一般振幅調(diào)整傳輸適用於短距離的訊號傳輸,調(diào)整范圍為波長850nm的操作范圍。信號雜訊比對每分貝的光程呈現(xiàn)2分貝的相對線性下降關(guān)系。
頻率調(diào)整傳輸設(shè)備以合理的成本,為中程的訊號傳輸提供高性能的影像傳輸效果。不同於振幅調(diào)整設(shè)備,頻率調(diào)整可適用於波長1,300nm 多模式或單模式操作,同樣也適用於1,550nm的單模式操作,而無需額外的調(diào)整工作。雖然頻率調(diào)整傳輸設(shè)備可以提供高品質(zhì)的傳輸,但信噪比的下降程度比光衰減器或在較長的光纖上要來的大?;旧希旁氡认陆捣扰c光衰減器不是呈現(xiàn)線性變化關(guān)系。
光纖數(shù)位編碼影像傳輸
最新一代的光纖影像傳輸設(shè)備使用內(nèi)部的類比-數(shù)位轉(zhuǎn)換器,或光纖傳輸組內(nèi)的編碼/解碼器,將由CCTV攝影機(jī)所傳送過來的類比基頻影像訊號進(jìn)行數(shù)位編碼。經(jīng)數(shù)位化的訊號依序調(diào)整LED或雷射發(fā)光組,經(jīng)由光纖傳送到光纖接收器,并由數(shù)位-類比轉(zhuǎn)換器將先前已數(shù)位編碼的訊號轉(zhuǎn)回成類比基頻訊號。
在數(shù)位編碼影像傳輸中,位元數(shù)決定電子動力的范圍,及頭尾相連的信噪比。一般來說,6位元的解析度是被視為較差的,中程傳輸?shù)淖畹托枨笫?位元解析度或的8位元編碼,短程傳輸為10位元編碼或廣播級品質(zhì)。
上述設(shè)備中是沒有包含影像壓縮如微波、T-1,分段T-1、MJPEG 或MPEG-1的像素化或其他加工影像,以標(biāo)準(zhǔn)每秒30個畫面零時差的實(shí)時傳輸,零遲延即時傳輸。采用數(shù)位編碼影像傳輸?shù)奶攸c(diǎn)如下∶
· 真廣播級品質(zhì)的效能優(yōu)於短程傳輸標(biāo)準(zhǔn)的所有參數(shù),即使是在惡劣的執(zhí)行環(huán)境下,透過光纖8位元或10位元數(shù)位編碼傳輸?shù)膹V播級品質(zhì)仍是影像品質(zhì)的標(biāo)竿。
· 信噪比、差分放大、差動相位與其他RS-250標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù),從光徑最小損失到適用的光徑最大損失值都是一致的。對單節(jié)點(diǎn)應(yīng)用設(shè)備而言,23-26分貝光纖損失的范圍可以輕易地經(jīng)由零差異的影像表現(xiàn)來輔助。
· 影像效果為最穩(wěn)定可靠、可預(yù)測并可重復(fù)傳輸。IFS最近為世上最大的ITS計(jì)畫∶波士頓中央干道/隧道計(jì)畫(Boston Central Artery/Tunnel Project),成功地設(shè)計(jì)為數(shù)眾多的光纖單節(jié)單頻數(shù)位編碼影像雙頻數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。
· 在傳輸網(wǎng)絡(luò)的第一實(shí)體層(監(jiān)控攝影機(jī)部分)中便將影像訊號最小化,藉以保持整體影像系統(tǒng)的最佳表現(xiàn)。
· 縮減零件數(shù),加強(qiáng)系統(tǒng)使用壽命及長期可靠性。系統(tǒng)不受外部無線電干擾(RFI)與低電磁干擾(EMI)的影響。
· 數(shù)位編碼影像傳輸極度適用於高性能監(jiān)視應(yīng)用設(shè)備的高解析CCTV攝影機(jī)。
· 影像品質(zhì)優(yōu)於光纖T-1、分段T-1、或MPEG-1壓縮影像、CODEC傳輸系統(tǒng)。
· 光纖數(shù)位編碼影像傳輸系統(tǒng)的價格與射頻RS-250C中程傳輸設(shè)備相去不遠(yuǎn),但具更優(yōu)秀的影像傳輸能力。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)考量
許多大型的、先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)在CCTV攝影機(jī)間使用三層以上組合元件,而將監(jiān)控螢?zāi)辉O(shè)置於交通管理中心。當(dāng)每個實(shí)體上連結(jié)的連續(xù)層面發(fā)生失真或惡化的狀態(tài),設(shè)計(jì)工程師考慮的通訊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)就非常重要。
對第一個實(shí)體層來說,介於攝影機(jī)與下一個串聯(lián)層的光纖影像連結(jié)尤其重要。而數(shù)位編碼影像傳輸?shù)男旁氡染S持在67分貝已算是可接受范圍。
下列的數(shù)據(jù)可以清楚證實(shí)這個觀念。在使用於交通監(jiān)視系統(tǒng)的典型的高品質(zhì)CCTV攝影機(jī)中,其信噪比應(yīng)在54分貝以上,但一般只能達(dá)到46-48分貝。
假若兩個傳統(tǒng)光纖射頻影像連結(jié)是串聯(lián)模式,用以表示兩個個別實(shí)體層,分別代表監(jiān)控攝影機(jī)以及中央監(jiān)視器。第一層的信噪比是60分貝,第二層的信噪比為55分貝。介於多層串聯(lián)的實(shí)體層面中,每個層面的信號雜訊比是各異的,而且其關(guān)系是非線性的,而實(shí)際上,從監(jiān)控攝影機(jī)訊號輸出到監(jiān)視器訊號輸入的實(shí)際信噪比是54分貝。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)是保持相同的條件,但是第二個實(shí)體層已經(jīng)被一個8位元光纖數(shù)位編碼、16頻道的多重連結(jié)所代替,而其信噪比是60分貝。從監(jiān)控攝影機(jī)訊號輸出到監(jiān)視器訊號輸入的實(shí)際信噪比是57分貝,呈現(xiàn)一個信號雜訊比上3分貝的改善狀況。
然而第二實(shí)體層仍是前述8位元光纖數(shù)位編碼、16頻道的多重連結(jié),但第一個實(shí)體層現(xiàn)在加入一個10位元數(shù)位編碼、點(diǎn)對點(diǎn)影像連接,而其信號雜訊比是67分貝。從監(jiān)控攝影機(jī)訊號輸出到監(jiān)視器訊號輸入的實(shí)際信噪比是59分貝,呈現(xiàn)一個信噪比上4分貝的改善狀況。
視訊基本術(shù)語
1. 信噪比 SNR (Signal-to-noise ratio)是以分貝表示其系統(tǒng)保持精密及視訊畫面畫質(zhì)的數(shù)據(jù),高信號雜訊比就代表了較佳的傳遞性能。
2. 差分放大(Differential Gain) 表示視訊的黑白對比傳真性及正確度,差異率是以百分比差或訊號品質(zhì)改變所產(chǎn)生的振幅誤差來表示,低的百分比率顯示較佳的結(jié)果。
3. 差動相位 (Differential Phase)用於界定色彩之精確程度。差動相位以電子角度來表示,數(shù)據(jù)越低表示色彩的表現(xiàn)能力越優(yōu)秀。
諸如此類的重要技術(shù)參數(shù)定義於電子電視產(chǎn)業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,或稱EIA/TIA RS-250C標(biāo)準(zhǔn)。EIA/TIA RS-250C標(biāo)準(zhǔn)載明彩色電視傳輸?shù)募夹g(shù)規(guī)格,並且此標(biāo)準(zhǔn)為跨媒體所適用。換句話說,RS-250C標(biāo)準(zhǔn)適用於所有的影像傳輸媒體,包括衛(wèi)星傳輸、同軸電纜、微波傳輸或是光纖傳播。RS-250C標(biāo)準(zhǔn)同時可以分類為短程、中程、以及長程傳輸。
1. 長程傳輸標(biāo)準(zhǔn)原本是因應(yīng)使用同軸電纜以及微波的遠(yuǎn)距電視傳播網(wǎng)絡(luò)的影像訊號傳播規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。長程傳輸標(biāo)準(zhǔn)的特徵在於其信號雜訊比介於54-59分貝,差動相位最大值為2.5度,差分放大最大值為8%。 這個規(guī)格目前普遍適用於工業(yè)保全市場中,尤其是CCTV監(jiān)視器的應(yīng)用設(shè)備裡,並且設(shè)備成本低廉,又能取得非常好的影像傳輸品質(zhì)。
2. 中程傳輸標(biāo)準(zhǔn)是用於控制介於距離為20-30英里間,電視攝影棚與遠(yuǎn)距離傳輸點(diǎn)之間的影像傳輸。與長程標(biāo)準(zhǔn)相較,中程標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格,而中程傳輸標(biāo)準(zhǔn)其特徵是信號雜訊比介於60-67分貝,差動相位最大值為1.3度,差分放大最大值為5%。中程傳輸標(biāo)準(zhǔn)普遍使用於先進(jìn)智慧型的運(yùn)\輸系統(tǒng)裡,可能是因?yàn)槠溆嵦杺鬏斁嚯x與運(yùn)\輸距離的範(fàn)圍相近的原因,中程傳輸標(biāo)準(zhǔn)的影像傳輸品質(zhì)高,而且影像傳輸設(shè)備的取得成本合理。中程影像傳輸設(shè)備同時也使用於高階的工業(yè)保全CCTV監(jiān)視應(yīng)用設(shè)備裡。
3. 短程傳輸標(biāo)準(zhǔn)是一真廣播級品質(zhì)規(guī)格,嚴(yán)格地定義電視攝影棚內(nèi)以及相關(guān)設(shè)備的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。光纖數(shù)位編碼影像傳輸即是短程視訊傳輸,其特徵是信號雜訊比大於67分貝,差動相位最大值為0.7度或更佳,以及差分放大最大值為2%。
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