目前在高速公路、交通、電子警察、監(jiān)控、安防、工業(yè)自動化、電力、海關(guān)、水利、銀行等監(jiān)控領(lǐng)域,光端機已經(jīng)普遍大量應(yīng)用。最初模擬光端機在市場上占有相當大的比例,其傳輸方式是將基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)等信號調(diào)制在某一載頻上,通過發(fā)射光端機進行光纖傳輸,然后通過另一端的接收光端機進行解調(diào),恢復(fù)成相應(yīng)的基帶視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號。而國內(nèi)、國外工程上開始大量應(yīng)用的數(shù)字式光端機是將多路模擬基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)進行高分辨率數(shù)字化,形成高速數(shù)字流,然后將多路數(shù)字流進行復(fù)用,通過發(fā)射光端機進行發(fā)射,然后通過另一端的接收光端機進行接收,解復(fù)用,恢復(fù)成各路數(shù)字化信號,再通過數(shù)字模擬變換恢復(fù)成模擬視頻、音頻、數(shù)據(jù)。
從市場發(fā)展趨勢來看,模擬光端機正逐步退出市場,數(shù)字光端機如雨后春筍般開始在市場上普及,數(shù)字代替模擬,這也是光纖通信技術(shù)的歷史發(fā)展趨勢。由于數(shù)字光端機具有傳輸信號質(zhì)量高,沒有模擬調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅光端機多路信號同傳時交調(diào)干擾嚴重、容易受環(huán)境干擾影響、傳輸質(zhì)量低劣、長期工作穩(wěn)定性差的缺點,因此許多大型重點工程已普遍采用數(shù)字光端機。
模擬視頻光端機與數(shù)字光端機究竟有何區(qū)別,這也是眾多用戶所關(guān)心的問題,本文從以下幾個方面進行如下論述:
1、 光纖鏈路上信號傳輸?shù)?/SPAN>格式不同
模擬光端機上光信號是模擬光調(diào)制信號,它隨輸入的模擬載波信號的幅度、頻率、相位變化引起光信號幅度、頻率、相位變化而分別稱為調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相光端機。而數(shù)字光端機上上光信號是數(shù)字信號,即0或1對應(yīng)光信號強、弱兩種狀態(tài),不同的0和1組合代表不同幅度的視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號。
2、 對信號的技術(shù)處理方式不一樣
無論模擬、數(shù)字光端機,對輸入的基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號都必須進行處理。對于模擬光端機,處理方式是將基帶視頻、音頻、數(shù)據(jù)等信號進行幅度,頻率,相位調(diào)制,使之調(diào)制成高頻載波信號,并使其頻率隨視頻、音頻、數(shù)據(jù)的幅度變化而變化;而數(shù)字式光端機則是對輸入的基帶視頻、音頻、數(shù)據(jù)進行高分辨率的AD轉(zhuǎn)換,如1Vp-p幅度范圍的信號利用12bits的數(shù)字信號來表示,1V等分成4096,因此模數(shù)轉(zhuǎn)換后引起的最大電壓幅度誤差為1/4096V(約2.5mV),此誤差電壓稱為量化誤差電壓,各種幅度的電壓數(shù)值從0V、1/4096V、2/4096V...最大1V分別對應(yīng)的數(shù)字編碼為000000000000、000000000001、000000000010...111111111111。數(shù)字編碼信號直接控制激光器發(fā)射的光信號的強、弱兩種狀態(tài)(對應(yīng)0或1),接收光端機再將數(shù)字編碼進行DA轉(zhuǎn)換,恢復(fù)成原始的基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號。
3、 信號傳輸質(zhì)量不同
模擬光端機由于要進行調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相,所以模擬信號的幅度的變化與載波信號因調(diào)制而引起的幅度、頻率、相位的變化是否為一一對應(yīng)的線形關(guān)系成為擬光端機質(zhì)量好壞的關(guān)鍵,由于技術(shù)原因,不能做到真正線性調(diào)制,非線形必然引起信號失真;同時調(diào)制好的載波信號還要調(diào)制光信號,光信號的非線性也是一個非常重要的因素,眾所周知,光器件的非線性與環(huán)境溫度變化、工作電壓的穩(wěn)定性、光發(fā)射功率有很大的影響,因此光器件在生產(chǎn)時需進行7-10天的熱循環(huán)老化等等工藝篩選、老化、測試也只能以將這種變換控制在一定的范圍;光信號在光纖中長距離傳輸,會引起光信號的功率衰減,傳輸頻率漂移、相位失真,光信號色散效應(yīng)同樣也會引起光信號畸變;光信號到達接收端,接收光器件仍然要引起非線性失真,由光電轉(zhuǎn)換后的模擬信號進入解調(diào),解調(diào)與調(diào)制一樣會產(chǎn)生非線性畸變。所以綜合模擬光端機,從輸入信號調(diào)制-電光轉(zhuǎn)換-光輸-光電轉(zhuǎn)換-解調(diào)這五個過程,都會引起非線形失真,而這些信號畸變失真是固有的、所以是不可消除的,所以模擬光端機傳輸視頻圖象、音頻質(zhì)量、數(shù)據(jù)的效果很難達到很滿意的效果。數(shù)字式光端機僅只有模數(shù)轉(zhuǎn)換的量化誤差(如1V視頻信號12bits時僅為2.5mv),不足以引起信號畸變。
4、 調(diào)制多路信號引起交調(diào)失真
實際應(yīng)用當中,用戶可能有許多各種信號,如視頻圖像、音頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)、電話等其它信號。為了提高光纖的利用效率,降低成本,需將各種信號進行復(fù)用,以便在一對或一根光纖上傳輸。對模擬光端機來講,同時在一套設(shè)備里傳輸視頻圖像、音頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)、電話等高速信號是難以做到的,將多路視頻或音頻信號混合調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相在某一載波上必然會引起各種鏡像、交調(diào)干擾。所以目前市場上不乏很多著名國外品牌的調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相光端機多路視頻、音頻、數(shù)據(jù)同傳時經(jīng)常出現(xiàn)相互干擾的現(xiàn)象,這些不穩(wěn)定的現(xiàn)象都是模擬調(diào)制技術(shù)長期以來一直所固有的缺點。所以模擬光端機傳輸信號容量有限。而數(shù)字光端機傳輸?shù)氖菙?shù)字信號,很容易進行大容量復(fù)用并且不會出現(xiàn)相互干擾。如東方視信(北京)數(shù)字技術(shù)有限公司的全數(shù)字光端機,最多可以實現(xiàn)128路視頻、音頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)、電話在同一根光纖上傳輸而無任何交調(diào)干擾。
5、 穩(wěn)定性不同
模擬調(diào)制光端機由于采取載波調(diào)制方式,載波及激光器件很容易受環(huán)境溫度影響。出現(xiàn)傳輸質(zhì)量隨環(huán)境變化而變化的缺點。正因為這種缺點,對一些大型、重要工程來講,模擬光端機的維護成了很令人頭疼的問題,由此也給很多工程承包商或業(yè)主帶來了很大不滿。數(shù)字光端機則不存在這個問題。
6、可擴容性不同
模擬光端機由于采用載波調(diào)制方式,只要涉及到產(chǎn)品功能的增加,一般要重新修改電路,原有設(shè)備便不能使用。而數(shù)字光端機則不同,其采用模塊化方式來實現(xiàn),增加功能只需原有電路上增加相應(yīng)模塊即可。
7、性價比不同
由于體系結(jié)構(gòu)不一樣,模擬光端機與數(shù)字光端機的價格略有不同,一般來說,純視頻數(shù)字光端機較單路模擬光端機價格稍高,四路以上視頻、音頻、數(shù)據(jù)數(shù)字光端機相反比模擬光端機便宜得多。所以,數(shù)字光端機的性價比要高于模擬光端機。
ITS的建設(shè),離不開光纖通信網(wǎng)絡(luò)的支持,這已是不爭的事實。只是,光纖通信方式和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)選擇得不同,可能會造成ITS系統(tǒng)效率和投資的不同,有時甚至會是巨大的不同。
附:光端機的技術(shù)趨勢:從模擬市場到數(shù)字時代
憑著領(lǐng)先的技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢,2003年大部分的進口品牌都放棄了模擬市場,全力投入數(shù)字光端機市場的推廣。一些具有研發(fā)實力的國內(nèi)廠家已逐漸掌握模擬光端機和數(shù)字光端機的核心技術(shù),他們的數(shù)字光端機已經(jīng)可以做到在一根光纖上實現(xiàn)多路視頻、音頻、以太網(wǎng)、數(shù)據(jù)、電話、開關(guān)量等綜合傳輸。數(shù)字光端機已經(jīng)迅速且全面地取代模擬光端機。目前進口和國產(chǎn)的數(shù)字光端機分別占有高端和地端的市場。
模擬光端機主要使用AM和PFM兩種調(diào)制技術(shù),目前這兩種模擬光端機的安裝量大致持平。模擬光端機的穩(wěn)定性和圖像質(zhì)量基本能滿足四路以下的監(jiān)控系統(tǒng)使用模擬光端機的性價比較高,工程商不要為了一味追求新技術(shù)而盲目采用數(shù)字光端機,要看工程的實際需求而定。但由于調(diào)試和實現(xiàn)多路圖像傳輸較困難、模擬調(diào)制解調(diào)技術(shù)穩(wěn)定性不高等原因,模擬光端機已經(jīng)滿足不了四路以上(含四路)視頻傳輸系統(tǒng)的圖象要求。據(jù)北京蛙視通信技術(shù)有限責任公司的陳瑞軍表示,在目前的監(jiān)控系統(tǒng)中,低端市場1-4路的光端機需求量最大。因此也有人認為,目前模擬光端機的用量最大。因此也有人認為,目前模擬光端機的用量仍占整個市場的20-30%。
順應(yīng)近年數(shù)字化發(fā)展的潮流,數(shù)字光端機最近兩三年被炒得非;馃。的確,與模擬光端機相比,數(shù)字光端機在多路視頻傳輸、網(wǎng)絡(luò)整合等方面具有無可取代的優(yōu)勢,數(shù)字光端機有分為壓縮和非壓縮兩種,數(shù)字壓縮光端機可將圖象壓縮后通過公網(wǎng)的標準接口進行傳輸,所以傳輸距離可達幾百甚至上千公里,但它不能保證傳輸?shù)膶崟r性,會出現(xiàn)圖象延時現(xiàn)象,所以一般只在超遠程傳輸時才用到。數(shù)字非壓縮光端機能提供廣播級的圖象傳輸質(zhì)量,且圖象傳輸是全實時的,因此成為了目前市場的主流。據(jù)了解,傳輸四路以上圖象模擬光端機對現(xiàn)場輸入的圖象要求很高,價格反而比數(shù)字光端機要昂貴,所以四路以上的視頻傳輸采用數(shù)字光端機性價比更高。只不過由于目前真正具有數(shù)字光端機研發(fā)技術(shù)的國內(nèi)廠家不超過十家,用于數(shù)字光端機的核心芯片價格仍比較昂貴,加上前期開發(fā)費用較高,使得數(shù)字光端機的價格一直比模擬光端機高。目前,四路以上(含四路)的視頻監(jiān)控已逐漸被數(shù)字光端機所取代。
談及數(shù)字光端機和模擬光端機各自的優(yōu)勢,美國英飛拓有限公司(原美國洛泰克有限公司)全球市場和營銷總監(jiān)Joseph Moore表示,“數(shù)字技術(shù)可實現(xiàn)遠距離站點間信號的傳輸而無信號品質(zhì)的衰減,也可增加多路信號傳輸系統(tǒng)中視頻和數(shù)據(jù)的傳輸路數(shù)。有些類型的信號,如IP數(shù)據(jù),信號類型本質(zhì)上就屬于數(shù)字式。有些數(shù)據(jù)類型,如RS485能在數(shù)字形式下被處理的更好。”
以上闡述為天翼產(chǎn)品經(jīng)理石天嘯
如有疑問請來電咨詢!謝謝