一、光端機的定義
光端機,就是光信號傳輸的終端設備。即把1到多路的音視頻、電話、網絡、數據信號通過各種編碼轉換成光信號通過光纖介質來傳輸的設備,其中視頻信號轉換成光信號的過程中會通過模擬轉換和數字轉換兩種技術,所以視頻光端機又分為模擬光端機和數字光端機。
二、光端機的分類
模擬光端機
模擬光端機采用了PFM調制技術實時傳輸圖象信號。發射端將模擬視頻信號先進行PFM調制后,再進行電-光轉換,光信號傳到接收端后,進行光-電轉換,然后進行PFM解調,恢復出視頻信號。由于采用了PFM調制技術,其傳輸距離能達到50Km或者更遠。通過使用波分復用技術,還可以在一根光纖上實現圖象和數據信號的雙向傳輸,滿足監控工程的實際需求。這種模擬光端機也存在一些缺點:
1)生產調試較困難;
2)單根光纖實現多路圖象傳輸較困難,性能會下降,這種模擬光端機一般只能做到單根光纖上傳輸4路圖象;
3)抗干擾能力差,受環境因素影響較大,有溫漂;
4)由于采用的是模擬調制解調技術,其穩定性不夠高,隨著使用時間的增加或環境特性的變化,光端機的性能也會發生變化,給工程使用帶來一些不便。
數字光端機
由于數字技術與傳統的模擬技術相比在很多方面都具有明顯的優勢,所以正如數字技術在許多領域取代了模擬技術一樣,光端機的數字化也是一種必然趨勢。數字視頻光端機主要有兩種技術方式:一種是圖象壓縮數字光端機,另一種是全數字非壓縮視頻光端機。
圖象壓縮數字光端機一般采用MPEG II圖象壓縮技術,它能將活動圖象壓縮成N×2Mbps的數據流通過標準電信通信接口傳輸或者直接通過光纖傳輸。由于采用了圖象壓縮技術,它能大大降低信號傳輸帶寬。
全數字非壓縮視頻光端機采用全數字無壓縮技術,因此能支持任何高分辨率運動、靜止圖像無失真傳輸;克服了常規的模擬調頻、調相、調幅光端機多路信號同時傳輸時交調干擾嚴重、容易受環境干擾影響、傳輸質量低劣、長期工作穩定性不高等缺點。并且支持音頻雙向、數據雙向、開關量雙向、以太網、電話等信號的并行傳輸,現場接線方便,即插即用。與傳統的模擬光端機相比,數字光端機具有明顯的優勢:
1)傳輸距離較長:可達80Km,甚至更遠(120Km);
2)支持視頻無損再生中繼,因此可以采用多級傳輸模式;
3)受環境干擾較小,傳輸質量高;
4)支持的信號容量可達16路,甚至更多(32路、64路、128路)。
三、光端機的應用
目前在高速公路、交通、電子警察、監控、安防、工業自動化、電力、海關、水利、銀行等領域視頻 圖像、音頻、數據、以太網、電話等光端機開始普遍大量應用。國內、國外工程上開始大量應用的數字式光端機是將多路模擬基帶的視頻、音頻、數據進行高分辨率數字化,形成高速數字流,然后將多路數字流進行復用,通過發射光端機進行發射,然后通過另一端的接收光端機進行接收,解復用,恢復成各路數字化信號,再通過數字模擬變換恢復成模擬視頻、音頻、數據。從目前市場情況來看,模擬光端機已逐步退出市場,而數字光端機如雨后春筍般開始在市場上普及,數字代替模擬,這也是光纖通信技術顯著的歷史發展趨勢。由于數字光端機具有傳輸信號質量高,沒有模擬調頻、調相、調幅光端機多路信號同傳時交調干擾嚴重、容易受環境干擾影響、傳輸質量低劣、長期工作穩定性差的缺點,因此許多大型重點工程已普遍采用數字光端機。