視頻監(jiān)控光端機(jī)應(yīng)用原理及模式分析
時(shí)間:2016-03-31 14:30:55 來(lái)源：
隨著寬帶數(shù)字光傳輸器件技術(shù)以及數(shù)字視頻技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字視頻光端機(jī)開(kāi)始走向市場(chǎng)并逐漸取代了模擬光端機(jī)市場(chǎng)，迎來(lái)了數(shù)字視頻光端機(jī)高速發(fā)展的時(shí)代，并呈現(xiàn)出技術(shù)成熟、性能優(yōu)越、應(yīng)用面廣、需求旺盛的局面。OPGW光纜
光端機(jī)原理及編碼
光傳輸系統(tǒng)由三部分組成：光源（光發(fā)送機(jī)）、傳輸介質(zhì)、檢測(cè)器（光接收機(jī)）其中光源和檢測(cè)器的工作都是由光端機(jī)完成的。光端機(jī)就是將多個(gè)E1（一種中繼線路的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，通常速率為2.048MbPS，此標(biāo)準(zhǔn)為中國(guó)和歐洲采用）信號(hào)變成光信號(hào)并傳輸?shù)脑O(shè)備（它的作用主要就是實(shí)現(xiàn)電-光和光-電轉(zhuǎn)換）。光端機(jī)主要有模擬光端機(jī)和數(shù)字光端機(jī)兩種：
1、模擬光端機(jī)
模擬光端機(jī)采用了PFM調(diào)制技術(shù)實(shí)時(shí)傳輸圖像信號(hào)，是目前使用較多的一種。發(fā)射端將模擬視頻信號(hào)先進(jìn)行PFM調(diào)制后（一般有調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅幾種方式，從而把模擬光端機(jī)分成調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅等幾種光端機(jī)），再進(jìn)行電-光轉(zhuǎn)換，光信號(hào)傳到接收端后，進(jìn)行光-電轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)行PFM解調(diào)，恢復(fù)出視頻信號(hào)。由于采用了PFM調(diào)制技術(shù)，其傳輸距離很容易就能達(dá)到30Km左右，有些產(chǎn)品的傳輸距離可以達(dá)到60Km，甚至上百公里。并且，圖像信號(hào)經(jīng)過(guò)傳輸后失真很小，具有很高的信噪比和很小的非線性失真。通過(guò)使用波分復(fù)用技術(shù)，還可以在一根光纖上實(shí)現(xiàn)圖像和數(shù)據(jù)信號(hào)的雙向傳輸。OPGW光纜
2、數(shù)字光端機(jī)
由于數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比在很多方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì)；所以正如數(shù)字技術(shù)在許多領(lǐng)域取代了模擬技術(shù)一樣，光端機(jī)的數(shù)字化也是一種必然趨勢(shì)。目前，數(shù)字圖像光端機(jī)主要有兩種技術(shù)方式：一種是MPEGII圖像壓縮數(shù)字光端機(jī)，另一種是非壓縮數(shù)字圖像光端機(jī)。OPGW光纜
圖像壓縮數(shù)字光端機(jī)一般采用MPEGII圖像壓縮技術(shù)，它能將活動(dòng)圖像壓縮成N×2Mbps的數(shù)據(jù)流通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電信通信接口傳輸或者直接通過(guò)光纖傳輸。
由于采用了圖像壓縮技術(shù)，它能大大降低信號(hào)傳輸帶寬，以利于占用較少的資源就能傳送圖像信號(hào)。同時(shí)，由于采用了N×2Mbps的標(biāo)準(zhǔn)接口，可以利用現(xiàn)有的電信傳輸設(shè)備的富裕通道傳輸監(jiān)控圖像，為工程應(yīng)用帶來(lái)了方便。不過(guò)，圖像壓縮數(shù)字光端機(jī)也有其固有的缺點(diǎn)。其致命的弱點(diǎn)就是不能保證圖像傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。因?yàn)閳D像壓縮與解壓縮需要一定的時(shí)間，所以一般會(huì)對(duì)所傳輸?shù)膱D像產(chǎn)生1-2S的延時(shí)。因此，這種設(shè)備只適合用在對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)所，另外，經(jīng)過(guò)壓縮后圖像會(huì)產(chǎn)生一定的失真，并且這種光端機(jī)的價(jià)格也偏高。
非壓縮數(shù)字圖像光端機(jī)的原理就是將模擬視頻信號(hào)進(jìn)行A/D變換后和語(yǔ)音、音頻、數(shù)據(jù)等信號(hào)進(jìn)行復(fù)接，再通過(guò)光纖傳輸。它用較高的數(shù)據(jù)速率來(lái)保證視頻信號(hào)的傳輸質(zhì)量和實(shí)時(shí)性，由于光纖的帶寬非常大，所以這種高數(shù)據(jù)速率也并沒(méi)有對(duì)傳輸通道提出過(guò)高要求。非壓縮數(shù)字圖像光端機(jī)能提供很好的圖像傳輸質(zhì)量（信噪比大于60dB，微分相位失真小于2，微分增益失真小于2%），達(dá)到了廣播級(jí)的傳輸質(zhì)量，并且圖像傳輸是全實(shí)時(shí)的。由于采用數(shù)字化技術(shù)，在設(shè)備中可以利用己經(jīng)很成熟的通信技術(shù)比如復(fù)接技術(shù)、光收發(fā)技術(shù)等，提高了設(shè)備的可靠性，也降低了成本。
光端機(jī)模式分析
單模光端機(jī)和多模光端機(jī)的區(qū)別在于光波在纖芯里的折射角度和纖芯的纖徑是不一樣的，單模多用于長(zhǎng)距離傳送數(shù)據(jù)，多模多用于2公里以內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸，以往存在單模光端機(jī)和多模光端機(jī)之間的設(shè)備價(jià)差正在逐漸減小，下面將為您分析單模與多模光端機(jī)兩者的區(qū)別及選購(gòu)。
目前常用的光纖按模式分有兩大類：多模光纖和單模光纖。以多模光纖制成的光纜是最早投入商用的光纜，由于存在色散嚴(yán)重、衰耗大、可用帶寬窄、成本高等問(wèn)題，已經(jīng)退出了作為光纜主戰(zhàn)場(chǎng)的電信運(yùn)營(yíng)商光纖網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，只是在智能樓宇的光纖布線方面還保留有一定的市場(chǎng)份額。
當(dāng)多模光纜用于視頻圖像傳輸時(shí)，只能滿足最遠(yuǎn)3～5km左右的傳輸距離，并且對(duì)視頻光端機(jī)的帶寬（針對(duì)模擬調(diào)制）和傳輸速率（針對(duì)數(shù)字式）有較大的限制，一般適用于短距、小容量、簡(jiǎn)單應(yīng)用的場(chǎng)合。特別是因色散的影響大大限制了采用高速率傳輸?shù)姆菈嚎s數(shù)字光端機(jī)在傳輸距離、容量方面的應(yīng)用。
以單模光纖（主要是G.652光纖）制成的單模光纜由于有著優(yōu)異的特性和低廉的價(jià)格已經(jīng)成為當(dāng)前光通信傳輸?shù)闹髁?。?dāng)前光纖通信領(lǐng)域?qū)映霾桓F的新技術(shù)，無(wú)論是遠(yuǎn)距離、大容量、還是多業(yè)務(wù)方面，無(wú)一不是針對(duì)單模光纖研制的。光纜的使用壽命在20年以上，比光端機(jī)的實(shí)際使用周期要長(zhǎng)的多。這就要從戰(zhàn)略資源的角度來(lái)考慮光纜的敷設(shè)，必須考慮到將來(lái)擴(kuò)容了、設(shè)備更新了，光纜芯數(shù)還夠用、還能繼續(xù)承載新業(yè)務(wù)。
中國(guó)電信的光纖傳輸設(shè)備已經(jīng)更換了好幾代，但十幾、二十年前敷設(shè)的光纜還在正常使用就是一個(gè)最好的例證。還值得注意的是，以往存在單模光端機(jī)和多模光端機(jī)之間的設(shè)備價(jià)差正在逐漸減小，在多路視頻設(shè)備上的價(jià)差甚至為零，況且單模光纜還比多模光纜便宜，因此使用多模設(shè)備的造價(jià)一定低的老觀點(diǎn)需要更新了。由此看來(lái)單模光纜是當(dāng)前推薦的選擇，當(dāng)然光端機(jī)也就要使用支持單模光纖的光端機(jī)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，一般根據(jù)公里數(shù)、成本來(lái)選單模/多模光纜/光纖，再選擇對(duì)應(yīng)的光端機(jī)類型。
