主頁（http://www.by236.com）：監(jiān)控領域視頻發(fā)展軌跡(2)

    此外，模擬光端機還存在制造復雜、調試維修麻煩等問題。如何進一步開發(fā)出新的光端機技術，是業(yè)界人士關注的焦點。

    2001～2003年，隨著寬帶數(shù)字光傳輸器件技術以及數(shù)字視頻技術的飛速發(fā)展，數(shù)字光端機開始走向市場。

    數(shù)字光端機是將多路模擬基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)進行高分辨率數(shù)字化，形成高速數(shù)字流，然后將多路數(shù)字流進行復用，通過發(fā)射光端機進行發(fā)射；另一端的接收光端機進行接收，，恢復成各路數(shù)字化信號，再通過數(shù)字/模擬轉換恢復成模擬視頻、音頻、數(shù)據(jù)。

    把模擬信號先進行數(shù)字化處理后再進行傳輸是光端機技術質的飛躍性發(fā)展。數(shù)字光端機不僅能解決前面所說的模擬光端機的諸多問題，并且還具有無可比擬的優(yōu)勢：

傳輸容量大，業(yè)務種類多
傳統(tǒng)的模擬光端機之所以被打敗是因為模擬光端機自身的缺陷造成的，它傳輸?shù)男盘柸萘坑邢蓿�不能充分利用光纖的帶寬；傳輸?shù)男盘柗N類也比較單一，也就是視頻、音頻、RS-232、RS－422等低速數(shù)據(jù)等幾種信號，而數(shù)字光端機能夠更好的利用光纖帶寬資源，能夠傳輸更大容量的信號，例如，按照模擬視頻技術的普遍水平，模擬光端機最多可在一芯光纖上傳輸32路視頻信號，而數(shù)字光端機的傳輸容量能達到單纖傳輸上百路的非壓縮視頻，并且針對應用的多樣化的需求，數(shù)字光端機可以傳輸視頻、音頻、低速數(shù)據(jù)、IP數(shù)據(jù)流、電話語音、E1信號、開關量等等各種信號，這極大地豐富了光端機傳輸?shù)男盘柗N類。所以傳輸容量的提升，提高了光纖帶寬的利用率，降低了傳輸系統(tǒng)的成本，提高了性價比。

信號質量好
    還是以信噪比指標為例，視頻圖像的信噪比指標在8bit分辨量化級的情況下可以輕松達到60dB，在10bit分辨量化級的情況下甚至可以達到70dB。再者，由于將傳輸信號數(shù)字化，也避免了模擬光端機傳輸中傳輸通道之間相互干擾的問題。此外，數(shù)字光端機傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，不存在模擬信號那樣的衰減，經(jīng)過無損中繼理論上的傳輸距離達到無限遠。

提供新技術的應用基礎
    將模擬信號數(shù)字化，使得光端機向標準化、模塊化方面發(fā)展成為可能；同時，和其他眾多數(shù)字化設備一樣，數(shù)字光端機實現(xiàn)設備自身的監(jiān)控和管理成也為可能。所以，信號數(shù)字化為光端機引入更多的新技術、新結構以及新概念提供了根本基礎。

視頻多級聯(lián)網(wǎng)
    初期的模擬矩陣的應用相對簡單，只是作為獨立系統(tǒng)的核心管理控制設備使用，不過其可擴充的積木式的模塊化結構、支持任意拓撲結構的組網(wǎng)方式以及提供增值開發(fā)的友好界面都給以后視頻監(jiān)控系統(tǒng)的快速發(fā)展提供了保障。

    隨著科學技術的發(fā)展，作為視頻管理系統(tǒng)的核心——矩陣，也在容量、聯(lián)網(wǎng)性能以及功能的擴展上有了很大的提高。

    單就聯(lián)網(wǎng)性來說，矩陣的聯(lián)網(wǎng)使得人們對視頻資源共享的迫切需求得到滿足。初期的矩陣系統(tǒng)間的聯(lián)網(wǎng)是通過232/422低速數(shù)據(jù)進行矩陣主機間的數(shù)據(jù)通訊的，但是其缺陷不容忽視：232/422數(shù)據(jù)的傳輸速率低、節(jié)點不能任意編號，使網(wǎng)絡規(guī)模受到限制、系統(tǒng)設置繁瑣與不支持遠程管理加大了系統(tǒng)擴容時的整體工作量；控制信號傳輸過程中一旦產生誤碼、錯誤報警的連鎖反應也會嚴重影響整個系統(tǒng)的運行效率。所以，很多廠家開發(fā)出了模擬/數(shù)字相結合的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，即視頻總線還是通過傳統(tǒng)方式傳輸（遠距離用光端機，近距離用電纜線），但在矩陣主機上開發(fā)出IP聯(lián)網(wǎng)功能，即聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)則走IP通道。雖然這樣可以很好地避免上面所提到的232/422數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)的諸多問題，但其交換原理還是基于模擬切換，該系統(tǒng)的核心還是模擬矩陣。

    矩陣在功能的擴展上，由于部分國內公司已完成了矩陣、矩陣主機、管理軟件的產業(yè)化生產以及矩陣和前端解碼器、多媒體控制終端、存儲等其他外設的無縫連接和集成，形成了具有中國特色的數(shù)/模結合的監(jiān)控系統(tǒng)。在功能上，除了傳統(tǒng)的切換、輪巡、云臺控制、報警處理、日志查詢、權限管理等功能外，還開發(fā)出電子地圖、錄像管理等諸多貼近客戶實際需求的功能。

    雖然模擬矩陣經(jīng)過近10年的發(fā)展完善，并通過其穩(wěn)定的表現(xiàn)、簡易的操作維護占據(jù)市場主流，但模擬視頻技術的發(fā)展已接近極限，基于模擬視頻技術的瓶頸，并隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，傳統(tǒng)模式的問題也就暴露出來：

    一個以模擬視頻為主的應用系統(tǒng)的搭建需要加入多種的大量的中間接入設備。光端 機、矩陣、視分器等等，而這些設備又可能是不同的品牌、不同的型號以及不同的品質，這樣就導致了整個系統(tǒng)過于復雜，無法做到統(tǒng)一、方便和有效的管理。

    視/音頻信號需要經(jīng)過多次的A/D、D/A轉換，圖像質量無法得到保證。模擬的視頻信號每經(jīng)過一次傳統(tǒng)模擬矩陣都產生一定的損耗，這樣，在系統(tǒng)規(guī)模較大，需要對輸入輸出擴容或多點/多級聯(lián)網(wǎng)的時候，信號的衰減就成為了系統(tǒng)性能的瓶頸。

    所以模擬矩陣在面對大規(guī)模的、多級別遠距離聯(lián)網(wǎng)等諸多問題顯得力不從心，這使得人們不得不去開發(fā)新型的矩陣技術。

全數(shù)字化以及傳輸和管理的統(tǒng)一
    隨著數(shù)字技術的發(fā)展，監(jiān)控領域的視頻技術也進入了數(shù)字化階段，這使得傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中的傳輸和管理兩大系統(tǒng)實現(xiàn)了統(tǒng)一。不過此時，視頻數(shù)字化技術卻向兩個截然不同的方向發(fā)展了。

    視頻實現(xiàn)數(shù)字化，首先出現(xiàn)的是壓縮數(shù)字視頻技術，它將視頻業(yè)務置于IP網(wǎng)絡基礎上，所以我們也將其稱為IP數(shù)字視頻技術。但基于IP網(wǎng)絡的帶寬限制，必須將數(shù)字視頻進行壓縮處理，即以犧牲圖像質量（延時、誤碼、丟幀等）來完成視頻的數(shù)字化。

    然而近兩年寬帶非壓縮數(shù)字視頻技術的進步，使得我們可以將視頻業(yè)務置于光纖網(wǎng)絡上，基于光纖網(wǎng)絡的超高帶寬，我們無需對視頻做壓縮處理了。

下面我們就視頻數(shù)字化的兩個方向來做分析：
壓縮數(shù)字視頻技術
    2000年后，隨著數(shù)字視頻壓縮技術的發(fā)展，數(shù)字產品逐漸大量進入監(jiān)控系統(tǒng)，針對上述模擬矩陣系統(tǒng)的諸多問題，人們提出了網(wǎng)絡虛擬矩陣的全數(shù)字化矩陣概念。
(中國集群通信網(wǎng) | 責任編輯：陳曉亮)