SFP GBIC XFPSFP+光模块的区别杂谈
通信网干线传输容量的不断扩大及速率的不断提高使得光纤通信成为现代信息网络的主要传输手段,在现在的光通信网络中,如广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)所需要的作为核心光电子器件之一的光收发模块的种类越来越多,要求也越来越高,复杂程度也以惊人的速度发展。光收发模块的急剧增加导致了多样性,需要不断发展相关技术满足这样应用需求。
我们先来了解一下什么是光收发模块,
一、光收发一体模块定义
光收发一体模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成,光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分是:输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器(LD)或发光二极管(LED)发射出相应速率的调制光信号,其内部带有光功率自动控制电路,使输出的光信号功率保持稳定。接收部分是:一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输出相应码率的电信号,输出的信号一般为PECL电平。同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。
二、光收发一体模块分类
按照速率分:以太网应用的100Base(百兆)、1000Base(千兆)、10GESDH应用的155M、622M、2.5G、10G
按照封装分:1×9、SFF、SFP、GBIC、XENPAK、XFP,各种封装见图1~6
1×9封装–焊接型光模块,一般速度不高于千兆,多采用SC接口
SFF封装–焊接小封装光模块,一般速度不高于千兆,多采用LC接口。SFF(Small Form.Factor)小封装光模块采用了先进的精密光学及电路集成工艺,尺寸只有普通双工SC(1X9)型光纤收发模块的一半,在同样空间可以增加一倍的光端口数,可以增加线路端口密度,降低每端口的系统成本。又由于SFF小封装模块采用了与铜线网络类似的MT-RJ接口,大小与常见的电脑网络铜线接口相同,有利于现有以铜缆为主的网络设备过渡到更高速率的光纤网络以满足网络带宽需求的急剧增长。
GBIC封装–热插拔千兆接口光模块,采用SC接口。GBIC是Giga Bitrate InterfaceConverter的缩写,是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。采用GBIC接口设计的千兆位交换机由于互换灵活,在市场上占有较大的市场分额。
SFP封装–热插拔小封装模块,目前最高数率可达4G,多采用LC接口。SFP是SMALL FORM.PLUGGABLE的缩写,可以简单的理解为GBIC的升级版本。SFP模块体积比GBIC模块减少一半,可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量。SFP模块的其他功能基本和GBIC一致。有些交换机厂商称SFP模块为小型化GBIC(MINI-GBIC)
XENPAK封装–应用在万兆以太网,采用SC接口
XFP封装–10G光模块,可用在万兆以太网,SONET等多种系统,多采用LC接口
对上面的概念做一些自己的解读。首先要知道的是GBIC(GigaStack Gigabit InterfaceConverter)是一个通用的、低成本的千兆位以太网堆叠模块,可提供Cisco交换机间的高速连接,既可建立高密度端口的堆叠,又可实现与服务器或千兆位主干的连接,为快速以太网向千兆以太网的过渡,GBIC模块分为两大类,一是普通级联使用的GBIC模块,二是堆叠专用的GBIC模块。
其次是SFP小型可插拔收发光模块,可以简单的理解为GBIC的升级版本。
SFP模块(体积比GBIC模块减少一半,可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口数量。由于SFP模块在功能上与GBIC基本一致,因此,也被有些交换机厂商称为小型化GBIC(Mini-GBIC)。因为可以直接插在电路板上,在封装上较省空间与时间。
目前万兆网常用的SFP+模块,SFP就是Small Form-factorPluggables,对于SFP和SFP+的区别,一个是用在万兆网的,而SFP支持的则是千兆和百兆的速率。对于SFP+,是用于10Gbps以太网和8.5Gbps光纤通道(FibreChannel)系统的最新可插拔光纤模块尺寸规格。
SFP+具有比X2和XFP封装更紧凑的外形尺寸,而且功耗不到1W。此外,它还提供较当前10Gbps器件更高的安装密度。一种更为新型的设计已经使得SFP+具有与SFP(小型可插拔)行业标准相同的体积,后者面向数据速率高达4Gbps的应用。
对于大家都熟知的XFP是10 Gigabit Small Form Factor Pluggable万兆以太网光模块收发器。XFP是用于10GbE领域的串行模块,是一种下一代的光模块。但是随着到底是直接用10G的还是先过渡到4G的话题的不断讨论和4G网络标准和产品的出台,XFP似乎受到了一些打击。
PECL 正的射极耦合逻辑,具有相当高的速度,差分信号
1.5G-3GSDI 光模块简介SDI光模块简述 SDI光模块按速率分为3G-SDI光模块(用于1路纯视频的高清SDI光端机)、1.5G-3G-SDI光模块, 按封装可分为单发单收光模块(用于1路纯视频的高清SDI光端机)、双发双收SDI光模块(用于1路纯 视频的高清SDI光端机)、1.5G或3G与155M非对称速率的3G-SDI光模块(用于带反向控制数据的高清 SDI光端机)。 SDI光模块当中又分安防级光模块和广电级光模块,而其中的区别就是安防级的光模块不能通SDI病态码测试 广电级光模块可以通过SDI病态码测试。并且两者的价格相差很大。 SDI光模块典型应用 SDI光模块专用于高清SDI光端机,高清SDI光端机专用3G-SDI光模块,SD/HD/3G SDI光端机产品最早为广电行 业客户开发使用,应用于电视台演播厅、 动物拍摄、电影拍摄、大运会直播现场,后来延伸至1080P高清监控领域,可带反向控制数据; 速率是1.485G(也称1.5G,对应SMPTE-292M标准,支持720P)和2.97G(也称3G,对应SMPTE-424M标 准,支持FULL HD全高清1080P)。目前市面上做SDI光端机的厂商很多,但是绝大部分产品不能通过 SDI病态码测试,传输规格码率信号的时候勉强可用,但是传输不规则码率信号的时候问题立即体现, 在1.5G速率下(720P或1080i应用)出现问题的概率低一些,在3G速率下(1080P应用)出现问题的概 率高,主要表现为高清视频传输过程中时而出现闪屏、黑屏、蓝屏,不能保证画面连续流畅播放,导 致这些问题的原因主要有二:其一,采用的高清SDI光端机方案不成熟或者设计缺陷,这个原因占小 部分;其二,成本因素,市面上大部分的SDI光端机采用普通SFP光模块,即用1.25G速率和2.5G速率 的数字SFP光模块来代替SDI光端机专用VIDIO SFP光模块,这样不可避免传输码率不规则的时候出现 大量误码。高清SDI光端机的应用领域有较高的画面质量要求,自然不可容忍画面不流畅,所以应采 用高质量的高清SDI光端机专用3G-SDI光模块,才能保证高清图像传输过程中无闪屏、黑屏蓝屏等现象。 |
目测一般测定方法是,黑白显示器看分辨率测试图楔形黑白条纹在哪里分开,无法区别黑白时,共临界点即为分辨率。显示器、镜头必须使用性能超过被测摄像机的机器目测必须在以下条件下进行:测定照明条件:光源色温为3100k +100k;照度为2000lx +100lx。摄像机设定条件:增益为0dB,AGC OFF;电子快门OFF; 白平衡最佳。选线法目测法是一般的检测方法,还有一种方法是选择分辨率图的相应的水平线,利用示波器确认垂直线宽(黑白)的振幅,即利用获得多少TVL判断分辨率。垂直分辨率垂直分辨率由电视制式的扫描线数决定。PAL制式表示1帧有效扫描线为625线,平均1个场有20线垂直消隐时间,因此,实际画面只出现585TVL。另外,由于CCTV采用的是逐行扫描方式,因此分辨率下降。其比例被称为凯尔系数,按照经验,使用0.7数值。这样,最终垂直分辨率HV=(625-20x2)x0.7,约410TVL左右是垂直分辨率的界限。如上所述,垂直分辨率由电视制式决定,并不表示摄像机的性能。水平分辨率这是评价CCTV监控摄像机性能的重要项目之一。水平分辨率从理论上讲,由下述的一般公式表示,与图像频率成比例。各项指标规格如下:N:TVL、f:图像信号频率、A:纵横比(3:4=0.75)、Q:消隐率=(Q=0.16)、fh:水平扫描频率(f=15.625kHz)时,用N=2fA(1-Q)/fh表示,PAL制式时,代入各值后得出N=f(MHz)x80(TVL/MHz)关系式是:图像频率1(MHz)=80(TVL/MHz)。按照上述关系,尽量提高图像频率后可得到高分辨率,但是实际使用的CCD决定了时钟频率和采样频率。使用HI-RESO的CCD时的抽样频率为14.18MHz,根据抽样原理(为了将连续信号所含的频率成份正确再现为抽样值数据,抽样频率必须为连续信号拥有频率上限的2倍以上),图像信号频率被限制在约7MHz。
另外,如果图像信号成份存在超过抽样频率1/2的频率成份,将产生折叠现象,产生假信号/摩尔纹图像不纯,很难参照来说明。为了防止这种现象,需要使用高效带通滤器7MHz以上频率。但在当时实际上很难制造出这样的滤波器,因此,图像信号频率变为6MHz左右,水平分辨率达到480TVL。JVC摄像机的高分辨比JVC在满足上述条件的同时,反复讨论如何实现高分辨化,并在行业首次实现了水平分辨率540TVL商品化。如上所述,如何才能在不产生假信号的情况下将图像频率扩展到高带宽是问题的要点。为此,我们将注意力放到了以下方面:如何实现采用高像素CCD;优化光学LPF(带通滤波器);电路宽带化。本文将就如何扩展电路的宽带化进行特别说明。通过新开发的DSP,附加与此前的亮度Y信号不同的仅有高频成份的信号,从而实现扩展图像频率,得到没折叠失真的高分辨率图像。最低被摄物体的照度(灵敏度)CCTV监控摄像机的另外一个重要性能是最低被摄物体的照度(灵敏度)。所谓最低被摄物体照度,就是“为了获得可识别被摄物体最低限界的图像输出水平而所需的必要的被摄物体照度”,用lx(勒克斯)表示。简单地说,就是摄像机在黑暗的地方能够拍摄出什么程度的亮度,数字越小(照度低)表示摄像机的灵敏度能够拍摄出很暗的地方,表示性能越好。最低被摄物体照度的测定方法方法一是使用标准灰度卡测试图,使图像正好充满监视器(欠扫描时)的边框。测定照明条件必须满足:光源色温为3100k+100k;摄像机设定条件:增益(最大);AGC(ON);电子快门(OFF);白平衡:最佳。第二种方法是,降低照度使灰度梯级中央的白色达到50%(0.35V)图像水平,显示达到规定水平时的照度。注意确认项目盒型摄像机的最低被摄物体照度的测定是随着被选镜头的亮度(F值)而变化的。一般选用亮度为F1.2的镜头,在最低被摄物体照度的测定值上会明确标明镜头指标。测定时,一般情况下标明灰度阶梯至亮度电平为50%(0.35V)时的照度,不过也有些厂家是25%(0.18V)或最低,甚至有些厂家不标出测试时的亮度电平。如上所述,因测定条件不同,故不能够只比较绝对值,而是需要看所标示的条件。同时,使用亮度为F1.0镜头时照度为1/1.4;在白色水平25%(0.18V)下测定时,照度变成1/2,区别很大。或许,还存在有些标明的摄像机灵敏度看似很好,但实际上性能却完全不一样的情况。提高最低被摄物体照度(灵敏度)的方法 提高摄像机的最低被摄物体照度可以考虑下面几点
增大固体摄像元件1个象素的开口面积。由于摄像元件的尺寸固定,增大1个象素的开口面积,象素数会减少,分辨率也会减少。例:29万象素1个象素尺寸 9.8u x6.3u 0.55lx(TK-C750EC);44万象素 1个象素尺寸 6.5u x6.25u1.5lx(TK-C920EC)。要在不减少分辨率的情况下增大开口面积,可将固体摄像元件的尺寸改为1/2型,如:44万象素1个象素尺寸 8.6u x8.3u0.6lx(TK-C1480BEC)。增加AGC 如果提高增益灵敏度,噪音成份同时也会增加,通常增加20dB~26dB左右的增益,在产品目录中标示为AGCMAX规格。追加B&W切换功能白天变暗时,将彩色图像自动切换为黑白模式提高灵敏度,近年来,这种方式利用得越来越多。这种方法有2种类型:EasyDay/Night及True Day/Night方式。其中EasyDay/Night方式表示白天照度适当时输出彩色图像,变暗时关闭彩色成份变为黑白图像,进一步提高AGC。黑白状态下,增加AGC的部分灵敏度会提高。采用这种方式的摄像机有TK-C920EC/C921EC、TK-C205EC。而TrueDay/Night方式表示使用对近红外线灵敏度高的固体摄像元件,获得白天适当的照度时,插入(红外)CUT过滤器,输出彩色图像,光线变暗后,除去IR(红外)CUT过滤器,让红外光成份进入摄像机,输出高灵敏度的黑白图像,TK-C1430EC、TK-C1460EC、TK-C655BEC则使用了这种方式。追加累积电子快门功能这种方式是将固体摄像元件的图像信号以帧或场为单位累积或加到画像存储器,延长固体摄像元件的存储时间提高灵敏度。因快门时间变长,灵敏度虽然得到提高,但噪音成份也在增加,并且对移动被摄物体图像会产生模糊现象。这种方式多用于使用宽视角监控移动少的被摄物体、背景。上述测定条件:镜头F1.2,白色水平(50%),AGC(MAX),电子增感(X32)前面虽然列出了最低被摄物体照度一览表,但是,摄像机的功能、性能存在差异,选择摄像机时不能仅要考虑最低照度,百且需要考虑到前面所讲到的分辨率等因素,结合自己的使用目的进行选择,这才是正确的选择摄像机的方法。SONY一体化FCB-EX480CP机芯真假如何分辩一、FCB的主要特性
SONY作为CCD的龙头,他拥有许多在图像处理方面的国际专利。尤其在图像还原和一体化摄像机聚焦速度都是在同类产品中遥遥领先的。SONY的FCB-EX480CP已经是SONY一体化摄像机的第三代更新产品,其支持先进的隐私区域遮蔽功能,以便能进行复杂的遮蔽操作。同时支持高性能的数字信号DSP技术,能提供比传统一体化摄像机更优秀的图像质量及简易操控性。同时FCB-EX480CP采用了SONY的ExviewHADCCD,并配以SMART镜头以获取水平视角范围内的清晰图像,在最低照度在0.7Lx(F1.4)环境下仍能正常进行图像拍摄。此外,FCB-EX480CP使用了无铅焊剂和无卤素安装版,从而能够实现较低的能量消耗。
1、18倍光学变焦(4.1-73.8mm)镜头
2、智能镜头控制
3、自动红外线滤除模式
4、随机附有键盘控制接口CN601以实现外部设备对摄像机的控制
5、多种用户自定义设置
6、低能量消耗(电机停止时1.6W)
7、无电池EEPROM备份系统
8、16字节数据记录内存空间,可记录产品序列号和摄像机、系列标识符
9、无铅焊剂和无卤素安装版
10、支持用户设计功能:24个遮蔽块、电子翻转功能、报警功能、图像冻结功能、高性能数字信号DSP技术、高速串行接口38.4Kb/s和TTL信号水平控制、内/外同步
二、对于一体化摄像机选择性
通过对国内主流制造厂商的了解,大家在采购一体化摄像机芯时候最关注的指标总结如下:
1、图像分辨率和聚焦速度与精度
80%的厂商都认为一体化摄像机芯最重要的就是图像分辨率和聚焦速度与精度。作为快球的核心部件,机芯的图像分辨率和聚焦速度与精度直接决定了我们是否可以快速捕捉到清晰的监控画面
2、光学变焦倍数
光学变焦倍数也是一体化摄像机芯的重要性能。光学变焦焦距的大小,直接影响到实际监控范围,根据工程的需要选购相当倍数的机芯也是至关重要的
3、低照度
当然低照度也是一体化机芯的被关注焦点。特别在道路、交通的夜间正常监控应用当中。不过现在有些厂家出于对市场推广的考虑,在低照度指标方面掺有水分。正如我们所知,在没有光圈数值等参数条件下,单纯的照度指标是没有任何意义的。SONY是目前较少数光圈值在F1.4情况下,做到0.7Lx低照度的。
4、其它
另外还有40%的厂商认为一体化机芯的色彩还原能力、宽动态功能、DSP处理模块和线路设计以及价格这四方面因素也很重要。
三.一体化机芯技术发展趋势
对于未来一体化摄像机芯技术的发展,数字化处理技术将是最主要的发展趋势。随着数字化技术的普及发展。安防领域必将迎来一个崭新的时代。同时高变倍数和高清也会成为一体化机芯的发展趋势。另外宽动态、低照度和网络功能也会成为趋势。总之,无论是哪方面,主要还是跟着用户的使用需求来发展的。
针对目前国内一体化摄像机芯市场鱼龙混杂的现状,附SONY公司一款应用最广泛的一体化摄像机机芯的真伪辨别文章,供各制造商和用户参考:
FCB-EX480CP模块真假辩别目前市场上假FCB-EX480CP模块,有FCB-EX45CP和FCB-EX48CP两种模块改装而成为主。
其中以FCB-EX45CP改装区别方式较为简单,只要试测其机器的电子快门就可以,FCB-EX45CP的电子快门为1/50—1/10000,而FCB-EX480CP的电子快门为1/1—1/10000。
关于FCB-EX48CP改装的FCB-EX480CP由于电子快门是一样的,就需要通过其他几种测试方式来辩别真假。
1、看马达:真FCB-EX480CP的马达表面金属感强,有光泽。假FCB-EX480CP的马达表面看的出很粗糙,很容易有锈迹
2、连接线:在马达与电路板间有一根橙色的由宽渐窄的连接线,宽的连接线一头由双焊点焊接在马达上,窄线一头接在电路板表面白色接插口中。假FCB-EX480CP用的是一根较细的连接线,马达一头为单点焊接,另一头直接焊在电路板的背面,电路板表面也看不到白色接插口。
3、数据线接口板:假FCB-EX480CP的机器尾部数据线接口板颜色明显与其他所有电路板的颜色不同,颜色较深,同时比真FCB-EX480CP长出一些。为自己改装换板的原因。
数据线接口板
4、测试ID号:如果有条件的客户,在开机的时候可以通过测试其机器本身的ID号来区别真假。FCB-EX480CP只有一个ID号就是0435。
5、遮挡住摄像机的镜头,转成黑白后,屏幕上出现“B&W”字样的为假,出现一眼睛图标的为真。
6、送到专业检测中心检测是:如果客户不能肯定机器的真假,我们建议客户送到当地SONY专业维修中心去检测或通过北京总部查询010-82842233。或直接联系SONY办事处人员021-61216841.
以上方法不尽全面,以后将补全。
误码率(BER:bit error ratio)是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%。如果有误码就有误码率。