隨著時代的發(fā)展，以及用戶對安全防范要求的日益提高，監(jiān)控光端機在安防領域得到越來越廣泛的運用，監(jiān)控光端機的技術也越來越成熟。目前監(jiān)控光端機已經(jīng)可以實現(xiàn)在一芯光纖上多路視頻、音頻、數(shù)據(jù)、電話、以太網(wǎng)、報警等多種信號的傳輸。
監(jiān)控光端機傳輸?shù)慕橘|(zhì)及其領域
監(jiān)控光端機傳輸?shù)慕橘|(zhì)是光纖，那么為什么要選擇通過光纖來傳輸呢？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(nèi)部組成來看，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，在遠距離傳輸中，它通常是廣大工程商的首選。
隨著社會對安全防范要求的日益增高，監(jiān)控光端機已經(jīng)被廣泛地應用在了智能小區(qū)、廠礦監(jiān)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(jiān)控系統(tǒng)中。它保證了傳輸?shù)膶崟r性、安全性，并且傳輸容量大，不僅傳輸視頻，還可以同時傳輸音頻、數(shù)據(jù)、電話和以太網(wǎng)，受到人們的推崇。
模擬比拼數(shù)字 誰略勝一籌？
說起模擬與數(shù)字，恐怕不少人都會覺得二者總有那么幾分的相似?；蚴且驗椴痪邆渚W(wǎng)絡傳輸?shù)默F(xiàn)代化傳輸模式吧。尤其光端機傳輸?shù)沫h(huán)節(jié)上，模擬和數(shù)字系統(tǒng)總會給人以相通的感覺。不過，外表相似的模擬與數(shù)字就真的在技術上也那么相似呢？而被稱贊了很久的數(shù)字光端機又比模擬設備強在了哪里？下面我們就來深入的分析一下模擬光端機與數(shù)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
別看只是一個簡單的小盒子。但是無論是數(shù)字光端機還是模擬光端機。在工作中缺有著常人難以想象的劃分。雖然視頻監(jiān)控的傳輸在我們看來只是將一個前段的視頻發(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(tǒng)的視頻，音頻和數(shù)據(jù)信號進行細致的處理。對于模擬調(diào)幅光端機，處理方式是將視頻、音頻、數(shù)據(jù)的幅度對一高頻載波信號進行調(diào)制，使高頻載波信號的幅度隨視頻、音頻、數(shù)據(jù)的幅度變化而變化；對于模擬調(diào)頻光端機，處理方式是將視頻、音頻、數(shù)據(jù)的幅度對一高頻載波信號進行調(diào)制，使高頻載波信號的頻率隨視頻、音頻、數(shù)據(jù)的幅度變化而變化；對于模擬調(diào)相光端機，處理方式是將視頻、音頻、數(shù)據(jù)的幅度對一高頻載波信號進行調(diào)制，使高頻載波信號的相位隨視頻、音頻、數(shù)據(jù)的幅度變化而變化?？梢哉f模擬光端機對系統(tǒng)的作用更多的采用加壓減壓的方式來進行工作。
而對于數(shù)字光端機來說，它的工作特點就要比模擬設備簡單的多。數(shù)字光端機是將輸入傳輸線路的視頻音頻和數(shù)據(jù)進行更高分辨率的數(shù)模轉(zhuǎn)換工作。這樣可以使視頻監(jiān)控的信號在傳輸中以數(shù)字的方式進行。等到接收終端時，再將數(shù)字信號根據(jù)標準規(guī)則轉(zhuǎn)化為模擬信號。這樣的話，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行調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)像。所以模擬信號的變化能否與載波信號調(diào)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，受制于當前的技術水平，模擬光端機在工作中很難實現(xiàn)真正的線性調(diào)制。而非線性的調(diào)整又必然會導致信號的失真。所以這也就極大的限制了傳輸信號在經(jīng)過光端機處理后，依然可以保持較高質(zhì)量的實際效果。此外，由于光學器件對于周邊環(huán)境的適應能力很低，而且在傳輸中，光信號在線纜的消耗與衰減，接收端的再次失真，以及轉(zhuǎn)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限的放大了。
而對于數(shù)字光端機來說，由于它在傳輸過程中，只是更加完整的字符傳輸，而在轉(zhuǎn)換過程中的量化誤差也在一個很小的范圍內(nèi)得到了控制。因而，模擬信號中屢受考驗的信號在數(shù)字傳輸端上，則得到了更多的保護?！ ?/p>
3、更加分明的傳輸線路
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)了各類信號在傳輸中的過于"追捧"。上面的內(nèi)容提到過，在模擬設備的監(jiān)控信息傳輸中，多種多樣的信號有如"蜂擁般"的共同傳輸，無疑是這類傳輸應用的一大特色。從理論上來講，不同的信號擁有不同的傳輸信道無疑會大大提升數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量。不過，如果將模擬數(shù)據(jù)的三類信號一一析出，并且配置相對應的光端機的話，它的耗資無疑是驚人的。因此這也就促使了光纖傳輸中的"混用"。
但是，對于調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相光端機來講，傳輸10/100M以太網(wǎng)信號或多路電話等高速信號是難以做到的，將多路視頻或音頻信號混合調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相在某一載波上必然會引起各種鏡像、交調(diào)干擾。而這也是模擬設備長久以來懸而未決的缺陷。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(shù)量，這對于效率也是一個大大的降低。
而對于數(shù)字光端機來說，由于是通過獨立性更強的數(shù)字信號傳輸，因而在傳輸過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(guī)避的空間。所以在消除干擾的同時也提升了系統(tǒng)的傳輸效率。
4、穩(wěn)定性以及使用效率上的差異
前面提到過，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)境中實現(xiàn)更好的保養(yǎng)也是讓用戶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，甚至需要配置一個非常舒適的機房來實現(xiàn)管控。這無疑增加了設備的運營成本。此外，由于數(shù)字光端機的高效性，也讓模擬設備在多路傳輸中，有著更經(jīng)濟的體現(xiàn)。
經(jīng)過上面的對比，我們不難發(fā)現(xiàn)，盡管在結構上可能沒有太大的區(qū)別。但是從技術角度來說，數(shù)字設備顯然在數(shù)碼技術的作用下，巧妙的規(guī)避了諸多模擬設備難以逾越的障礙。在傳輸過程中，便提升了系統(tǒng)工作的整體效率。這也是光端機設備為何如此風靡的因素之一。
隨著數(shù)字技術的不斷發(fā)展，我們已經(jīng)享受了很多數(shù)字化設備給我們帶來的便利。相信在這種高效工作模式的促進下，視頻監(jiān)控將不斷縮短我們監(jiān)控的距離，為我們帶來更多的真實體驗。
高清光端機市場趨勢
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、網(wǎng)管型綜合平臺。下面就一起來具體了解下光端機市場發(fā)展方向是如何的。
1、復用技術仍將是主流
高清光端機采用的高速數(shù)字光纖傳輸技術、非壓縮高清數(shù)字視頻技術、高清視音頻編碼技術，都是高清光端機先進性的體現(xiàn)。高清視頻信號無論傳輸多少次、轉(zhuǎn)換多少次，質(zhì)量不變，這是數(shù)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注的技術熱點?？梢哉f單纖單波段復用技術水平，基本可以代表1個光端機廠商的研發(fā)能力和技術水平。
2、多業(yè)務不可或缺在實現(xiàn)高清視頻傳輸?shù)耐瑫r，實現(xiàn)異步數(shù)據(jù)、音頻、開關量、以太網(wǎng)等綜合業(yè)務的傳輸，這也是高清光端機備受關注的熱點之一，目前主要有波分復用和時分復用兩種方式實現(xiàn)。時分復用技術難度高，將視頻、音頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)等多個信號結合為單個更高速率的數(shù)據(jù)流，在接收端將各個數(shù)據(jù)流正確無誤地分解開來。所以，必須處理好高清視頻、各接口業(yè)務之間的時鐘同步、以及時鐘時序和相互之間的幀結構關系。
3、單纖多路高清視頻多業(yè)務光端機必須逾越的技術難點
☉時鐘系統(tǒng)復雜困難。例如，輸入的高清視頻碼流鎖定，時鐘恢復。高清制式多樣，使用者也并不知曉實際視頻的制式，所以，必須自適應視頻輸入，這樣，對參考時鐘的系統(tǒng)，鎖定狀態(tài)機變的很復雜。當然，還有其他時鐘的同步、鎖定、去抖等處理。
☉在現(xiàn)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程中不缺位不丟位（也就是在傳輸過程中不摻水分，比如8bit），從而保證高清視頻的編碼精度、原汁原味。為保證光纖傳輸過程中視頻編碼不缺位不丟位，必須對光纖傳輸技術有比較深刻的認識（例如，加擾解擾、ALIGN字節(jié)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，時鐘頻率，相位并不一致，無法將多路高清視頻碼流直接復用起來，必須實現(xiàn)多路異步高清視頻的幀同步。由于速率高，儲存量大，無法采用類似FIFO、RAM的時域調(diào)整方式，又由于高清視頻碼流的全實時、碼流中含有各種時鐘、同步等信息，每個字節(jié)既不能加也不能扣減，所以也不能采用碼速調(diào)整方案。這也是市場急需而沒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(shù)據(jù)。由于傳輸過程中，各種嵌入的同步信號，時鐘信號，輔助數(shù)據(jù)：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)務煩雜，需要處理各種不同接口的幀結構、數(shù)率、時鐘。可以按照業(yè)務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）避免了外加各種價格不菲的轉(zhuǎn)換器。此外，還可提供網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)、電話、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和功能熱點，通過強大的網(wǎng)管功能，實現(xiàn)設備的自我診斷，用戶可以通過管理軟件直觀地了解設備的運行狀態(tài)，極大地方便用戶對設備的維護和管理?！ ?/p>
關于光端機
光端機，就是光信號傳輸?shù)慕K端設備。由于目前技術的提高，光纖價格的降低使它在各個領域得到很好的應用，因此各個光端機的廠家就好比是雨后春筍般發(fā)展起來。但是這里的廠家大部分技術并不是完全成熟，開發(fā)新技術需要耗資和人力、物力等，這就產(chǎn)生廠家多是中小企業(yè)，各品牌也先后出現(xiàn)。但是質(zhì)量上還是差不多的，國外的光端機好但是價格昂貴，因此，國內(nèi)廠家把生產(chǎn)光端機轉(zhuǎn)型出路了，用來滿足國內(nèi)的需要。