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视频监控传输技术方案的选择
2006年7月24日 14:23  来源:博康光纤通信技术(深圳)有限公司  作者:彭巍

    自从上世纪八十年代末期以来,视频监控技术得到越来越广泛的应用,随着系统应用的不断推广,相应的有关技术也处于不断的淘汰更新的过程之中。在视频监控系统的初期,人们利用同轴电缆进行视频信号的传输,在监控中心采用画面分割器、小型矩阵等设备来搭建系统,由于同轴电缆传输模拟视频信号受距离的限制,即使在利用放大器进行中继的情况下,采用这种方式构建的系统一般为覆盖方圆几百米的小型监控系统。

    上世纪九十年代为视频监控技术高速发展的时期,随着光纤通信技术的发展及在视频传输领域的应用,采用光端机将视频信号转化为光信号,利用光纤进行传输的方式使得视频监控系统的覆盖范围得到了很大的延伸,由于光纤传输的众多优势以及系统建设成本的持续下降,采用光纤传输的方案成为建设大型视频监控系统的主流传输方案。在视频光端机不断发展的同时,互联网技术开始兴起并逐渐深入到人们的生活之中,由于互联网商用非常的成熟,覆盖范围广泛,利用网络进行视频图像高质量的传输成为众多网络硬件、软件厂商的努力方向。

    到目前为止,利用互联网进行可视及时通信已经成为现实,但是由于监控行业的专业性,由于监控用户对于画面质量、控制性能的高要求,使得这种方案在目前的技术条件下,在监控领域现出勃勃生机,却难以在中高端市场对上一种方案形成冲击。在监控系统中,监控图象的传输是整个系统的一个至关重要的环节,选择何种介质和设备传送图象和其它控制信号将直接关系到监控系统的质量和可靠性。在监控系统中用来传输图象信号的介质主要有同轴电缆、双绞线和光纤,传输设备以及传输网络的构建模式的非常众多。要组建一个高质量的监控网络,就必须根据系统的规模、覆盖范围等要求,结合各种传输系统的特点选择合适的方案构建传输网络。

    下面我们首先分析采用各种传输介质进行视频信号传输的特点:

    一、同轴电缆

    图象传输最初采用的是同轴电缆,由于同轴电缆具有价格较便宜、铺设较方便的优点,一般在小范围的监控系统中有着广泛的应用。利用同轴电缆传输视频信号由于信号衰减的原因,使得信号的传输距离有限,因此同轴电缆只适合于近距离传输图象信号,当传输距离达到200米左右时,图象质量将会明显下降,特别是色彩变得暗淡,有失真感。在工程实际中,为了延长传输距离,要使用同轴放大器。同轴放大器对视频信号具有一定的放大作用,并且还能通过均衡调整对不同频率成分分别进行不同大小的补偿,以使接收端输出的视频信号失真尽量小。但是,同轴放大器并不能无限制级联,一般在一个点到点系统中同轴放大器最多只能级联2到3个,否则无法保证视频传输质量,并且调整起来也很困难。因此,在监控系统中使用同轴电缆时,为了保证有较好的图象质量,一般将传输距离范围限制在四、五百米左右。另外,同轴电缆在监控系统中传输图象信号还存在着一些缺点:

1)、同轴电缆本身受气候变化影响大,气候不好图象质量受到一定影响;
2)、同轴电缆较粗,在密集监控应用时线不太方便;
3)、同轴电缆一般只能传视频信号,如果系统中需要同时传输控制数据、音频等信号时,则需要另外布线或增加设备;
4)、同轴电缆抗干扰能力有限,无法应用于强干扰环境;
5)、同轴放大器还存在着调整困难的缺点。

    二、双绞线和双绞线视频传输设备

    由于传统的同轴电缆监控系统存在着一些缺点,特别是传输距离受到限制,所以寻求一种经济、传输质量高、传输距离远的解决方案十分必要。早期,在传输距离超过五、六百米的监控系统中一般使用多模光纤和多模光端机,这虽然解决了远距离传输的问题,但是系统造价增加了很多,并且光纤的施工复杂,需要专业人员和专用设备。所以,对这种距离不是太远的监控系统而言,使用光纤和光端机还是显得不够经济。在这样的背景下,出现了一种双绞线视频传输设备,通过使用此种设备,可以将双绞线应用于监控图象传输,它较好地解决了上面的难题。其实,双绞线的使用由来已久,电话传输使用的就是双绞线,在很多工业控制系统中和干扰较大的场所以及远距离传输中都使用了双绞线,我们今天广泛使用的局域网也主要采用双绞线。双绞线之所以使用如此广泛,是因为它具有抗干扰能力强、传输距离远、布线容易、价格低廉等许多优点。由于双绞线对信号也存在着较大的衰减,所以传输距离远时,信号的频率不能太高,比如传输高速信号的以太网用双绞线只能限制在100m以内。对于视频信号而言,带宽达到6MHz,如果直接在双绞线内传输,也会衰减很大。因此,视频信号在双绞线上要实现远距离传输,除需要将非平衡传输信号转换为适合双绞线传输的平衡传输信号以外,还须进行放大和补偿,双绞线视频传输设备就是完成这些功能。加上一对双绞线视频收发设备后,可以将图象传输到1至2km,如果采用中继方式,还可以增加传输距离。双绞线和双绞线视频传输设备价格都很便宜,在距离增加时其造价与同轴电缆相比低了许多。所以,在中距离的监控系统中用双绞线进行传输具有一定的优势。

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