高清視頻光端機是在普通數(shù)字視頻光端機的基礎上面演化而來的,采用H.264編碼方式,一般情況下采用SDI接口。
高清視頻光端機采用的高速數(shù)字光纖傳輸技術、非壓縮高清數(shù)字視頻技術、高清視音頻編碼技術,都是高清光端機*性的體現(xiàn)。高清視頻信號無論傳輸多少次、轉換多少次,質量不變,這是數(shù)字信號的天賦秉性所在,但高清視頻信號速率高、占用的帶寬大,HD-SDI信號速率為1.485Gb/s,3G-SDI信號速率為2.97Gb/s,HDMI支持4.95Gb/s、10.2Gb/s,如何在單根光纖上傳輸多路高清視頻是高清光端機當前zui受關注的技術熱點??梢哉f單纖單波段復用技術水平,基本可以代表1個光端機廠商的研發(fā)能力和技術水平。
高清視頻多業(yè)務光端機必須逾越的技術難點
1)時鐘系統(tǒng)復雜困難。例如,輸入的高清視頻碼流鎖定,時鐘恢復。高清制式多樣,使用者也并不知曉實際視頻的制式,所以,必須自適應視頻輸入,這樣,對參考時鐘的系統(tǒng),鎖定狀態(tài)機變的很復雜。當然,還有其他時鐘的同步、鎖定、去抖等處理。
2)在現(xiàn)有器件、成本等條件下,傳輸多路高清視頻是很困難的,1路HDSDI帶寬已達1.485G,這就是市場只有單路高清視頻光端機的主要原因。要將1.485G碼流中的視頻拆解、嵌入、組裝,不影響視頻質量,必須對高清視頻標準體系有非常深刻的認識。
3)一般高清視頻傳輸采用YCBCR422格式,要求20BIT的傳輸,所以必須至少10BITSERDERS通道,以并保證光纖傳輸過程中不缺位不丟位(也就是在傳輸過程中不摻水分,比如8bit),從而保證高清視頻的編碼精度、原汁原味。為保證光纖傳輸過程中視頻編碼不缺位不丟位,必須對光纖傳輸技術有比較深刻的認識(例如,加擾解擾、ALIGN字節(jié)對齊等、既要效率高又要不誤碼)。
4)還由于每路高清視頻是異步的,時鐘頻率,相位并不一致,無法將多路高清視頻碼流直接復用起來,必須實現(xiàn)多路異步高清視頻的幀同步。由于速率高,儲存量大,無法采用類似FIFO、RAM的時域調(diào)整方式,又由于高清視頻碼流的全實時、碼流中含有各種時鐘、同步等信息,每個字節(jié)既不能加也不能扣減,所以也不能采用碼速調(diào)整方案。這也是市場急需而沒有多路高清視頻光端機的主要原因。
5)為了降低傳輸容量又保證高清視頻的原汁原味,只傳輸視頻有效數(shù)據(jù)。由于傳輸過程中,各種嵌入的同步信號,時鐘信號,輔助數(shù)據(jù):如TRS,DE,HS,VS,XYZ,VIP等都已消失。在接收端必須重新生成各種同步信號,并組裝生成與輸入同樣制式的視頻碼流。而高清視頻格式有標準的、非標的、有兼容861的,有逐行、隔行的、頻率50、60HZ等等,格式生成狀態(tài)機將變得十分復雜、工作量大。
6)由于業(yè)務煩雜,需要處理各種不同接口的幀結構、數(shù)率、時鐘。可以按照業(yè)務要求直接輸出各種高清視頻制,(如SDI、HDSDI、HDMI以及音頻嵌入、解嵌等)避免了外加各種價格不菲的轉換器。此外,還可提供網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)、、音頻等接口。
四、智能型、網(wǎng)管型、平臺化是必然發(fā)展方向
智能化也是高清光端機的又一技術和功能熱點,通過強大的網(wǎng)管功能,實現(xiàn)設備的自我診斷,用戶可以通過管理軟件直觀地了解設備的運行狀態(tài),極大地方便用戶對設備的維護和管理。