光端機可以說是監(jiān)控領域的元老級設備。2000年之前的第一代CCTV閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中,其設備構成除了模擬攝像機、畫面分割器、視頻線纜、矩陣、VCR之外,就包括光端機。模擬光端機主要是在發(fā)射端用模擬調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相的方式將基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)等傳輸信號調(diào)制到某一載波,接收光端機進行解調(diào),恢復成相應的基帶視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號。CCTV系統(tǒng)與計算機及網(wǎng)絡無關,光端機從其誕生之日起就是模擬家族的一員。
2001年,模擬光端機已經(jīng)不能適應大容量、多業(yè)務傳輸?shù)囊,多路串擾、易衰減、易老化,穩(wěn)定性和互換性差、售后服務麻煩等問題也頻頻暴露,數(shù)字光端機開始進駐市場,代替模擬光端機。數(shù)字視頻光端機由發(fā)射端和接收端兩部分組成。發(fā)射端的功能是將用戶端的模擬信號放大、A/D轉換、復用等處理后,通過電-光轉換把電信號轉換成光信號由光纖傳輸?shù)浇邮斩。在接收端則進行相反的處理,先把光信號轉化成電信號,電信號經(jīng)解復用、D/A轉換及放大濾波送給用戶。數(shù)字光端機傳輸容量大、業(yè)務種類多,提高了光纖帶寬的利用率,提高了性價比,也使信號質(zhì)量提升到更高的層次,到了2007年,幾乎占據(jù)了光端機的絕大部分市場。
無論是模擬光端機還是數(shù)字光端機,它們的作用均是模擬信號的傳輸,是與模擬信號采集設備配套使用的。
在視頻監(jiān)控領域,光端機按照組網(wǎng)方式可以分為點對點、節(jié)點式以及由點對點式發(fā)展起來的匯聚式光端機。數(shù)字光端機按照傳輸技術方式分為圖像壓縮數(shù)字光端機和非壓縮數(shù)字光端機。其中,圖像壓縮數(shù)字光端機可以利用現(xiàn)有的電信傳輸設備的富余通道傳輸監(jiān)控圖像,為工程應用帶來了方便。不過,其致命的弱點就是不能保證圖像傳輸?shù)膶崟r性,而非壓縮數(shù)字光端機則能用高的數(shù)據(jù)速率來保證視頻信號的傳輸質(zhì)量和實時性。
光端機目前面臨的技術瓶頸主要是容量和業(yè)務擴展及應用模式等幾個部分。光纖所能承載的業(yè)務帶寬是很大的,如何充分利用光纖帶寬,實現(xiàn)超大容量、更多業(yè)務的傳輸,各個專業(yè)廠家都在不斷思考。目前的光纖傳輸方案中,除了光端機,還包括光矩陣、視頻編解碼器+交換機、以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(EPON)+視頻編解碼器、UTN綜合業(yè)務光傳輸網(wǎng)等方案。
多種類型光端機的不同應用要求
光端機在視頻監(jiān)控領域的應用非常廣泛。由于視頻監(jiān)控是個復雜的系統(tǒng)工程,不同環(huán)境對于光端機要求不盡相同。
城市道路、高速公路、軌道交通等領域監(jiān)控目前集中在收費站、橋梁、隧道、車站等關鍵路段,光纖資源較緊張,對光端機的要求是視頻容量大、傳輸距離遠,所以一般采用節(jié)點式光端機和光傳輸交換平臺。在傳輸接口要求方面,除大容量視頻端口外,往往有雙向對講如支持AIPHONE對講的接口、電話接口和滿足自動化辦公的10/100M以太網(wǎng)接口。在這些應用領域,客戶對產(chǎn)品質(zhì)量、品牌、服務的要求相對較高。
"平安城市"等視頻監(jiān)控主要針對園區(qū)、要害部位、公共場所、金融和營業(yè)場所等,這些應用領域對光端機的要求又不同,它們在功能上以視頻為主,再輔以反向控制數(shù)據(jù)接口控制鏡頭云臺和報警開關量接口,有的還有音頻監(jiān)聽的要求。在這些領域,點對點式光端機一度得到了很廣泛的應用,形成了成熟的組網(wǎng)方式。但是點對點式光端機工作方式只能一點對一點,在"平安城市"等項目中只能組成星型傳輸網(wǎng)絡,即每個監(jiān)控點的監(jiān)控信號都要通過獨立光纖傳輸?shù)剿犈沙鏊,項目的?guī)模越大,占用的光纖資源就越多,非常浪費光纖。這部分客戶對價格較敏感。
一些廠家針對浪費光纖的問題,為"平安城市"等項目研發(fā)出新型的有源匯聚式光端機,該種光端機的網(wǎng)絡結構主要分為兩部分,前端匯聚部分為星型網(wǎng)絡,后端為鏈型網(wǎng)絡,工作方式是由多個前端設備分別將信號傳輸至匯聚端,再通過一芯光纖傳輸至后端監(jiān)控中心,此種方式可節(jié)省主干的光纖。
目前,點對點光端機已經(jīng)推出時間較長,廠家使用技術升級提高可靠性和性能參數(shù)。多業(yè)務網(wǎng)絡交換平臺型光端機是近年來研發(fā)實力較強的廠家主要產(chǎn)品,相比傳統(tǒng)光端機只作為傳輸通道作用,平臺型產(chǎn)品功能更廣泛,包括視頻傳輸、切換以及管理和存儲等功能,F(xiàn)在基于EPON技術光端機也開始受到廠家重視,這種產(chǎn)品對于大容量前端視頻接入能提供低成本、可靠的解決方案。