一个标准视频监控系统,一般是由五部分组成:视频采集系统、视频传输系统、视频切换管理系统、视频显示系统、视频录像系统。视频采集系统主要完成前端图像信号的采集;视频传输控制系统完成前端图像信号的传输和控制通信;视频切换管理系统完成图像信号的切换控制和资源分配;视频系统完成前端图像信号的终端设备输出;视频记录系统完成前端图像信号的长时间存储和回放。
在监控工程系统中,良好的视频传输设计是监控系统中非常重要的一部分。如果建立了一个好的系统,那么所有高指标、高画质的相机、镜头、显示器、录像机都是可以选择的,但是没有一个好的传输系统,最终在显示器上看到的图像是不会令人满意的。按照“木桶定律”,最终的图像质量取决于整个系统中最差的环节,往往是传输系统。系统设计人员必须根据实际需要选择合适的传输方式、高质量的传输电缆、专用连接器和设备,并按照专业标准进行安装,才能达到理想的传输效果。有线的视频传输方式介绍如下。
同轴电缆传输
图像传输最基本的方法是视频基带传输,即同轴电缆传输。由于同轴电缆具有价格低廉、铺设方便等优点,因此在小型监控系统中得到广泛应用。
使用同轴电缆传输视频信号,由于信号衰减,传输距离有限,因此同轴电缆仅适用于图像信号的短距离传输。当传输距离达到200米左右时,图像质量会明显下降,尤其是颜色变得暗淡扭曲。在工程实践中,为了延长传输距离,需要使用同轴放大器。同轴放大器可以将视频信号放大到一定程度,通过均衡调整,可以补偿不同大小的不同频率分量,从而将接收机输出的视频信号失真降到最低。然而,同轴放大器不能无限级联。一般在点对点系统中,最多只能级联两三个同轴放大器,否则视频传输质量无法保证,难以调节。因此在监控系统中使用同轴电缆时,为了保证更好的图像质量,传输距离一般限制在四五百米左右。此外,同轴电缆在监控系统中传输图像信号存在一些缺点:
同轴电缆本身受气候变化影响较大,图像质量在一定程度上受到恶劣气候的影响。
同轴电缆较厚,在密集监控应用中布线不便;
同轴电缆一般只能传输视频信号。如果系统中需要同时传输控制数据、音频和其他信号,则需要额外的布线或设备。
同轴电缆抗干扰能力有限,不能用于强干扰环境;
同轴放大器也有调整困难的缺点。双绞线视频传输设备和双绞线视频传输设备利用双绞线传输视频信号。所谓双绞线一般是指超五类网线或者六类网线。与传统的同轴电缆变速箱相比,这项技术的优势越来越明显。
双绞线传输优点
1.布线方便,线缆利用率高。一根普通超五类网线,内有4对双绞线,可以同时传输4路视频信号,或3路视频信号、1路控制信号;而且网线比同轴电缆更好敷设
2.价格便宜,普通超类-5网线价格相当于75-3视频线,户外防水超类-5网线价格相当于75-5视频线,但网线可以同时传输多个信号,其经济性用户可以根据具体情况计算。
3.传输距离远,传输效果好。随着视频信号的放大和推广,传输距离可以达到1500米,一些厂商的产品可以保证900米内与场景一样的效果。”
4.抗干扰能力强。双绞线传输采用差分传输方式,抗干扰能力大于同轴电缆。
光纤传输优点
1.光纤的基本成分是石英,只传光,不导电,不受电磁场作用,在其中传输的光信号也不受电磁场的影响。因此,光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。也正因为如此,在光纤中传输的信号不容易被窃听,因而利于保密。
2.在同轴电缆组成的系统中,最好的电缆在传输800MHz信号时,每公里的损耗都在40dB以上。相比之下,光导纤维的损耗则要小得多,传输1.31um的光,每公里损耗在0.35dB以下;若传输1.55um的光,每公里损耗更小,可达0.2dB以下。这就比同轴电缆的功率损耗要小一大截,使其能传输的距离要远得多。
3.此外,光纤传输损耗还有两个特点,一是在全部有线电视频道内具有相同的损耗,不需要像电缆干线那样必须引入均衡器进行均衡;二是其损耗几乎不随温度而变,不用担心因环境温度变化而造成干线电平的波动。
4.光纤传输一般不需要中继放大,不会因为放大引入新的非线性失真。只要激光器的线性好,就可高保真地传输信号。实际测试表明,好的调幅光纤系统的载波组合三次差拍比C/CTB在70dB以上,交调指标也在60dB以上,远高于一般电缆干线系统的非线性失真指标。
5.光纤非常细,单模光纤芯线直径一般为4um~10um,外径也只有125um,加上防水层、加强筋、护套等,用4~48根光纤组成的光缆直径还不到13mm,比标准同轴电缆的直径47mm要小得多,加上光纤是玻璃纤维,比重小,使它具有直径小、重量轻的特点,安装十分方便。