视频光端机的发展及应用 点击:128 | 回复:0



htcview123

    
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发表于:2015-06-24 09:46:30
楼主

    视频光端机进入中国市场已有二十余年时间,光纤传输在这二十多年中也成了最为热点的词汇,视频光端机最早的应用主要集中在公安、军队、政府等资金情况较好、对视频业务有迫切需求以及要求较高传输效果的行业,早期的光端机市场基本被国外品牌占据,如IFS、OSD、OPTELECOM等,那时的光端机主要采用模拟调幅或调频方式,光缆也更多使用多模,即使是国外产品,传输效果往往也会打折扣,多模光缆的色散、衰减也会大大影响传输距离和效果,同时由于光缆和光器件价格极为昂贵,使得很多行业对光端机都是望而却步,应用领域相当狭窄。由于光纤传输的代价昂贵,人们希望在大容量传输上寻求突破,尽量节约光纤资源,但由于模拟调频技术的限制,单纤传输八路视频基本已到达技术上的极限,同时所传路数越多,通道间干扰就越强,调试越繁琐,另一方面,由于工程现场实际需求的不同,不可能全部使用8路光端机,必将是多种型号的搭配,使用光端机传输成为了价格昂贵的代名词。


随着应用的逐渐深入,国内厂商也逐渐开始自主研发光端机产品,国产产品的出现使得整个光端机的成本大幅下降,此时,单模光缆和光端机也逐步成熟,使得传输距离更远,效果更好,在更多的监控领域得到了应用,如高速公路、大型厂矿、小区监控等,光端机技术的几次变革决定着视频光端机产品的大范围应用,人们逐渐体会到光纤传输带来的诸多优势。


1. 单模技术的普及。最早的光纤线路都是多模,传输距离一般仅有2KM,传输效果差,容易受干扰,随着单模光纤和光端机技术的普及,传输距离可以轻松实现30-40KM,由于单模光纤是在传输中只包含一种传导模,模间色散和干扰非常小,也决定了单模设备可传输的距离更远,现视频光端机设备基本已经全部实现单模传输,多模的光器件基本已经停产,那么就会有如下的问题,客户如果是早几年铺设的多模光缆,而市场上又没有多模光端机,怎么办?有些厂商已经通过光端机的调整解决了此问题,如天地伟业在光端机内部配置了单、多模自适应电路,可以直接使用单模光端机传输。


2. 模拟系列的粗波分复用技术(CWDM),它的出现,使得光端机在传输容量、传输模式等方面都得到了极大的发展和进步,即从单芯光纤传输一、两个光波段扩展到七、八个光波段。一根光纤能传输更多的音、视频、数据信号。如早期的32路视频光端机就可以实现单纤传输32路视频。但由于模拟技术自身的局限,单纤传输的路数越大,调试难度就越大,因为模拟的FM调频方式是将信号加载到不同的载波频率上,同时传输路数越多,载频越多,频段间的间隙越近,可能产生的频间干扰越大,就如同我们听的收音机,收听的电台越多,频段间越近,频道之间干扰的可能性越大,或者我们考虑在一条公路上行车,并排行车的数量越多,产生摩擦碰撞的几率越大,如果一条公路上仅跑一辆车,就不会产生任何碰撞;所以模拟一路光端机的传输效果是很好的。


3. 最具变革性的技术-数字处理技术的出现。模拟光端机的发展遇到了很大瓶颈,在传输多数视频时,信号传输质量难以提升,信噪比的极限值只能达到50 dB,同时通道间的相互干扰是无法解决的顽疾,此外,模拟光端机还存在着制造繁琐,调试、维修复杂等问题,使生产效率大大降低,市场急需有升级换代的产品推出,随着宽带数字光传输器件技术以及数字视频技术的飞速发展,数字光端机开始走向市场,天地伟业在2001年率先投入了数字光端机的开发工作,现已形成了全系列产品,它有模拟光端机所无法比拟的优势:


(1)传输容量大,信息种类全。
 即便引入CWDM技术,模拟光端机单纤传输32路视频也成为极限,而天地伟业的TC-FD128001TRS数字光端机已经可以单纤传输128路非压缩视频,同时可以加入以太网、电话语音等信号,极大的丰富了光端机传输的信号种类。传输容量的提升,提高了光纤带宽的利用率,降低了传输系统的成本,提高了性价比。


(2) 信号传输质量好。
PCM的数字化处理方式彻底解决了模拟光端机通道干扰的问题,现数字光端机信噪比可达到67 dB,远远超出模拟的50 dB,信号传输质量非常高。随着光缆、光配件价格的不断降低,越来越多的工程现场使用了光端机,尤其是数字光端机,市场容量的增加、客户认同度的增长推进着数字光端机技术的不断更新,从2001年至今,数字光端机也在不断应用新技术,升级新功能,以适应市场多样化的需求:


(1) 光模块的大量应用。替代了分立元件和激光器组成的驱动电路,使数字光端机真正成为免调试产品(只需要调节初始光功率),也大大提升了现场应用的稳定性。  


2) 模块化设计。光端机的型号种类非常多,现场应用不尽相同,模块化的设计大大提升了光端机配置的灵活性,可根据客户不同的需求搭配不同的模块,灵活简便。


(3) 整体性能提升。举例而言,天地伟业数字光端机所配备的以太网接口为纯100M,区别于市场上所宣传的10/100M自适应(实际速率为10M)。22-30dB的超宽动态范围,使得传输距离更远,普通级数字光端机可实现40KM以上传输。


(4) 更人性化的功能。丰富的线路状态指示灯,可判断输入视频信号是否正常、光纤线路衰减是否正常、光端机工作是否正常等指标。真正做到安装、调试有的放矢,这个优势在许多的工程现场中得到了工程人员的认可,极大的缩短了调试周期。


(5) 适应更恶劣的现场环境。以天地伟业的数字光端机为例,内置了三种保护电路:三级的通讯接口保护,达到雷电泄放、过流自动恢复的功能;视频保护的等级可达到75V(视频信号只有2V),能保护到视频信号的30倍以上。两级电源保护,过压的TVS保护以及过流的自恢复保险。在更恶劣的现场环境下,保证设备运行的稳定性。


(6) 丰富的可扩展功能。随着数字光端机应用领域的扩大,很多行业也提出了新需求,如网管功能,通过特定的上位机软件实时监测光端机的运行状态,出现异常情况可立即告警,第一时间发现并解决问题。


此外,环网或节点式光端机也得到了一定程度应用,他们更加节约光纤资源,一颗光纤可完成整个系统的连接、传输,扩展了光端机产品的应用环境,如高速公路沿线监控的应用,环网光端机有其特有的优势。


更多的行业化应用、更大的市场容量与更广泛的客户认同度,必将带动光端机产品不断的更新换代,视频光端机技术的不断发展也影像着监控行业的飞速发展,在越来越多的监控工程中,光纤传输将成为首选的方式,应用的广阔也必将带动更多新技术的出现,将会给视频监控领域的传输过程带来更多质的飞跃。




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