光端機的原理和分類

光傳輸系統(tǒng)由三部分組成：光源(光發(fā)送機)、傳輸介質(zhì)、檢測器(光接收機)其中光源和檢測器的工作都是由光端機完成的。光端機就是將多個E1(一種中繼線路的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準，通常速率為2.048MbPS，此標(biāo)準為中國和歐洲采用)信號變成光信號并傳輸?shù)脑O(shè)備(它的作用主要就是實現(xiàn)電-光和光-電轉(zhuǎn)換)。光端機主要有模擬光端機和數(shù)字光端機兩種：

模擬光端機

模擬光端機采用了PFM調(diào)制技術(shù)實時傳輸圖像信號，是目前使用較多的一種。發(fā)射端將模擬視頻信號先進行PFM調(diào)制后(一般有調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅幾種方式，從而把模擬光端機分成調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅等幾種光端機)，再進行電-光轉(zhuǎn)換，光信號傳到接收端后，進行光-電轉(zhuǎn)換，然后進行PFM解調(diào)，恢復(fù)出視頻信號。由于采用了PFM調(diào)制技術(shù)，其傳輸距離很容易就能達到30Km左右，有些產(chǎn)品的傳輸距離可以達到60Km，甚至上百公里。并且，圖像信號經(jīng)過傳輸后失真很小，具有很高的信噪比和很小的非線性失真。通過使用波分復(fù)用技術(shù)，還可以在一根光纖上實現(xiàn)圖像和數(shù)據(jù)信號的雙向傳輸。

數(shù)字光端機

由于數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比在很多方面都具有明顯的優(yōu)勢；所以正如數(shù)字技術(shù)在許多領(lǐng)域取代了模擬技術(shù)一樣，光端機的數(shù)字化也是一種必然趨勢。目前，數(shù)字圖像光端機主要有兩種技術(shù)方式：一種是MPEGII圖像壓縮數(shù)字光端機，另一種是非壓縮數(shù)字圖像光端機。

圖像壓縮數(shù)字光端機一般采用MPEGII圖像壓縮技術(shù)，它能將活動圖像壓縮成N×2Mbps的數(shù)據(jù)流通過標(biāo)準電信通信接口傳輸或者直接通過光纖傳輸。

由于采用了圖像壓縮技術(shù)，它能大大降低信號傳輸帶寬，以利于占用較少的資源就能傳送圖像信號。同時，由于采用了N×2Mbps的標(biāo)準接口，可以利用現(xiàn)有的電信傳輸設(shè)備的富裕通道傳輸監(jiān)控圖像，為工程應(yīng)用帶來了方便。不過，圖像壓縮數(shù)字光端機也有其固有的缺點。其致命的弱點就是不能保證圖像傳輸?shù)膶崟r性。因為圖像壓縮與解壓縮需要一定的時間，所以一般會對所傳輸?shù)膱D像產(chǎn)生1-2S的延時。因此，這種設(shè)備只適合用在對實時性要求不高的場所，另外，經(jīng)過壓縮后圖像會產(chǎn)生一定的失真，并且這種光端機的價格也偏高。

非壓縮數(shù)字圖像光端機的原理就是將模擬視頻信號進行A/D變換后和語音、音頻、數(shù)據(jù)等信號進行復(fù)接，再通過光纖傳輸。它用較高的數(shù)據(jù)速率來保證視頻信號的傳輸質(zhì)量和實時性，由于光纖的帶寬非常大，所以這種高數(shù)據(jù)速率也并沒有對傳輸通道提出過高要求。非壓縮數(shù)字圖像光端機能提供很好的圖像傳輸質(zhì)量(信噪比大于60dB，微分相位失真小于2，微分增益失真小于2)，達到了廣播級的傳輸質(zhì)量，并且圖像傳輸是全實時的。由于采用數(shù)字化技術(shù)，在設(shè)備中可以利用己經(jīng)很成熟的通信技術(shù)比如復(fù)接技術(shù)、光收發(fā)技術(shù)等，提高了設(shè)備的可靠性，也降低了成本。