隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展，以及用戶(hù)對安全防范要求的日益提高，監控光端機在安防領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的運用，監控光端機的技術(shù)也越來(lái)越成熟。目前監控光端機已經(jīng)可以實(shí)現在一芯光纖上多路視頻、音頻、數據、電話(huà)、以太網(wǎng)、報警等多種信號的傳輸。
監控光端機傳輸的介質(zhì)及其領(lǐng)域
監控光端機傳輸的介質(zhì)是光纖，那么為什么要選擇通過(guò)光纖來(lái)傳輸呢？光纖的主要組成物質(zhì)是二氧化硅(SiO2)，這種礦物質(zhì)在整個(gè)地球的礦物質(zhì)中所占的比例比較大，通常在石頭、砂粒中都可以提取到。由二氧化硅(SiO2)組成的光纖脆如玻璃，細若發(fā)絲。由它的內部組成來(lái)看，光纖分為單模光纖和多模光纖，單模光纖的芯徑為9μm，而多模光纖的芯徑可分為50μm和62.5μm。由于光纖的組成成份，所以它具有傳輸距離遠、不導電、抗干擾能力強、保密性好等特點(diǎn)，在遠距離傳輸中，它通常是廣大工程商的首選。
隨著(zhù)社會(huì )對安全防范要求的日益增高，監控光端機已經(jīng)被廣泛地應用在了智能小區、廠(chǎng)礦監控、城市安防、銀行聯(lián)網(wǎng)、道路交通卡口、電子警察和高速公路收費等各行業(yè)的監控系統中。它保證了傳輸的實(shí)時(shí)性、安全性，并且傳輸容量大，不僅傳輸視頻，還可以同時(shí)傳輸音頻、數據、電話(huà)和以太網(wǎng)，受到人們的推崇。
模擬比拼數字 誰(shuí)略勝一籌？
說(shuō)起模擬與數字，恐怕不少人都會(huì )覺(jué)得二者總有那么幾分的相似?；蚴且驗椴痪邆渚W(wǎng)絡(luò )傳輸的現代化傳輸模式吧。尤其光端機傳輸的環(huán)節上，模擬和數字系統總會(huì )給人以相通的感覺(jué)。不過(guò)，外表相似的模擬與數字就真的在技術(shù)上也那么相似呢？而被稱(chēng)贊了很久的數字光端機又比模擬設備強在了哪里？下面我們就來(lái)深入的分析一下模擬光端機與數字光端機的差別，看看他們到底有多像？
1、不同的訊號處理方式
別看只是一個(gè)簡(jiǎn)單的小盒子。但是無(wú)論是數字光端機還是模擬光端機。在工作中缺有著(zhù)常人難以想象的劃分。雖然視頻監控的傳輸在我們看來(lái)只是將一個(gè)前段的視頻發(fā)到后端。但是其中所要涉及的項目卻要遠超我們的想象。
在光端機的工作中，任何一臺設備都需要對系統的視頻，音頻和數據信號進(jìn)行細致的處理。對于模擬調幅光端機，處理方式是將視頻、音頻、數據的幅度對一高頻載波信號進(jìn)行調制，使高頻載波信號的幅度隨視頻、音頻、數據的幅度變化而變化；對于模擬調頻光端機，處理方式是將視頻、音頻、數據的幅度對一高頻載波信號進(jìn)行調制，使高頻載波信號的頻率隨視頻、音頻、數據的幅度變化而變化；對于模擬調相光端機，處理方式是將視頻、音頻、數據的幅度對一高頻載波信號進(jìn)行調制，使高頻載波信號的相位隨視頻、音頻、數據的幅度變化而變化?？梢哉f(shuō)模擬光端機對系統的作用更多的采用加壓減壓的方式來(lái)進(jìn)行工作。
而對于數字光端機來(lái)說(shuō)，它的工作特點(diǎn)就要比模擬設備簡(jiǎn)單的多。數字光端機是將輸入傳輸線(xiàn)路的視頻音頻和數據進(jìn)行更高分辨率的數模轉換工作。這樣可以使視頻監控的信號在傳輸中以數字的方式進(jìn)行。等到接收終端時(shí)，再將數字信號根據標準規則轉化為模擬信號。這樣的話(huà)，就保證了視頻信號在傳輸中可以擁有比模擬設備更強的完整性。
2、不同的"磨難考驗"
在模擬光端機的工作中，由于設備要不斷的進(jìn)行調幅、調頻和調像。所以模擬信號的變化能否與載波信號調制而形成的變化形式一致是非常重要的。而這也是判斷光端機性能好壞的重要指標。
不過(guò)，受制于當前的技術(shù)水平，模擬光端機在工作中很難實(shí)現真正的線(xiàn)性調制。而非線(xiàn)性的調整又必然會(huì )導致信號的失真。所以這也就極大的限制了傳輸信號在經(jīng)過(guò)光端機處理后，依然可以保持較高質(zhì)量的實(shí)際效果。此外，由于光學(xué)器件對于周邊環(huán)境的適應能力很低，而且在傳輸中，光信號在線(xiàn)纜的消耗與衰減，接收端的再次失真，以及轉回模擬信號的再次失真···有如"九九八十一難"的考驗，也使模擬光端機幾乎沒(méi)有了保證高質(zhì)量高保真視頻效果的資本。因此，在如此周折的作用下，信號的畸變也就被無(wú)限的放大了。
而對于數字光端機來(lái)說(shuō)，由于它在傳輸過(guò)程中，只是更加完整的字符傳輸，而在轉換過(guò)程中的量化誤差也在一個(gè)很小的范圍內得到了控制。因而，模擬信號中屢受考驗的信號在數字傳輸端上，則得到了更多的保護?！ ?/p>
3、更加分明的傳輸線(xiàn)路
如今，光纖是大家公認的最為高效的傳輸介質(zhì)。因此，這也促發(fā)了各類(lèi)信號在傳輸中的過(guò)于"追捧"。上面的內容提到過(guò)，在模擬設備的監控信息傳輸中，多種多樣的信號有如"蜂擁般"的共同傳輸，無(wú)疑是這類(lèi)傳輸應用的一大特色。從理論上來(lái)講，不同的信號擁有不同的傳輸信道無(wú)疑會(huì )大大提升數據的傳輸質(zhì)量。不過(guò)，如果將模擬數據的三類(lèi)信號一一析出，并且配置相對應的光端機的話(huà)，它的耗資無(wú)疑是驚人的。因此這也就促使了光纖傳輸中的"混用"。
但是，對于調頻、調幅、調相光端機來(lái)講，傳輸10/100M以太網(wǎng)信號或多路電話(huà)等高速信號是難以做到的，將多路視頻或音頻信號混合調頻、調幅、調相在某一載波上必然會(huì )引起各種鏡像、交調干擾。而這也是模擬設備長(cháng)久以來(lái)懸而未決的缺陷。因此，為了減少干擾，模擬光端機大大的限制了信號的同傳數量，這對于效率也是一個(gè)大大的降低。
而對于數字光端機來(lái)說(shuō)，由于是通過(guò)獨立性更強的數字信號傳輸，因而在傳輸過(guò)程中徹底避免了不同信號間的相互沖突，從而釋放了為了避免沖突而規避的空間。所以在消除干擾的同時(shí)也提升了系統的傳輸效率。
4、穩定性以及使用效率上的差異
前面提到過(guò)，由于模擬光端機的載波和光頭受到環(huán)境的影響極大。所以在設備的工作中，如何能夠在不同的環(huán)境中實(shí)現更好的保養也是讓用戶(hù)非常頭疼的事情之一。在一些工程的應用中，為了保證設備的高效運行，甚至需要配置一個(gè)非常舒適的機房來(lái)實(shí)現管控。這無(wú)疑增加了設備的運營(yíng)成本。此外，由于數字光端機的高效性，也讓模擬設備在多路傳輸中，有著(zhù)更經(jīng)濟的體現。
經(jīng)過(guò)上面的對比，我們不難發(fā)現，盡管在結構上可能沒(méi)有太大的區別。但是從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，數字設備顯然在數碼技術(shù)的作用下，巧妙的規避了諸多模擬設備難以逾越的障礙。在傳輸過(guò)程中，便提升了系統工作的整體效率。這也是光端機設備為何如此風(fēng)靡的因素之一。
隨著(zhù)數字技術(shù)的不斷發(fā)展，我們已經(jīng)享受了很多數字化設備給我們帶來(lái)的便利。相信在這種高效工作模式的促進(jìn)下，視頻監控將不斷縮短我們監控的距離，為我們帶來(lái)更多的真實(shí)體驗。
高清光端機市場(chǎng)趨勢
光端機發(fā)展方向依舊孜孜不倦地追求單纖大容量、多業(yè)務(wù)、網(wǎng)管型綜合平臺。下面就一起來(lái)具體了解下光端機市場(chǎng)發(fā)展方向是如何的。
1、復用技術(shù)仍將是主流
高清光端機采用的高速數字光纖傳輸技術(shù)、非壓縮高清數字視頻技術(shù)、高清視音頻編碼技術(shù)，都是高清光端機先進(jìn)性的體現。高清視頻信號無(wú)論傳輸多少次、轉換多少次，質(zhì)量不變，這是數字信號的天賦秉性所在，但高清視頻信號速率高、占用的帶寬大，HD-SDI信號速率為1.485Gb/s，3G-SDI信號速率為2.97Gb/s，HDMI支持4.95Gb/s、10.2Gb/s，如何在單根光纖上傳輸多路高清視頻是高清光端機當前最受關(guān)注的技術(shù)熱點(diǎn)?？梢哉f(shuō)單纖單波段復用技術(shù)水平，基本可以代表1個(gè)光端機廠(chǎng)商的研發(fā)能力和技術(shù)水平。
2、多業(yè)務(wù)不可或缺在實(shí)現高清視頻傳輸的同時(shí)，實(shí)現異步數據、音頻、開(kāi)關(guān)量、以太網(wǎng)等綜合業(yè)務(wù)的傳輸，這也是高清光端機備受關(guān)注的熱點(diǎn)之一，目前主要有波分復用和時(shí)分復用兩種方式實(shí)現。時(shí)分復用技術(shù)難度高，將視頻、音頻、數據、以太網(wǎng)等多個(gè)信號結合為單個(gè)更高速率的數據流，在接收端將各個(gè)數據流正確無(wú)誤地分解開(kāi)來(lái)。所以，必須處理好高清視頻、各接口業(yè)務(wù)之間的時(shí)鐘同步、以及時(shí)鐘時(shí)序和相互之間的幀結構關(guān)系。
3、單纖多路高清視頻多業(yè)務(wù)光端機必須逾越的技術(shù)難點(diǎn)
☉時(shí)鐘系統復雜困難。例如，輸入的高清視頻碼流鎖定，時(shí)鐘恢復。高清制式多樣，使用者也并不知曉實(shí)際視頻的制式，所以，必須自適應視頻輸入，這樣，對參考時(shí)鐘的系統，鎖定狀態(tài)機變的很復雜。當然，還有其他時(shí)鐘的同步、鎖定、去抖等處理。
☉在現有器件、成本等條件下，傳輸多路高清視頻是很困難的，1路HDSDI帶寬已達1.485G,這就是市場(chǎng)只有單路高清視頻光端機的主要原因。要將1.485G碼流中的視頻拆解、嵌入、組裝，不影響視頻質(zhì)量，必須對高清視頻標準體系有非常深刻的認識?！ ?/p>
☉一般高清視頻傳輸采用YCBCR422格式，要求20BIT的傳輸，所以必須至少10BITSERDERS通道，以并保證光纖傳輸過(guò)程中不缺位不丟位（也就是在傳輸過(guò)程中不摻水分，比如8bit），從而保證高清視頻的編碼精度、原汁原味。為保證光纖傳輸過(guò)程中視頻編碼不缺位不丟位，必須對光纖傳輸技術(shù)有比較深刻的認識（例如，加擾解擾、ALIGN字節對齊等、既要效率高又要不誤碼）?！?/p>
☉還由于每路高清視頻是異步的，時(shí)鐘頻率，相位并不一致，無(wú)法將多路高清視頻碼流直接復用起來(lái)，必須實(shí)現多路異步高清視頻的幀同步。由于速率高，儲存量大，無(wú)法采用類(lèi)似FIFO、RAM的時(shí)域調整方式，又由于高清視頻碼流的全實(shí)時(shí)、碼流中含有各種時(shí)鐘、同步等信息，每個(gè)字節既不能加也不能扣減，所以也不能采用碼速調整方案。這也是市場(chǎng)急需而沒(méi)有多路高清視頻光端機的主要原因。
☉為了降低傳輸容量又保證高清視頻的原汁原味，只傳輸視頻有效數據。由于傳輸過(guò)程中，各種嵌入的同步信號，時(shí)鐘信號，輔助數據：如TRS,DE,HS,VS,XYZ，VIP等都已消失。在接收端必須重新生成各種同步信號，并組裝生成與輸入同樣制式的視頻碼流。而高清視頻格式有標準的、非標的、有兼容861的，有逐行、隔行的、頻率50、60HZ等等，格式生成狀態(tài)機將變得十分復雜、工作量大。
☉由于業(yè)務(wù)煩雜，需要處理各種不同接口的幀結構、數率、時(shí)鐘?？梢园凑諛I(yè)務(wù)要求直接輸出各種高清視頻制,（如SDI、HDSDI、HDMI以及音頻嵌入、解嵌等）避免了外加各種價(jià)格不菲的轉換器。此外，還可提供網(wǎng)絡(luò )、數據、電話(huà)、音頻等接口。
4、智能型、網(wǎng)管型、平臺化是必然發(fā)展方向
智能化也是高清光端機的又一技術(shù)和功能熱點(diǎn)，通過(guò)強大的網(wǎng)管功能，實(shí)現設備的自我診斷，用戶(hù)可以通過(guò)管理軟件直觀(guān)地了解設備的運行狀態(tài)，極大地方便用戶(hù)對設備的維護和管理?！ ?/p>
關(guān)于光端機
光端機，就是光信號傳輸的終端設備。由于目前技術(shù)的提高，光纖價(jià)格的降低使它在各個(gè)領(lǐng)域得到很好的應用，因此各個(gè)光端機的廠(chǎng)家就好比是雨后春筍般發(fā)展起來(lái)。但是這里的廠(chǎng)家大部分技術(shù)并不是完全成熟，開(kāi)發(fā)新技術(shù)需要耗資和人力、物力等，這就產(chǎn)生廠(chǎng)家多是中小企業(yè)，各品牌也先后出現。但是質(zhì)量上還是差不多的，國外的光端機好但是價(jià)格昂貴，因此，國內廠(chǎng)家把生產(chǎn)光端機轉型出路了，用來(lái)滿(mǎn)足國內的需要。