在系統(tǒng)工程中，良好的視頻傳輸設(shè)計(jì)是監(jiān)控系統(tǒng)非常重要的一部分。如果建設(shè)一套好的系統(tǒng)，選用的都是高指標(biāo)、高畫質(zhì)的攝像機(jī)、鏡頭、監(jiān)視器、錄像機(jī)，但是沒有良好的傳輸系統(tǒng)，最終在監(jiān)視器上看到的圖像將無法令人滿意。根據(jù)“木桶法則”，最終的圖像質(zhì)量取決于整個(gè)系統(tǒng)中最差的一環(huán)，而這最差的一環(huán)往往就是傳輸系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的傳輸方式、高質(zhì)量的傳輸線纜、專用連接頭和設(shè)備、并按專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝，才能達(dá)到理想的傳輸效果。常見的幾個(gè)視頻傳輸方式見如下介紹。

　　同軸電纜傳輸

　　圖像傳輸最基本的方法是采用視頻基帶傳輸,即同軸電纜傳輸，由于同軸電纜具有價(jià)格較便宜、鋪設(shè)較方便的優(yōu)點(diǎn)，一般在小范圍的監(jiān)控系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。

　　利用同軸電纜傳輸視頻信號由于信號衰減的原因，使得信號的傳輸距離有限，因此同軸電纜只適合于近距離傳輸圖像信號，當(dāng)傳輸距離達(dá)到200米左右時(shí)，圖像質(zhì)量將會明顯下降，特別是色彩變得暗淡，有失真感。在工程實(shí)際中，為了延長傳輸距離，要使用同軸放大器。同軸放大器對視頻信號具有一定的放大作用，并且還能通過均衡調(diào)整對不同頻率成分，分別進(jìn)行不同大小的補(bǔ)償，以使接收端輸出的視頻信號失真盡量小。但是，同軸放大器并不能無限制級聯(lián)，一般在一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)系統(tǒng)中同軸放大器最多只能級聯(lián)2到3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。因此，在監(jiān)控系統(tǒng)中使用同軸電纜時(shí)，為了保證有較好的圖像質(zhì)量，一般將傳輸距離范圍限制在四、五百米左右。另外，同軸電纜在監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸圖像信號還存在著一些缺點(diǎn)：

　　.同軸電纜本身受氣候變化影響大，氣候不好圖像質(zhì)量受到一定影響;

　　.同軸電纜較粗，在密集監(jiān)控應(yīng)用時(shí)布線不太方便;

　　.同軸電纜一般只能傳視頻信號，如果系統(tǒng)中需要同時(shí)傳輸控制數(shù)據(jù)、音頻等信號時(shí)，則需要另外布線或增加設(shè)備;

　　.同軸電纜抗干擾能力有限，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)。雙絞線和雙絞線視頻傳輸設(shè)備利用雙絞線傳輸視頻信號是近幾年才興起的技術(shù)，所謂的雙絞線一般是指超五類網(wǎng)線，采用該技術(shù)與傳統(tǒng)的同軸電纜傳輸相比，其優(yōu)勢越來越明顯。

　　雙絞線傳輸優(yōu)點(diǎn)

　　1.布線方便，線纜利用率高。一根普通超五類網(wǎng)線，內(nèi)有4對雙絞線，可以同時(shí)傳輸4路視頻信號，或3路視頻信號、1路控制信號;而且網(wǎng)線比同軸電纜更好敷設(shè)。

　　2.價(jià)格便宜，普通超五類網(wǎng)線的價(jià)格相當(dāng)于75-3視頻線，室外防水超五類網(wǎng)線的價(jià)格相當(dāng)于75-5視頻線，但網(wǎng)線可以同時(shí)傳輸多路信號，其經(jīng)濟(jì)性用戶可以根據(jù)具體情況核算。

　　3.傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸效果好。由于將視頻信號進(jìn)行了放大提升，傳輸距離可以達(dá)到1500米，有些廠家的產(chǎn)品可以保證900米內(nèi)達(dá)到與現(xiàn)場一樣的效果。

　　4.抗干擾能力強(qiáng)。雙絞線傳輸采用差分傳輸方法，其抗干擾能力大于同軸電纜。

　　使用中注意的問題

　　1、選用雙絞線的原則：一般選用國產(chǎn)超五類網(wǎng)線，每根網(wǎng)線內(nèi)有8芯，每芯的直流電阻值應(yīng)小于15歐/100米(國標(biāo)小于10歐/100米)。

　　2、對于不同傳輸距離，有不同的選擇，如大樓內(nèi)，一般不超過150米，可以選用無源收發(fā)器;距離在650米內(nèi)可以選用前端無源發(fā)射、后端有源接收的設(shè)備，省去了前端加電的麻煩和設(shè)備損壞的可能;650米至1500米可以選用有源發(fā)射、有源接收的設(shè)備;如超過1500米，可以考慮增加中繼器，在2200米內(nèi)增加1個(gè)中繼器可以保證效果，如再遠(yuǎn)建議選擇光纜傳輸。

　　3、室外布線，盡可以選用室外阻水網(wǎng)線，雖然價(jià)格高了些，但可靠性可以保證。

　　4、對于干擾特強(qiáng)的地方，如電廠、變電站等地方，建議選用屏蔽網(wǎng)線，或在普通網(wǎng)線外套金屬管，如采用屏蔽網(wǎng)線一定要注意傳輸距離，一般控制在700米，采用在監(jiān)控室單端接地的原則;對于電梯的干擾，建議選用電梯專用雙絞線電纜，它的柔軟性能夠滿足電梯電纜的要求。

　　5、網(wǎng)線的連接，應(yīng)進(jìn)行可靠的焊接，在室外一定要做好防水處理，處理完后注意防止浸泡在水里，可以將接頭放在礦泉水瓶內(nèi)，瓶口朝下，再將瓶口封好。

　　6、由于雙絞線傳輸采用“虛地”技術(shù)，比同軸電纜更容易感應(yīng)靜電或雷電，選擇雙絞線傳輸設(shè)備，一定要注意選用具有防靜電、防雷的產(chǎn)品，如果在多雷區(qū)，最好在前端做防雷接地。

　　光纖和光端機(jī)

　　光纖自問世以來，由于其多方面的優(yōu)勢，迅速在通信領(lǐng)域引發(fā)了一場傳輸線路的革命，利用光纖進(jìn)行信號傳輸?shù)膬?yōu)勢體現(xiàn)在：

　　.帶寬大，可傳輸?shù)男盘柸萘看?

　　.衰減小，可遠(yuǎn)距離傳輸;

　　.抗干擾性強(qiáng)，不受電磁場干擾;

　　.不燃燒、不導(dǎo)電，可用于各種危險(xiǎn)環(huán)境;

　　.體積小、重量輕;

　　.保密性強(qiáng)。

　　光纖和光端機(jī)應(yīng)用在監(jiān)控領(lǐng)域里主要是解決了兩個(gè)問題：一是傳輸距離，二是環(huán)境干擾。由于雙絞線和同軸電纜都是以電信號的方式進(jìn)行信號傳輸，傳輸距離受到信號衰減、失真等因素的影響，僅僅適用于短距離、小范圍內(nèi)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。如果需要傳輸數(shù)公里甚至上百公里距離的圖像信號則需要采用光纖傳輸方式;另外，對一些超強(qiáng)干擾場所，為了不受環(huán)境干擾影響，也可以采用光纖傳輸?shù)姆绞健?/p>

　　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5km，然而隨著單模光纖成本的大幅度下降，目前除了先前已經(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)的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段。

　　模擬光端機(jī)

　　90年代初，以視頻傳輸為主要業(yè)務(wù)的模擬光端機(jī)進(jìn)入中國市場。此時(shí)，市場上主要是1路視頻(加數(shù)據(jù))、2路視頻(加數(shù)據(jù))、4路視頻(加數(shù)據(jù))、8路視頻(加數(shù)據(jù))等幾種較簡單的產(chǎn)品系列。應(yīng)用領(lǐng)域主要幾種在公安、交警、市政等資金情況較好、對視頻業(yè)務(wù)有迫切需求以及有較高品質(zhì)要求的行業(yè)。模擬光端機(jī)采用了PFM調(diào)制技術(shù)實(shí)時(shí)傳輸圖像信號。發(fā)射端將模擬視頻信號先進(jìn)行PFM調(diào)制后，再進(jìn)行電-光轉(zhuǎn)換，光信號傳到接收端后，進(jìn)行光-電轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)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)，其傳輸距離很容易達(dá)到30km左右。

　　然而由于采用模擬信號傳輸技術(shù)，信號在遠(yuǎn)距離傳輸過程中產(chǎn)生的失真等非線性效應(yīng)導(dǎo)致其傳輸距離和容量受到嚴(yán)重的限制，而且模擬光端機(jī)業(yè)務(wù)類型相對比較單一。

　　數(shù)字光端機(jī)

　　由于數(shù)字傳輸技術(shù)與模擬技術(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，數(shù)字光端機(jī)也逐漸取代了原先的模擬光端機(jī)，從而占據(jù)了市場的主流地位。數(shù)字視頻光端機(jī)一般以非壓縮數(shù)字信號的方式進(jìn)行視頻信號的傳輸，其原理就是將模擬視頻信號進(jìn)行A/D變換后和音頻、數(shù)據(jù)等信號進(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的傳輸質(zhì)量和實(shí)時(shí)性，由于光纖的帶寬非常大，完全可以支持高帶寬的視頻信號傳輸。非壓縮數(shù)字圖像光端機(jī)能提供很好的圖像傳輸質(zhì)量，達(dá)到了廣播級的傳輸質(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，也降低了成本。目前國內(nèi)能夠提供視頻光端機(jī)的廠家很多，其產(chǎn)品也各不相同，但是其基本原理及結(jié)構(gòu)大同小異。隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，特別是近兩年來全國各地多個(gè)城市建設(shè)社會治安監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)的提出，原來僅僅局限于單一部門、單一行業(yè)的中小規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足需求，這樣的系統(tǒng)囊括了成千上萬個(gè)監(jiān)控點(diǎn)、覆蓋整個(gè)城域范圍，在建設(shè)這種超大規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的過程中如何保證視頻、控制信號高質(zhì)量、遠(yuǎn)距離的傳輸已經(jīng)成為了影響系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵問題。

　　新一代光端機(jī)新優(yōu)勢

　　超大容量

　　光纖從理論上來講提供了無限的傳輸帶寬，利用采用波分復(fù)用技術(shù)加上采用更高帶寬的光器件，現(xiàn)在的光端機(jī)已經(jīng)能夠提供16路、32路甚至64路視頻光端機(jī)，并且只需要一個(gè)條光纖，大大節(jié)省了光纜布線成本。

　　多業(yè)務(wù)傳輸

　　新一代的光端機(jī)，不僅可以傳輸視頻信號，還可以同時(shí)傳輸音頻、數(shù)據(jù)、電話、控制等多種業(yè)務(wù)信號，多業(yè)務(wù)光端機(jī)可以大大節(jié)省監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備成本，省心又省力。

　　多種傳輸模式

　　新一代的光端機(jī)已經(jīng)不是單獨(dú)的提供點(diǎn)對點(diǎn)的信號傳輸模式，利用波分復(fù)用技術(shù)或時(shí)分技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)視頻信號的總線式傳輸，并且信號走的通道還是單一獨(dú)立的通道，這樣就可以保持較高的延時(shí)性。如(OTSystems品牌的光端機(jī))新一代光端機(jī)除了采用復(fù)用技術(shù)之外，還采用了自愈環(huán)網(wǎng)技術(shù)，其按照環(huán)形的方式組建傳輸網(wǎng)絡(luò)，信號按照雙向傳輸，采用這種方式構(gòu)建的傳輸網(wǎng)絡(luò)具有很高的可靠性，光纖的斷裂不會影響信號的傳輸。

　　具備交換功能

　　傳統(tǒng)的光端機(jī)僅僅具備傳輸功能，視頻信號的交換在監(jiān)控中心利用視頻矩陣實(shí)現(xiàn)。在超大規(guī)模視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)中，采用這種方式會帶來眾多問題。新一代的光端機(jī)把傳輸與交換功能進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，形成全數(shù)字的傳輸、交換系統(tǒng)對于改善系統(tǒng)的性能，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有意義重大。

　　智能化

　　新一代的光端機(jī)具體完善的智能化網(wǎng)管功能，光端機(jī)的智能化主要體現(xiàn)在其可管理性方面。傳統(tǒng)光端機(jī)一般不具備網(wǎng)管功能，在中小型視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)規(guī)模不大，設(shè)備不多，系統(tǒng)的管理及維護(hù)工作相對比較簡單，然而在大規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，具備網(wǎng)管功能的光端機(jī)會給用戶在管理和維護(hù)方面帶來極大的便利。

　　平臺化、集成化、模塊化

　　新一代光端機(jī)越來越體現(xiàn)其靈活與便利性，相比傳統(tǒng)光端機(jī)，平臺化光端機(jī)可以說是一個(gè)集成化很高的光平臺，光平臺采用機(jī)架式機(jī)箱、模塊化結(jié)構(gòu)，視頻輸入輸出板卡、網(wǎng)管卡、網(wǎng)絡(luò)交換卡、數(shù)據(jù)卡、解碼輸出卡等多種業(yè)務(wù)類型的板卡都可以集成在一個(gè)光平臺里面，形成一個(gè)集成化很高的光平臺，然后通過一根光纖與外界進(jìn)行通信。

　　無線傳輸方式

　　微波傳輸

　　微波傳輸是解決幾公里甚至幾十公里不易布線場所的監(jiān)控傳輸?shù)慕鉀Q方式之一。采用調(diào)頻調(diào)制或調(diào)幅調(diào)制的辦法，將圖像搭載到高頻載波上，轉(zhuǎn)換為高頻電磁波在空中傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是：省去布線及線纜維護(hù)費(fèi)用，可動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)傳輸廣播級圖像。其缺點(diǎn)是：由于采用微波傳輸，頻段在1GHz以上，常用的有L波段(1.0～2.0GHz)、S波段(2.0～3.0GHz)、Ku波段(10～12GHz),傳輸環(huán)境是開放的空間很容易受外界電磁干擾;微波信號為直線傳輸，中間不能有山體、建筑物遮擋;Ku波段受天氣影響較為嚴(yán)重，尤其是雨雪天氣會有嚴(yán)重雨衰現(xiàn)象。

　　3G/4G等無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

　　3G/4G技術(shù)的移動(dòng)性、高帶寬等特性使得傳統(tǒng)的視頻傳輸方式有了根本的變化，不需要任何的布線，既可實(shí)現(xiàn)傳輸功能，特別是在一些特殊的行業(yè)應(yīng)用表現(xiàn)了其優(yōu)越性。其優(yōu)點(diǎn)有：

　　.標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議、兼容性好;

　　.3G監(jiān)控部署靈活、應(yīng)用范圍廣、監(jiān)控便捷，主要可以應(yīng)用在以下領(lǐng)域。

　　特定行業(yè)移動(dòng)性無線視頻監(jiān)控

　　主要包括城管車載、金融押運(yùn)、公交、客運(yùn)、輪渡、地鐵、油罐車、特殊物品運(yùn)輸?shù)冉煌ㄟ\(yùn)輸工具內(nèi)部監(jiān)控應(yīng)用，單兵監(jiān)控、警察巡查、消防火場監(jiān)控應(yīng)用等。

　　臨時(shí)性監(jiān)控

　　這種監(jiān)控需求時(shí)間緊，使用時(shí)間短，采用無線監(jiān)控部署可大大節(jié)省部署時(shí)間和部署成本。如自然災(zāi)害搶險(xiǎn)救災(zāi)、突發(fā)性**等。

　　特殊應(yīng)用環(huán)境/場合監(jiān)控

　　這類場合通常無法部署固定監(jiān)控或者部署成本太高，如森林防火、水文監(jiān)控等，3G無線監(jiān)控覆蓋范圍廣，無需復(fù)雜布線，可輕松滿足這類應(yīng)用需求。其缺點(diǎn)有：

　　.帶寬不夠;

　　.資費(fèi)相對較高;

　　.3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍還不是特別廣，存在盲區(qū)，信號傳輸受天氣、環(huán)境影響較大。

　　監(jiān)控視頻傳輸方法的選擇

　　每種傳輸方式都有自己的適應(yīng)性和優(yōu)異之處，又有不足之處。傳輸方式是否得體不是看其方式本身如何，而是看其是否適用于應(yīng)用場所。對于傳輸三、四百米內(nèi)的監(jiān)控環(huán)境，采用視頻基帶傳輸方式比較好，其頻率損失、圖像失真、圖像衰減的幅度都比較小，能很好地完成傳送視頻信號的任務(wù)。如果傳輸中存在高壓設(shè)備、交流變頻器、變電站等干擾源，則應(yīng)選擇寬頻共纜、雙絞線傳輸方式，以保證視頻傳輸質(zhì)量。

　　對于傳輸距離較遠(yuǎn)的監(jiān)控環(huán)境，建議采用光纖傳輸，光纖傳輸具有衰減小、頻帶寬、抗電子電磁干擾強(qiáng)、重量輕、保密性好等眾多優(yōu)點(diǎn)，已成為長距離視音頻及控制信號傳輸?shù)氖走x方式。

　　有的監(jiān)控環(huán)境比較復(fù)雜，且布線難度比較大，可選用微波方式或者3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)的方式傳輸監(jiān)控信號，既不用布線又可以解決信號遠(yuǎn)傳問題，但在南方降雨較多的區(qū)域應(yīng)該慎用，防止下雨天氣監(jiān)控信號受雨衰影響。

　　對于跨城區(qū)、超遠(yuǎn)距離或已有內(nèi)部局域網(wǎng)的監(jiān)控環(huán)境來講，監(jiān)控信號傳輸可選用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，通過把視頻或控制信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件對監(jiān)控信號進(jìn)行多方監(jiān)看和控制。

　　對于點(diǎn)位較多、點(diǎn)位分散、傳輸距離幾百米至幾十公里的監(jiān)控環(huán)境(如高速公路)，或是煤礦、電廠、船廠、核電等存在嚴(yán)重視頻干擾源的監(jiān)控環(huán)境，用光端機(jī)組成光纖網(wǎng)絡(luò)的傳輸方式具有非常大的優(yōu)勢。利用前端的“遠(yuǎn)端設(shè)備”(ONU)設(shè)備把監(jiān)控圖像、控制信號等組成光纖環(huán)網(wǎng)傳輸?shù)?ldquo;本地接入設(shè)備”(OLT)，構(gòu)建一個(gè)安全、快速的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，既可以避免干擾、延遲，又可以解決長距離監(jiān)控的問題，使整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的性能大大提高。