面對日新月異的視音頻技術(shù)發(fā)展,我們在 AV 系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,以下幾個(gè)步驟是我們需要重點(diǎn)考慮的問題。
系統(tǒng)需求評估
首先我們需要評估并確定AV系統(tǒng)的系統(tǒng)需求,從而來確定采用同軸電纜、雙絞線電纜弈或光纖技術(shù)。以下幾個(gè)問題會幫你做出決定。
(1)系統(tǒng)是否需要支持HDMI 2.0 標(biāo)準(zhǔn)的4K/60 18Gbps
專業(yè)音視頻領(lǐng)域的音視頻分辨率紛繁眾多,目前業(yè)界主流的最高分辨率為 HDMI 2.0 標(biāo)準(zhǔn)的 4K/60 18Gbps HDMI/DP 信號。您可以從系統(tǒng)所配備的信號源和顯示終端上了解到該參數(shù)。在像素對像素?zé)o延遲傳輸18Gbps AV信號方面,光纖技術(shù)是目前業(yè)界唯一能涵蓋近、中、遠(yuǎn)廣范圍的的解決方案。對于中大型布線系統(tǒng),要確保高品質(zhì)的原始圖像質(zhì)量,光纖技術(shù)是不二之選。
(2)最遠(yuǎn)的信號傳輸距離
我們知道光纖技術(shù)的最大優(yōu)勢在傳輸距離,對于大型場館、校園、企業(yè)和政府設(shè)施,通常都需要極大距離地傳輸AV信號,而且對于布線距離超過 100 米,對信號質(zhì)量有嚴(yán)格要求的場合,光纖技術(shù)也是目前唯一的解決方案。
(3)是否需要多種信號一起傳輸至遠(yuǎn)端
目前的光纖技術(shù)支持視音頻、USB、 控制和3D 同步信號在同一根光纖中進(jìn)行完整的端到端數(shù)字分配及切換,系統(tǒng)中如果存在多種信號遠(yuǎn)程傳輸需求,光纖技術(shù)亦是首選方案,可大大節(jié)省布線和維護(hù)成本。
(4)是否考慮未來的系統(tǒng)升級和擴(kuò)容
視頻技術(shù)的發(fā)展日新月異,8K/10K 已經(jīng)走入我們的生活,雖然目前我們還很少遇到這樣的超高分辨率圖像信號,相信不久的將來,隨著專業(yè)信號源和顯示技術(shù)的進(jìn)步,勢必會帶來新的挑戰(zhàn)。 8K/60 信號的帶寬已高達(dá) 48Gbps,對于專業(yè)視音頻系統(tǒng)布線要求必將提升至全新高度。因此,在當(dāng)前的系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),考慮未來的系統(tǒng)升級和擴(kuò)容勢在必行。
(5)信息安全等級
對于一些重要的國防、政府、指揮中心、數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目,視音頻信號的安全等級亦分多種,對于信息安全等級劃分比較高的涉密場合,光纖技術(shù)的高安全可靠性能為這些場合提供無憂的信號傳輸和分配。
(6)醫(yī)療環(huán)境的特殊需求
當(dāng)今的醫(yī)療環(huán)境為AV專業(yè)人員帶來了一些獨(dú)特的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。為了確保患者得到最好的護(hù)理,醫(yī)療專業(yè)人員要求所有醫(yī)療成像設(shè)備、傳輸設(shè)備和顯示器均達(dá)到像素對像素圖像精度。另外,敏感的電子醫(yī)療設(shè)備要求 AV 電纜不會產(chǎn)生任何電磁干擾—EMI/RFI 可能會影響醫(yī)療數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在這些場合,光纖技術(shù)亦是唯一的可選方案。
信號切換和分配系統(tǒng)
信號切換和分配系統(tǒng)是 AV 系統(tǒng)的核心。光纖信號切換和分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與其他類型的AV系統(tǒng)相似,但存在一些重要差異。光纖技術(shù)能夠在一根光纖上傳輸音視頻、控制、USB、3D同步信號,這將大大簡化系統(tǒng)的整體集成,大大節(jié)省布線系統(tǒng)。
集中式的矩陣切換系統(tǒng)位于中央控制室,承擔(dān)起系統(tǒng)內(nèi)的各路信號路由和分配。AV 信號通過光纜與控制室的大型矩陣切換器相連。矩陣切換器可以配置為多個(gè)獨(dú)立的虛擬矩陣系統(tǒng),每個(gè)虛擬的子矩陣系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)本房間內(nèi)的信號路由。在中央控制室則可監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的信號和控制路由,大大方便了系統(tǒng)維護(hù)和升級。還可根據(jù)實(shí)際的需求,靈活地進(jìn)行重新配置,以滿足多種需求。

以大學(xué)醫(yī)院的音視頻切換分配系統(tǒng)為例:手術(shù)室內(nèi)的醫(yī)療圖像通過手術(shù)室設(shè)備機(jī)柜的矩陣切換系統(tǒng)將部分選定的信號發(fā)送到中央控制室,然后再分配到報(bào)告廳和教室。錄播系統(tǒng)則可以放置在中央控制室,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的共享使用。
光纖布線系統(tǒng)
光纖布線在整個(gè)光纖系統(tǒng)中至關(guān)重要。以下因素是我們做設(shè)計(jì)時(shí)需要特別注意的地方。
(1)光纖種類:多模光纖有 OM1、OM2、 OM3和OM4 多種規(guī)格,建議選擇性能更高的 OM4 光纖。根據(jù)布線環(huán)境,選擇不同的光纜規(guī)格,如室內(nèi)近距離的護(hù)套光纜和骨干布線的鎧裝光纜。
(2)光纖損耗:光纖的種類確定了光纖線路的損耗,這也是決定信號能傳輸多遠(yuǎn)的決定性因素。可以從選擇的光纖類型規(guī)格書上查詢相關(guān)參數(shù)。
(3)光纖富裕度計(jì)算:損耗預(yù)算富裕度 = 發(fā)送器傳輸功率 – 接收器最大靈敏度 – 線路總損耗 – 安全值(3dB)。


保持光纖系統(tǒng)信號的完整性
光纖系統(tǒng)的信號完整性涉及光學(xué)和電氣性能。在光纖 AV 系統(tǒng)中,視頻信號需要在光電和電光之間進(jìn)行多次轉(zhuǎn)換。保持信號完整性可確保像素對像素的圖像質(zhì)量。以下經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則可確保光纖系統(tǒng)信號的完整性。
● 保持光纖接頭連接斷面的干凈
● 推薦使用 OM4 光纖新建系統(tǒng)
● 盡量減少端接次數(shù),減少不必要的損耗
● 開啟時(shí)鐘恢復(fù)和信號重整功能