高速公路的光纤网络传输技术

机的维护成了很令人头疼的问题。节点式视频光端机

节点式光端机是一种新型的光纤传输系统，通常使用2芯光纤将各节点连接形成环网、链网等网络结构，视频和数据可以在任意节点上下。同时网络中还可以传输音频、双向数据、以太网数据等信号。节点式光端机组网示意图参见图2。节点式光端机根据信号调制方式的不同分为模拟传输方式和数字传输方式。 　　

模拟传输方式 　　

节点式光端机如采用模拟方式调制信号，与模拟点对点光端机同样存在频间串扰、信号衰减畸变的问题。这是模拟调制方式所带来的必然问题。因此如采用模拟方式，对节点式光端机的传输容量、传输距离都有很大的限制。 　　

数字传输方式 　　

全数字的节点式光端机采用数字方式调制视频信号，并对视频信号进行编码压缩传输。通常采用的编码方式有M-JPEG、MPEG-2等。具有以下明显优点： 　

1、节省光纤资源。所有收费站通过2芯光纤与路段中心组成环网或链网即可。 　　

2、视频容量大。目前北京蛙视公司的VOX全数字音视频传输平台可在2芯光纤上传输多达126路高质量音视频信号。 　　

3、节点数量基本不受限制，图像质量全程一致。因为采用数字编码传输，信号无畸变;且不同于光端机级连方式，在各节点不经过2次编码调制，因此图像质量可保持全程一致。 　　

4、如组成双纤环网，可实现自愈保护功能。当某一段光纤或某一节点设备故障，不影响整个系统的传输。 　　

5、可实现多种业务的综合接入，如视频、音频、以太网、异步数据、电话话务等各种业务。 　　

6、整个视频传输系统可通过网管统一管理和维护，具备故障自我诊断功能。 　　

视频编解码器 　　

视频编解码器是通过现有通信系统接口及通道传输视频信号的设备，其传输的图像质量主要取决于通信系统提供的接口和带宽。 　　

根据接口形式的不同，视频编解码器大致可以分为：固定带宽接口(E1接口)、IP接口2种。 　　

(一、二条内文字级，加粗，提前)一、固定带宽接口 　　

通过SDH等通信系统提供的E1通道传输视频。可分为单E1编解码器和多E1复用编解码器等。编码方式通常采用MJPEG、MPEG-1、MPEG-2、H.263等几种。 　　

单E1编解码器采用单个E1通道传输1路视频信号，因传输带宽较低(<2M)，即使采用MPEG-2视频编码方式，视频分辨率也只能达到352*576，视觉效果较差。 　　

多E1编解码器采用多个E1接口捆绑传输1路视频信号，在传输带宽提高的 　　

情况下，视频质量能够得到有效提高。多E1编解码器工作原理如下： 　　

在这里有几点说明： 　

1、编解码算法：由于交通系统中对视频信号高质量的要求，目前比较合适且成熟的算法是MPEG-2压缩算法。采用MPEG-2压缩算法传输的视频信号分辨率可以达到720(576，加权信噪比可达57dB，视觉效果好，能够满足ITS对视频质量的要求。 　

2、为什么采用N(E1：如果采用单个E1传输MPEG-2压缩的视频信号图像分辨率只能达到352 (288,并且图像不连续，肉眼观察有拖尾现象，所以要使用多个E1来传输视频信号.经过测试及实际使用，当用MPEG-2算法压缩后的视频码流达到 4Mbit/s(即2个E1)左右时即可满足交通系统中对视频信号质量的要求。当码流再增大时，人的肉眼对视频信号的差别区分不明显。
多E1传输方式具有以下优点： 　　

(1)充分利用已有SDH通信网的资源;灵活分配带宽，用户可根据网络资源和对图像的要求任意分配N个E1。 　　

(2)一般情况下每路图像使用2个E1即可，最多使用4个E1也就够了。 　　

(3)使用简单，为点对点方式。 　　

多E1传输方式具有以下缺点： 　

(1)对SDH的传输带宽要求较高，以每路图像带宽4M计算，1个STM-1的SDH系统最多传送31路图像;1个STM-4的系统最多传送126路图像。 　　

(2)设备较贵，由于采用MPEG-2压缩及多E1捆绑技术，目前设备成本较高。 　

二、IP接口　

通过以太网接口传输视频信号，俗称网络视频服务器。通常是使用SDH等通信系统接口外加网桥设备提供的以太网接口。编码方式通常采用MPEG-2、MPEG-4等几种。 　

IP方式传输视频具有以下主要优点： 　　

(1)便于多级联网。 　　

(2)编码器和解码器可以不对称，即解码器的数量可以少于编码器，通过后台软件控制解码器解压任意一个编码器的图像，实现一点对多点。 　　

(3)可实现监控到桌面，通过软件可在计算机上解压观看图像 　　

IP方式传输视频具有以下缺点： 　　

1、在SDH层虽然其对外的接口为10/100Base-t接口，但一般情况下其内部为每个端口实际提供的带宽在10M左右，在视频码流为4M的情况下，最多只能传输2路实时视频信号。并且当在一个端口上既传送实时视频流又传送其他数据(如收费数据等)时，由于视频信号占带宽较大，会影响其他数据的正常传送，严重时会造成