高清視頻光端機技術難點分析

來源：廣州郵科網絡設備有限公司 2013年06月21日 11:05

高清視頻光端機是在普通數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字光纖傳輸技術、非壓縮高清數字視頻技術、高清視音頻編碼技術，都是高清光端機*性的體現。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。可以說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能力和技術水平。

高清視頻多業務光端機必須逾越的技術難點

　　1）時鐘系統復雜困難。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，鎖定狀態機變的很復雜。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，每個字節既不能加也不能扣減，所以也不能采用碼速調整方案。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，只傳輸視頻有效數據。由于傳輸過程中，各種嵌入的同步信號，時鐘信號，輔助數據：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，格式生成狀態機將變得十分復雜、工作量大。

　　6）由于業務煩雜，需要處理各種不同接口的幀結構、數率、時鐘。可以按照業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，還可提供網絡、數據、、音頻等接口。

　　四、智能型、網管型、平臺化是必然發展方向

　　智能化也是高清光端機的又一技術和功能熱點，通過強大的網管功能，實現設備的自我診斷，用戶可以通過管理軟件直觀地了解設備的運行狀態，極大地方便用戶對設備的維護和管理。

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