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高清翼閘監(jiān)控應(yīng)用技術(shù)

  翼閘小編:預(yù)加重技術(shù)就是在發(fā)端把信號放大,均衡技術(shù)可以理解為頻率補(bǔ)償,通常是使用濾波器來實(shí)現(xiàn)的,通過濾波器來補(bǔ)償失真的脈沖,判決器得到的解調(diào)輸出樣本,是經(jīng)過均衡器修正過的或者清除了碼間干擾之后的樣本。自適應(yīng)均衡器直接從傳輸?shù)膶?shí)際數(shù)字信號中根據(jù)某種算法不斷調(diào)整增益,因而能適應(yīng)信道的隨機(jī)變化,使均衡器總是保持最佳的狀態(tài),從而有更好的失真翼閘補(bǔ)償性能。自適應(yīng)均衡器一般包含兩種工作模式,即訓(xùn)練模式和跟蹤模式。
  訓(xùn)練模式首先由發(fā)射機(jī)發(fā)射一個己知的定長的訓(xùn)練序列,以便接收機(jī)處的均衡器可以做出正確的設(shè)置。典型的訓(xùn)練序列是一個二進(jìn)制隨機(jī)信號或是一串預(yù)先指定的數(shù)據(jù)位,而緊跟在訓(xùn)練序列后被傳送的是用戶數(shù)據(jù)。接收機(jī)處的均衡器將通過遞歸算法來評估信道特性,并且修正濾波器系數(shù)以對信道做出補(bǔ)償。在設(shè)計訓(xùn)練序列時,要求做到即使在最差的信道條件下,均衡器也能通過這個訓(xùn)練序列獲得正確的濾波系數(shù)。這樣就可以在收到訓(xùn)練序列后,使得均衡器的濾波系數(shù)已經(jīng)接近于最佳值。而在接收數(shù)據(jù)時,均衡器的自翼閘適應(yīng)算法就可以跟蹤不斷變化的信道,自適應(yīng)均衡器將不斷改變其濾波特性來保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
  但通過預(yù)加重和均衡技術(shù)來延長SDI的信號傳輸距離在實(shí)際應(yīng)用中還是存在許多問題,線纜的特性對傳輸距離影響很大,再加上同軸電纜傳輸是一個單端傳輸系統(tǒng)無法抑制共模干擾。模擬監(jiān)控中工程現(xiàn)場如果線路不好就會帶來干擾,這些都會嚴(yán)重影響SDI信號的傳輸距離,則不難理解目前對于HD-SDI傳輸距離為何莫衷一是。理論傳輸距離和實(shí)際差異太大,而且最糾結(jié)的是如果HD-SDI信號超過它的傳輸距離,收端就無法解出任何信號來,這一點(diǎn)比傳統(tǒng)的標(biāo)清模擬傳輸系統(tǒng)的性能差遠(yuǎn)了。所以HD-SDI傳輸技術(shù)要大面積應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)還是有很多問題和困難的。近幾年隨著圖像傳感器技術(shù)的發(fā)展,目前大量使用的高清產(chǎn)品都是基于網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的,直接傳輸方式在翼閘高清時代幾乎絕跡,但關(guān)于對網(wǎng)絡(luò)傳輸是否適合監(jiān)控圖像傳輸?shù)臓幷搹膩砭筒唤^于耳。因此尋找一種與實(shí)際應(yīng)用相符,技術(shù)能滿足,成本盡量低的傳輸模式對于監(jiān)控的應(yīng)用尤為關(guān)鍵。
  目前標(biāo)清視頻信號絕大多數(shù)依然采用模擬信號傳輸方式,帶寬為6M,應(yīng)用75-5的同軸電纜傳輸100米,在犧牲一些高頻細(xì)節(jié)的情況下,可以傳輸200-300米,甚至更遠(yuǎn)。由于這樣的性能,從監(jiān)控應(yīng)用伊始,這種傳輸模式就一直就沒有改變過。但是到了高清時代,由于傳輸?shù)母咔逍盘枎挼臄U(kuò)大,1080P需要27M的帶寬,用傳統(tǒng)的75-5同軸電纜傳輸,幾米就衰減下去了,根本無法在監(jiān)控項目中使用,而高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的傳輸方式和標(biāo)清的相比沒啥變化,所以當(dāng)高清時代來臨時,就成了網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的獨(dú)角戲,直接傳輸模式很少有應(yīng)用。同軸電纜傳輸技術(shù)在標(biāo)清時代廣泛應(yīng)用于標(biāo)清模擬視頻信號的傳輸,與標(biāo)清模擬視頻信號相對應(yīng)的數(shù)字視頻信號標(biāo)準(zhǔn)是SD-SDI接口(270Mb/s),這種接口由于成本和性能的原因,在監(jiān)控上很少應(yīng)用。高清數(shù)字信號的標(biāo)準(zhǔn)是HD-SDI(1.485Gb/s),在應(yīng)用加解擾技術(shù),發(fā)端預(yù)加重技術(shù),收端均衡技術(shù)的前提下,可以把傳輸距離延伸到100米。
  加解擾技術(shù)是用擾碼的不歸零倒置(NRZI)來代替早期的分組編碼。在傳送前,對原始數(shù)據(jù)流進(jìn)行擾頻,并變換為NRZI碼確保在翼閘接收端可靠地恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。這樣在概念上可以將數(shù)字串行接口理解為一種基帶信號調(diào)制。NRZI碼是極性敏感碼。用“1”和“0”表示電平的高和低,如果出現(xiàn)長時間的連續(xù)“1”或連續(xù)“0”,會影響接收端從數(shù)字信號中提取時鐘。因?yàn)榇袛?shù)字信號接口不單獨(dú)傳送時鐘信號,接收端需從數(shù)字信號流中提取時鐘信號,所以要采用以“1”和“0”來表示有無電平變換的NRZI碼。接收NRZI碼流時,只要檢出電平變換,就可恢復(fù)數(shù)據(jù),即使全是“1”信號,導(dǎo)致的信號頻率也只是原來時鐘頻率的一半,再經(jīng)過加擾,連續(xù)“1”的機(jī)會減少,也就使高頻分量進(jìn)一步減少了。在數(shù)據(jù)流的接收端,由SDI解碼器從NRZI碼流恢復(fù)原數(shù)據(jù)流。
    

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