網絡通信技術發(fā)展到今天，光纖等技術已相當成熟，成本已大大降低，另外得益于電信運營商不斷的廣告宣傳，光纖的概念幾乎家喻戶曉，家里裝光寬帶的時候我們會用到光貓，其實就是一種光端機，它可以把我們的以太網信號和光信號相互轉換，實現數據的轉發(fā)和接收，從而進行通信。

光端機的種類很多，按照接口來分類有光纖收發(fā)器（以太網光端機）、視頻光端機、音頻光端機、HD-SDI光端機、VGA光端機、DVI光端機、HDMI光端機、數據光端機、電話光端機、開關量光端機，如果按傳輸方式來分，有數字光端機和模擬光端機。近些年來，光端機給安防領域高清化和集中解決方案的實現帶來了巨大影響。IPC從2005開始發(fā)展，一直發(fā)展緩慢，相比模擬攝像機，IPC具備數字化、高清化等特點，應該說這是攝像機發(fā)展的趨勢，也符合整個安防行業(yè)數字化，高清化，集中模塊化的大趨勢，但一直到2010年，很多安防公司還在不斷致力于研發(fā)SDI攝像機，因為IPC雖然可以解決高清化問題，無法解決傳輸距離和帶寬問題。在光纖大規(guī)模應用之前，所有的安防企業(yè)一直被如何解決遠距離傳輸和大容量傳輸這兩個問題弄的焦頭爛額。光端機作為一個延長數據傳輸的光纖通信設備，通過信號調制、光電轉化等技術，利用光傳輸特性來達到遠程傳輸的目的，有效解決了以上問題，因而備受歡迎。

高清監(jiān)控的發(fā)展，安防行業(yè)對光端機市場的需求一片光明。對于光端機廠家來說，順應市場需求，及時調整發(fā)展的戰(zhàn)略，是勢在必行的。要想在安防市場立于不敗之地，光端機廠家必須要克服一些技術難關。
　　
單纖多路高清視頻多業(yè)務光端機必須逾越的技術難點
　　
1）時鐘系統(tǒng)復雜困難。例如，輸入的高清視頻碼流鎖定，時鐘恢復。高清制式多樣，使用者也并不知曉實際視頻的制式，所以，必須自適應視頻輸入，這樣，對參考時鐘的系統(tǒng)，鎖定狀態(tài)機變的很復雜。當然，還有其他時鐘的同步、鎖定、去抖等處理。
　　
2）在現有器件、成本等條件下，傳輸多路高清視頻是很困難的，1路HDSDI帶寬已達1.485G，這就是市場只有單路高清視頻光端機的主要原因。要將1.485G碼流中的視頻拆解、嵌入、組裝，不影響視頻質量，必須對高清視頻標準體系有非常深刻的認識。
　　
3）一般高清視頻傳輸采用YCBCR422格式，要求20BIT的傳輸，所以必須至少10BITSERDERS通道，以并保證光纖傳輸過程中不缺位不丟位（也就是在傳輸過程中不摻水分，比如8bit），從而保證高清視頻的編碼精度、原汁原味。為保證光纖傳輸過程中視頻編碼不缺位不丟位，必須對光纖傳輸技術有比較深刻的認識（例如，加擾解擾、ALIGN字節(jié)對齊等、既要效率高又要不誤碼）。
　　
4）還由于每路高清視頻是異步的，時鐘頻率，相位并不一致，無法將多路高清視頻碼流直接復用起來，必須實現多路異步高清視頻的幀同步。由于速率高，儲存量大，無法采用類似FIFO、RAM的時域調整方式，又由于高清視頻碼流的全實時、碼流中含有各種時鐘、同步等信息，每個字節(jié)既不能加也不能扣減，所以也不能采用碼速調整方案。這也是市場急需而沒有多路高清視頻光端機的主要原因。
　　
5）為了降低傳輸容量又保證高清視頻的原汁原味，只傳輸視頻有效數據。由于傳輸過程中，各種嵌入的同步信號，時鐘信號，輔助數據：如TRS，DE，HS，VS，XYZ，VIP等都已消失。在接收端必須重新生成各種同步信號，并組裝生成與輸入同樣制式的視頻碼流。而高清視頻格式有標準的、非標的、有兼容861的，有逐行、隔行的、頻率50、60HZ等等，格式生成狀態(tài)機將變得十分復雜、工作量大。
　　
6）由于業(yè)務煩雜，需要處理各種不同接口的幀結構、數率、時鐘。可以按照業(yè)務要求直接輸出各種高清視頻制，（如SDI、HDSDI、HDMI以及音頻嵌入、解嵌等）避免了外加各種價格不菲的轉換器。此外，還可提供網絡、數據、電話、音頻等接口。
　　
而對于光端機用戶來說，懂得一些入場維護與基本問題解決辦法也十分有必要。

光端機日常使用及保養(yǎng)細節(jié)
　　
1、光端機供電及安裝環(huán)境
　　
一般發(fā)射機由于安裝位置跟隨前端視頻采集設備，所以安裝位置都比較分散，需要配獨立的機殼給其供電。在安防監(jiān)控供電方面通常有兩種方式：中心集中供電和本地供電，由于采用光端機傳輸的現場，前后端距離都較遠，所以較少使用集中供電方式。接收機一般都位于監(jiān)控中心的機房內，不像發(fā)射機那么分散，在供電方式上如果跟前端的發(fā)射機一樣采用機殼電源供電的話，會占用機房大量空間，顯得雜亂無章，無法統(tǒng)一管理。因此中心接收機供電可以采用插卡式機箱供電，不要把插槽全插滿，可以每隔幾個插槽空開一個，有利于光端機散熱。需要注意的是光端機的激光器組件和光電轉換模塊最忌瞬時脈沖電流的沖擊，因此不宜頻繁開關機。前端發(fā)射機多安裝在前端配電箱中，要注意做好配電箱的防塵防水，在配電箱塞和較滿時為了利于光端機散熱就要考慮帶風扇的配電箱。監(jiān)控中心的機房要保持環(huán)境整潔，經常注意清理，不要有結塵，最好是在機房裝修好后再將設備裝入機房，如遇機房裝修改造，要及時清理干凈。機房內一般會有很多設備集中安裝在機柜中，設備發(fā)熱量很大，在通風散熱條件又差時，最好安裝空調系統(tǒng)以保證光端機正常工作。安裝光端機時要做好現場的防護措施，防潮、防水、防塵，同時注意現場的實際操作，必須配備合適的光纖使用，不能使用殘缺故障的光纖，如果不匹配，則會嚴重影響光端機傳輸質量，涉及光纜熔接時，也要注意測量光纜的光衰減或損耗在有效值范圍內。

2、光端機防雷
　　

光端機特別是作為前端設備的發(fā)射機通常安裝于室外的設備箱中，現場環(huán)境相當惡劣，防雷就顯得異常重要，防雷措施的優(yōu)劣直接決定了光端機發(fā)生故障的幾率。雷電的破壞方式主要分為直擊雷、感應雷和地電位反擊三種形式，對光端機而言影響最嚴重的主要是地電位反擊。
　　
所謂地電位反擊是當避雷針等接閃器將直擊雷強大的雷電流經過引下線和接地體泄入大地時，在引下線，接地體以及與其相連的金屬物體上會產生相當高的瞬間電壓，這個高電壓會對離他們很近但是又沒有直接接觸的金屬物體、線纜等電子設備之間產生巨大的電位差，這個電位差引起的電擊就是地電位反擊。地電位反擊是通過以下形式對光端機造成損壞的：當雷電流泄入大地時，接地網的地電位會在數微秒之內被抬高到數萬或數十萬伏。高度破壞性的雷電流將從各種設備的接地部分流向這些設備，或者通過擊穿大地絕緣而流向其它附近設備，最終造成設備的破壞或損害，損壞的部分主要有：機殼電源的PCB板上電子元器件、視頻接口處芯片及其相關電子元器件、音頻及數據端口處芯片。
　　
雖然雷電的破壞形式多種多樣，但還是可以通過采取科學的防護措施來降低光端機故障發(fā)生幾率。首先，保證接地裝置效果良好是防雷措施的前提，因為所有感應電流最后都是要泄入大地的。一般而言，接地電阻越小泄流效果越好，通常將接地電阻控制在4歐姆以內為佳，可使用接地鉗表對接地電阻進行測量。對于某些土壤電阻率高的地方，可以考慮在土壤中加入降阻劑，從而降低接地電阻。其次，前端設備要加裝浪涌保護器，正常電壓時，保護器呈高阻狀態(tài)，只有很小的泄漏電流，功率損耗很小，當線路中出現過壓時，保護器呈低阻狀態(tài)，過電壓以放電電流的形式通過保護器流入大地，過電壓被抑制下來，電壓過后，線路電壓恢復正常時，保護器又呈高阻絕緣狀態(tài)，因此保護器必須有良好的接地裝置與之配合。前端攝像機的視頻信號輸出口和發(fā)射機的視頻輸入口處接浪涌保護器，若發(fā)射機連有其他一些數據線時，需要在控制信號線的起始端和結束端加裝數據防雷器，并在攝像機和光端機的電源輸入端也加上電源防雷器等防雷設備。裝防雷器時務必使防雷器緊貼接入口，若防雷器距離視頻口、數據口太遠是發(fā)揮不了防雷效果的。
　　
加好防雷設備后，剩下的便是接地網的設計問題。接地樁一定要打到位，保證光端機良好接地，一個好的低阻抗接地網設計能夠保證系統(tǒng)中的防雷設備發(fā)揮良好效果且能有效均衡整個傳輸系統(tǒng)內各部位電壓，防止地電位差對線路中設備的干擾，同時也可有效避免地電位反擊對設備的損壞。

3、光端機的調試
　　
做好以上幾點后，就要開始正常的調試了，主要是對光纖和數據通道的調試。由于光端機數據的可選類型較多，根據現場的實際需求不同，現場使用的光端機數據類型也不盡相同，在調試時一定要參照相應的說明書，按照說明書上的數據撥碼和接口定義來進行數據接線。
　　
由于光端機現場安裝的環(huán)境復雜，有些用戶在調試不通的情況下通常首先懷疑產品有故障，其實光端機產品技術已非常成熟，產品出廠前都經過反復測試與拷機，所以產品本身問題可能性較小，因此，在現場有問題時首先需要考慮的是安裝問題，可以從以下幾個方面去排查：
　　
3.1.光纖本身沒有經過測試，光路不通或不穩(wěn)定或光衰減過大等;
3.2.前端設備故障，如攝像機沒有視頻或沒通電等;
3.3·后端設備故障，如監(jiān)視器無視頻，鍵盤控制協議不對，本身不能控制等;
3.4連接線路故障，如視頻頭沒的焊接好不通，控制線接錯，或連接線交叉接錯、接反等。
　　
以上現象尤其是線路故障發(fā)生的概率最大，在遇到問題時需要仔細檢查。排除故障時，可以采用排除法，一個設備一個設備排除，最后準確判斷問題關鍵所在。在判斷光端機是否有問題時建議用戶將發(fā)射機與接收機放在一起近距離測試，如若還不通，則為光端機本身故障，就需要跟廠家聯系調換了。為了減少問題，用戶盡可能在安裝前，近距離測試光端機，這樣便能快速通過安裝與調試，節(jié)省工期。

4、光端機日常保養(yǎng)
　　
通常狀況光端機的工作環(huán)境相當惡劣，使用時要注意保持光纖頭的清潔。光端機對灰塵非常敏感，而由于光端機運輸過程中或是客戶使用一段時間后，都有可能在光纖口處出現灰塵或雜物造成堵塞，從而影響視頻及數據的正常傳輸，此時可使用工業(yè)無水酒精和無塵紙對光纖頭進行清洗，避免粘附灰塵。
　　
光端機內部的光纖跳線與外部光纖是通過適配器連接的，通常適配器為陶瓷管芯，在插拔光纖頭時要特別注意，切勿用力不當以防將陶瓷套管擠裂或是壓碎，造成光端機無法正常傳輸信號。