浅析安防视频监控光端机技术原理

在远程光纤传输中，光缆对信号的传输影响很小，光纤传输系统的传输质量主要取决于光端机的质量，因为光端机负责光电转换以及光发射和光接收，它的优劣直接影响整个系统，所以就需要众多新用户或对此有意向的用户对光端机的性能和应用有所了解，才能更好地配置和进行采购。

光端机顾名思义就是光信号传输的终端设备。由于目前光纤的大幅降价及其在各个领域的广范应用，光端机的使用量越来越大，各光端机生产厂家也如雨后春笋般相继出现。但因其中一部分技术在光端机市场还很小时就已比较成熟，开发新技术又需耗费大量人力、物力，所以光端机生产厂家多以中小企业为主，各种品牌层出不穷，但质量却大相径庭。国外一些知名品牌的光端机(如IFS、fiber、options、)以其良好的性能进入中国市场，成为一些大项目的指定品牌，但其昂贵的价格让一些用户无法接受，在这种环境下国内一些有影响力的光端机生产厂家开始把产品转向生产数字光端机，以求在性能上不输给国外品牌，价格又能让用户接受。国内这些企业从自身入手，从品质抓起的做法让光端机市场日趋规范，也让国人从新对国产品牌有了一个新的认识。

光端机的应用分类

按应用领域当前光端机设备有以下几种：

1.监控用光端机：用来传输视频信号(如普通摄像机输出的就是视频信号)，并同时能辅助传输音频、控制数据、开关量信号和以太网信号，主要应用于高速公路、城市交通、社区安防以及需要监控的各个领域;

2.广电用光端机：用来传输射频信号，其端机非点对点传输，它在光路中直接做分支，可由一个发射机对多个接收机，主要应用在有线电视的光传输领域;

3.电信用光端机：其端机每个基本通道为2M，又俗称2M端机，每个2M通道可传输30路电话或传输2M带宽的网络信号，它只是一个固定带宽的通道，用途主要取决于和光端机相连的配套设备，其支持的协议为G.703协议,主要应用于固定带宽的电信光通讯领域。

基于这几个领域的不同应用，广电和电信所使用的光端机相对固定，品种也较少，这里就不详述。现主要介绍一下监控领域所用光端机的配置。

光端机的配置

对于光端机的配置主要是根据工程的设计和实际需要来确定，光端机主要传输的信号为视频、音频与控制信号，所以配置上也按这几方面来分。

视频指标

视频主要技术指标有：输入/输出电平、阻抗、信噪比、带宽、微分增益、微分相位等。输入/输出电平、阻抗和带宽在监控领域都有标准可遵循。视频输入输出：1VP-P，阻抗：75Ω，带宽：10Hz-10MHz(特殊应用要求除外)。在视频部分影响到光端机性能的主要指标有：

信噪比(S/N)：信号和噪声的比值，此项值越高越好，在直观上图像有雪花、飘动状干扰图案，有规则的细斜纹图案等都属信噪比较低，在信噪比上数字光端机一般能达到67dB，而模拟光端机一般不超过60dB;

微分增益(DG)：其指标主要影响彩色信号的饱和度，视频信号的DG失真是指系统的增益特性随输入信号的电平而变化。通俗的说，由于亮度消隐电平变到白电平时，在视频通道输出端产生色度信号幅度的变化，这样，在亮的部分和暗的部分，其彩色饱和度，色调(尤其是饱和度)有不同的变化。数字光端机DG≤1%，而模拟光端机DG≤3%;

微分相位(DP)：其指标主要影响彩色信号的色调，视频信号的DP失真是指系统的相移特性随输入视频信号而变化。传输线路上的相移量随不同亮度电平而变化，则色同步和色副载波之间相移就起变化，于是画面亮的部分和暗的部分的色调就不同。数字光端机DP≤0.70，而模拟光端机DP≤30;

编码位数(只在数字光端机中体现)：一般有8/10/12bit，位数越高采样量越大，图像质量也就越好，但是数据通讯量也就会随之大幅增加，对传输介质的带宽要求比较严格。

从视频方面选择光端机主要跟据这些指标来评定光端机的质量，然后按路数进行选择，如：1、2、4、8、16、32等。

音频指标

在音频部分影响到光端机性能的指标有：带宽、阻抗、输入输出电平、最大输出功率、信噪比和非线性失真等。但由于音频的应用相对不固定，如：在监控点所布置的探头(拾音器)、公园等地的背景音乐或两地之间的对讲，它们对音频传输的要求都不尽相同，采购时应跟据实际情况酌情考虑。

音频选择除路数外还按实际需要分单向音频和双向音频，应用单向音频的地方如：在监控报警中传输拾音器的信号，它只是把音频信号从前端传回控制中心，应用双向音频的地方如：收费站等地的音频对讲。

控制数据参数

控制数据传输的选择则要考虑数据的用途，即系统两端的通讯设备，如矩阵、硬盘录像机或其它控制主机与前端终端设备之间的通讯。数据的各项参数有：

数据接口：RS232、RS422、RS485和TTL;

数据格式：Manchester、Bi-phase、双相制;

数据速率：1200/2400/4800/9600/11520;

工作模式：单式、半双工或全双工。

根据这些参数选择或定制光端机数据接口的类型和数量。

按上面所述，并与实际情况结合，确定各种信号的路数，考虑是否复用，即可得出各信息点应使用哪种或哪几种型号的光端机、光端机的数量、光端机所占光纤芯数，使系统配置更为合理，性价比更高。