由于光纖傳輸具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用。光端機(jī)由于其諸多傳輸優(yōu)勢，加上這幾年的市場需求猛增，光纜成本大幅降低，已經(jīng)進(jìn)入相對良性的產(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。
視頻光端機(jī)進(jìn)入中國市場已有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、政府等資金情況較好、對視頻業(yè)務(wù)有迫切需求，以及要求較高傳輸效果的行業(yè)。最早的光纖線路大多是多模，傳輸距離一般僅有2Km，傳輸效果差，容易受干擾。隨著單模光纖和光端機(jī)技術(shù)的普及，傳輸距離可以輕松實(shí)現(xiàn)30-40Km?，F(xiàn)視頻光端機(jī)設(shè)備基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)單模傳輸，多模的光器件基本停產(chǎn)。為適應(yīng)早年鋪設(shè)的多模光纜，部分光端機(jī)內(nèi)部配置單、多模自適應(yīng)電路，以便于適應(yīng)在多模光纜傳輸。
粗波分復(fù)用技術(shù)(CWDM)的出現(xiàn)使得模擬光端機(jī)在傳輸容量、傳輸模式等方面都得到了很大的發(fā)展和進(jìn)步，在常規(guī)一芯光纖(如G.652)中可同時(shí)傳送1470nm、1490nm、1510nm、1530nm、1550nm、1570nm、1590nm、1610nm等八種不同波長，每一波段又可時(shí)分復(fù)用1--10路視頻信號，即從單芯光纖傳輸一、兩個(gè)光波段擴(kuò)展到七、八個(gè)光波段。一根光纖能傳輸更多的音、視頻、數(shù)據(jù)信號。但由于模擬技術(shù)自身的局限，單纖傳輸?shù)穆窋?shù)越多，調(diào)試難度就越大，頻道之間干擾的可能性越大，模擬光端機(jī)的發(fā)展遇到了很大瓶頸。隨著寬帶數(shù)字光傳輸器件技術(shù)以及數(shù)字視頻技術(shù)的發(fā)展，從2001年數(shù)字光端機(jī)開始進(jìn)入中國。數(shù)字化處理方式徹底解決了模擬光端機(jī)通道干擾的問題，數(shù)字光端機(jī)信噪比可達(dá)到67dB，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出模擬的50dB，信號傳輸質(zhì)量非常高。數(shù)字光端機(jī)已經(jīng)可以單纖傳輸128路非壓縮視頻，同時(shí)可以加入以太網(wǎng)、電話語音等信號，極大的豐富了光端機(jī)傳輸?shù)男盘柗N類。傳輸容量的提升提高了光纖帶寬的利用率，降低了傳輸系統(tǒng)的成本，提高了性價(jià)比。經(jīng)過幾年的發(fā)展數(shù)字光端逐步取代了模擬光端機(jī)，到了2007年，已經(jīng)占據(jù)了光端機(jī)的絕大部分市場。
目前，光端機(jī)的價(jià)格由于應(yīng)用領(lǐng)域、產(chǎn)品質(zhì)量、品牌、服務(wù)的區(qū)別，差異較大。在高速公路、石油、石化等工業(yè)視頻監(jiān)控領(lǐng)域，由于對產(chǎn)品質(zhì)量、品牌、服務(wù)的要求較高，可以進(jìn)入的廠家并不多，因此價(jià)格相對較高;而其他安防監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域則對價(jià)格更加敏感。以1V1D光端機(jī)產(chǎn)品為例，價(jià)格在高速公路領(lǐng)域可能達(dá)到1000元以上，而安防一般應(yīng)用領(lǐng)域則可能低至500元左右，甚至在網(wǎng)上還能找到200元左右的。
2005年前后，光端機(jī)市場需求開始劇增，隨著光端機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用的日益普及，使得視頻光端機(jī)生產(chǎn)銷售準(zhǔn)入門檻越來越低，大量的小作坊式公司開始在市場上銷售仿制產(chǎn)品，這些產(chǎn)品大多粗制濫造，質(zhì)量低劣，使用壽命極低，攪亂了國內(nèi)光端機(jī)正常的生產(chǎn)、銷售秩序，不規(guī)范的市場操作和惡性的價(jià)格競爭影響了行業(yè)健康發(fā)展。從另一方面看，在大小光端機(jī)廠商的共同參與下，國內(nèi)光端機(jī)企業(yè)的市場份額不斷上升，國外品牌在國內(nèi)的市場開始萎縮，國內(nèi)光端機(jī)也開始大批量出口
全國北京、廣東(深圳廣州為主)、湖北、浙江、上海5省市是國內(nèi)視頻光端機(jī)主要生產(chǎn)基地，目前攝像機(jī)和光端機(jī)的使用比例大約為200:1，光端機(jī)及相關(guān)通信配套產(chǎn)品市場規(guī)模在16億元左右。
目前國內(nèi)視頻光端機(jī)生產(chǎn)企業(yè)主要有3類。第一類是依靠較強(qiáng)的光通信技術(shù)立足的通信企業(yè)，這些企業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)較好，企業(yè)規(guī)模大多數(shù)屬于中等(年銷售額在5000萬左右)，這一類也包括兼營視頻光端機(jī)的通信廠家，他們是這個(gè)子行業(yè)的核心企業(yè)。第二類是一些安防行業(yè)中規(guī)模較大的綜合性視頻監(jiān)控廠家，視頻光端機(jī)只是其產(chǎn)品鏈中的一環(huán)，這類企業(yè)規(guī)模較大、綜合技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)，視頻光端機(jī)在其產(chǎn)值的比重多少不一。第3類是加工型企業(yè)，數(shù)目最多。由于光端機(jī)行業(yè)技術(shù)門檻較低，一兩個(gè)從光通訊企業(yè)離職的設(shè)計(jì)開發(fā)人員就能成立一家企業(yè)，以小作坊的方式組裝生產(chǎn)視頻光端機(jī)，視頻光端機(jī)是其主要產(chǎn)品，在這類企業(yè)中仿冒產(chǎn)品盛行。
國產(chǎn)光端機(jī)隨著技術(shù)的不斷成熟和完善，在功能和性能方面也在不斷進(jìn)步。比如視頻的AGC(自動(dòng)增益控制，即自動(dòng)監(jiān)測輸入視頻信號的幅度、動(dòng)態(tài)調(diào)整增益，使接收機(jī)中輸出標(biāo)準(zhǔn)的1Vp-p視頻信號)功能。技術(shù)升級還體現(xiàn)在功能的多樣性，如能提供更豐富的業(yè)務(wù)接口、電池?cái)嚯姼婢?、字符迭加、防雷防潮、設(shè)備網(wǎng)管等各個(gè)方面，體現(xiàn)出產(chǎn)品面向方便應(yīng)用提升，具備故障預(yù)診斷系統(tǒng)的視頻光端機(jī)。視頻光端機(jī)技術(shù)升級也體現(xiàn)在功能模塊化設(shè)計(jì)，將產(chǎn)品的主要功能，如光電轉(zhuǎn)換、視頻、數(shù)據(jù)、音頻等功能模塊設(shè)計(jì)為完全獨(dú)立可插拔的，把安防里涉及的信號都融合到一臺光端機(jī)里。
防雷設(shè)計(jì)也是現(xiàn)今光端機(jī)提升功能的重要課題。防雷需要在光端機(jī)的所有外部接口上進(jìn)行考慮，而不僅僅是數(shù)據(jù)接口，還應(yīng)該考慮視頻、音頻等所有外部接口和電源輸入接口，不然雷電在很多時(shí)候是從防護(hù)最薄弱的環(huán)節(jié)侵入設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備損壞。
從目前的行業(yè)格局來看，光端機(jī)剛進(jìn)入成熟期，隨著安防行業(yè)的不斷擴(kuò)張，未來幾年光端機(jī)市場的整體還會繼續(xù)保持穩(wěn)定的增長。
模擬視頻光端機(jī)與數(shù)字光端機(jī)的六大不同點(diǎn)
從目前市場情況來看，模擬光端機(jī)已逐步退出市場，而數(shù)字光端機(jī)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)顯著的歷史發(fā)展趨勢。由于數(shù)字光端機(jī)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(jī)多路信號同傳時(shí)交調(diào)干擾嚴(yán)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(diǎn)，因此許多大型重點(diǎn)工程已普遍采用數(shù)字光端機(jī)。
模擬視頻光端機(jī)與數(shù)字光端機(jī)究竟有何區(qū)別，這也是眾多用戶所關(guān)心的確問題，本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行如下論述：
光纖上傳輸?shù)男盘柗绞讲灰粯?/p>
模擬光端機(jī)上光頭發(fā)射的光信號是模擬光調(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(jī)。
數(shù)字光端機(jī)上光頭發(fā)射的光信號是數(shù)字信號即0或1對應(yīng)光信號強(qiáng)、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。
模擬信號傳輸輸入和輸出處理方式不一樣
無論模擬、數(shù)字光端機(jī)，對輸入的基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號都必須進(jìn)行處理。
模擬調(diào)幅光端機(jī)，處理方式是將視頻、音頻、數(shù)據(jù)的幅度對一高頻載波信號進(jìn)行調(diào)制，使高頻載波信號的幅度隨視頻、音頻、數(shù)據(jù)的幅度變化而變化;而數(shù)字式光端機(jī)對輸入的基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)進(jìn)行高分辨率的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，如1Vp-p幅度范圍的幅度信號利用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光頭發(fā)射的光信號的強(qiáng)、弱兩種狀態(tài)(對應(yīng)0或1)，接收光端機(jī)再將數(shù)字編碼進(jìn)行數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換，恢復(fù)成原始的基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號。
處理方式的不同，引起的視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號信號失真、變畸變、干擾不同
模擬光端機(jī)由于要進(jìn)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(jī)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵，到目前為止，很難做到真正線性調(diào)制，非線形必然引起信號失真;同時(shí)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(gè)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(shí)需進(jìn)行7-10天的熱循環(huán)老化等等工藝篩選、老化、測試也只能做到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(dá)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(jìn)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(jī)，從輸入信號調(diào)制-電光轉(zhuǎn)換-光輸出-光電轉(zhuǎn)換-解調(diào)這五個(gè)過程，都會引起非線形失真，而這些信號畸變失真是固有的，所以也必然是不可消除的，因此模擬光端機(jī)傳輸視頻圖象、音頻質(zhì)量、數(shù)據(jù)的效果很難達(dá)到很滿意的效果。
數(shù)字式光端機(jī)僅只有模數(shù)轉(zhuǎn)換的量化誤差(如1V視頻信號12bits時(shí)僅為2.5mv)，不足以引起信號畸變。
多路信號同傳引起的交調(diào)失真
在現(xiàn)場監(jiān)控應(yīng)用中，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)、電話或其它用戶自定義的信號，每種信號分別用一對光端機(jī)來傳輸，必然價(jià)格昂貴，所以為了提高光纖的利用效率，降低成本，必須的各種信號在光端機(jī)進(jìn)行復(fù)用，以便在一對或一根光纖上傳輸。對調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相光端機(jī)來講，傳輸10/100M以太網(wǎng)信號或多路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(jī)多路視頻、音頻、數(shù)據(jù)同傳時(shí)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且難以解決的問題和缺點(diǎn)。所以模擬光端機(jī)傳輸信號容量有限，一般不會超過4路信號同傳。
數(shù)字光端機(jī)傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，很容易進(jìn)行大容量復(fù)用并且不會出現(xiàn)相互干擾。
穩(wěn)定性不同
模擬調(diào)制光端機(jī)由于采取載波調(diào)制方式，載波及光頭很容易受環(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(diǎn)。正因?yàn)檫@種缺點(diǎn)，對一些大型、重要工程來講，模擬光端機(jī)的維護(hù)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。所以對一些重要的工程選用數(shù)字光端機(jī)是一種明智的選擇。
價(jià)格有所不同
由于體系結(jié)構(gòu)不一樣，模擬光端機(jī)與數(shù)字光端機(jī)的價(jià)格略有不同，一般來說，單路視頻、音頻、數(shù)據(jù)數(shù)字光端機(jī)較單路模擬光端機(jī)價(jià)格稍高，四路以上視頻、音頻、數(shù)據(jù)數(shù)字光端機(jī)相反比模擬光端機(jī)便宜得多，而傳輸后的視頻效果遠(yuǎn)高于模擬產(chǎn)品。所以，數(shù)字光端機(jī)的性價(jià)比要高于模擬光端機(jī)。
