面對日新月異的視音頻技術發展,我們在 AV 系統設計過程中,以下幾個步驟是我們需要重點考慮的問題。
系統需求評估
首先我們需要評估并確定AV系統的系統需求,從而來確定采用同軸電纜、雙絞線電纜弈或光纖技術。以下幾個問題會幫你做出決定。
(1)系統是否需要支持HDMI 2.0 標準的4K/60 18Gbps
專業音視頻領域的音視頻分辨率紛繁眾多,目前業界主流的最高分辨率為 HDMI 2.0 標準的 4K/60 18Gbps HDMI/DP 信號。您可以從系統所配備的信號源和顯示終端上了解到該參數。在像素對像素無延遲傳輸18Gbps AV信號方面,光纖技術是目前業界唯一能涵蓋近、中、遠廣范圍的的解決方案。對于中大型布線系統,要確保高品質的原始圖像質量,光纖技術是不二之選。
(2)最遠的信號傳輸距離
我們知道光纖技術的最大優勢在傳輸距離,對于大型場館、校園、企業和政府設施,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,對信號質量有嚴格要求的場合,光纖技術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端
目前的光纖技術支持視音頻、USB、 控制和3D 同步信號在同一根光纖中進行完整的端到端數字分配及切換,系統中如果存在多種信號遠程傳輸需求,光纖技術亦是首選方案,可大大節省布線和維護成本。
(4)是否考慮未來的系統升級和擴容
視頻技術的發展日新月異,8K/10K 已經走入我們的生活,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,隨著專業信號源和顯示技術的進步,勢必會帶來新的挑戰。 8K/60 信號的帶寬已高達 48Gbps,對于專業視音頻系統布線要求必將提升至全新高度。因此,在當前的系統設計時,考慮未來的系統升級和擴容勢在必行。
(5)信息安全等級
對于一些重要的國防、政府、指揮中心、數據中心項目,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)醫療環境的特殊需求
當今的醫療環境為AV專業人員帶來了一些獨特的挑戰和機遇。為了確保患者得到最好的護理,醫療專業人員要求所有醫療成像設備、傳輸設備和顯示器均達到像素對像素圖像精度。另外,敏感的電子醫療設備要求 AV 電纜不會產生任何電磁干擾—EMI/RFI 可能會影響醫療數據的準確性。在這些場合,光纖技術亦是唯一的可選方案。
信號切換和分配系統
信號切換和分配系統是 AV 系統的核心。光纖信號切換和分配系統的設計與其他類型的AV系統相似,但存在一些重要差異。光纖技術能夠在一根光纖上傳輸音視頻、控制、USB、3D同步信號,這將大大簡化系統的整體集成,大大節省布線系統。
集中式的矩陣切換系統位于中央控制室,承擔起系統內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獨立的虛擬矩陣系統,每個虛擬的子矩陣系統可實現本房間內的信號路由。在中央控制室則可監控整個系統的信號和控制路由,大大方便了系統維護和升級。還可根據實際的需求,靈活地進行重新配置,以滿足多種需求。

以大學醫院的音視頻切換分配系統為例:手術室內的醫療圖像通過手術室設備機柜的矩陣切換系統將部分選定的信號發送到中央控制室,然后再分配到報告廳和教室。錄播系統則可以放置在中央控制室,實現系統的共享使用。
光纖布線系統
光纖布線在整個光纖系統中至關重要。以下因素是我們做設計時需要特別注意的地方。
(1)光纖種類:多模光纖有 OM1、OM2、 OM3和OM4 多種規格,建議選擇性能更高的 OM4 光纖。根據布線環境,選擇不同的光纜規格,如室內近距離的護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的決定性因素。可以從選擇的光纖類型規格書上查詢相關參數。
(3)光纖富裕度計算:損耗預算富裕度 = 發送器傳輸功率 – 接收器最大靈敏度 – 線路總損耗 – 安全值(3dB)。


保持光纖系統信號的完整性
光纖系統的信號完整性涉及光學和電氣性能。在光纖 AV 系統中,視頻信號需要在光電和電光之間進行多次轉換。保持信號完整性可確保像素對像素的圖像質量。以下經驗準則可確保光纖系統信號的完整性。
● 保持光纖接頭連接斷面的干凈
● 推薦使用 OM4 光纖新建系統
● 盡量減少端接次數,減少不必要的損耗
● 開啟時鐘恢復和信號重整功能