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光端機(jī)的主要類型及應(yīng)用領(lǐng)域分析

牽手一起夢(mèng) ? 來源:投影時(shí)代 ? 作者:投影時(shí)代 ? 2020-01-26 17:41 ? 次閱讀

光傳輸系統(tǒng)由三部分組成:光源(光發(fā)送機(jī))、傳輸介質(zhì)、檢測(cè)器(光接收機(jī))其中光源和檢測(cè)器的工作都是由光端機(jī)完成的。光端機(jī)就是將多個(gè)E1(一種中繼線路的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn),通常速率為2.048MbPS,此標(biāo)準(zhǔn)為中國和歐洲采用)信號(hào)變成光信號(hào)并傳輸?shù)脑O(shè)備(它的作用主要就是實(shí)現(xiàn)電-光和光-電轉(zhuǎn)換)。光端機(jī)主要有模擬光端機(jī)和數(shù)字光端機(jī)兩種:

1、模擬光端機(jī)

模擬光端機(jī)采用了PFM調(diào)制技術(shù)實(shí)時(shí)傳輸圖像信號(hào),是目前使用較多的一種。發(fā)射端將模擬視頻信號(hào)先進(jìn)行PFM調(diào)制后(一般有調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅幾種方式,從而把模擬光端機(jī)分成調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅等幾種光端機(jī)),再進(jìn)行電-光轉(zhuǎn)換,光信號(hào)傳到接收端后,進(jìn)行光-電轉(zhuǎn)換,然后進(jìn)行PFM解調(diào),恢復(fù)出視頻信號(hào)。由于采用了PFM調(diào)制技術(shù),其傳輸距離很容易就能達(dá)到30Km左右,有些產(chǎn)品的傳輸距離可以達(dá)到60Km,甚至上百公里。并且,圖像信號(hào)經(jīng)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(fù)用技術(shù),還可以在一根光纖上實(shí)現(xiàn)圖像和數(shù)據(jù)信號(hào)的雙向傳輸。

2、數(shù)字光端機(jī)

由于數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比在很多方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì);所以正如數(shù)字技術(shù)在許多領(lǐng)域取代了模擬技術(shù)一樣,光端機(jī)的數(shù)字化也是一種必然趨勢(shì)。

目前,數(shù)字圖像光端機(jī)主要有兩種技術(shù)方式:一種是MPEGII圖像壓縮數(shù)字光端機(jī),另一種是非壓縮數(shù)字圖像光端機(jī)。

圖像壓縮數(shù)字光端機(jī)一般采用MPEGII圖像壓縮技術(shù),它能將活動(dòng)圖像壓縮成N×2Mbps的數(shù)據(jù)流通過標(biāo)準(zhǔn)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(shù),它能大大降低信號(hào)傳輸帶寬,以利于占用較少的資源就能傳送圖像信號(hào)。同時(shí),由于采用了N×2Mbps的標(biāo)準(zhǔn)接口,可以利用現(xiàn)有的電信傳輸設(shè)備的富裕通道傳輸監(jiān)控圖像,為工程應(yīng)用帶來了方便。不過,圖像壓縮數(shù)字光端機(jī)也有其固有的缺點(diǎn)。其致命的弱點(diǎn)就是不能保證圖像傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。因?yàn)閳D像壓縮與解壓縮需要一定的時(shí)間,所以一般會(huì)對(duì)所傳輸?shù)膱D像產(chǎn)生1-2S的延時(shí)。因此,這種設(shè)備只適合用在對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)所,另外,經(jīng)過壓縮后圖像會(huì)產(chǎn)生一定的失真,并且這種光端機(jī)的價(jià)格也偏高。

非壓縮數(shù)字圖像光端機(jī)的原理就是將模擬視頻信號(hào)進(jìn)行A/D變換后和語音、音頻、數(shù)據(jù)等信號(hào)進(jìn)行復(fù)接,再通過光纖傳輸。它用較高的數(shù)據(jù)速率來保證視頻信號(hào)的傳輸質(zhì)量和實(shí)時(shí)性,由于光纖的帶寬非常大,所以這種高數(shù)據(jù)速率也并沒有對(duì)傳輸通道提出過高要求。非壓縮數(shù)字圖像光端機(jī)能提供很好的圖像傳輸質(zhì)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(dá)到了廣播級(jí)的傳輸質(zhì)量,并且圖像傳輸是全實(shí)時(shí)的。由于采用數(shù)字化技術(shù),在設(shè)備中可以利用己經(jīng)很成熟的通信技術(shù)比如復(fù)接技術(shù)、光收發(fā)技術(shù)等,提高了設(shè)備的可靠性,也降低了成本。

光端機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域分析

視頻光端機(jī)進(jìn)入中國市場(chǎng)已有20多年時(shí)間。視頻光端機(jī)最早的應(yīng)用主要集中在公安、軍隊(duì)、政府等資金情況較好、對(duì)視頻業(yè)務(wù)有迫切需求,以及要求較高傳輸效果的行業(yè)。隨著國產(chǎn)光端機(jī)隨著技術(shù)的不斷成熟和完善,許多領(lǐng)域迫切應(yīng)用到:

平安城市

眾所周知,平安城市項(xiàng)目是一個(gè)特大型、綜合性極強(qiáng)的管理系統(tǒng),其涉及面非常廣,不僅需要滿足城市治安管理、交通管理、應(yīng)急指揮等需求,還要兼顧災(zāi)難事故預(yù)警、安全生產(chǎn)監(jiān)控等方面對(duì)圖像監(jiān)控的需求,同時(shí)還需考慮已建立網(wǎng)絡(luò)的政府機(jī)關(guān)、單位、企業(yè)等區(qū)域的系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)需求,與報(bào)警、門禁、對(duì)講等配套系統(tǒng)的集成以及與廣播系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)等。在平安城市項(xiàng)目中,視頻光端機(jī)所占份額微乎其微,但工程巨大,在一些大型項(xiàng)目中視頻光端機(jī)的采購額可達(dá)到三、四百萬元。

高速公路

在眾多省份的高速公路項(xiàng)目中都出現(xiàn)了超過200公里的長距離機(jī)電工程標(biāo)段,這些項(xiàng)目中均需采用大量的視頻光端機(jī)。所以,就單個(gè)工程而言,光端機(jī)的采購量超過二、三百萬已是隨處可見。盡管視頻光端機(jī)在高速公路機(jī)電工程建設(shè)費(fèi)用中所占的比例仍然很小,但是它的作用不可小視。視頻光端機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量和工程質(zhì)量直接影響到整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行,因此,無論是甲方還是系統(tǒng)集成商對(duì)視頻光端機(jī)的選擇都非常重視。

高速公路領(lǐng)域歷來都受到主流視頻光端機(jī)廠家的重視,在其中的競(jìng)爭(zhēng)從來就不缺少“血腥”,但是,由于在技術(shù)、性能、產(chǎn)能、可靠性、售后服務(wù)等環(huán)節(jié)要求較高,決定了這個(gè)行業(yè)必定是重品牌、重技術(shù)、重質(zhì)量、重服務(wù)的,所以能夠進(jìn)入高速公路市場(chǎng)的品牌并不多,視頻光端機(jī)市場(chǎng)仍然還是真正有實(shí)力的生產(chǎn)廠家的舞臺(tái)。

城市智能交通

在20世紀(jì)80年代末、90年代初以后,隨著中國工業(yè)化進(jìn)程的加快,大量人口涌進(jìn)城市,交通問題日益凸顯。為了保證城市交通的正常運(yùn)轉(zhuǎn),北京、深圳、上海、南京等城市,都紛紛建立了城市交通監(jiān)控網(wǎng)。而在當(dāng)前IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控還不成熟的情況下,大多數(shù)交通信息都是通過光纖來傳輸,視頻光端機(jī)在其中舉足輕重。視頻光端機(jī)在城市道路監(jiān)控中,主要用于城市各路口的車流量統(tǒng)計(jì)、交通信號(hào)燈的切換、違章車輛的抓拍、交通事故的監(jiān)控等等,負(fù)責(zé)將這些視頻信息上傳到交通監(jiān)控指揮中心,以保證城市交通的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

城市軌道交通

隨著我國城市交通和高速公路建設(shè)的快速發(fā)展,對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)中的設(shè)備要求也越來越高,由于光纖傳輸具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用。光端機(jī)由于其諸多傳輸優(yōu)勢(shì),加上這幾年的市場(chǎng)需求猛增,光纜成本大幅降低,已經(jīng)進(jìn)入相對(duì)良性的產(chǎn)業(yè)發(fā)展軌道。

目前,平安城市、城市智能交通、高速公路、城市軌道交通項(xiàng)目是光端機(jī)的主要市場(chǎng),每年的增長速度都很快。

責(zé)任編輯:gt

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