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                視頻監控光端機原理編碼解密與模式分析

                視頻監控光端機原理編碼解密與模式分析

                發布時間:2017-01-09 09:08:21

                  隨著寬帶數字光傳輸器件技術以及數字視頻技術的飛速發展,數字視頻光端機開始走向市場并逐漸取代了模擬光端機市場,迎來了數字視頻光端機高速發展的時代,并呈現出技術成熟、性能優越、應用面廣、需求旺盛的局面。

                  光端機原理及編碼

                  光傳輸系統由三部分組成:光源(光發送機)、傳輸介質、檢測器(光接收機)其中光源和檢測器的工作都是由光端機完成的。光端機就是將多個E1(一種中繼線路的數據傳輸標準,通常速率為2.048MbPS,此標準為中國和歐洲采用)信號變成光信號并傳輸的設備(它的作用主要就是實現電-光和光-電轉換)。光端機主要有模擬光端機和數字光端機兩種:

                  1、模擬光端機

                  模擬光端機采用了PFM調制技術實時傳輸圖像信號,是目前使用較多的一種。發射端將模擬視頻信號先進行PFM調制后(一般有調頻、調相、調幅幾種方式,從而把模擬光端機分成調頻、調相、調幅等幾種光端機),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,其傳輸距離很容易就能達到30Km左右,有些產品的傳輸距離可以達到60Km,甚至上百公里。并且,圖像信號經過傳輸后失真很小,具有很高的信噪比和很小的非線性失真。通過使用波分復用技術,還可以在一根光纖上實現圖像和數據信號的雙向傳輸。

                  2、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。目前,數字圖像光端機主要有兩種技術方式:一種是MPEGII圖像壓縮數字光端機,另一種是非壓縮數字圖像光端機。

                  圖像壓縮數字光端機一般采用MPEGII圖像壓縮技術,它能將活動圖像壓縮成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。

                  由于采用了圖像壓縮技術,它能大大降低信號傳輸帶寬,以利于占用較少的資源就能傳送圖像信號。同時,由于采用了N×2Mbps的標準接口,可以利用現有的電信傳輸設備的富裕通道傳輸監控圖像,為工程應用帶來了方便。不過,圖像壓縮數字光端機也有其固有的缺點。其致命的弱點就是不能保證圖像傳輸的實時性。因為圖像壓縮與解壓縮需要一定的時間,所以一般會對所傳輸的圖像產生1-2S的延時。因此,這種設備只適合用在對實時性要求不高的場所,另外,經過壓縮后圖像會產生一定的失真,并且這種光端機的價格也偏高。

                  非壓縮數字圖像光端機的原理就是將模擬視頻信號進行A/D變換后和語音、音頻、數據等信號進行復接,再通過光纖傳輸。它用較高的數據速率來保證視頻信號的傳輸質量和實時性,由于光纖的帶寬非常大,所以這種高數據速率也并沒有對傳輸通道提出過高要求。非壓縮數字圖像光端機能提供很好的圖像傳輸質量(信噪比大于60dB,微分相位失真小于2,微分增益失真小于2%),達到了廣播級的傳輸質量,并且圖像傳輸是全實時的。由于采用數字化技術,在設備中可以利用己經很成熟的通信技術比如復接技術、光收發技術等,提高了設備的可靠性,也降低了成本。

                  光端機模式分析

                  單模光端機和多模光端機的區別在于光波在纖芯里的折射角度和纖芯的纖徑是不一樣的,單模多用于長距離傳送數據,多模多用于2公里以內的數據傳輸,以往存在單模光端機和多模光端機之間的設備價差正在逐漸減小,下面將為您分析單模與多模光端機兩者的區別及選購。

                  目前常用的光纖按模式分有兩大類:多模光纖和單模光纖。以多模光纖制成的光纜是適合早投入商用的光纜,由于存在色散嚴重、衰耗大、可用帶寬窄、成本高等問題,已經退出了作為光纜主戰場的電信運營商光纖網絡平臺,只是在智能樓宇的光纖布線方面還保留有一定的市場份額。

                  當多模光纜用于視頻圖像傳輸時,只能滿足適合遠3~5km左右的傳輸距離,并且對視頻光端機的帶寬(針對模擬調制)和傳輸速率(針對數字式)有較大的限制,一般適用于短距、小容量、簡單應用的場合。特別是因色散的影響大大限制了采用高速率傳輸的非壓縮數字光端機在傳輸距離、容量方面的應用。

                  以單模光纖(主要是G.652光纖)制成的單模光纜由于有著優異的特性和低廉的價格已經成為當前光通信傳輸的主流。當前光纖通信領域層出不窮的新技術,無論是遠距離、大容量、還是多業務方面,無一不是針對單模光纖研制的。光纜的使用壽命在20年以上,比光端機的實際使用周期要長的多。這就要從戰略資源的角度來考慮光纜的敷設,必須考慮到將來擴容了、設備更新了,光纜芯數還夠用、還能繼續承載新業務。

                  中國電信的光纖傳輸設備已經更換了好幾代,但十幾、二十年前敷設的光纜還在正常使用就是一個適合好的例證。還值得注意的是,以往存在單模光端機和多模光端機之間的設備價差正在逐漸減小,在多路視頻設備上的價差甚至為零,況且單模光纜還比多模光纜便宜,因此使用多模設備的造價一定低的老觀點需要更新了。由此看來單模光纜是當前推薦的選擇,當然光端機也就要使用支持單模光纖的光端機。簡單來說,一般根據公里數、成本來選單模/多模光纜/光纖,再選擇對應的光端機類型。

                 

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