傳輸是監(jiān)控系統(tǒng)中一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，選擇何種介質(zhì)和設(shè)備傳送圖像和其它控制信號(hào)將直接關(guān)系到監(jiān)控圖像的質(zhì)量和可靠性。
從傳輸介質(zhì)來講，傳輸分為有線傳輸和無線傳輸兩種方式，其中有線傳輸又包含同軸電纜、雙絞線等銅纜傳輸方式和光纖傳輸方式；無線傳輸則是指微波、射頻等利用空氣作為傳輸介質(zhì)的傳輸方式。由于無線傳輸受環(huán)境和氣候影響太大，工作不穩(wěn)定，而且設(shè)備安裝調(diào)整困難，在實(shí)際監(jiān)控工程中使用得很少，本文不做過多介紹。\r\n目前，在監(jiān)控系統(tǒng)中用來傳輸圖像信號(hào)的介質(zhì)主要有同軸電纜、雙絞線和光纖，下文將對(duì)這三種主要傳輸方式的特點(diǎn)和使用環(huán)境進(jìn)行討論。
同軸電纜傳輸使用較早 適合小范圍監(jiān)控系統(tǒng)
同軸電纜是較早使用，也是使用時(shí)間最長(zhǎng)的傳輸方式，它具有價(jià)格較便宜、鋪設(shè)較方便的優(yōu)點(diǎn)。所以，一般在小范圍的監(jiān)控系統(tǒng)中，由于傳輸距離很近，使用同軸電纜直接傳送監(jiān)控圖像對(duì)圖像質(zhì)量的損傷不大，能滿足實(shí)際要求。
但是，同軸電纜對(duì)所傳輸?shù)男盘?hào)會(huì)產(chǎn)生衰減，衰減量與傳輸距離和信號(hào)本身的頻率有關(guān)。信號(hào)頻率越高，傳輸距離越遠(yuǎn)，衰減越大。視頻信號(hào)在同軸電纜內(nèi)傳輸時(shí)不僅信號(hào)整體幅度受到衰減，而且各頻率分量衰減量相差很大，特別是（高頻）彩色部分衰減最大。所以，同軸電纜只適合于近距離傳輸圖像信號(hào)，以SYV-75-5同軸電纜為例，當(dāng)傳輸距離達(dá)到超過300米左右時(shí)，圖像質(zhì)量將會(huì)明顯下降，特別是色彩變得暗淡，有失真感。
在實(shí)際工程中，為了延長(zhǎng)傳輸距離，除了使用芯徑更粗的電纜外，還可以采用其它方式：一種是使用基帶視頻同軸放大器來增強(qiáng)信號(hào)，但是，同軸放大器一般只能級(jí)聯(lián)1到2個(gè)，否則無法保證視頻傳輸質(zhì)量，并且調(diào)整起來也很困難；另一種是使用射頻傳輸方式，在發(fā)射端將基帶視頻信號(hào)分別調(diào)制在不同的頻段上，經(jīng)混合后在同軸電纜上傳輸，接收端再逐一解調(diào)，還原成基帶視頻，這種方式雖然可以在一根電纜上傳輸多路視頻，傳輸距離也可以遠(yuǎn)于基帶視頻傳輸，但是這種方式設(shè)備復(fù)雜、信噪比低、圖像質(zhì)量相對(duì)較差。
另外，同軸電纜在監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸圖像信號(hào)還存在著一些缺點(diǎn)：
·本身受氣候變化影響大，圖像質(zhì)量受到一定影響；
·電纜較粗，在密集監(jiān)控應(yīng)用時(shí)布線不太方便；
·一般只能傳輸視頻信號(hào)（同軸視控設(shè)備除外，如部分松下設(shè)備），如果系統(tǒng)中需要同時(shí)傳輸控制數(shù)據(jù)、音頻等信號(hào)時(shí)，則需要另外布線；
·抗干擾能力有限，無法應(yīng)用于強(qiáng)干擾環(huán)境；
·同軸放大器還存在著調(diào)整困難的缺點(diǎn)。
雙絞線傳輸應(yīng)用最廣 適合中短距離傳輸
由于傳統(tǒng)的同軸電纜監(jiān)控系統(tǒng)存在著一些缺點(diǎn)，特別是傳輸距離受到限制、抗干擾能力差，所以尋求一種經(jīng)濟(jì)、傳輸質(zhì)量高、傳輸距離遠(yuǎn)的解決方案十分必要。雙絞線作為一種使用最為廣泛的傳輸線纜如今已被用來擔(dān)此重任。
從電話到工業(yè)控制系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸，再到局域網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)等等，都是使用雙絞線對(duì)。雙絞線之所以使用如此廣泛，是因?yàn)樗哂锌垢蓴_能力強(qiáng)、傳輸距離相對(duì)較遠(yuǎn)、布線容易、價(jià)格低廉等許多優(yōu)點(diǎn)。
將雙絞線應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)中，還可以實(shí)現(xiàn)多種信號(hào)的共纜傳輸。比如，一根五類非屏蔽電纜可以傳輸四路視頻信號(hào)，也可以分別傳輸一路視頻信號(hào)，一路音頻信號(hào)，一路控制信號(hào)，以及一路其它信號(hào)。
更令人驚奇的是，雙絞線傳輸圖像信號(hào)的質(zhì)量很高，幾乎可以和模擬光端機(jī)的傳輸質(zhì)量媲美，而且傳輸距離遠(yuǎn)，無中繼傳輸可達(dá)1.5至2公里，有效地解決了中、短距離高質(zhì)量圖像傳輸?shù)碾y題。另外，幾乎所有的智能大廈和智能小區(qū)中都鋪設(shè)有大量的雙絞線對(duì)，利用一些空余線纜就可以構(gòu)建圖像監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，既省卻了重新布線的麻煩，又節(jié)約了工程成本。
所以，監(jiān)控系統(tǒng)中用雙絞線進(jìn)行傳輸具有明顯的優(yōu)勢(shì)：
傳輸距離較遠(yuǎn)、傳輸質(zhì)量高
由于在雙絞線視頻傳輸設(shè)備中采用了先進(jìn)的處理技術(shù)，極好地補(bǔ)償了雙絞線對(duì)視頻信號(hào)幅度的衰減以及不同頻率間的衰減差，保持了原始圖像的亮度、色彩以及實(shí)時(shí)性，圖像信號(hào)基本無失真。如果采用中繼方式，傳輸距離會(huì)更遠(yuǎn)。
布線方便、線纜利用率高
一對(duì)普通電話線就可以用來傳送視頻信號(hào)。另外，樓宇大廈內(nèi)廣泛鋪設(shè)的5類非屏蔽雙絞線中任取一對(duì)就可以傳送一路視頻信號(hào)，無須另外布線；即使是重新布線，5類線纜也比同軸電纜容易。
此外，一根5類線纜內(nèi)有4對(duì)雙絞線，如果使用一對(duì)線傳送視頻信號(hào)，另外的幾對(duì)線還可以用來傳輸音頻信號(hào)、控制信號(hào)、供電電源或其它信號(hào)，提高了線纜利用率，同時(shí)避免了各種信號(hào)單獨(dú)布線帶來的麻煩，減少了工程造價(jià)。
抗干擾能力強(qiáng)
雙絞線能有效抑制共模干擾，即使在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、電梯間等強(qiáng)干擾環(huán)境下，雙絞線也能傳送極好的圖像信號(hào)。而且，使用一根纜內(nèi)的幾對(duì)雙絞線分別傳送不同的信號(hào)，相互之間不會(huì)發(fā)生干擾。
可靠性高、使用方便
雙絞線傳輸設(shè)備價(jià)格相對(duì)較便宜，使用起來也很簡(jiǎn)單，無需專業(yè)知識(shí)，也無太多的操作，一次安裝，長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。
價(jià)格便宜，取材方便
由于使用的是目前廣泛使用的普通5類非屏蔽電纜或普通電話線，購(gòu)買容易，而且價(jià)格也比同軸電纜便宜很多，給工程應(yīng)用帶來極大的方便。不過，在室外使用雙絞線纜時(shí)要做好防水處理。另外，使用雙絞線對(duì)攝象機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程供電時(shí)，要綜合考慮攝象機(jī)的工作電流、電壓以及雙絞線的電阻，通過計(jì)算來確定最遠(yuǎn)供電距離。一般而言，使用一對(duì)雙絞線遠(yuǎn)供24V交流電壓時(shí) ，傳輸距離不要超過200m。
光纖傳輸有效解決距離與干擾問題
光纖和光端機(jī)應(yīng)用在監(jiān)控領(lǐng)域里主要是為了解決兩個(gè)問題：一是傳輸距離，一是環(huán)境干擾。同軸電纜和雙絞線只能解決短距離、小范圍內(nèi)的監(jiān)控圖像傳輸問題，如果需要傳輸數(shù)公里甚至上百公里距離的圖像信號(hào)則需要采用光纖傳輸方式。
另外，對(duì)一些超強(qiáng)干擾場(chǎng)所，為了不受環(huán)境干擾影響，也要采用光纖傳輸方式。因?yàn)楣饫w具有傳輸帶寬寬、容量大、不受電磁干擾、受外界環(huán)境影響小等諸多優(yōu)點(diǎn)，一根光纖就可以傳送監(jiān)控系統(tǒng)中需要的所有信號(hào)，傳輸距離可以達(dá)到上百公里。
光端機(jī)可以提供一路和多路圖像接口，還可以提供雙向音頻接口、一路和多路各種類型的雙向數(shù)據(jù)接口（包括RS232、RS485、以太網(wǎng)等），將它們集成到一根光纖上傳輸。光端機(jī)為監(jiān)控系統(tǒng)提供了靈活的傳輸和組網(wǎng)方式，信號(hào)質(zhì)量好、穩(wěn)定性高。
近些年來，由于光纖通信技術(shù)的飛速發(fā)展，光纖和光器件的價(jià)格下降很快，使得光纖監(jiān)控系統(tǒng)的造價(jià)大幅降低，所以光纖和光端機(jī)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越普及。
光纖分為多模光纖和單模光纖兩種，多模光纖由于色散和衰耗較大，其最大傳輸距離一般不能超過5公里，所以除了先前已經(jīng)鋪好了多模光纖的地方外，在新建的工程中一般不再使用多模光纖，而主要使用單模光纖。
光纖中傳輸監(jiān)控信號(hào)要使用光端機(jī)，它的作用主要就是實(shí)現(xiàn)電－光和光－電轉(zhuǎn)換。光端機(jī)又分為模擬光端機(jī)和數(shù)字光端機(jī)。
模擬光端機(jī)
PFM、AM將平分秋色
模擬光端機(jī)中主要使用AM和PFM兩種調(diào)制技術(shù)，AM光端機(jī)的傳輸距離在30公里以內(nèi)，PFM光端機(jī)的傳輸距離可以達(dá)到60公里以上，甚至上百公里。從工程應(yīng)用來看，以前大都使用PFM光端機(jī)，目前AM光端機(jī)的應(yīng)用開始增多，今后在模擬光端機(jī)市場(chǎng)上，這兩種光端機(jī)將會(huì)平分秋色。由于模擬調(diào)制技術(shù)的限制，模擬光端機(jī)存在一些缺點(diǎn)：
·生產(chǎn)調(diào)試較困難；
·互換性和一致性差，給工程應(yīng)用帶來極大的不便；
·單根光纖實(shí)現(xiàn)多路圖像傳輸較困難，性能和可靠性都會(huì)下降，目前這種模擬光端機(jī)一般只能做到單根光纖上傳輸4路圖像；
·由于采用的是模擬調(diào)制解調(diào)技術(shù)，其穩(wěn)定性不夠高，隨著使用時(shí)間的增加或環(huán)境特性的變化，光端機(jī)的性能也會(huì)發(fā)生變化，給工程維護(hù)帶來一些不便。
數(shù)字光端機(jī)
以非壓縮式產(chǎn)品較具優(yōu)勢(shì)
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優(yōu)勢(shì)，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(jī)的數(shù)字化也是一種必然趨勢(shì)。
目前，數(shù)字光端機(jī)主要有兩種技術(shù)方式：一種是壓縮數(shù)字光端機(jī)，另一種是非壓縮數(shù)字光端機(jī)。
一、壓縮數(shù)字光端機(jī)
壓縮數(shù)字光端機(jī)采用了壓縮技術(shù)，它能將活動(dòng)圖像壓縮成N×2Mbps的數(shù)據(jù)流通過標(biāo)準(zhǔn)電信通信接口傳輸或者直接通過光纖傳輸，也可以通過IP包的方式在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳輸。由于采用了壓縮技術(shù)，它能降低圖像信號(hào)傳輸帶寬要求，可以利用公網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)接口傳輸監(jiān)控圖像，為工程應(yīng)用帶來了方便。
不過，壓縮數(shù)字光端機(jī)也有其缺點(diǎn)——不能保證傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，傳輸?shù)膱D像存在著延遲現(xiàn)象。因此，這種設(shè)備只適合于用在對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)所，在工程使用上受到一些限制。另外，經(jīng)過壓縮后的圖像會(huì)產(chǎn)生一定的失真，信噪比也不高，并且這種光端機(jī)的單路價(jià)格也偏高。
二、非壓縮數(shù)字光端機(jī)
非壓縮數(shù)字光端機(jī)是將模擬視頻信號(hào)進(jìn)行A/D變換后和語音、音頻、數(shù)據(jù)等信號(hào)進(jìn)行復(fù)接，再通過光纖傳輸。它用高的數(shù)據(jù)速率來保證視頻信號(hào)的傳輸質(zhì)量和實(shí)時(shí)性，由于光纖的帶寬非常大，所以這種高數(shù)據(jù)速率并沒有對(duì)傳輸通道提出過高要求。
非壓縮數(shù)字光端機(jī)能提供很好的圖像傳輸質(zhì)量，達(dá)到了廣播級(jí)的傳輸質(zhì)量，并且圖像傳輸是全實(shí)時(shí)的。由于采用數(shù)字化技術(shù)，在設(shè)備中可以利用已經(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)備的可靠性和性價(jià)比。
現(xiàn)在，這種非壓縮數(shù)字光端機(jī)已經(jīng)能在單纖單波長(zhǎng)上實(shí)現(xiàn)20路視頻以及以太網(wǎng)、音頻、數(shù)據(jù)等的綜合傳輸。其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：
·采用了數(shù)字化技術(shù)，極大提高了圖像傳輸質(zhì)量；
·數(shù)字化技術(shù)和大規(guī)模集成電路的使用，保證了設(shè)備工作的穩(wěn)定性和可靠性；
·不會(huì)產(chǎn)生傳輸延遲，保證了監(jiān)控圖像的實(shí)時(shí)性；
·可以方便地將多路圖像和音頻、數(shù)據(jù)等多種信號(hào)集成在一起通過一根光纖傳輸。采用波分復(fù)用技術(shù)后在單纖上傳輸幾十路、甚至上百路圖像。
結(jié)語
以上針對(duì)目前監(jiān)控圖像傳輸?shù)膸追N主要方式及其優(yōu)缺點(diǎn)作了大致介紹，在后續(xù)的其它文章中將分別就光纖傳輸技術(shù)、雙絞線傳輸技術(shù)等以及它們?cè)诠こ躺系膽?yīng)用進(jìn)行詳細(xì)介紹，希望提供安防工程商們更多的參考。
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