專利名稱：基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)，特別涉及基于無源光網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸平臺。
背景技術(shù)：
無源光網(wǎng)絡(luò)作為一種寬帶接入光纖技術(shù)其發(fā)展已經(jīng)越來越成熟，現(xiàn)已開始 步入規(guī)模應(yīng)用階段，目前國內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)運營商己經(jīng)鋪設(shè)很多基于無源光網(wǎng)絡(luò)的光 纖線路。而目前在安防監(jiān)控和交通機電領(lǐng)域使用的視頻光端機多是點到點的傳 統(tǒng)連接方式，如果在一個范圍內(nèi)要監(jiān)控多個地點，使用這種方式需要多套光端 機以及多條相互獨立的光纖，基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的光纖線路則得不到利用， 需要另外鋪設(shè)大量的光纖，這樣就會大幅增加用戶的費用開支，且?guī)砭W(wǎng)絡(luò)維 護不便，光纖資源利用率不高，業(yè)務(wù)擴展不靈活等種種弊端。 發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)上述結(jié)構(gòu)的不足，本實用新型提供一種能在無源光網(wǎng)絡(luò) 上傳輸高清晰非壓縮視頻圖像的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸平臺。本發(fā)明解決其技術(shù) 問題所采用的技術(shù)方案是
一種基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)，該傳輸系統(tǒng)是一種 基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸平臺(簡稱VP0N)。該VPON平臺包括 前端視頻接入設(shè)備、中心端視頻輸出設(shè)備和無源光分配器。其中，中心端視頻 輸出設(shè)備通過光纖與無源光分配器連接，所述無源光分配器通過光纖與一個或 多個級聯(lián)的前端視頻接入設(shè)備連接n
一種基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)，該傳輸系統(tǒng)是一種 基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸平臺(簡稱VPON)，該平臺包括中心端視頻輸出設(shè)備、無源光分配器和前端視頻接入設(shè)備，其中，所述中心端視頻輸出設(shè)備通過光纖與所述無源光分配器連接，所述無源光分配器通過光纖與一個或多個前端視頻接入設(shè)備連接；同時，該無源光分配器通過光纖與一個或多個無源光分配器擴展級聯(lián)，擴展級聯(lián)的所述一個或多個無源光分配器中的每一個無源光分配器通過光纖分別與一個或多個前端視頻接入設(shè)備連接。
所述多業(yè)務(wù)為在傳輸視頻的同時擴展其他輔助業(yè)務(wù)，所述輔助業(yè)務(wù)包括
異步數(shù)據(jù)、開關(guān)量和音頻。
本實用新型的基于無源光網(wǎng)絡(luò)(P0N)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸平臺，
所述前端視頻接入設(shè)備為獨立模塊結(jié)構(gòu)，所述中心端視頻輸出設(shè)備為4U子架結(jié)構(gòu)。所述4U子架結(jié)構(gòu)為19英寸寬4U高插槽后置式子架結(jié)構(gòu)。
本實用新型的有益效果是本實用新型是視頻監(jiān)控領(lǐng)域里面，基于無源光
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的電信級視頻監(jiān)控解決方案，其基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)
控傳輸平臺，其組網(wǎng)后的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有電信運營商運營的EPON網(wǎng)絡(luò)兼容，可以充分利用現(xiàn)有的光纖資源，為城市視頻監(jiān)控網(wǎng)的"視頻聯(lián)網(wǎng)"、"全球眼\寬視界"的建立提供了技術(shù)上的可能。

圖1為根據(jù)本實用新型的VP0N的結(jié)構(gòu)示意圖1;
圖2為根據(jù)本實用新型的VP0N的結(jié)構(gòu)示意圖2;圖3為根據(jù)本實用新型的VP0N的4U子架結(jié)構(gòu)圖；其中，圖3a是該4U子架構(gòu)的主視圖；圖3b是該4U子架構(gòu)揭開頂蓋后的水平剖面圖；圖3c是該4U子架構(gòu)揭開頂蓋后的后視圖4為根據(jù)本實用新型的中心端視頻輸出設(shè)備的原理框圖；圖5為根據(jù)本實用新型的前端視頻接入設(shè)備的原理框圖。附圖符號說明
Ul、 U2、 U3、 U4、 U5、 U6、 U7、 U8、 U21…視頻插件U9、 U22…電源模塊電路 UIO、 U23…時鐘源
Ul 1 、 U24:現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,簡稱FPGA);U12、 U13:復(fù)雜可編程邏輯器件(Complex Programmable Logic Device,
簡稱CPLD );
U14、 U25:串行器/解串行器(SERDES); U15、 U26:光模塊
U16、 U27…網(wǎng)管模塊 U17、 U28:輔助業(yè)務(wù)擴展接口
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進--步詳細描述實施例l:如圖l所示的根據(jù)本實用新型的基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)示意圖l，該系統(tǒng)是一種基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸平臺，該平臺包括中心端視頻輸出設(shè)備、無源光分配器和前端視頻接入設(shè)備，其中，所述中心端視頻輸出設(shè)備通過光纖與所述無源光分配器連接，所述無源光分配器通過光纖與一個或多個前端視頻接入設(shè)備連接。
每一臺前端視頻接入設(shè)備和中心端視頻輸出設(shè)備都有一個唯一的ID號，這
個ID號在任何時候均不能改變。中心端視頻輸出設(shè)備上電時，由中心端視頻輸出設(shè)備向前端視頻接入設(shè)備廣播注冊指令，前端視頻接入設(shè)備收到注冊指令后，
延時0mS 15mS不等，向中心端視頻輸出設(shè)備作應(yīng)答；中心端視頻輸出設(shè)備收
到應(yīng)答幀即確認注冊成功并向前端視頻接入設(shè)備發(fā)送注冊成功消息，否則發(fā)送
二次注冊指令。在VPON運行中，若加入新的前端視頻接入設(shè)備，要求不能打斷正在工作中的設(shè)備，中心端視頻輸出設(shè)備必須提供一種機制讓前端視頻接入設(shè)備知道該系統(tǒng)的運行狀態(tài)。中心端視頻輸出設(shè)備在下行數(shù)據(jù)流中攜帶系統(tǒng)信息及每個時隙的占用情況。新加入的前端視頻接入設(shè)備隨機選擇-一個空閑時隙發(fā)出注冊請求，中心端視頻輸出設(shè)備收到請求即確認注冊成功并向前端視頻接入設(shè)備發(fā)送注冊成功消息。注冊失敗的前端視頻接入設(shè)備繼續(xù)上述操作，直到全部注冊成功為止。
所述下行是指從中心端視頻輸出設(shè)備到前端視頻接入設(shè)備，對應(yīng)的上行指從前端視頻接入設(shè)備到中心端輸出設(shè)備。下行數(shù)據(jù)流分為8個時隙，每個時隙包
含一個ID號，分別對應(yīng)8個前端視頻接入設(shè)備。下行數(shù)據(jù)流中ID號為O的時隙，稱為空閑時隙，空閑時隙對應(yīng)的前端視頻接入設(shè)備不存在，新加入的前端視頻接入設(shè)備可以在空閑時隙進行上述注冊。
實施例2:如圖2所示的根據(jù)本實用新型的基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視
頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)示意圖1，該系統(tǒng)是一種基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控
傳輸平臺，該平臺包括中心端視頻輸出設(shè)備、無源光分配器和前端視頻接入設(shè)備，其中，所述中心端視頻輸出設(shè)備通過光纖與所述無源光分配器連接，所述無源光分配器通過光纖與一個或多個前端視頻接入設(shè)備連接；同時，該無源
光分配器通過光纖與一個或多個無源光分配器擴展級聯(lián)，擴展級聯(lián)的所述一個或多個無源光分配器中的每一個無源光分配器通過光纖分別與一個或多個前端視頻接入設(shè)備連接。該傳輸平臺上行為多點到點的拓撲，多個前端視頻接入設(shè)備共享主干光纖(無源光分配器與中心端視頻輸出設(shè)備之間的光纖)，為了保證多個前端視頻接入設(shè)備的數(shù)據(jù)流在主干光纖上不發(fā)生重疊，就必須確定各個前端視頻接入設(shè)備上傳數(shù)據(jù)流的先后順序，也就需要測量各個前端視頻接入設(shè)備與中心端視頻輸出設(shè)備之間的延時，稱為測距。
上述注冊完成后，每個時隙對應(yīng)一個確定的前端視頻接入設(shè)備。測距時，中心端視頻輸出設(shè)備定時向各個前端視頻接入設(shè)備發(fā)送實時測距命令，前端視頻接入設(shè)備接收到實時測距命令后，在對應(yīng)時隙的l/2處發(fā)送應(yīng)答幀，中心端視頻輸出設(shè)備發(fā)送測距命令時刻與接收應(yīng)答幀時刻的時間差為前端視頻接入設(shè)備與中心端視頻輸出設(shè)備之間的延時。實時測距中，上述時間差也在不斷變換，中心端視頻輸出設(shè)備根據(jù)該時間差實時調(diào)整前端視頻接入設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的時刻。
實施例3:根據(jù)本實用新型的基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸平臺，其包括前端視頻接入設(shè)備、中心端視頻輸出設(shè)備和無源光分配器。所述多
業(yè)務(wù)為在傳輸視頻的同時也可以擴展其他輔助業(yè)務(wù)，所述輔助業(yè)務(wù)包括異步
數(shù)據(jù)、丌關(guān)量和音頻。所述中心端視頻輸出設(shè)備為4U子架結(jié)構(gòu)。4U子架為我公司自行設(shè)計生產(chǎn)的子架結(jié)構(gòu)，型號為R4021。具體地，為如圖3所示的19英寸寬4U高插槽后置式子架結(jié)構(gòu)。其中，圖3a是該4U子架構(gòu)的主視圖；圖3b是該4U子架構(gòu)揭開頂蓋后的水平剖面圖；圖3c是該4U子架構(gòu)揭開頂蓋后的后視圖。該中心端視頻輸出設(shè)備和前端視頻接入設(shè)備通過光纖與無源光分配器連接。
如圖5所示的前端視頻接入設(shè)備的原理框圖，結(jié)合圖1或圖2所示的VPON的結(jié)構(gòu)示意圖，下行方向為點到多點的拓撲，可以直接采用TDM (時分復(fù)用)的方式向下發(fā)送數(shù)據(jù)流。下行數(shù)據(jù)流通過主干光纖、無源光分配器，送至各個前端視頻接入設(shè)備，前端視頻接入設(shè)備通過光模塊(U26)把光信號轉(zhuǎn)換為電信號后送入SERDES (U25),再經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換進入FPGA (U24)。前端視頻接入設(shè)
7備從下行數(shù)據(jù)流中分解出系統(tǒng)命令、系統(tǒng)消息、輔助業(yè)務(wù)。所述的系統(tǒng)命令包括前端視頻接入設(shè)備廣播的注冊指令、注冊成功消息、測距命令等。所述的系統(tǒng)消息包括中心端視頻輸出設(shè)備的ID號、日期、時間等。前端視頻接入設(shè)備根據(jù)系統(tǒng)命令，產(chǎn)生注冊應(yīng)答、測距應(yīng)答幀。下行數(shù)據(jù)流分為8個時隙，每個時
隙的注冊成功消息中包含一個前端視頻接入設(shè)備的ID號，前端視頻接入設(shè)備把上述ID號與自d ID號相比較，相同則確定該時隙為本設(shè)備發(fā)送上行數(shù)據(jù)的時隙。
前端視頻接入設(shè)備的模擬視頻信號送入視頻插件，經(jīng)過低通濾波器、視頻放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為8位并行的數(shù)字信號送至FPGA中，也即圖5中的U24中，視頻信號、注冊應(yīng)答、測距應(yīng)答、網(wǎng)管信息進行復(fù)接(時分復(fù)用:)，復(fù)接后的信號選擇對應(yīng)的時隙發(fā)送到SERDES (U25)轉(zhuǎn)換為低電壓差分信號(LowVoltage Differential Signaling,簡稱LVDS)電平的高速串行信號，送入光模塊
(U26),發(fā)送至無源光分配器。無源光分配器將各個前端的數(shù)據(jù)流送入主干光纖，由于各個前端視頻接入設(shè)備選擇不同的時隙發(fā)送數(shù)據(jù)流，所以在主干光纖上不會發(fā)生數(shù)據(jù)流混疊的現(xiàn)象。
如圖所示的中心端視頻輸出設(shè)備的原理框圖，當(dāng)上行數(shù)據(jù)流到達中心端視頻輸出設(shè)備，通過光模塊(U15)把光信號轉(zhuǎn)換為電信號后送入SERDES (U14)，再經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換進入FPGA (Ull)。在FPGA中從上行數(shù)據(jù)流的各個時隙中分解出視頻信號、注冊應(yīng)答、測距應(yīng)答和網(wǎng)管信息。各個時隙的注冊應(yīng)答幀中包含一個遠端設(shè)備的ID號，如果ID號為0，表示本時隙空閑；如果ID號不為0，表示注冊成功，并由此確定遠端設(shè)備與時隙的對應(yīng)關(guān)系。中心端視頻輸出設(shè)備根據(jù)測試應(yīng)答的延時來調(diào)整各個時隙的起始時刻。1 4路視頻信號送入CPLD (U12)中，再分解成4路視頻分別送入視頻插件(Ul、 U2、 U3、 U4)中；5 8路視頻信號送入CPLD (U13)中，再分解成4路視頻分別送入視頻插件(U5、 U6、 U7、U8)中；各路視頻經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換、視頻放大、低通濾波器后，恢復(fù)為模擬視頻信號輸出。
所述網(wǎng)管信息包括遠端設(shè)備的ID號、工作狀態(tài)(遠端設(shè)備是否注冊、完成測距等)、有無視頻輸入以及通過網(wǎng)管模塊(U16、 U27)采集到的電壓、溫度值等信息。
本實用新型的基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸平臺，所述的時鐘源(UIO、 U23)采用60M晶振，所述的上行、下行數(shù)據(jù)流采用1.25G的光傳輸平
臺
上述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用來限定本實用新型的實施和保護范圍。也就是說，任何依照本實用新型的權(quán)利要求范圍所做的同等變化與修改，皆為本實用新型的權(quán)利要求范圍所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)，其特征是該傳輸系統(tǒng)是一種基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸平臺，該平臺包括前端視頻接入設(shè)備、中心端視頻輸出設(shè)備和無源光分配器，其中，中心端視頻輸出設(shè)備通過光纖與無源光分配器連接，所述無源光分配器通過光纖與一個或多個前端視頻接入設(shè)備連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸 系統(tǒng)，其特征是所述無源光分配器通過光纖與一個或多個無源光分配器擴展 級聯(lián)，擴展級聯(lián)的所述一個或多個無源光分配器中的每一個無源光分配器通過光纖分別與一個或多個前端視頻接入設(shè)備連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)，其特征是所述前端視頻接入設(shè)備為獨立模塊結(jié)構(gòu)，所述中心端視頻輸 出設(shè)備為4U子架結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)，其特征是所述4U子架結(jié)構(gòu)為19英寸寬4U高插槽后置式子架結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種基于無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多業(yè)務(wù)視頻監(jiān)控傳輸平臺，該傳輸平臺包括前端視頻接入設(shè)備、可接入和提取高清晰非壓縮視頻及輔助業(yè)務(wù)的中心端視頻輸出設(shè)備和無源光分配器。中心端視頻輸出設(shè)備通過光線與無源光分配器連接，無源光分配器通過光纖與一個或多個前端視頻接入設(shè)備連接。本實用新型綜合了無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)低成本、高帶寬、業(yè)務(wù)擴展性強、靈活快速的服務(wù)重組的優(yōu)點；同時系統(tǒng)組網(wǎng)靈活，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)與現(xiàn)在電信運營商運營的EPON網(wǎng)絡(luò)兼容，從而很好地解決了電信運營商采用傳統(tǒng)視頻接入方式，在城市視頻監(jiān)控網(wǎng)建設(shè)過程中要受到各種制約的難題。
文檔編號H04N7/22GK201341207SQ20082017649
公開日2009年11月4日 申請日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
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