光端機

光端機，就是光信號傳輸的終端設備。由於目前技術的提高，光纖價格的降低使它在各個領域得到很好的套用（主要體現在安防監控），因此各個光端機的廠家就好比是雨後春筍般發展起來。但是這裡的廠家大部分技術並不是完全成熟，開發新技術需要耗資和人力、物力等，這些生產廠家多是中小企業，各品牌也先後出現。但是質量上還是差不多的，國外的光端機好但是價格昂貴，因此，國內廠家把生產光端機轉型出路了，用來滿足國內需要。

基本介紹

• 中文名：光端機
• 外文名：optical transmitter and receiver
• 解釋：光信號傳輸視頻的傳輸設備
• 分類：2類
• 品牌：西門子等

系統原理

光傳輸系統由三部分組成：光源（光傳送機），傳輸介質、檢測器（光接收機）。

按傳輸信號劃分，可分為數字傳輸系統和模擬傳輸系統。

在模擬傳輸系統中，是把輸入信號變為傳輸信號的振幅（頻率或相位）的連續變化。光纖的模擬傳輸系統是把光強進行模擬調製，其光源的調製功率隨調製信號的幅度變化而變化。但由於光源的非線性較嚴重，因此其信噪比、傳輸距離和傳輸頻率都十分有限。

數字傳輸系統是把輸入的信號變換成“1”，“0”表示的脈衝信號，並以它作為傳輸信號。在接受端再把它還原成原來的信息。這樣光源的非線性對數字碼流影響很小，再加上數字通信可以採用一些編碼糾錯的方法，且易於實現多路復用，因此數字傳輸系統占有很大的優勢，並在很多地方得到了廣泛的套用。

分類

視頻光端機在中國的發展是伴隨著監控發展開始的，視頻光端機就是把1到多路的模擬視頻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，又分為模擬光端機和數字光端機。

模擬光端機

模擬光端機採用了PFM調製技術實時傳輸圖象信號。發射端將模擬視頻信號先進行PFM調製後，再進行電-光轉換，光信號傳到接收端後，進行光-電轉換，然後進行PFM解調，恢復出視頻信號。由於採用了PFM調製技術，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：

a）生產調試較困難；

b）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；

c）抗干擾能力差，受環境因素影響較大，有溫漂；

d）由於採用的是模擬調製解調技術，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

由於數位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，所以正如數位技術在許多領域取代了模擬技術一樣，光端機的數位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MPEG II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採用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。由於採用了圖象壓縮技術，它能大大降低信號傳輸頻寬。

全數字非壓縮視頻光端機採用全數字無壓縮技術，因此能支持任何高解析度運動、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。並且支持音頻雙向、數據雙向、開關量雙向、乙太網、電話等信號的並行傳輸，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，因此可以採用多級傳輸模式；

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）。

特性

●視頻採用8位數字編碼

●彩色圖像信號

●高質量實時傳輸

●10 Hz -24 kHz 聲音頻寬

●完全兼容NTSC,PAL,SECAM制式圖像

●可傳輸RS232,RS485,RS422標準數據

●可同時傳輸乙太網信號

●指示燈能幫助對系統故障做出快速診斷

●在各種戶外條件下的高可靠性

●支持網管功能

視頻特性

視頻接口數：1-32路視頻
視頻接口形式：BNC
信號制式： PAL/NTSC/SECAM
標稱輸入輸出電平： 1Vp-p
視頻輸入/輸出阻抗: 75Ω不平衡)
視頻輸入/輸出電壓: 1VP - P(峰- 峰值)
視頻頻寬：8MHz
視頻採樣：15MHz高速採樣
微分增益：（10%-90%APL） DG <1%( 典型值)
微分相位：（10%-90%APL） DP <0.7o( 典型值)
視頻信噪比 (加權)：S/N ≥ 70dB （最大光學鏈路損耗時）
色亮度延時差10ns（典型值）
色亮度增益差：±10%（典型值）
註：支持正向、反向、雙向視頻。

數據特性

數據通道數：1路反向數據
接口類型：RS232/RS485/RS422/ Manchester碼
數據接口端子：標準工業接線端子或RJ45
接口信號： RS-232、RS-422、RS-485 、曼碼/ Biphase、開關信號
接口特性： 滿足ITU-T V.24標準
連線方式： DCE
碼速率： 0～256Kbps
誤碼率：≤10-9
註：支持正向、反向、雙向數據。

品牌

國外部分品牌（排名不分先後）：

NTK、INFINOVA、ANV、BOLY、Diview、BIC、CWY、STV、MRD、OSD、OPTILINKS、PELCO、OPTELECOM、Meridian（子午線）、Siemens （西門子）、Alcatel（阿爾卡特）、雅圖、Zbang opticfiber等。

國內部分品牌（排名不分先後）

光翔(OFC)、邦聯通信、拓賓（TUOBIN）、 光網視（ONV）、歐林克、恩邁斯、英飛泰克、AOPRE（歐柏）、成都哈雷、、安特視訊、博宇（boyu）、訊維、海天星科技（AV-HTX）、惠智光達、安格視、藍海為（RHW）、天為電信、蛙視（VORX）、北京安邦新創、視橋光網、兆維、中威、微創、華飛時代、博康、新創、諾龍、莊誠、華龍、來特威、微迪、歐邁特、OPT奧普泰、天翼訊通、天地偉業等。

視頻選型

如何選擇合適的視頻光端機的問題就擺在了大家面前，在此，謹就多年的行業經驗與有意於視頻光端機選型套用的讀者共享。光端機選購注意事項：從傳送到光纖上的信號來分，光端機可分為基於模擬技術的模擬光端機和基於數位技術的數字光端機。模擬光端機其工作原理不外乎調製解調、濾波和信號混合等。不論是LED 還是LD，其光電調製特性都不是線性的，在信號傳輸過程中難免出現失真、干擾等模擬處理中不可避免的問題，且在大容量傳輸和多業務混合傳輸方面有難以克服的技術難點。

數字光端機的情況就不同了，光纖中只有“有光”和“無光”兩種狀態，因而對光源的線性要求不高或幾乎沒有要求，從而避免了信號在處理過程中的損失。另外，數字光端機比較容易實現多通道、多種信號的混合傳輸。由於都只轉換為數位訊號，藉助TDM（時分復用）技術就能很容易地實現多通道多種信號的傳輸。已有光端機生產廠商能夠做到在一個波長通道上一次傳輸10路非壓縮實時視頻圖像。

光纖網路拓撲方式，光纖網路拓撲方式決定了視頻光端機類型。根據光纖傳輸網路拓撲型式除可選擇傳統的點對點傳輸光端機外，還有節點式和環網式光端機可供選擇。節點式視頻光端機將前端各節點組成鏈網或樹型網路，節點機在每個節點首先將信號接收下來，轉換成電信號，再和本地節點的信號交換復用，光電轉換後採用WDM技術復用到一條光纖上傳輸。在每個節點不進行模數轉換，降低了信號衰減。

環網式光端機將各主要節點連成環網，並且通過光分支的型式還可以有星型分支，可以做到網路拓撲的隨意性，做到全網信息的共享等許多獨特的功能。多模或單模光纜，光纖網路是由多模或單模光纜組成，這就決定了選用多模端機還是單模端機。如果新建項目，建議優先使用視橋光網綜合業務光端機，單模光纖和單模光端機。相對於多模光纖，單模光纖傳輸距離更遠、信息容量更大、速度更快。

光口連線型式，視頻光端機與光纖網路的連線頭可分為：FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT 等型式，按光纖端面形狀分有FC、PC（包括SPC 或UPC）和APC 等類型。目前套用最廣的只有FC、SC 和ST 三種。一般長距離或大容量通信大多使用FC或SC 型連線器，其優點是插入損失小、安裝容易、穩定性高。其中又以FC連線頭更好，由於它採用螺紋緊固，能提供穩定可靠的連線。SC 連線頭是插撥式的，多次插拔之後連線頭的可靠性會降低。短距離信號傳輸則較多用ST 型連線器，且多用於多模系統，因為其精度要求不高，成本也就較低。

用戶在選擇數字視頻光端機時應注意它的視頻頻寬和APL範圍。視頻頻寬要足夠寬，視頻頻寬不足，監視畫面細節部分就不夠清晰，水平解析度就低，嚴重的甚至出現色彩失真或丟失；APL，即圖像平均電平，一個測量平均視頻亮度電平並表示為最大的白電平的百分比的方法。當APL低時，圖像就暗，當APL高時，圖像就亮。同時還要注重視頻光端機廠家的售後服務。