的處理或傳輸,否則這種技術在傳輸質量上很難滿足普遍的要求。
FM模擬光纖通信系統的視頻信號傳輸質量、抗干擾性能比AM系統要好不少,每路視頻信號往往占用30MHz以上的帶寬,一般單個FM光傳輸系統最多可以支持8~16路視頻信號的傳輸,并且由于技術和經濟性的限制一般不使用多波長的光波復用。PFM模擬光纖通信系統中每路視頻信號占用的帶寬更大,相應地視頻信號傳輸路數也更少一些。
視頻傳輸專用數字光纖通信系統中傳輸的視頻信號往往是非壓縮的數字視頻信號,每路視頻信號的帶寬大約在100~200Mbps之間,光電復用以后系統一般可以支持64~128路視頻信號的傳輸。
PDH/SDH數字光纖通信設備上的視頻信號傳輸,一般采用支持N´E1傳輸接口的MPEG-2編解碼器對,通常為了獲得較好的視頻保真度,多選用4個E1通道傳輸1路視頻。基于IP包傳輸的數字光纖通信設備也往往采用類似的編解碼速率。
這樣看來,似乎各種模擬和數字光纖傳輸技術在傳輸容量上都可以滿足遠程視頻交通監控系統的要求,但如果傳輸網絡不僅僅是點到點的星形網絡,尤其在無中繼傳輸距離不夠或者中間節點需要上下視頻時,就只有各種數字光纖傳輸技術可以很好地勝任了。
2.4、輔助業務
遠程視頻監控系統中視頻信號的傳輸是核心,但往往同時要求傳輸系統能夠為音頻、低速異步控制數據、話音、開關量等輔助信號提供傳輸通道,這樣才能較好地構建一個完整的監控系統。
各種光纖傳輸系統都能夠在不同程度上滿足這些輔助業務的傳輸要求,但同樣各有優劣。
模擬光纖通信系統在提供較少的輔助業務時有一定的成本優勢,但輔助業務較多時如果技術處理不當會引起對視頻基本業務的干擾,另外也同樣因為受限于點到點傳輸應用而難以廣有作為。
視頻傳輸專用數字光纖通信系統和PDH/SDH數字光纖通信系統都可以以TDM方式將各種輔助伴隨業務數字化后在同一個傳輸平臺上傳輸,在系統表現形式上只是多了若干種傳輸接口,而本質上還可以實現靈活的輔助業務網絡構建。除了上述常見的低速輔助業務,一些高速輔助業務通道(如:Ethernet、E1等)也可以方便地提供,因此這兩種技術在支持各種輔助業務方面是非常靈活、方便的。
六、城市地鐵視頻監控聯網技術系統案例分析
目前城市地鐵站視頻監控一般分為兩級監控;在地鐵站端要求監視所有本站圖像,另外在監控中心要求可以監視下屬各地鐵站的情況。考慮到資金投入的問題,在中心端,一般不要求同時看到所有地鐵站的所有圖像;而是采取兩種方式監視:一種是同時監視各地鐵站的某幾路圖像,另外一種是要求可同時看到某一個地鐵站的所有圖像或大部分圖像。這就需要考慮從各地鐵站到監控中心的視頻傳輸問題。 
★從各地鐵站到監控中心的視頻傳輸一般有兩種方案。 
第一種是使用數字視頻編解碼器,通過SDH提供的E1信道完成視頻傳輸; 
第二種是采用光纖方式,獨立組成城鐵視頻監控聯網系統完成傳輸。若采用第一種方式,需要占用大量SDH資源,增大了通信系統的壓力。在第二種方式中,如過采用傳統點對點方式,則要占用很多的光纖資源。隨著現代光纖通信技術和數字視頻技術的飛速發展,在監控領域內,實時數字視頻的光纖傳輸也已經被越來越多的人所接收。城鐵系統光纖拓撲結構一般呈鏈狀或環網結構,建議采用,系統遠端設備對模擬圖像進行壓縮編碼、數字化并通過復用器復接到高速信道,通過電/光轉換將信號發送到光纖通道,組成鏈網或環網;在局端進行反向復用、解碼,輸出模擬圖像,圖像質量可達到DVD效果。我們以下面的案例為例,詳細介紹如何采用VOX-基于光纖的數字視頻傳輸平臺解決城鐵視頻監控聯網傳輸問題。 
★現狀及用戶要求 
某城市地鐵站聯網監控項目,共具有16個地鐵站,每個地鐵站上傳6路圖像,共96路圖像。 
全網共設1個監控中心,在監控中心需要設置6臺監視器,同時觀看16個站96圖像中的任意6路。同時另設3個獨立的操作席,各配1臺監視器觀看任意1路圖像。 
★設計原則及解決方案 
本設計方案著眼于整個系統的先進性、可靠性、靈活性和符合需方遠期規劃的原則設計,綜合考慮系統的可擴展性,業務拓展功能及系統升級功能。 
根據現有狀況及要求,提出采用北京蛙視通信有限公司的光纖數字音視頻傳輸平臺-VOX系統。VOX系統遠端設備對模擬圖像進行壓縮編碼、數字化并通過復用器復接到高速信道,通過電/光轉換將信號發送到光纖通道,可組成鏈網或環網;在局端進行反向復用、解碼,輸出模擬圖像,圖像質量可達到DVD效果。 
★VOX系統介紹 
VOX系統采用光纖作為傳輸介質,內置光傳輸模塊,VOX系統摒棄了傳統視頻光端機點對點的傳輸模式,采用了電信級的光纖通信系統中數字中繼的技術,信號逐級再生,與本地信號進行交叉復用,信號可在任何一點上下,非常靈活。通過時隙配置可以實現圖像的全網交叉,使用極為方便。 
VOX采用模塊化的結構------包含機箱、光傳輸板、業務板(視頻壓縮板、視頻解壓縮板、數據板、E1版、以太網網橋、以太網接口板)等模塊。每個監控點可根據需要及數量選擇相關的模塊,一般在監控點配置一臺VOX設備,需要機箱一個、光傳輸板一塊、業務板若干。在監控中心需VOX機箱一個、光傳輸板一塊、業務板若干。 
VOX系統可以實現音視頻雙向傳輸和多點信息共享的功能。比如在監控中心插入一塊視頻壓縮板,分中心或地鐵站插入一塊解壓縮板,通過時隙配置即可實現音視頻的反向傳輸,即簡單的會議電視功能。 
VOX系統可以通過以太網與上級監控聯網。VOX系統支持在中心端VOX設備上插入一塊10/100M以太網接口板,用于上傳視頻信號,并且與本地信號互不干擾。上級監控中心可以通過計算機上的解壓軟件觀看圖像。 
VOX系統可實現網管功能,可在監控中心監測網絡設備狀態并配置網絡中硬件結構。 
根據傳輸容量的不同,VOX分為VOX-155和VOX-622兩種系統。VOX-155系統的傳輸帶寬為155Mbit/s,可同時傳輸30路高質量視頻信號、15路音頻信號、2路共享型異步數據。VOX-622系統傳輸帶寬為622Mbit/s,可同時傳輸126路高質量視頻信號、126路音頻信號、2路共享型異步數據。 
在系統傳輸過程中,VOX-622系統平滑兼容VOX-155,使VOX-155成為VOX-622系統光分支,通過光分支直接把圖像傳輸到監控中心,并且與各分中心同時觀看圖像,互不干擾。 
VOX系統特點: 
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