单同轴电缆传输高清与多路视频技术

　　SLOC方案由全球高性能模拟混合信号半导体设计和制造领导厂商Intersil公司2010年10月5推出，它由一个基于SLOC技术的摄像机调制解调器PHY芯片TW3801和一个基于SLOC的接收机调制解调器PHY芯片TW3811组成。SLOC技术充分利用已安装的同轴电缆基础设施并支持联网的IP功能，不需要对IP摄像机设计或DVR设计进行大的变动。TW3801和TW3811是高度集成的调制解调器PHY子系统，其中包括一个模拟前端(AFE)、一个数字调制解调器和两个以太网介质无关接口(MII)。TW3801将其收到的CVBS信号和以太网MII信号一对一地组合成一个通过同轴电缆传输的专有输出信号，TW3811则将其从基于SLOC技术的摄像机调制解调器PHY收到的信号进行对等解码出IP与CVBS信号给DVR或是网络设备或软件平台。

　　通过SLOC技术的产品其下行链路吞吐量可达36Mbps(从摄像机到接收机)，上行链路吞吐量可达11Mbps(从接收机到摄像机)。这种独特的技术可通过一条同轴线缆同时传输模拟CVBS视频和数字IP视频，从而使百万像素IP摄像机基于现有CCTV同轴基础设施运行，最大监控距离达500m。
 

　　SLOC技术可使IP部分和模拟信号同时一起传输，如图4所示。它带来的效果是从摄像头传到后端完全是模拟传输的，没有任何的延迟，也没有因为压缩解压之间带来的损失；而且不需要重新布线，旧设备仍然可以使用。SLOC解决方案让原来的模拟摄像头通过同轴传输的布局继续可以采用。由图4知，SLOC采用两个芯片，在IP摄像头输出端，首先把IP流和模拟的CVBS全电视信号进行整合，把它变成模拟传输的信号，在同轴电缆上传过来，在另一端再把它解开。这样，用户就可以看到没有任何压缩和解压的全电视信号，同时通过压缩解压的IP流又可以输入到DVR上面去，所以使得用户原来拥有的这些已经部署好的设备全部能够继续采用，从而避免了前期投资的浪费。

　　显然，采用SLOC技术升级为高清系统，在成本方面将有所降低，因为重新布线是一个很大的成本。如一栋楼需要重新布线，这不仅有人工成本，线缆成本，还有施工布线成本。而采用SLOC技术，不需要重新布线便能将整个产品换代。因此，如果是一个模拟系统，利用SLOC技术升级的话，就肯定能省不少成本。此外，如果是现有的模拟系统升级为高清监控，也不用换整体架构，同样能达到节约成本的效果。

　　SLOC技术提供了在现有同轴电缆布线条件下将系统升级到高清网络系统的可行性解决方案，这样的实现方式符合政府倡导的低碳环保，减少浪费的理念。并且，使用该技术可使用CVBS预览，这又给工程人员提供了极大便利。

　　SLOC解决方案的推出，可以有效解决IP监控系统面临的几大问题：

　　支持基于现有的同轴电缆基础设施上传输720p/1080P高清IP码流而不影响现有的CCTV服务；

　　嵌入式模拟CVBS视频支持无延迟实况观看和数字IP摄像机控制，支持IP码流本地传输距离延伸至500m，由此大大减少为了提升网络传输距离而增加中继设备带来的延时；

　　无需重新布线或修改电缆，显着地节约了成本和资源，使得传统的模拟监控系统得以平滑地过渡到IP网络监控系统。

　　由于SLOC技术的灵活性和易用性，可通过下面2种方式集成进原有的模拟监控系统。

　　将SLOC芯片嵌入到网络摄像机及混合DVR上，SLOC芯片可以非常简单地嵌入到网络摄像机及混合DVR中，而产品的硬件并没有增加太大的难度。当传统的模拟监控系统升级到IP高清时，无需改造线路，仅需将前端模拟摄像机和后端DVR更换为集成了SLOC的两对PHY芯片后的网络摄像机和DVR即可，并无需进行线路改造。

　　将SLOC技术应用到外置的设备上，而不用改动其原来的产品设计，这种方式可以极大地缩短开发周期，客户可以基于Intersil发布的网络摄像机前端发射模块和DVR后端接收模块的参考设计，自行开发出符合本公司要求的模数同传外置产品。

　　同轴网传产品的典型应用方案如图5所示。发送模块既可接模拟摄像机，也可同时接IP网络摄像机，通过同轴电缆同时传输CVBS模拟视频信号和IP网络视频信号后，接入后端接收模块，经过接收模块后又可重新分出模拟和IP视频信号，模拟信号直接接DVR录像存储或本地预览，IP信号可接入网络进行NVR录像存储或客户端预览。
 

　　SLOC系统需要TW3801和TW3811芯片的配套使用才能达到混合传输和接收，因此一致性标准问题将成为制约SLOC技术发展的重要问题。目前，Intersil正在与SONY一起推动HVSA(HybridVideoSurveillanceAlliance)组织进程，一是为了继续推广SLOC的技术，二是解决一致性标准问题。

　　SLOC技术可充分利用既有的同轴电缆设施并支持联网的IP功能，不需要对链接的IP网络摄像机或DVR录象机进行结构或信号转换变动。SLOC虽然是以IP网络摄像机在同轴电缆上传输为主，但在界面上却仍然具有CVBS模拟的信号界面可以接入，也就是说在SLOC的输入信号上存在是一个Hybrid的架构，这对于视频监控传输应用发展有如下二层的意义。

　　在透过SLOC上传下载的高传输量，让原本透过实体网络线只能传送百余米距离的TCP/IP网络信号在转换到同轴电缆上后可以传输达到500m，这不仅延伸了数字传输能力，同样的在CVBS模拟的信号传输下也同样有达到延伸的效益，这可以说是SLOC在监控传输发展上最无意中的成就。如果在传输二端在加上CVBS及TCP/IP转Fiber的光纤传输架构做延伸，那就更加具有传输的优势。

　　无论是网络标清或是高清信号在利用同轴电缆传输架构下，SLOC不存在网络传输上带宽不足所造成的影像延时及丢帧的问题，若加上前端摄像机如可提供30fps或60fps的实时影像流，对于经过SLOC界面所传输的影像信号质量将会优于同等距离下网络所传送的画面信号。此外，就是在传输的转换上，对于影像与声音及PTZ控制的单双向传输，在SLOC架构上都是确定可行的。

　　对于TW3811接收PHY端上输出CVBS与TCP/IP信号看来，可使得SLOC的监控设备后端搭配灵活度更大。由PHY输出的模拟信号可以提供为DVR数字录像机的信号源，也可以直接将CVBS信号直接链接到大屏幕电视墙的信号输入端或是链接到矩阵系统上，这都是SLOC后端监控应用发展可行的方式之一。SLOC由TW3811输出TCP/IP的信号在后端可以直接进入NVR或由软件管理平台直接予以整合集成进入系统中。这个应用在于传输过程中不必再担心网络环境不佳所造成的画面延时与丢帧的情况发生；此外一个未来监控应用是等于将远程的IP网络摄像机拉近到后端的局域网络内，SLOC架构的封闭同轴或光缆传送过程中也不必再担心网络入侵的安全问题。对用户及工程商在结构上的设定，变成是一个半封闭的Hybrid混合网络方式，对于监控发展则是集合了模拟与网络监控的优点于一体。

　　SLOC在发展应用上也有缺点，如既有同轴缆线的质量、IP网络摄像机的格式及标准一致性和应用路数不足的问题。为加强SLOC应用的一致性，intersil与sony正在进行HVSA组织进程推动，期望我国的一些大的安防企业加入，以解决一致性标准问题。除此之外，SLOC传输路数也有1:4产品正在商品化进程中，从这些种种的发展迹象来看，SLOC的未来仍是安防监控可以期待的有效方案之一。

　　用HD-SDI技术在同轴电缆上传输高清视频信号

　　近两年，源于广电的SDI技术在视频监控领域己得到初步应用。实际上，SDI是数字串行接口(serialdigitalinterface)的首字母缩写，所谓串行接口是把数据字的各个比特以及相应的数据通过单一通道顺序传送的接口。SDI技术是广电技术的延续，也是数字非压缩技术。一般，视频经过模数转换后，有两条路可走：压缩或者非压缩。而IP视频监控是走压缩的路，其好处是可以大量地压缩带宽，使视频在IP网络上传输成为可能，同时视频资料的存储容量不至于海量，但其代价是带来了视频质量的下降，操控存在延迟性以及开放性所带来的隐患；如果走非压缩的路(即数字非压缩技术)，其技术标准也有多种，比如常见的HDMI、DVI和SDI。顾名思义，数字非压缩视频技术中视频模数转换后不再压缩，只是按特殊方式编码(此编码不同于压缩编码，不存在有损压缩的过程)。非压缩带来的好处是视频质量最大限度的保真，同时几乎没有延迟，但其带来的代价则是视频信号数据量极大。