高清监控应用中的几大传输技术
近几年随着图像传感器技术的发展,目前大量使用的高清产品都是基于网络传输技术的,直接传输方式在高清时代几乎绝迹,但关于对网络传输是否适合监控图像传输的争论从来就不绝于耳。因此寻找一种与实际应用相符,技术能满足,成本尽量低的传输模式对于监控的应用尤为关键。
模拟信号传输方式
目前标清视频信号绝大多数依然采用模拟信号传输方式,带宽为6M,应用75-5的同轴电缆传输100米,在牺牲一些高频细节的情况下,可以传输 200-300米,甚至更远。由于这样的性能,从监控应用伊始,这种传输模式就一直就没有改变过。但是到了高清时代,由于传输的高清信号带宽的扩大,1080P需要27M的带宽,用传统的75-5同轴电缆传输,几米就衰减下去了,根本无法在监控项目中使用,而高清网络摄像机的传输方式和标清的相比没啥变化,所以当高清时代来临时,就成了网络摄像机的独角戏,直接传输模式很少有应用。
数字传输模式
既然高清模拟传输方式无法在监控实际应用中使用,唯一的方法就只有数字传输了。在讨论数字高清传输技术以前先分析高清信号的数字特性,30帧/秒 1080P图像信号的带宽是:1920×1080×16×30=995.328M;30帧720P图像信号的带宽是:1280×720×16×30=442.368M,也就是说加上一些消隐数据,30帧/秒1080P的图像不超过1G,720P的不超过500M,在数据通讯技术领域,实现这么大数据流量的传输方法很多,常用的介质有同轴电缆,双绞线和光纤。
同轴电缆传输技术
同轴 电缆传输技术在标清时代广泛应用于标清模拟视频信号的传输,与标清模拟视频信号相对应的数字视频信号标准是 SD-SDI接口(270Mb/s),这种接口由于成本和性能的原因,在监控上很少应用。高清数字信号的标准是HD-SDI(1.485Gb/s),在应用加解扰技术,发端预加重技术,收端均衡技术的前提下,可以把传输距离延伸到 100米。
加解扰技术是用扰码的不归零倒置(NRZI)来代替早期的分组编码。在传送前,对原始数据流进 行扰频,并变换为NRZI码确保在接收端可靠地恢复原始数据。这样在概念上可以将数字串行接口理解为一种基带信号调制。NRZI码是极性敏感码。用“1” 和“0”表示电平的高和低,如果出现长时间的连续“1”或连续“0”,会影响接收端从数字信号中提取时钟。因为串行数字信号接口不单独传送时钟信号,接收 端需从数字信号流中提取时钟信号,所以要采用以“1”和“0”来表示有无电平变换的NRZI码。接收NRZI码流时,只要检出电平变换,就可恢复数据,即 使全是“1”信号,导致的信号频率也只是原来时钟频率的一半,再经过加扰,连续“1”的机会减少,也就使高频分量进一步减少了。在数据流的接收端,由 SDI解码器从NRZI码流恢复原数据流。