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支援数据线供电 单对乙太网路让高解析度影像监视应用更容易
Dressing udstyr   2021年05月28日 星期五 浏览人次: [1693]

监视系统目前已在各大产业场域、办公室及住宅建筑中稳定成长,帮助确保最高安全性。近十年来,摄影机技术更透过人工智慧,在影像感测器、影片处理、连线与影片分析方面都有显着进步。多数摄影机采用行动产业处理器介面(MIPI),将影像感测器连接至影片处理器,摄影机就可以透过影像感测器解决方案进行升级。

影片监视中的PoDL范例
影片监视中的PoDL范例

需要影像与影片的应用持续提高对高解析度的要求,这也推动了影像感测器的进步与创新,解析度也从320x240像素提升到4,096x2,160像素(含)以上,提升了近十倍像素。不过像素的增加也代表了从影像感测器透过MIPI介面传至影片处理器的资料量也增加。IP摄影机中的乙太网路实体层(PHY)也要面对更多从10Mbps至1Gbps的转移工作。影片处理器的影片压缩演算能力就变得很重要,透过乙太网路缆线传输的资料就能达到最小化。

德州仪器Navaneeth Narayanasamy指出,30fps的4K解析度影像感测器可产生资料速率9.56 Gbps的未压缩影片。虽然MIPI专为支援此速率或执行更高的速率而设计,但若以此速率透过乙太网路进行传输,同时要储存未压缩的高解析度影片(需要大量记忆体储存空间),是较不经济惠实的作法。透过H.265等有效影片压缩演算法,即便使用 4K 影像感测器压缩至中等影片品质,资料速率需求仍可降至10Mbps以下。

国际电子电机委员会、国际标准化组织与国际电信联盟等标准化组织也针对影片压缩验算法进行努力,希??透过乙太网路,能让影片资料速率在特定运作情境下限制在10Mbps以下。

不过,IP摄影机中的标准乙太网路介面会因规格而产生100公尺缆线范围限制,但有一种新技术可将最低缆线长度延长至1,000公尺。IP摄影机与网路录影机的距离可达1公里以上,如果要缩短与标准乙太网路进行此距离的桥接,则需要使用中继器或光纤缆线。替代方式是透过同轴电缆(RG-59)来延伸距离,但需以被动式转接器将乙太网路讯号从CAT 5e转至同轴电缆,反之亦然。但同轴电缆每100公尺的成本通常较标准乙太网路缆线来得高。

Navaneeth Narayanasamy表示,电机电子工程师学会(IEEE)最近针对以单对平衡导体进行10Mbps运作与相关电力输送定义了新的乙太网路标准IEEE 802.3.cg。由於单对缆线现可支援资料与电力传输,若采用IEEE 802.3.cg将可大幅节省成本,在影片监视应用中的安装也将变得更简单。

DP83TD510E是符合IEEE 802.3cg 10Base-T1L规格的超长距离乙太网路PHY收发器,可以单一3.3V电源供应器运作,并支援2.4V p2p与1V p2p电压模式,如IEEE 802.3cg 10Base-T1L规格定义。PHY透过超低杂讯耦合接受器架构,可支援高达2,000m的缆线长度。

此装置提供媒体独立介面(MII)、简化式MII、简化式Gigabit MII与RMII低功率5MHz主要模式,以提供与处理器MAC的介面。DP83TD510E诊断工具包含时域反射仪(TDR)、主动链路缆线诊断(ALCD)、讯号品质指数(SQI)、多重回送与整合式PRBS封包产生器,可在开发过程与现场侦测故障情况时简化侦错程序。

Navaneeth Narayanasamy表示,预计未来IP摄影机产品将可支援SPE,可使安装更加便利,网路录影机也将可提供电源设备埠。透过简化SPE网路转为更隹的压缩影片,即可在不增加复杂性或成本的情况下提升监视性能。

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