安防監(jiān)控光端機(jī)技術(shù)原理
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:ann 2011-12-22 09:44:13 加入收藏
光端機(jī)顧名思義就是光信號傳輸的終端設(shè)備。由于目前光纖的大幅降價及其在各個領(lǐng)域的廣范應(yīng)用,光端機(jī)的使用量越來越大,各光端機(jī)生產(chǎn)廠家也如雨后春筍般相繼出現(xiàn)。但因其中一部分技術(shù)在光端機(jī)市場還很小時就已比較成熟,開發(fā)新技術(shù)又需耗費(fèi)大量人力、物力,所以光端機(jī)生產(chǎn)廠家多以中小企業(yè)為主,各種品牌層出不窮,但質(zhì)量卻大相徑庭。國外一些知名品牌的光端機(jī)(如IFS、fiber、options、)以其良好的性能進(jìn)入中國市場,成為一些大項目的指定品牌,但其昂貴的價格讓一些用戶無法接受,在這種環(huán)境下國內(nèi)一些有影響力的光端機(jī)生產(chǎn)廠家開始把產(chǎn)品轉(zhuǎn)向生產(chǎn)數(shù)字光端機(jī),以求在性能上不輸給國外品牌,價格又能讓用戶接受。國內(nèi)這些企業(yè)從自身入手,從品質(zhì)抓起的做法讓光端機(jī)市場日趨規(guī)范,也讓國人從新對國產(chǎn)品牌有了一個新的認(rèn)識。
在遠(yuǎn)程光纖傳輸中,光纜對信號的傳輸影響很小,光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量主要取決于光端機(jī)的質(zhì)量,因為光端機(jī)負(fù)責(zé)光電轉(zhuǎn)換以及光發(fā)射和光接收,它的優(yōu)劣直接影響整個系統(tǒng),所以就需要眾多新用戶或?qū)Υ擞幸庀虻挠脩魧舛藱C(jī)的性能和應(yīng)用有所了解,才能更好地配置和進(jìn)行采購。
光端機(jī)的應(yīng)用分類
按應(yīng)用領(lǐng)域當(dāng)前光端機(jī)設(shè)備有以下幾種:
1.監(jiān)控用光端機(jī):用來傳輸視頻信號(如普通攝像機(jī)輸出的就是視頻信號),并同時能輔助傳輸音頻、控制數(shù)據(jù)、開關(guān)量信號和以太網(wǎng)信號,主要應(yīng)用于高速公路、城市交通、社區(qū)安防以及需要監(jiān)控的各個領(lǐng)域;
2.廣電用光端機(jī):用來傳輸射頻信號,其端機(jī)非點(diǎn)對點(diǎn)傳輸,它在光路中直接做分支,可由一個發(fā)射機(jī)對多個接收機(jī),主要應(yīng)用在有線電視的光傳輸領(lǐng)域;
3.電信用光端機(jī):其端機(jī)每個基本通道為2M,又俗稱2M端機(jī),每個2M通道可傳輸30路電話或傳輸2M帶寬的網(wǎng)絡(luò)信號,它只是一個固定帶寬的通道,用途主要取決于和光端機(jī)相連的配套設(shè)備,其支持的協(xié)議為G.703協(xié)議,主要應(yīng)用于固定帶寬的電信光通訊領(lǐng)域。
基于這幾個領(lǐng)域的不同應(yīng)用,廣電和電信所使用的光端機(jī)相對固定,品種也較少,這里就不詳述?,F(xiàn)主要介紹一下監(jiān)控領(lǐng)域所用光端機(jī)的配置。
光端機(jī)的配置
對于光端機(jī)的配置主要是根據(jù)工程的設(shè)計和實際需要來確定,光端機(jī)主要傳輸?shù)男盘枮橐曨l、音頻與控制信號,所以配置上也按這幾方面來分。
視頻指標(biāo)
視頻主要技術(shù)指標(biāo)有:輸入/輸出電平、阻抗、信噪比、帶寬、微分增益、微分相位等。輸入/輸出電平、阻抗和帶寬在監(jiān)控領(lǐng)域都有標(biāo)準(zhǔn)可遵循。視頻輸入輸出:1VP-P,阻抗:75Ω,帶寬:10Hz-10MHz(特殊應(yīng)用要求除外)。在視頻部分影響到光端機(jī)性能的主要指標(biāo)有:
·信噪比(S/N):信號和噪聲的比值,此項值越高越好,在直觀上圖像有雪花、飄動狀干擾圖案,有規(guī)則的細(xì)斜紋圖案等都屬信噪比較低,在信噪比上數(shù)字光端機(jī)一般能達(dá)到67dB,而模擬光端機(jī)一般不超過60dB;
·微分增益(DG):其指標(biāo)主要影響彩色信號的飽和度,視頻信號的DG失真是指系統(tǒng)的增益特性隨輸入信號的電平而變化。通俗的說,由于亮度消隱電平變到白電平時,在視頻通道輸出端產(chǎn)生色度信號幅度的變化,這樣,在亮的部分和暗的部分,其彩色飽和度,色調(diào)(尤其是飽和度)有不同的變化。數(shù)字光端機(jī)DG≤1%,而模擬光端機(jī)DG≤3%;
·微分相位(DP):其指標(biāo)主要影響彩色信號的色調(diào),視頻信號的DP失真是指系統(tǒng)的相移特性隨輸入視頻信號而變化。傳輸線路上的相移量隨不同亮度電平而變化,則色同步和色副載波之間相移就起變化,于是畫面亮的部分和暗的部分的色調(diào)就不同。數(shù)字光端機(jī)DP≤0.70,而模擬光端機(jī)DP≤30;
·編碼位數(shù)(只在數(shù)字光端機(jī)中體現(xiàn)):一般有8/10/12bit,位數(shù)越高采樣量越大,圖像質(zhì)量也就越好,但是數(shù)據(jù)通訊量也就會隨之大幅增加,對傳輸介質(zhì)的帶寬要求比較嚴(yán)格。
從視頻方面選擇光端機(jī)主要跟據(jù)這些指標(biāo)來評定光端機(jī)的質(zhì)量,然后按路數(shù)進(jìn)行選擇,如:1、2、4、8、16、32等。
音頻指標(biāo)
在音頻部分影響到光端機(jī)性能的指標(biāo)有:帶寬、阻抗、輸入輸出電平、最大輸出功率、信噪比和非線性失真等。但由于音頻的應(yīng)用相對不固定,如:在監(jiān)控點(diǎn)所布置的探頭(拾音器)、公園等地的背景音樂或兩地之間的對講,它們對音頻傳輸?shù)囊蠖疾槐M相同,采購時應(yīng)跟據(jù)實際情況酌情考慮。
音頻選擇除路數(shù)外還按實際需要分單向音頻和雙向音頻,應(yīng)用單向音頻的地方如:在監(jiān)控報警中傳輸拾音器的信號,它只是把音頻信號從前端傳回控制中心,應(yīng)用雙向音頻的地方如:收費(fèi)站等地的音頻對講。
控制數(shù)據(jù)參數(shù)
控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪x擇則要考慮數(shù)據(jù)的用途,即系統(tǒng)兩端的通訊設(shè)備,如矩陣、硬盤錄像機(jī)或其它控制主機(jī)與前端終端設(shè)備之間的通訊。數(shù)據(jù)的各項參數(shù)有:
·數(shù)據(jù)接口:RS232、RS422、RS485和TTL;
·數(shù)據(jù)格式:Manchester、Bi-phase、雙相制;
·數(shù)據(jù)速率:1200/2400/4800/9600/11520;
·工作模式:單式、半雙工或全雙工。
根據(jù)這些參數(shù)選擇或定制光端機(jī)數(shù)據(jù)接口的類型和數(shù)量。
按上面所述,并與實際情況結(jié)合,確定各種信號的路數(shù),考慮是否復(fù)用,即可得出各信息點(diǎn)應(yīng)使用哪種或哪幾種型號的光端機(jī)、光端機(jī)的數(shù)量、光端機(jī)所占光纖芯數(shù),使系統(tǒng)配置更為合理,性價比更高。
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