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视频传输革新:视频光端机的原理与应用

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视频光端机怎样接入系统?CVBS、SDI与IP视频的区别

浏览次数: 飞畅科技原创 作者:飞畅科技技术团队

视频光端机的应用,应从摄像机输出和接收端接口出发。CVBS模拟视频、SDI数字视频和IP网络视频不是同一种信号,不能因为都传画面就接到同一款设备。本篇讲清如何识别三条传输路径,以及视频、音频和反向控制怎样分别核对。

先问两端设备输出和接收什么

摄像机、会议设备或播放器可能提供不同接口,接收端也可能是模拟录像机、SDI监视器或网络录像机。光端机只是系统的一段,不能替代全部采集、编码、录像和显示。采购应记录接口标识、完整输出格式、通道数、方向和终端型号,而非只写视频远传。

BNC是连接器形式,CVBS和SDI都可能使用它,信号却不同。RJ45常用于以太网视频系统,但接口相似也不证明电源和协议相同。不要用不明转接头试接,先确认电气规格和设备角色。视频能显示只是部分验收,控制、音频和附加数据还需要独立检查。

模拟视频路径关注电压与同步

模拟摄像机把图像信息表示为连续变化的电信号,某些形式将亮度、色度和同步组合传送。对应光端机可能采用模拟调制,也可能先数字化再光传输。调幅、调频是历史和特定架构中的方案,不能概括所有现代视频光端机,更不能由此推断支持任意高清视频。

数字化传输模拟视频时,入口先处理信号,再由ADC按时刻采样、按有限等级量化,远端恢复数值并通过DAC产生模拟输出。它没有自动把模拟摄像机升级为高清数字摄像机。原输出中的带宽、噪声和细节限制仍需考虑,设备的主要任务是适当条件下远传。

SDI路径延伸的是数字视频接口

SDI源端已经输出串行数字信号,光端机接收并进行必要信号调理,再通过光纤送到远端对应电接口。它不必重新拍摄图像,也不默认用网络压缩算法。速率、格式及同轴条件需要两端匹配,SDI光传输与HDMI格式转换是不同任务。

飞畅迷你FCVH-V1b的3G-SDI详情列有配对使用、输入自动检测、电缆均衡和额外SDI输出。对专业视频源到远端监视器的相应接口延伸,可据此核对配置。但它没有因名称包含视频就自动支持CVBS、网络摄像机或云台串口,应分别查询准确型号。

CVBS连续电压、SDI数字串行信号与IP以太网帧分别进入相应传输设备,三种接口不能混接
图1:CVBS连续电压、SDI数字串行信号与IP以太网帧分别进入相应传输设备,三种接口不能混接。通用机制示意,不代表具体产品内部结构或实测。

IP视频路径需要网络通信

网络摄像机通常先完成图像编码,再把业务数据放入网络通信中。交换机或以太网光纤收发器传送的是以太网帧,不直接理解每幅画面的内容。网络录像机接收并处理视频业务,能否显示还涉及地址、协议、账号及编解码兼容,不是两端光口亮就完成了。

此时网络容量应考虑摄像机码率、同时流量、突发、组播和上联瓶颈。压缩后每秒多少数据,与SDI电接口的固定线路速率不是同一概念。不能把3G-SDI参数直接当成网口带宽,也不能把千兆光纤收发器叫成能接SDI同轴的通用转换器。

多业务设备的每个接口都要确认

某些视频设备同时提供音频、串口或开关量,可把多种业务复用在一段光线路上。复用表示共用传输资源,不表示所有接口变成同一信号,也不表示每个视频型号都包含这些业务。通道数量、方向、速率和接线都要按订购版本核对。

音频可能是模拟线电平、数字音频或嵌入视频的数据,三者不能只用音频口三个字概括。额外视频输出也不等于反向视频通道。厂商写双向时,应问清具体是哪种业务、几个方向和哪些接口,避免把反向控制误认为接收机也能采集另一幅视频。

云台反向控制是独立客户任务

假设需要远端操作云台,视频从摄像机传向监视器,控制命令则从控制器传回摄像机。这是两个逻辑方向。若选用带对应数据通道的多业务设备,控制信号通过独立电接口进入复用链路;普通纯视频设备不能因此获得反向串口能力。

RS485控制还涉及控制协议、地址、串口参数、总线方向及接线,不是两根线接上就一定互通。本文图示只说明客户任务,未指认某一飞畅视频型号支持该功能。应另查具体多业务产品与手册,再在测试环境验证动作、响应和断链恢复。

假设多业务系统中视频向监视器传送,云台控制从远端反向传送,两个逻辑业务需分别核对
图2:假设多业务系统中视频向监视器传送,云台控制从远端反向传送,两个逻辑业务需分别核对。通用机制示意,不代表具体产品内部结构或实测。

系统设计从业务表而非宣传词开始

例如改造一套旧模拟监控系统,先记录摄像机输出、录像机输入和是否需要云台控制,再确认对应传输设备。若换成网络摄像机,应重新规划网络、供电和录像兼容;不能保留旧模拟设备却仅换光模块就期待网络录像机自动识别。

会议或舞台系统也应从SDI、HDMI等实际输出分析,不能把远程会议、医疗或直播写成所有视频光端机默认提供的服务。真正应用还需要上层设备、管理与安全条件。设备传输一段视频信号,与完整互联网会议系统不是一个产品承诺。

按完整路径开通,再逐项验收

先用短电缆和短跳纤对测对应视频格式,再接正式线路。确认供电、光纤配置、接收范围及接口方向,按手册清洁与保护光口,禁止直视激光。把视频、音频和控制分别记录,避免视频有画面就略过反向业务。

保存系统图、端口表、型号版本、格式及测试现象。遇到故障,先判断是视频源、传输段还是接收端,再分段替换;不要带电拆机,也不盲目更改控制总线参数。一个能描述每段信号如何变化的系统,才容易维护,而不只是设备名称看起来相近。

资料:飞畅3G-SDI产品详情;飞畅高清视频及专用光端机分类。两图为通用机制,多业务图仅为假设系统,不证明具体型号支持全部业务。