安防视频监控技术支持资料

一、光通信基础知识1、常见光波长（1310nm、1550nm、CWDM波长）的传输损耗【理论值、工程应用计算值】常用的G.652的1310nm损耗典型值为0.35dB/Km；1550nm损耗典型值为0.20dB/Km。光纤的传输损耗是吸收损耗和限制损耗（散射损耗）的和。吸收损耗就是把光纤的基底材料的复折射率——其虚部表征吸收——代入到亥姆霍兹方程求解，得出传输常数，虚部就是吸收损耗。不同的波长的复折射率通常不一样，一一求解就是了。限制损耗的算法比较难，通常来说都比较小，但也有些情况下不可忽略。一般计算损耗都是依赖matlab等软件，用有限元法（FEM）或者时域有限差分法（FDTD）求解。限制损耗通常引入完美匹配层PML求解。2、常见的光纤线路故障排除的工具有哪些，如何通过这些工具来对光纤链路状况进行判断光功率计测试仪，光时域反射仪（OTDR）第一，光纤收发器或光纤模块的指示灯和双绞线端口指示灯是否亮；如收发器的光口(FX)指示灯不亮，请确定光纤链路是否交叉链接;光纤跳线一头是平行方式连接;另一头是交叉方式连接。如A收发器的光口(FX)指示灯亮、B收发器的光口(FX)指示灯不亮，则故障在A收发器端：一种可能是：A收发器(TX)光发送口已坏，因为B收发器的光口(RX)接收不到光信号;另一种可能是：A收发器(TX)光发送口的这条光纤链路有问题(光缆或光线跳线可能断了)。双绞线(TP)指示灯不亮，请确定双绞线连线是否有错或连接有误。请用通断测试仪检测;有的收发器有两个RJ45端口：(ToHUB)表示连接交换机的连接线是直通线;(ToNode)表示连接交换机的连接线是交叉线;有的发器侧面有MPR开关：表示连接交换机的连接线是直通线方式;DTE开关：连接交换机的连接线是交叉线方式。第二，用光功率计仪表检测光纤收发器或光模块在正常情况下的发光功率：多模2Km：-10db--18db之间;单模20公里：-8db--15db之间;单模60公里：-5db--12db之间;如果在光纤收发器的发光功率在：-30db--45db之间，那么可以判断这个收发器有问题。第三，半/全双工方式是否有误有的收发器侧面有FDX开关：表示全双工;HDX开关：表示半双工。第四，光缆、光纤跳线是否已断a、光缆通断检测：用激光手电、太阳光、发光体对着光缆接头或偶合器的一头照光;在另一头看是否有可见光?如有可见光则表明光缆没有断。b、光纤连线通断检测：用激光手电、太阳光等对着光纤跳线的一头照光;在另一头看是否有可见光?如有可见光则表明光纤跳线没有断。3、WDM/CWDM的基本概念WDM：波分复用DWDM：密集波分复用CWDM：粗波分复用CWDM使用1200~1700nm的宽窗口，主要应用波长在1550nm的系统中，当然1310nm波长的波分复用器也在研制之中。粗波分复用(大波长间隔)器相邻信道的间距一般≥20nm，它的波长数目一般为4波或8波，最多16波。当复用的信道数为16或者更少时，由于CWDM系统采用的DFB激光器不需要冷却，在成本、功耗要求和设备尺寸方面，CWDM系统比DWDM系统更有优势，CWDM越来越广泛地被业界所接受。CWDM无需选择成本昂贵的密集波分解复用器和“光放”EDFA，只需采用便宜的多通道激光收发器作为中继，因而成本大大下降。如今，不少厂家已经能够提供具有2~8个波长的商用CWDM系统，它适合在地理范围不是特别大、数据业务发展不是非常快的城市使用。密集波分复用技术(DWDM)可以承载8～160个波长，而且随着DWDM技术的不断发展，其分波波数的上限值仍在不断地增长，间隔一般≤1.6nm，主要应用于长距离传输系统。在所有的DWDM系统中都需要色散补偿技术(克服多波长系统中的非线性失真——四波混频现象)。在16波DWDM系统中，一般采用常规色散补偿光纤来进行补偿，而在40波DWDM系统中，必须采用色散斜率补偿光纤补偿。DWDM能够在同一根光纤中把不同的波长同时进行组合和传输，为了保证有效传输，一根光纤转换为多根虚拟光纤。采用DWDM技术，单根光纤可以传输的数据流量高达400Gbit/s，随着厂商在每根光纤中加入更多信道，每秒太位的传输速度指日可待。4、常见光接口有哪些，各有什么特点SC接口光纤收发器：形状：方口特点：连接方便，直接插拔。应用：由于他的连接的方便性，一般应用于电信，民营市场，企业，对环境没有严格要求的场合FC接口光纤收发器：形状：圆口特点：固定性强应用：一般监控行业；户外用的比较多。ST接口光纤收发器：形状：圆形卡口特点：固定性强，不容易松动。应用：工控行业，一般用于一些震动，高强度的工业环境。总结：其实用那一种并没有明确的要求。对于光纤收发器的选购，首先需要从厂家的工艺出发，专业的厂家在接口方面处理会更细节化。故障也会非常小。LC型光纤连接器：连接SFP模块的连接器，它采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。（路由器常用）①FC型光纤连接器：外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。一般在ODF侧采用(配线架上用的最多)②SC型光纤连接器：连接GBIC光模块的连接器，它的外壳呈矩形，紧固方式是采用插拔销闩式，不须旋转。(路由器交换机上用的最多)③ST型光纤连接器：常用于光纤配线架，外壳呈圆形，紧固方式为螺丝扣。（对于10Base-F连接来说，连接器通常是ST类型。常用于光纤配线架）④LC型光纤连接器：连接SFP模块的连接器，它采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。（路由器常用）二、光端机基础知识（接线方式和光模块使用基于本公司产品）1、光端机的基本原理光端机是一个延长数据传输的光纤通信设备，它主要是通过信号调制、光电转化等技术，利用光传输特性来达到远程传输的目的。光端机一般成对使用，分为光发射机和光接收机，光发射机完成电/光转换，并把光信号发射出去用于光纤传输;光接收机主要是把从光纤接收的光信号再还原为电信号，完成光/电转换。光端机作用就是用于远程传输数据。数字视频光端机原理数字视频光端机一般由发射端和接收端两部分组成。发射端的基本功能是将用户端的模拟信号通过放大、A/D转换、复用等处理，最后通过电一光转换把电信号转换成光纤可以传送的光信号由光纤传输到接收端。在接收端则进行相反的处理，先是光电转换把光信号转化成电信号，电信号解复用、通过D/A及放大滤波送给用户。非压缩数字图像光端机原理将模拟视频信号进行A/D变换后和语音、音频、数据等信号进行复接，再通过光纤传输。它用高的数据速率来保证视频信号的传输质量和实时性，由于光纤的带宽非常大，所以这种高数据速率也并没有对传输通道提出过高要求。非压缩数字图像光端机能提供很好的图像传输质量（信噪比大于60dB，微分相位失真小于2°，微分增益失真小于2%），达到了广播级的传输质量，并且图像传输是全实时的。由于采用数字化技术，在设备中可以利用已经很成熟的通信技术比如复接技术、光收发技术等，提高了设备的可靠性，也降低了成本。2、不同类型的光端机的应用场景（公司产品）非压缩视频光端机，数字视频光端机3、不同类型的光端机使用的光模块及差异（公司产品）数据，开关量，视频（根据传输模式，非压缩，高清，标清，模拟），音频，爱峰，E1，带宽考虑光模块的选择，数据传输，155M；视频，1.25G和2.5G4、数据、音频、开关量、爱峰对讲接线方式（主要针对5针接口）1）全双工RS485/4222）2路半双工RS4853）2路RS2324）1路半双工RS485，1路RS2325)音频接口连接6)开关量接口连接7)爱峰对讲接口连接5、RS232、RS485的数据的传输特点及常见应用由于RS-232-C接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。针对RS-232-C的不足，于是就不断出现了一些新的接口标准，RS-485就是其中之一，它具有以下特点：（1）RS-485的电气特性：逻辑1以两线间的电压差为+（2-6）V表示；逻辑0以两线间的电压差为-（2-6）V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。（2）RS-485的数据最高传输速率为10Mbps（3）RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。（4）RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。（5）因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9（孔），与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9（针）。6、开关量的传输方式及常见应用开关量接入，进行模数转换，在进行电光转换可以远距离传输，最后再进行光电转换和数模转换输出。利用串口传输，常用于探测器，声光报警器三、视频处理技术1、常见视频分辨率格式及对应的带宽（典型值）【标清&高清，压缩&非压缩】1080P1920*10804-8Mbps（8+2主码流，子码流）720P1280*7202-4MbpsD1704*5762MbpsCIF352*288512kbps非压BT656120Mbps（SD-SDI:即标清SDI，主要针对标清分辨率，每秒25帧（PAL制）或30帧（NTSC制）。模数转化后的视频带宽大致为250Mbps左右（如果是16:9，则为360Mbps左右）；HD-SDI:即高清SDI，这个标准主要针对分辨率为1080P，帧率为25或者30，模数转换后的数据量为1.485Gbps）2、了解非压缩视频与压缩视频的处理基本过程非压缩视频的处理过程：A/D-电光-波分复用-解复用-光电-D/A压缩视频的处理过程：A/D-压缩编码-电光-波分复用-解复用-光电-解码-D/A3、常见视频接口（模拟&数字）BNC接口BNC连接器用于射频信号的传输，包括模拟或数字视频信号的传输、业余无线电设备天线的连接、航空电子设备和其他的一些电子测试设备的连接。VGAHDMIDVI四、网络基础知识1、网络号、主机号、子网掩码基本概念①网络号表示某个IP段，由IP地址和子网掩码运算获得，主机根据此号判断目的主机是在本网段（内网）还是需要送到网关（路由器）在外网上寻找。②每个IP地址都被分为两个部分即网络地址和主机地址。这样做的目的是为了在路由器转发数据包时更方便的寻址，就像邮递员送信时先把同一个省的邮件放在一起，然后同省中同一个市的邮件在放在一起进行寄送一样。那最终的收信人可能是同一个市的但住址门牌号不同。路由器先看数据包的中目的IP的网络地址，把这个数据包送到某个网络时后再根据该数据包中目的IP的主机部分从该网络中找到目的主机。所以我们可以认为网络地址=网络号，主机地址=主机号③子网号也可以认为和网络号意义相同。它只是在划分了子网后才会有的。具体的计算方法如下：将IP和子网掩码都转换为32的二进制，进行与运算，得到的结果就是该IP的网络地址或子网地址。与运算的特点是：有0,便为0，全1才为1。④具体过程如下：11001010-------202的二进制表示11111111--------255的二进制表示11001010--------与运算的结果=20201110000-------11