視頻監(jiān)控光端機應(yīng)用原理及模式分析
時間:2016-03-31 14:30:55 來源：
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)字視頻光端機開始走向市場并逐漸取代了模擬光端機市場，迎來了數(shù)字視頻光端機高速發(fā)展的時代，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
光端機原理及編碼
光傳輸系統(tǒng)由三部分組成：光源（光發(fā)送機）、傳輸介質(zhì)、檢測器（光接收機）其中光源和檢測器的工作都是由光端機完成的。光端機就是將多個E1（一種中繼線路的數(shù)據(jù)傳輸標準，通常速率為2.048MbPS，此標準為中國和歐洲采用）信號變成光信號并傳輸?shù)脑O(shè)備（它的作用主要就是實現(xiàn)電-光和光-電轉(zhuǎn)換）。光端機主要有模擬光端機和數(shù)字光端機兩種：
1、模擬光端機
模擬光端機采用了PFM調(diào)制技術(shù)實時傳輸圖像信號，是目前使用較多的一種。發(fā)射端將模擬視頻信號先進行PFM調(diào)制后（一般有調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅幾種方式，從而把模擬光端機分成調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅等幾種光端機），再進行電-光轉(zhuǎn)換，光信號傳到接收端后，進行光-電轉(zhuǎn)換，然后進行PFM解調(diào)，恢復(fù)出視頻信號。由于采用了PFM調(diào)制技術(shù)，其傳輸距離很容易就能達到30Km左右，有些產(chǎn)品的傳輸距離可以達到60Km，甚至上百公里。并且，圖像信號經(jīng)過傳輸后失真很小，具有很高的信噪比和很小的非線性失真。通過使用波分復(fù)用技術(shù)，還可以在一根光纖上實現(xiàn)圖像和數(shù)據(jù)信號的雙向傳輸。OPGW光纜
2、數(shù)字光端機
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；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，光端機的數(shù)字化也是一種必然趨勢。目前，數(shù)字圖像光端機主要有兩種技術(shù)方式：一種是MPEGII圖像壓縮數(shù)字光端機，另一種是非壓縮數(shù)字圖像光端機。OPGW光纜
圖像壓縮數(shù)字光端機一般采用MPEGII圖像壓縮技術(shù)，它能將活動圖像壓縮成N×2Mbps的數(shù)據(jù)流通過標準電信通信接口傳輸或者直接通過光纖傳輸。
由于采用了圖像壓縮技術(shù)，它能大大降低信號傳輸帶寬，以利于占用較少的資源就能傳送圖像信號。同時，由于采用了N×2Mbps的標準接口，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)用帶來了方便。不過，圖像壓縮數(shù)字光端機也有其固有的缺點。其致命的弱點就是不能保證圖像傳輸?shù)膶崟r性。因為圖像壓縮與解壓縮需要一定的時間，所以一般會對所傳輸?shù)膱D像產(chǎn)生1-2S的延時。因此，這種設(shè)備只適合用在對實時性要求不高的場所，另外，經(jīng)過壓縮后圖像會產(chǎn)生一定的失真，并且這種光端機的價格也偏高。
非壓縮數(shù)字圖像光端機的原理就是將模擬視頻信號進行A/D變換后和語音、音頻、數(shù)據(jù)等信號進行復(fù)接，再通過光纖傳輸。它用較高的數(shù)據(jù)速率來保證視頻信號的傳輸質(zhì)量和實時性，由于光纖的帶寬非常大，所以這種高數(shù)據(jù)速率也并沒有對傳輸通道提出過高要求。非壓縮數(shù)字圖像光端機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%），達到了廣播級的傳輸質(zhì)量，并且圖像傳輸是全實時的。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。
光端機模式分析
單模光端機和多模光端機的區(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和多模光端機之間的設(shè)備價差正在逐漸減小，下面將為您分析單模與多模光端機兩者的區(qū)別及選購。
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，由于存在色散嚴重、衰耗大、可用帶寬窄、成本高等問題，已經(jīng)退出了作為光纜主戰(zhàn)場的電信運營商光纖網(wǎng)絡(luò)平臺，只是在智能樓宇的光纖布線方面還保留有一定的市場份額。
當多模光纜用于視頻圖像傳輸時，只能滿足最遠3～5km左右的傳輸距離，并且對視頻光端機的帶寬（針對模擬調(diào)制）和傳輸速率（針對數(shù)字式）有較大的限制，一般適用于短距、小容量、簡單應(yīng)用的場合。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格已經(jīng)成為當前光通信傳輸?shù)闹髁?。當前光纖通信領(lǐng)域?qū)映霾桓F的新技術(shù)，無論是遠距離、大容量、還是多業(yè)務(wù)方面，無一不是針對單模光纖研制的。光纜的使用壽命在20年以上，比光端機的實際使用周期要長的多。這就要從戰(zhàn)略資源的角度來考慮光纜的敷設(shè)，必須考慮到將來擴容了、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最好的例證。還值得注意的是，以往存在單模光端機和多模光端機之間的設(shè)備價差正在逐漸減小，在多路視頻設(shè)備上的價差甚至為零，況且單模光纜還比多模光纜便宜，因此使用多模設(shè)備的造價一定低的老觀點需要更新了。由此看來單模光纜是當前推薦的選擇，當然光端機也就要使用支持單模光纖的光端機。簡單來說，一般根據(jù)公里數(shù)、成本來選單模/多模光纜/光纖，再選擇對應(yīng)的光端機類型。
