光端机现状及发展趋势探讨

文/徐江波 殷岚

随着高清监控快速发展，近几年来中，摄像机的发展远远超过了市场的预期，一方面，高清技术越来越成熟，参与的厂商越来越多，另一方面，高清高速球相较于固定类iPC有PtZ功能，这些功能会大幅减少摄像机的部署数量，从而减少成本消耗，同时让操作更便利，所以未来球机的需求会持续快速增长。另外，传统模拟球价格远高于同类固定摄像机，定位较高。随着高清高速球成本的下降，未来高清高速球在取代模拟球机的同时，也会部分取代固定类摄像机，如枪机、半球等。

自上世纪八十年代，视频监控在国内出现了萌芽。春去秋来，花开花谢。随着经济水平不断发展，人民的生活水平逐渐提高，社会对于安全的追求也日益加强，监控应用也不再仅限于国家级或重点的特殊场所，而呈现遍地开花之势，所谓“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”。

对于监控系统，除了采集、上墙、存储之外，还有一个很重要的环节便是传输，如果将监控系统比作人体系统，负责采集的是人眼，上墙和存储的是人脑，传输便是连接人眼和人脑的中枢神经系统。

早期小规模、独立型的监控系统，由于距离短，可以直接采用同轴电缆进行传输，但随着监控规模的扩大，联网应用需求的加强，一方面，同轴电缆由于信号衰减这一固有的特性，无法满足远距离传输的要求，特别是在平安城市建设中，要求传输距离达到几十甚至上百公里。同时，另一方面，由于同轴电缆基于弱电的传输机制，信号极其容易受到电磁场（如220V强电）的干扰，影响最终图像的存储和上墙质量，也就在这样的背景及时代发展潮流中，用于视频监控的光端机应运而生。

光端机的发展及现状

回顾光端机的发展历程，笔者认为其有以下几个特点：

从小规模应用到大范围铺开

一开始，光端机采用从国外进口的模式，技术先进，价格昂贵，属于业内的“奢侈品”，只有在“非用不可”场合或项目中，才不得不用。但随着行业的蓬勃发展，市场需求不断呈现，许多厂商涉足该领域，也吸引了越来越多的人才对光传输技术进行研究，在攻克了难关后，高技术门槛不复存在，光端机厂商便如雨后春笋般层出不穷，光端机产品便也如普通的电子产品一样，进入了“性能越来越优，价格越来越低，应用越来广泛”的通道之中，近些年来，采用光纤传输的造价成本已基本与同轴电缆相当，以至于在一些小规模的项目中，一百多米的传输距离，也采用了光端机产品。

从小路数到大路数

在百度中搜索“什么是光端机”，许多同行的回复是这样的：光端机是一个将电信号转换成光信号后，通过光纤传输到中心，再将光信号还原为电信号的一种设备。在这里提到的“将电信号转换成光信号，再将光信号还原为电信号”是一个叫做光电转换模块的器件，光电转换模块在光端机硬件架构中的重要程度可见一斑。但早期的光电转换模块由于速率低下，对于光端机而言，也就意味着路数少，在很长的一段时间内，市场上的光端机都是单路的。后来，随着芯片的更新换代与发展，出现了2.5G、4.25G等高速率的光电转换模块，多路数的光端机亦随之而来，以业内领先的海康威视公司光端机产品为例子，目前可提供单台设备最大十六路的视音频光端机。多路数光端机的出现，提高了光纤的利用率，降低了工程的造价。

也许读者会问，目前市场上也有10G、40G等更高速率的光电模块，按照资源计算，应该可以开发更多路数的视音频光端机，为何市场上鲜有超过16路的视音频光端机？一方面， 10G与40G的光电转换模块价格处于高位，应用于光端机产品后，整体的性价比不高，另一方面，结合项目上实际的情况，前端一台光端机需要接入16台摄像机的点位已属相当密集，这样的项目少之又少。再者，路数的增加，带来的是产品形体的增大，在监控中心虽关系不大，但对于前端室外接入点来说，安放问题也随之而来。

从多模到单模

相对于单模光端机，多模光端机有着价格上面的优势，在早期应用较多，但由于传输波长及色散等方面的因素，多模光端机的传输距离有限，一般最远只能到达2公里左右，因此多模光端机不能满足所有项目的需求，特别是在单模光端机的价格下来之后，多模光端机的应用会越来越少。

从模拟到网络

传统的视频监控行业使用的是模拟监控系统。经过多年的应用和发展，模拟监控系统的技术已经非常成熟，基于标清模拟视频信号的传统视频光端机，也已经发展得非常成熟，种类、功能齐全。但是由于模拟视频监控在清晰度等方面的局限性，已不能满足人们与日俱增的需求，加上视频监控网络化的冲击，模拟视频监控正在慢慢走向没落。传统的模拟视频光端机，作为模拟视频监控的一个产物，也终将淡出舞台。

随着数字和iP技术各种优势的日渐显现，视频监控的网络化时代已经到来。近年来，网络高清摄像机的技术难度逐步降低，整机价格下降，使得基于网络方案的监控方案迅速普及。顺应网络化、高清化的安防监控需求，安防工程规模和数据量越来越大，采用基于以太网的数据传输、交换、管理方式成熟、可靠，电信网络发达、设备齐全、维护方便。在这种发展趋势下，网络光端机即光纤收发器得到了非常广泛的应用，按传输结构分有点对点式、级联式、环网式光纤收发器。另外还有光交换机来满足更大规模的需求。

从点对点到多种形式

目前，光端机的发展由点对点单一式的光端机到节点、汇聚、波分复用等多种形式的光端机遍地开花。

光端机的传输速率主要受限于光电转换模块，至于光纤，其理论带宽相当高，可以说还远未达到它的上限，点对点光端机虽能满足项目的使用需求，但对于某些应用场合，如高速公路，需要将每一个收费点的视频信号统一传输到监控中心，是否有可以节约光纤资源的产品方案呢？节点式光端机就是在这样的需求引导下开发而来，如图1所示的节点式光端机应用拓扑图，可以看到，它在光纤资源的利用上相比于点对点光端机有了很大的提高。

图1：节点式光端机的应用拓扑图

汇聚式、波分复用式光端机同样如此，结合不同的应用场景进行对应研发，提高了资源的重复利用率。

从单机到机架式

随着时代的发展，以及用户对安全防范要求的日益提高，安防监控项目的规模也越来越大，前端上百个监控点位的项目比比皆是，平安城市、智能交通等安防项目更是把监控技术运用的淋漓尽致。大量的视频信号从各个光端机发送机传输到中心的光端机接收机，此时另一个问题悄然而生，大量的接收机汇集在中心，即使是多路数光端机，数量还是非常大，安装、供电、走线都显得杂乱麻烦，不利于维护。机架式光端机的出现，让这个问题得到了很好的解决。

因为前端摄像机位置比较分散，发送端还是使用单机，只在接收端采用机架式光端机，所以我们讲的机架式光端机指的都是接收机。机架式光端机可集中供电管理、结构紧凑、可靠性高，每个单元独立工作，其中一个坏了不影响其他的卡工作，维修替换方便，得到了广大用户的青睐。

光端机的发展之路

“大江东去浪淘尽，千古风流人物”，每每读到苏东坡的这首赤壁怀古，给人一种波澜壮阔，荡气回肠之美，其实对于光端机厂家而言，回顾过去的十几年，虽赶上了最好的发展时代，但尽管如此，残酷的市场竞争下，何尝不是一个优胜劣汰的过程？群雄逐鹿，到底谁能最终问鼎中原，成为千古风流人物？

在引言中，笔者提到，监控用的视音频光端机从出现到发展壮大，其背后的推力一直是安防行业蓬勃发展的潮流，可以毫不夸张地说，如果没有监控行业的推动，光端机这一传输产品也达不到如今的规模。

因此，欲把脉光端机的未来发展，不妨还是从监控行业的发展方向着手分析，笔者认为有以下几个方面：

高清化

2010年是业内公认的高清元年，从720P到目前的实时500W，仅仅用了三年不到的时间。现在一些新上的项目，固然已采用高清，但更多的是之前建设的老项目，采用标清方案，需要逐步升级为高清，高清在今天及今后的几年中，将一直是监控建设的主旋律。

对于高清，可以分为三大类：网络高清、数字高清和模拟高清。

对于网络高清，目前已有千兆以太网交换机，但随着高清建设的进一步扩大，万兆以太网交换机呼之欲出。针对数字高清，目前不少厂家已经研发出sdi光端机，用于传输数字高清信号，但存在着路数少和传输方式单一（更多的是点对点）的问题，相信在不久的将来，sdi光端机的发展会重温模拟视频光端机的发展之路，只不过兑变的时间会更短，正如编码设备花了十年时间完成从CiF到d1的革命，而只花了三年不到的时间，便完成了从720P到500W的华丽转身。

智能化

冯小刚导演的《天下无贼》电影中，有这么一句台词：“二十一世纪，什么最贵？人才！”

捧腹之后，细细想来，确实如此，这些年，新闻媒体对于“用工荒”的报道屡见不鲜，而且感觉趋势越来越明显，不少专家都断言：人力将越来越昂贵。对于监控行业而言，如何才能帮助到用户减少在监控使用中人力资源的投入？答案应该是智能化。

作为光端机而言，应该如何发展智能化？

目前，具备对自身工作状态进行自动地监测和报警功能的光端机，已经不再属于新鲜的事物，但总体而言，目前具备网管功能的光端机在技术及功能上都过于简单，后续如何将更先进的技术融入光端机之中，并进行联动报警，降低用户在监控和系统维护上的人员投入和成本，将是摆在各个厂家面前的一个难题，是机遇也是挑战，谁能先取得突破，必将获得用户的认可，同时取得市场的丰厚回报。

集成化

很多用户存在一个困惑：在监控系统的建设中，往往要用到许多不同厂家的设备，当出现异常时候，对于问题的定位比较困难，且问题若属于不同厂家间产品兼容性方面问题的时候，最终的解决方案往往比较困难。

针对用户的这种困惑，最好的解决思路是提高产品功能的集成度，如海康威视公司研发的视频综合平台，就是一款集编码、解码、矩阵控制、大屏控制、智能行为分析等多种功能于一体的集大成的综合型设备。

对于光端机而言，这样的思路同样适合，如何增加光端机的功能集成度，将哪些功能在光端机上进行集成，同样考验着各个厂家的智慧，这需要对行业有深刻的理解和积累后，站在更高的角度上进行审视和思考。

结束语

根据近十年光端机发展来看，一些具有战略眼光的企业，虽为行业新秀，但通过借鉴其它厂家的成功经验、失败教训，能后来居上，在光端机的研发上，有清晰的发展思路，对市场有更深刻的理解。如海康威视公司十多年来在安防行业内的发展，基于对安防技术深厚积累及用户需求的深厚理解，近几年在该领域的发展可谓风生水起，相信在不久的将来，必将如其它产品一样，引领行业的发展。目前，整个行业已经呈现欣欣向荣之势。

往者不可谏，来着犹可追。笔者认为，任何企业光端机产品能否取得快速发展，关键还是看能否准确把握市场需求，引领行业发展。