光纤视频解决方案(4)

的视频传输应用进行优化，在传输视频信号时往往反向传输能力被闲置。因此，这类系统从技术上完全可以满足高质量的视频信号传输，但是在经济性上不一定能够保证适合视频监控应用。
基于IP包传输的数字光纤通信设备，其最大的好处在于视频信号的多路复用、交换、路由选择非常方便，适合异构网间的传输，并可方便地利用已经大量建设的IP网络平台，从而具备较好的经济性。随着宽带IP网络建设规模的迅速扩大，这种技术从理论上应更加适合视频信号的传输。但是，由于IP网络源自对数据通信可靠性（网络生存性）的关注，它对所承载的业务内容的传输质量并不能提供可靠的保障，主要表现在它的带宽保证和端到端延时都具有较强的不确定性，这就使得监控视频信号的传输质量很难得到始终一致的保证。另外，为了降低对传输网络的压力并控制成本，这种传输技术通常也要与视频数字压缩编解码技术一起使用。采用这种技术的设计良好的系统，可以适合大多数视频监控应用，但如果将其作为远程视频交通监控的唯一传输手段，则还存在一些难以逾越的技术障碍。
2.3、传输容量
远程视频监控系统中监控摄像机的数量众多，需要同时进行远程传输的视频信号路数往往也比较多，而且往往需要在传输网络的中间节点上进行视频信号的插入与分拆（视频信号上下路，ADM），这就对传输系统提出了较高的技术要求。
视频信号的传输容量，一方面取决于每路视频信号对传输带宽的要求，另一方面取决于传输系统具备的带宽。
PAL-D制模拟视频信号的有效带宽为5.75MHz。AM模拟光纤通信系统一般具有550MHz~1000MHz的传输带宽，可以以8MHz的副载波间隔同时传输60路以上的视频信号，当然除了AM光纤传输系统本身要具备很好的线性外，还需要配置高性能的邻频调制解调设备才能充分发挥出这种技术的优势。这种技术是HFC有线电视分配网中最常见的传输手段，特别适合最终分配到户的网络。对于远程视频交通监控系统，除非是短距离点到点的特定传输并且传输后的视频信号不需要进行进一步的处理或传输，否则这种技术在传输质量上很难满足普遍的要求。
FM模拟光纤通信系统的视频信号传输质量、抗干扰性能比AM系统要好不少，每路视频信号往往占用30MHz以上的带宽，一般单个FM光传输系统最多可以支持8~16路视频信号的传输，并且由于技术和经济性的限制一般不使用多波长的光波复用。PFM模拟光纤通信系统中每路视频信号占用的带宽更大，相应地视频信号传输路数也更少一些。
视频传输专用数字光纤通信系统中传输的视频信号往往是非压缩的数字视频信号，每路视频信号的带宽大约在100~200Mbps之间，光电复用以后系统一般可以支持64~128路视频信号的传输。
PDH/SDH数字光纤通信设备上的视频信号传输，一般采用支持N´E1传输接口的MPEG-2编解码器对，通常为了获得较好的视频保真度，多选用4个E1通道传输1路视频。基于IP包传输的数字光纤通信设备也往往采用类似的编解码速率。
这样看来，似乎各种模拟和数字光纤传输技术在传输容量上都可以满足远程视频交通监控系统的要求，但如果传输网络不仅仅是点到点的星形网络，尤其在无中继传输距离不够或者中间节点需要上下视频时，就只有各种数字光纤传输技术可以很好地胜任了。
2.4、辅助业务
远程视频监控系统中视频信号的传输是核心，但往往同时要求传输系统能够为音频、低速异步控制数据、话音、开关量等辅助信号提供传输通道，这样才能较好地构建一个完整的监控系统。
各种光纤传输系统都能够在不同程度上满足这些辅助业务的传输要求，但同样各有优劣。
模拟光纤通信系统在提供较少的辅助业务时有一定的成本优势，但辅助业务较多时如果技术处理不当会引起对视频基本业务的干扰，另外也同样因为受限于点到点传输应用而难以广有作为。
视频传输专用数字光纤通信系统和PDH/SDH数字光纤通信系统都可以以TDM方式将各种辅助伴随业务数字化后在同一个传输平台上传输，在系统表现形式上只是多了若干种传输接口，而本质上还可以实现灵活的辅助业务网络构建。除了上述常见的低速辅助业务，一些高速辅助业务通道（如：Ethernet、E1等）也可以方便地提供，因此这两种技术在支持各种辅助业务方面是非常灵活、方便的。
六、城市地铁视频监控联网技术系统案例分析
目前城市地铁站视频监控一般分为两级监控；在地铁站端要求监视所有本站图像，另外在监控中心要求可以监视下属各地铁站的情况。考虑到资金投入的问题，在中心端，一般不要求同时看到所有地铁站的所有图像；而是采取两种方式监视：一种是同时监视各地铁站的某几路图像，另外一种是要求可同时看到某一个地铁站的所有图像或大部分图像。这就需要考虑从各地铁站到监控中心的视频传输问题。 
★从各地铁站到监控中心的视频传输一般有两种方案。 
第一种是使用数字视频编解码器，通过SDH提供的E1信道完成视频传输； 
第二种是采用光纤方式，独立组成城铁视频监控联网系统完成传输。若采用第一种方式，需要占用大量SDH资源，增大了通信系统的压力。在第二种方式中，如过采用传统点对点方式，则要占用很多的光纤资源。随着现代光纤通信技术和数字视频技术的飞速发展，在监控领域内，实时数字视频的光纤传输也已经被越来越多的人所接收。城铁系统光纤拓扑结构一般呈链状或环网结构，建议采用，系统远端设备对模拟图像进行压缩编码、数字化并通过复用器复接到高速信道，通过电/光转换将信号发送到光纤通道，组成链网或环网；在局端进行反向复用、解码，输出模拟图像，图像质量可达到DVD效果。我们以下面的案例为例，详细介绍如何采用VOX-基于光纤的数字视频传输平台解决城铁视频监控联网传输问题。 
★现状及用户要求 
某城市地铁站联网监控项目，共具有16个地铁站，每个地铁站上传6路图像，共96路图像。 
全网共设1个监控中心，在监控中心需要设置6台监视器，同时观看16个站96图像中的任意6路。同时另设3个独立的操作席，各配1台监视器观看任意1路图像。 
★设计原则及解决方案 
本设计方案着眼于整个系统的先进性、可靠性、灵活性和符合需方远期规划的原则设计，综合考虑系统的可扩展性，业务拓展功能及系统升级功能。 
根据现有状况及要求，提出采用北京蛙视通信有限公司的光纤数字音视频传输平台-VOX系统。VOX系统远端设备对模拟图像进行压缩编码、数字化并通过复用器复接到高速信道，通过电/光转换将信号发送到光纤通道，可组成链网或环网；在局端进行反向复用、解码，输出模拟图像，图像质量可达到DVD效果。 
★VOX系统介绍 
VOX系统采用光纤作为传输介质，内置光传输模块，VOX系统摒弃了传统视频光端机点对点的传输模式，采用了电信级的光纤通信系统中数字中继的技术，信号逐级再生，与本地信号进行交叉复用，信号可在任何一点上下，非常灵活。通过时隙配置可以实现图像的全网交叉，使用极为方便。 
VOX采用模块化的结构------包含机箱、光传输板、业务板(视频压缩板、视频解压缩板、数据板、E1版、以太网网桥、以太网接口板)等模块。每个监控点可根据需要及数量选择相关的模块，一般在监控点配置一台VOX设备，需要机箱一个、光传输板一块、业务板若干。在监控中心需VOX机箱一个、光传输板一块、业务板若干。 
VOX系统可以实现音视频双向传输和多点信息共享的功能。比如在监控中心插入一块视频压缩板，分中心或地铁站插入一块解压缩板，通过时隙配置即可实现音视频的反向传输，即简单的会议电视功能。 
VOX系统可以通过以太网与上级监控联网。VOX系统支持在中心端VOX设备上插入一块10/100M以太网接口板，用于上传视频信号，并且与本地信号互不干扰。上级监控中心可以通过计算机上的解压软件观看图像。 
VOX系统可实现网管功能，可在监控中心监测网络设备状态并配置网络中硬件结构。 
根据传输容量的不同，VOX分为VOX-155和VOX-622两种系统。VOX-155系统的传输带宽为155Mbit/s,可同时传输30路高质量视频信号、15路音频信号、2路共享型异步数据。VOX-622系统传输带宽为622Mbit/s，可同时传输126路高质量视频信号、126路音频信号、2路共享型异步数据。 
在系统传输过程中，VOX-622系统平滑兼容VOX-155，使VOX-155成为VOX-622系统光分支，通过光分支直接把图像传输到监控中心，并且与各分中心同时观看图像，互不干扰。 
VOX系统特点：