從理論上講,有線傳輸?shù)男詢r(jià)比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無(wú)線傳輸,寬帶傳輸也同樣如此。因此在視頻監(jiān)控領(lǐng)域,有線傳輸成為主流。同軸電纜、雙絞線和光纜是目前監(jiān)控系統(tǒng)中使用最廣的三種傳輸介質(zhì),我們先對(duì)這幾種技術(shù)作一些分析和比較。
在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,模擬攝像機(jī)的輸出阻抗為75Ω不平衡方式,而控制臺(tái)(包括DVR 的模擬輸入口)及監(jiān)視器的輸入阻抗也為75Ω不平衡方式,為了整個(gè)系統(tǒng)的阻抗匹配,其傳輸線往往采用75Ω的特性阻抗。視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般多是中短距離的中小型系統(tǒng),同軸電纜是目前監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的視頻傳輸線。
同軸視頻傳輸又可以分成基帶傳輸和調(diào)制傳輸。視頻基帶是指視頻信號(hào)本身的0至6MHz頻帶。將視頻信號(hào)采用調(diào)幅或調(diào)頻的方式調(diào)制到高頻載波上,然后通過(guò)電纜傳輸,在終端接收后再解調(diào)出視頻信號(hào),這種方式稱為有線調(diào)制傳輸方式。這種方式可以較好地抑制基帶傳輸方式中常有的各種干擾,并可實(shí)現(xiàn)一根電纜傳送多路視頻信號(hào)。但是在實(shí)際的監(jiān)控系統(tǒng)中,由于攝像機(jī)布置地點(diǎn)比較分散,并不總能發(fā)揮頻分復(fù)用的優(yōu)勢(shì),而增加調(diào)制、解調(diào)設(shè)備還會(huì)增加系統(tǒng)成本和調(diào)試難度,因此在傳輸距離不遠(yuǎn)的情況下,仍然以基帶傳輸為主。
雙絞線(Twisted Pair)是由兩條相互絕緣的導(dǎo)線按照一定的規(guī)格互相纏繞在一起而制成的一種通用配線。由于互相纏繞,一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會(huì)被另一根線上發(fā)出的電波抵消,因此可以降低信號(hào)干擾的程度。非屏蔽雙絞線電纜(UTP,Unshielded Twisted Pair)既可以傳輸數(shù)字視頻信號(hào),也可以傳輸模擬視頻信號(hào)。雙絞線通常采用特性阻抗為100Ω的平衡傳輸方式,目前絕大多數(shù)前端的攝像機(jī)和后端的視頻設(shè)備都是單極性、75Ω匹配聯(lián)接的,所以采用雙絞線傳輸模擬視頻圖像時(shí),必須在傳輸系統(tǒng)前后端進(jìn)行“單——雙”(平衡——不平衡)轉(zhuǎn)換和電纜特性阻抗75Ω-100Ω匹配轉(zhuǎn)換;因此視頻雙絞線基帶傳輸兩端都有轉(zhuǎn)換設(shè)備,而不能像同軸電纜那樣無(wú)設(shè)備直接傳輸視頻信號(hào),雙絞線視頻傳輸設(shè)備適配器就能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能。經(jīng)轉(zhuǎn)換后的視頻信號(hào)在雙絞線內(nèi)傳輸衰減也很大,所以視頻信號(hào)在雙絞線上要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸還必須進(jìn)行放大和補(bǔ)償。采用一對(duì)無(wú)源適配視頻收發(fā)器和5類非屏蔽雙絞線傳輸距離在300m左右,采用一對(duì)有源視頻發(fā)射與接收器(有源雙絞線傳輸器),在5類非屏蔽雙絞線上傳輸視頻信號(hào)時(shí)最遠(yuǎn)距離可達(dá)900m。
用無(wú)源適配器傳輸時(shí),隨著頻率增高插入損耗會(huì)增大。這樣在視頻圖像信號(hào)傳輸距離稍遠(yuǎn)時(shí),圖像質(zhì)量將會(huì)受到嚴(yán)重的影響,在實(shí)際使用中將受到較大的限制。通過(guò)有源適配器,采用非平衡抗干擾技術(shù),可以通過(guò)一根5類UTP線纜的幾組雙絞線分別傳輸非數(shù)字化、非壓縮的音視頻信號(hào)和報(bào)警、控制信號(hào),以及電源。
光纖既可以傳輸數(shù)字視頻信號(hào)也可以也可以傳輸模擬視頻信號(hào),光纖傳輸?shù)淖畲髢?yōu)點(diǎn)是帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾、電磁絕緣性能好、安全性好,但由于光纖不能直接傳輸電信號(hào),在光纖視頻傳輸系統(tǒng)中兩端要增加實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換的光端機(jī)和其他相應(yīng)設(shè)備。光纖在遠(yuǎn)距離視頻信號(hào)傳輸中有較大優(yōu)勢(shì)。需要提出的是光纜傳輸系統(tǒng)只是一個(gè)遠(yuǎn)程傳輸環(huán)節(jié),前面還有75Ω同軸線纜傳輸部分,后面還有分配、畫(huà)面處理,矩陣或DVR切換等多種傳輸環(huán)節(jié),整個(gè)傳輸系統(tǒng)的效果要綜要看每個(gè)環(huán)節(jié)的保證情況。
視頻光端機(jī)就是把1到多路的模擬視頻信號(hào)通過(guò)不同方式轉(zhuǎn)換成光信號(hào)再經(jīng)光纖介質(zhì)來(lái)傳輸?shù)脑O(shè)備。視頻光端機(jī)的原理就是把電信號(hào)調(diào)制為光信號(hào),通過(guò)光纖進(jìn)行傳輸,然后又把光信號(hào)解調(diào)還原為視頻電信號(hào)。
基于傳輸介質(zhì)的不同光端機(jī)可分為單模和多模光端機(jī)。
多模光纖(Multi Mode Fiber)的中心玻璃芯較粗(50或62.5μm),可傳多種模式的光(即光以多重路徑通過(guò)這種光纖),但其模間色散較大,這就限制了傳輸數(shù)字信號(hào)的頻率,而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。例如:600MB/Km的光纖在2Km時(shí)則只有300MB的帶寬了。因此,多模光纖傳輸?shù)木嚯x一般只有幾公里。
單模光纖(Single Mode Fiber)的中心玻璃芯很細(xì)(一般為9或10μm),只能傳一種模式的光。因此,其模間色散很小,適用于遠(yuǎn)程通訊,但還也存在著材料色散和波導(dǎo)色散,這樣單模光纖對(duì)光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求,即譜寬要窄,穩(wěn)定性要好。后來(lái)又發(fā)現(xiàn)在1.31μm波長(zhǎng)處,單模光纖的材料色散和波導(dǎo)色散一為正、一為負(fù),大小也正好相等。這就是說(shuō)在1.31μm波長(zhǎng)處,單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來(lái)看,1.31μm處正好是光纖的一個(gè)低損耗窗口。這樣,1.31μm波長(zhǎng)區(qū)就成了光纖通信的一個(gè)很理想的工作窗口,也是現(xiàn)在實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的主要工作波段。
多模光纜用于視頻圖像傳輸時(shí)只能滿足最遠(yuǎn)3~5km的傳輸距離,并且對(duì)視頻光端機(jī)的帶寬(針對(duì)模擬調(diào)制)和傳輸速率(針對(duì)數(shù)字式)有較大的限制,一般適用于短距、小容量、簡(jiǎn)單應(yīng)用的場(chǎng)合。單模光纜由于有著優(yōu)異的特性和低廉的價(jià)格早已成為光通信傳輸?shù)闹髁鳎瑹o(wú)論是遠(yuǎn)距離、大容量、還是多業(yè)務(wù)方面,基本上是針對(duì)單模光纖研制的。
按照光端機(jī)傳輸?shù)男畔⑹欠褡儞Q為數(shù)字量,可以分為模擬光端機(jī)和數(shù)字式光端機(jī)。
模擬光端機(jī)的傳輸方式是將基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)等信號(hào)調(diào)制在某一載頻上,通過(guò)發(fā)射光端機(jī)進(jìn)行光纖傳輸,然后通過(guò)另一端的接收光端機(jī)進(jìn)行解調(diào),恢復(fù)成相應(yīng)的基帶視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號(hào)。
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(hào)幅度的變化與載波信號(hào)因調(diào)制而引起的幅度、頻率、相位的變化很難做到真正線性調(diào)制,非線性必然引起信號(hào)失真;同時(shí)調(diào)制好的載波信號(hào)還要調(diào)制成光信號(hào),光器件的非線性與環(huán)境溫度變化、工作電壓的穩(wěn)定性有關(guān),同時(shí)光信號(hào)在光纖中長(zhǎng)距離傳輸會(huì)引起光信號(hào)的功率衰減,傳輸頻率漂移、相位失真,光信號(hào)色散效應(yīng)同樣也會(huì)引起光信號(hào)畸變;光信號(hào)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(hào)進(jìn)入解調(diào)器,解調(diào)與調(diào)制一樣會(huì)產(chǎn)生非線性畸變。所以模擬光端機(jī)要經(jīng)過(guò)輸入信號(hào)調(diào)制-電光轉(zhuǎn)換-光輸出-光電轉(zhuǎn)換-解調(diào)這五個(gè)過(guò)程,也都會(huì)引起非線形失真,而這些信號(hào)畸變失真是固有的,也必然是不可消除的。因此模擬光端機(jī)傳輸視頻、音頻、數(shù)據(jù)的質(zhì)量難以達(dá)到很滿意的效果。此外,模擬光端機(jī)傳輸?shù)男盘?hào)容量有限,不能充分利用光纖的帶寬,傳輸?shù)男盘?hào)種類也比較少。數(shù)字光端機(jī)的出現(xiàn)解決了模擬光端機(jī)所出現(xiàn)的問(wèn)題,因此模擬光端機(jī)較快地被數(shù)字光端機(jī)取代,已逐步退出市場(chǎng)。
數(shù)字式光端機(jī)是將基帶的模擬視頻、音頻、數(shù)據(jù)進(jìn)行高分辨率數(shù)字化、轉(zhuǎn)換成高速數(shù)字流光信號(hào),通過(guò)發(fā)射光端機(jī)進(jìn)行發(fā)射,再通過(guò)另一端的接收光端機(jī)進(jìn)行接收、解復(fù)用,恢復(fù)成數(shù)字化信號(hào),然后通過(guò)數(shù)字模擬變換(A/D轉(zhuǎn)換)恢復(fù)成模擬視頻、音頻。數(shù)字視頻光端機(jī)主要有兩種技術(shù)類型:一種是非壓縮數(shù)字視頻光端機(jī),另一種是采用圖象編碼壓縮的數(shù)字光端機(jī)。數(shù)字圖像不經(jīng)過(guò)壓縮進(jìn)行光傳輸可以保證實(shí)時(shí)性與圖像的清晰度。當(dāng)用戶光纖資源足夠,并強(qiáng)調(diào)需要關(guān)注圖像質(zhì)量時(shí),非壓縮的視頻信號(hào)傳輸是最佳的選擇。視頻壓縮數(shù)字光端機(jī)一般采用H.264圖象壓縮技術(shù),由于采用了圖象壓縮技術(shù),它能大大降低信號(hào)傳輸帶寬。
視頻光端機(jī)從最早以視頻、音頻和數(shù)據(jù)傳輸為主,現(xiàn)在部分視頻光端機(jī)的傳輸功能已經(jīng)擴(kuò)展到支持包括電話、以太網(wǎng)、E1、對(duì)講等其它多種業(yè)務(wù),因此多業(yè)務(wù)光端機(jī)具有傳輸多種業(yè)務(wù)的不同接口。多業(yè)務(wù)光端機(jī)(綜合業(yè)務(wù)光端機(jī))是光纖綜合接入的一種光電轉(zhuǎn)換設(shè)備,它在一芯或二芯光纖上混合傳輸視頻、音頻、E1、以太網(wǎng)、電話、數(shù)據(jù)、開(kāi)關(guān)量等業(yè)務(wù),纖芯的利用率非常高,被稱為"一纖通"設(shè)備。例如智能交通系統(tǒng)中的一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)備由控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)、智能交通卡口系統(tǒng)等組成。一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)需要傳輸?shù)男畔⒅饕校罕O(jiān)控視頻信號(hào);對(duì)攝像機(jī)的反向PTZ控制信號(hào);紅燈信號(hào)檢測(cè)器、車檢器、雷達(dá)等數(shù)據(jù)信號(hào);電子警察等系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)信號(hào);語(yǔ)音對(duì)講信號(hào);信號(hào)機(jī)聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)信號(hào);可變情報(bào)板聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)信號(hào)等。這些信號(hào)中除視頻信號(hào)外,其余都是各種各樣的數(shù)據(jù)信號(hào),有低速的串行數(shù)據(jù),也有高速的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。采用多業(yè)務(wù)光端機(jī)可以將上述所有信號(hào)進(jìn)行單/雙向?qū)崟r(shí)傳輸,且僅僅采用一芯光纖,這就大大簡(jiǎn)化了通信及傳輸系統(tǒng)的組成,不但降低了系統(tǒng)投資和維護(hù)成本,而且由于租用光纖及電信信道數(shù)量的減少,使得系統(tǒng)運(yùn)行的費(fèi)用也大幅降低。
光端機(jī)還可以根據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式,節(jié)點(diǎn)式和有源匯聚式三類。就目前而言,使用最多的是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光端機(jī)。節(jié)點(diǎn)式光端機(jī)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)首先將信號(hào)接收下來(lái),轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再和本地節(jié)點(diǎn)的信號(hào)交叉復(fù)用,光電轉(zhuǎn)換后采用WDM(Wavelength Division Multiplexing,波分多路復(fù)用)技術(shù)復(fù)用到一條光纖上傳輸。節(jié)點(diǎn)機(jī)系統(tǒng)組網(wǎng)方式采用鏈網(wǎng)或樹(shù)型網(wǎng)絡(luò),靈活方便;可適應(yīng)各種不同的系統(tǒng)要求。節(jié)點(diǎn)式光端機(jī)多用在高速路工程上。由于在這個(gè)線路上不止一個(gè)節(jié)點(diǎn),對(duì)于前者而言,大大節(jié)省了光纖的使用。有源匯聚式光端機(jī)的組網(wǎng)方式是前端匯聚部分為星型網(wǎng)絡(luò),后端為鏈型網(wǎng)絡(luò)或環(huán)形網(wǎng)絡(luò),工作方式是由多個(gè)前端設(shè)備分別將信號(hào)傳輸至匯聚端,再通過(guò)一芯光纖傳輸至后端監(jiān)控中心,此種方式可節(jié)省主干的光纖。
視頻光端機(jī)還可以根據(jù)傳輸視頻圖像的路數(shù)多少分為1路、2路、4路或更多路數(shù)的光端機(jī)。
在電信交換平臺(tái)日臻完善的條件下,基于網(wǎng)絡(luò)的視頻傳輸應(yīng)用更加靈活,光端機(jī)也需要在多業(yè)務(wù)接入能力、大規(guī)模組網(wǎng)應(yīng)用方面進(jìn)行提高。多業(yè)務(wù)視頻光端機(jī)可以提供集視頻、音頻、數(shù)據(jù)、電話、以太網(wǎng)等多種業(yè)務(wù)接口的一個(gè)綜合光傳輸平臺(tái),不僅完成數(shù)據(jù)的傳輸,還能實(shí)現(xiàn)矩陣、管理的功能,組網(wǎng)應(yīng)用十分靈活。隨著光端機(jī)的大量使用,對(duì)光端機(jī)的管理也迫在眉捷,針對(duì)該狀況,不少?gòu)S商研發(fā)了網(wǎng)管系統(tǒng)。環(huán)網(wǎng)型光端機(jī)不僅僅是在硬件和軟件設(shè)計(jì)上運(yùn)用了先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù),而且在產(chǎn)品構(gòu)造和結(jié)構(gòu)形式上也具有先進(jìn)性。網(wǎng)管型光端機(jī)都采用了模塊化的設(shè)計(jì)方式,以功能機(jī)盤為設(shè)備基本單元,功能機(jī)盤通過(guò)背板總線連接,完成用戶需要的各種信號(hào)傳輸功能。
安防行業(yè)光端機(jī)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)
國(guó)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(cè)輸入視頻信號(hào)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(hào))功能。技術(shù)升級(jí)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(jí)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(hào)都融合到一臺(tái)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。
2010年成為監(jiān)控行業(yè)的高清元年,視頻光端機(jī)行業(yè)中"高清"概念也開(kāi)始興起。蛙視通信推出了涵蓋HDMI、DVI、SDI等行業(yè)通用接口的高清視頻光端機(jī),我們歐林克公司也推出了自己的高清光端機(jī)。
在光端機(jī)行業(yè)高速發(fā)展的同時(shí),也伴隨著技術(shù)方案的競(jìng)爭(zhēng),其中最主要的是網(wǎng)絡(luò)視頻解決方案的競(jìng)爭(zhēng)。目前的光纖傳輸方案中,除了單純利用光端機(jī)組網(wǎng)的方案之外,還包括光矩陣、視頻編解碼器+交換機(jī)、以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)+視頻編解碼器、UTN綜合業(yè)務(wù)光傳輸網(wǎng)等方案。不同方案利用光端機(jī)的種類和方式也不同,例如為配合以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)建設(shè),基于EPON技術(shù)的光端機(jī)也開(kāi)始受到廠家重視,這種產(chǎn)品對(duì)于大容量前端視頻接入的項(xiàng)目中能降低成本。綜合業(yè)務(wù)全數(shù)字光傳輸交換系統(tǒng)可以很好的解決多級(jí)傳輸/交換和管理的要求,是光端機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新的技術(shù)平臺(tái)。該系統(tǒng)的產(chǎn)品也可以很好地支持各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的圖像分布的接入,比如星形、鏈形、環(huán)形以及混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
“十二五”發(fā)展期間將是光纖寬帶接入網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。根據(jù)國(guó)家的發(fā)展要求,三網(wǎng)融合、寬帶提速、物聯(lián)網(wǎng)、節(jié)能減排等都將是“十二五”期間光纖寬帶接入網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)方向,主要工作包括:積極推進(jìn)10G無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)、復(fù)用型無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(WDMPON)等新技術(shù)的試商用,滿足每用戶100Mbit/s的FTTH(Fiber To The Home,光纖入戶)接入,打造全球領(lǐng)先的光纖寬帶接入網(wǎng)絡(luò);研究和開(kāi)發(fā)能夠更好結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和產(chǎn)品,為物聯(lián)網(wǎng)打造強(qiáng)大的接入承載網(wǎng)絡(luò);不斷提升綠色環(huán)保和節(jié)能減排技術(shù),努力使光纖接入網(wǎng)中有源設(shè)備的功耗做到國(guó)際領(lǐng)先水平。
為了實(shí)現(xiàn)更高接入帶寬,光纖入戶(FTTH)推進(jìn)首當(dāng)其沖。中國(guó)電信計(jì)劃開(kāi)通100萬(wàn)線的FTTH用戶,中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通也都加快FTTH部署。在未來(lái)幾年,F(xiàn)TTH必定會(huì)迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng),擴(kuò)展市場(chǎng)需求從而助力光纖產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),隨著“寬帶中國(guó)光網(wǎng)城市”工程的全面實(shí)施,城市地區(qū)2011年計(jì)劃新增光纖入戶(FTTH,即接入帶寬達(dá)到100M以上)達(dá)到3000萬(wàn)個(gè)家庭,是“十一五”期間的3倍,累計(jì)覆蓋4000萬(wàn)家庭;南方城市(含縣城)實(shí)現(xiàn)8M接入帶寬全覆蓋,20M覆蓋率達(dá)到70%;東部發(fā)達(dá)城市和中西部省會(huì)城市20M覆蓋率達(dá)到80%以上。2013年對(duì)南方城市(含縣城)的所有家庭客戶均可提供20M接入,光纖入戶覆蓋達(dá)到8000萬(wàn)戶。“十二五”末,南方城市地區(qū)實(shí)現(xiàn)家庭和政企用戶光網(wǎng)全覆蓋,光纖入戶超過(guò)1億,位居世界領(lǐng)先。
通信運(yùn)營(yíng)商大規(guī)模建設(shè)光纖寬帶接入網(wǎng)對(duì)于專業(yè)安防視頻光端機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的影響是多方面的。大規(guī)模建設(shè)光纖寬帶接入網(wǎng)為光傳輸設(shè)備和光纜生產(chǎn)企業(yè)提供了良好的發(fā)展機(jī)遇,綜合性光通信企業(yè)如能獲得進(jìn)入該市場(chǎng)的機(jī)會(huì),對(duì)其擴(kuò)大市場(chǎng)是十分有利的。而絕大多數(shù)單一生產(chǎn)視頻光端機(jī)的企業(yè)則很難進(jìn)入這一市場(chǎng)。另一方面在中國(guó)建成全球領(lǐng)先的光纖寬帶接入網(wǎng)絡(luò),將極大地推動(dòng)IP監(jiān)控的發(fā)展,這對(duì)于生產(chǎn)光電轉(zhuǎn)換器(光纖MODEM)的企業(yè)比較有利,但會(huì)造成視頻光端機(jī)在整個(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)市場(chǎng)中的比例縮小。視頻光端機(jī)生產(chǎn)企業(yè)如能結(jié)合目前IP視頻解決方案,為用戶提供基于光纜的大型視頻綜合管理平臺(tái)方案將在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于比較主動(dòng)的地位。
目前監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)前端設(shè)備由于多種原因,在短期內(nèi)還不會(huì)完全采用數(shù)字產(chǎn)品;其次,模擬視頻方案具有成熟、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì),在中小型監(jiān)控項(xiàng)目中特別適用;另外,對(duì)于建成在用的項(xiàng)目的維護(hù)、擴(kuò)展,沿用前期的光纖傳輸方案還是比較方便的。所以在這些方面,視頻光端機(jī)仍然具有較大的應(yīng)用前景。
IP監(jiān)控的發(fā)展給光端機(jī)未來(lái)市場(chǎng)帶來(lái)影響有不同看法。一種是隨著IP進(jìn)程的加速,視頻光端機(jī)在整個(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)中所占的比例在縮小。但業(yè)內(nèi)也有不同看法,認(rèn)為由于網(wǎng)絡(luò)帶寬限制造成傳輸速度不穩(wěn)定,以及光端機(jī)壓縮傳輸技術(shù)的提高會(huì)使二者未來(lái)向融合而非競(jìng)爭(zhēng)方向發(fā)展,因此不會(huì)影響到基于光纖傳輸?shù)墓舛藱C(jī)市場(chǎng)。
光端機(jī)與其他產(chǎn)品的整合也是將來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向,早幾年國(guó)外企業(yè)就開(kāi)發(fā)了光傳輸攝像機(jī)。這兩年國(guó)內(nèi)企業(yè)也在開(kāi)發(fā)類似產(chǎn)品,以光纖高速球?yàn)槔,天地偉業(yè)的光線高速球就是將光端機(jī)發(fā)射機(jī)的模塊做到高速球的線路板上。
隨著光纖和光端機(jī)核心芯片的價(jià)格降低,光端機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,多種安防系統(tǒng)都需要更好的傳輸技術(shù),客戶的需求會(huì)進(jìn)一步的多樣化,光端機(jī)產(chǎn)品總體要向多業(yè)務(wù)綜合平臺(tái)發(fā)展。總之,數(shù)字化、多功能化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化是當(dāng)前光端機(jī)技術(shù)發(fā)展的方向.
監(jiān)控行業(yè)光端機(jī)市場(chǎng)現(xiàn)狀
視頻光端機(jī)進(jìn)入中國(guó)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)。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(zhǎng),每一波段又可時(shí)分復(fù)用1--10路視頻信號(hào),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(hào)。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(kāi)始進(jìn)入中國(guó)。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(wèn)題,數(shù)字光端機(jī)信噪比可達(dá)到67 dB,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出模擬的50 dB,信號(hào)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(yǔ)音等信號(hào),極大的豐富了光端機(jī)傳輸?shù)男盘?hào)種類。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(guò)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(chǎng)。
隨著我國(guó)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(lái)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。。2006年前后開(kāi)始的“平安城市”建設(shè),光端機(jī)已經(jīng)幾乎成為標(biāo)準(zhǔn)配置,讓光端機(jī)廠商迎來(lái)“黃金時(shí)代”。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)。
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(duì)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(duì)較高;而其他安防監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域則對(duì)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(chǎng)需求開(kāi)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(lái)越低,大量的小作坊式公司開(kāi)始在市場(chǎng)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(guó)內(nèi)光端機(jī)正常的生產(chǎn)、銷售秩序,不規(guī)范的市場(chǎng)操作和惡性的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)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(guó)內(nèi)光端機(jī)企業(yè)的市場(chǎng)份額不斷上升,國(guó)外品牌在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)開(kāi)始萎縮,國(guó)內(nèi)光端機(jī)也開(kāi)始大批量出口。
全國(guó)北京、廣東(深圳廣州為主)、湖北、浙江、上海5省市是國(guó)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(chǎng)規(guī)模在16億元左右。
目前國(guó)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(wàn)左右),這一類也包括兼營(yíng)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(kāi)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。
從目前的行業(yè)格局來(lái)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(lái)幾年光端機(jī)市場(chǎng)的整體還會(huì)繼續(xù)保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)。