光端机是把1到多路的模拟视频信号通过各种编码转换成光信号通过光纤介质来传输的设备,由于视频信号转换成光信号的过程中会通过模拟转换和数字转换两种技术,所以视频光端机又分为模拟光端机和数字光端机。光端机原理就是把信号调制到光上,通过光纤进行视频传输。
光端机原理就是把信号调制到光上,通过光纤进行数据传输,通常使用以下几种调制方式:
1)调幅或强调制系统(AM):全模拟系统,光学发射单元内发光二极管(LED)的亮度或强度随输入视频幅度线性变化。调幅的光信号通过光纤发送给光接收单元,由其将信号转换为模拟基带视频。
2)调频或脉冲频率调制(FM):也是一个模拟系统,射频载波通过输入的视频信号线性调节频率,经过调制的载波又用于光发射单元的LED或激光发射器,经过频率调制的信号通过光纤发送给光接收单元,模拟光端机将信号转换为数字基带视频。
视频光端机在中国的发展是伴随着监控发展开始的,视频光端机就是把1到多路的模拟视频信号通过各种编码转换成光信号通过光纤介质来传输的设备,又分为模拟光端机和数字光端机。
模拟光端机
模拟光端机采用了PFM调制技术实时传输图象信号。发射端将模拟视频信号先进行PFM调制后,再进行电-光转换,光信号传到接收端后,进行光-电转换,然后进行PFM解调,恢复出视频信号。由于采用了PFM调制技术,其传输距离能达到50Km或者更远。通过使用波分复用技术,还可以在一根光纤上实现图象和数据信号的双向传输,满足监控工程的实际需求。这种模拟光端机也存在一些缺点:
a)生产调试较困难;
b)单根光纤实现多路图象传输较困难,性能会下降,这种模拟光端机一般只能做到单根光纤上传输4路图象;
c)抗干扰能力差,受环境因素影响较大,有温漂;
d)由于采用的是模拟调制解调技术,其稳定性不够高,随着使用时间的增加或环境特性的变化,光端机的性能也会发生变化,给工程使用带来一些不便。
数字光端机
由于数字技术与传统的模拟技术相比在很多方面都具有明显的优势,所以正如数字技术在许多领域取代了模拟技术一样,光端机的数字化也是一种必然趋势。数字视频光端机主要有两种技术方式:一种是MPEG II图象压缩数字光端机,另一种是全数字非压缩视频光端机。
图象压缩数字光端机一般采用MPEG II图象压缩技术,它能将活动图象压缩成N×2Mbps的数据流通过标准电信通信接口传输或者直接通过光纤传输。由于采用了图象压缩技术,它能大大降低信号传输带宽。
全数字非压缩视频光端机采用全数字无压缩技术,因此能支持任何高分辨率运动、静止图像无失真传输;克服了常规的模拟调频、调相、调幅光端机多路信号同时传输时交调干扰严重、容易受环境干扰影响、传输质量低劣、长期工作稳定性不高等缺点。并且支持音频双向、数据双向、开关量双向、以太网、电话等信号的并行传输,现场接线方便,即插即用。与传统的模拟光端机相比,数字光端机具有明显的优势:
1)传输距离较长:可达80Km,甚至更远(120Km);
2)支持视频无损再生中继,因此可以采用多级传输模式;
3)受环境干扰较小,传输质量高;
4)支持的信号容量可达16路,甚至更多(32路、64路、128路)。
按技术,光端机可分3类:PDH,SPDH,SDH ,HD-CVI。
PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy,准同步数字系列)光端机是小容量光端机,一般是成对应用,也叫点到点应用,容量一般为4E1,8E1,16E1。
SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字系列)光端机容量较大,一般是16E1到4032E1。
SPDH(Synchronous Plesiochronous Digital Hierarchy)光端机,介于PDH和SDH之间。SPDH是带有SDH(同步数字系列)特点的PDH传输体制(基于PDH的码速调整原理,同时又尽可能采用SDH中一部分组网技术)。
按接口种类:光端机按照接口来分类有视频光端机、音频光端机、HD-SDI光端机、VGA光端机、DVI光端机、HDMI光端机、数据光端机、电话光端机、以太网光端机、开关量光端机。