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監(jiān)視器在生活中發(fā)揮著越來越重要的作用,成為人們生活中不可缺少的一道安全屏障,隨著重慶監(jiān)視安全城市的建設,監(jiān)視器成為我們的一部分,越來越多地融入我們的生活,發(fā)揮著他強大的作用,
監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控圖像傳輸?shù)年P鍵環(huán)節(jié),使用什么樣的傳輸介質(zhì)和傳輸設備直接關系到監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。目前常用的傳輸介質(zhì)有三種,分別是同軸電纜、雙絞線和光纖;分別對應三種傳輸設備:同軸視頻放大器、雙絞線視頻傳輸設備和光端機。要建立一個高質(zhì)量的監(jiān)控系統(tǒng),我們需要對三種方法有一定的了解。
同軸電纜和同軸視頻放大器
說到圖像傳輸,人們總會先想到同軸電纜,因為同軸電纜使用較早,也是使用時間長的傳輸方式。同時,同軸電纜具有價格便宜、鋪設方便的優(yōu)點。因此,在小規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)中,由于傳輸距離較近,使用同軸電纜直接傳輸監(jiān)控圖像對圖像質(zhì)量的傷害較小,可以滿足實際要求。
然而,根據(jù)對同軸電纜自身特性的分析,當信號在同軸電纜中傳輸時,其衰減與傳輸距離和信號本身的頻率有關。一般來說,信號頻率越高,衰減越大。視頻信號的帶寬很大,可以實現(xiàn) 6mhz,圖像的顏色部分調(diào)制在高端頻率。這樣,當視頻信號在同軸電纜中傳輸時,不僅信號整體幅度下降,而且每個頻率的重量下降幅度也大不相同,尤其是顏色部分下降幅度大。
因此,同軸電纜只適用于圖像信號的近距離傳輸,當傳輸距離達到時, 200 大米左右的時候,圖像質(zhì)量會明顯下降,尤其是顏色變得暗淡,有失真感。
在工程實踐中,為了延長傳輸距離,應使用同軸放大器。同軸放大器可以在一定程度上放大視頻信號,通過平衡調(diào)整可以分別補償不同頻率成分的不同大小,從而盡可能減少接收端輸出的視頻信號的扭曲。然而,同軸放大器不能無限制級聯(lián)。一般在一個點到點系統(tǒng)中,同軸放大器多只能是級聯(lián)。 2 到 3 一,否則不能保證視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量,很難調(diào)整。因此,在監(jiān)控系統(tǒng)中使用同軸電纜時,為了保證更好的圖像質(zhì)量,傳輸距離一般限制在四五百米左右。此外,監(jiān)控系統(tǒng)中同軸電纜傳輸圖像信號還存在一些缺點:
1)、同軸電纜本身受氣候變化影響較大,影響圖像質(zhì)量;
2)、同軸電纜較粗,在密集監(jiān)控應用中布線不方便;
3)、通常情況下,同軸電纜只能傳輸視頻信號,如果系統(tǒng)需要同時傳輸控制數(shù)據(jù)、音頻等信號,則需要另外布線;
4)、同軸電纜抗干擾能力有限,不能應用于強干擾環(huán)境;
5)、同軸放大器仍然存在調(diào)節(jié)困難的缺點。
雙絞線和雙絞線視頻傳輸設備
由于傳統(tǒng)的同軸電纜監(jiān)控系統(tǒng)存在一些缺點,特別是傳輸距離受到限制。早期,多模光纖和多模光端機一般用于傳輸距離超過五六百米的監(jiān)控系統(tǒng),解決了遠程傳輸?shù)膯栴},但系統(tǒng)成本增加了很多。近出現(xiàn)了一種雙絞線視頻傳輸設備。通過使用這種設備,雙絞線可以用于監(jiān)控圖像傳輸,很好地解決了上述問題。但和同軸電纜一樣,這種方法也面臨著同樣的干擾和維護問題,技術成熟度不夠。
光纖和光端機三
光纖和光端機在監(jiān)控領域的應用主要是為了解決兩個問題:一是傳輸距離,二是環(huán)境干擾。雙絞線和同軸電纜只能解決短距離和小范圍監(jiān)控圖像傳輸?shù)膯栴}。如果需要傳輸幾公里甚至幾百公里的圖像信號,則需要采用光纖傳輸方式。此外,為了不受環(huán)境干擾,一些超強干擾場所也應采用光纖傳輸方式。由于光纖具有傳輸帶寬、容量大、不受電磁干擾、受外界環(huán)境影響小等諸多優(yōu)點,一個光纖可以傳輸監(jiān)控系統(tǒng)中所需的所有信號,包括一個光纖可以傳輸?shù)礁鱾€路口。 rs232 、 rs485 、以太網(wǎng)等。),將它們集成到光纖上進行傳輸。光端機為監(jiān)控系統(tǒng)提供了靈活的傳輸和組網(wǎng)方式,信號質(zhì)量好,穩(wěn)定性高。
近年來,隨著光纖通信技術的快速發(fā)展,光纖和光器件的價格迅速下降,光纖監(jiān)控系統(tǒng)的成本大大降低,因此光纖和光端機在監(jiān)控系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。
光纖分為多模光纖和單模光纖。由于色散和衰耗大,多模光纖的大傳輸距離一般不能超過5公里。,因此,除了之前已經(jīng)鋪設多模光纖的地方,多模光纖一般不再用于新建工程,而是主要用于單模光纖。光端機應用于光纖中傳輸?shù)谋O(jiān)控信號,其主要功能是實現(xiàn)電力。 - 光和光 - 電力轉換。光端機又分為模擬光端機和數(shù)字光端機:
1) 模擬光端機
采用了模擬光端機 pfm 調(diào)制技術實時傳輸圖像信號,是目前應用較多的一種。發(fā)射端將首先進行模擬視頻信號 pfm 調(diào)制后,再進行電力調(diào)制 - 光轉換,光信號傳送到接收端后,進行光轉換。 - 電力轉換,然后進行 pfm 解調(diào),恢復視頻信號。因為采用了 pfm 調(diào)制技術,其傳輸距離可以很容易地實現(xiàn) 30 km 左右,一些產(chǎn)品的傳輸距離可達到 60公里,甚至幾百公里。此外,圖像信號傳輸后失真小,信噪比高,非線性失真小。通過波分復用技術,圖像和數(shù)據(jù)信號可以在光纖上雙向傳輸,以滿足監(jiān)控項目的實際需要。
2) 數(shù)字光端機
與傳統(tǒng)的模擬技術相比,數(shù)字技術在許多方面具有明顯的優(yōu)勢,因此光端機的數(shù)字化也是必然趨勢,就像數(shù)字技術在許多領域取代了模擬技術一樣。目前,數(shù)字圖像光端機主要有兩種技術方法:一種是 mpeg ii 圖像壓縮數(shù)字光端機,另一種是非壓縮數(shù)字圖像光端機。
圖像壓縮式數(shù)字光端機一般采用 mpeg ii 圖像壓縮技術,它可以將活動圖像壓縮成 n×2mbps 數(shù)據(jù)流通通過標準電信通信接口或光纖直接傳輸。由于圖像壓縮技術的應用,可以大大降低信號傳輸帶寬,使圖像信號信號可以通過占用更少的資源來傳輸。同時,它被使用 n×2mbps 標準接口可以利用現(xiàn)有電信傳輸設備的豐富通道傳輸監(jiān)控圖像,方便工程應用。然而,圖像壓縮數(shù)字光端機也有其固有的缺點。其致命的弱點是無法保證圖像傳輸?shù)膶崟r性。由于圖像壓縮和壓縮需要一定的時間,傳輸?shù)膱D像通常會產(chǎn)生1 ~ 2s延遲。因此,該設備僅適用于對實時性要求不高的場所,在工程使用上受到限制。此外,壓縮后圖像會有一定的扭曲,這種光端機的價格也很高。
非壓縮數(shù)字圖像光端機的原理是將模擬視頻信號轉換為a/d,然后與語音、音頻、數(shù)據(jù)等信號重新連接,再通過光纖傳輸。它以高數(shù)據(jù)速率保證了視頻信號的傳輸質(zhì)量和實時性。由于光纖的帶寬很大,這種高數(shù)據(jù)速度對傳輸通道沒有太高的要求。非壓縮數(shù)字圖像光端機能提供良好的圖像傳輸質(zhì)量(信噪比大于 60db ,微分相位失真小于 2°,微增益失真小于 2%),達到了廣播級的傳輸質(zhì)量,圖像傳輸是完全實時的。由于數(shù)字技術的應用,復合技術、光收發(fā)技術等成熟的通信技術可以用于設備,提高了設備的可靠性,降低了成本。非壓縮數(shù)字圖像光端機的優(yōu)點如下:
a)、采用數(shù)字技術,大大提高了圖像傳輸質(zhì)量;
b)、采用數(shù)字技術和大規(guī)模集成電路,保證了設備工作的穩(wěn)定性和可靠性,克服了模擬光端機的弊端;
c)、無傳輸延遲,保證監(jiān)控圖像的實時性;
d)、多路圖像、音頻、數(shù)據(jù)等信號可以很容易地集成在一起,通過一根光纖傳輸。目前,這種非壓縮數(shù)字圖像光端機可以單向傳輸數(shù)十甚至數(shù)百個圖像。
數(shù)字圖像光端機技術含量高,在監(jiān)控項目中使用時間不長。目前大多用于多路圖像傳輸。主要原因是目前能提供這種光端機的廠家不多,價格略高于模擬光端機。但由于數(shù)字圖像光端機的突出優(yōu)勢,尤其是非壓縮數(shù)字圖像光端機,大量使用后會降低成本,模擬光端機很快就會被數(shù)字圖像光端機取代。
除了上述三種主要方式外,一些項目還采用了點到點無線傳輸和有線電視上多路副載波復用射頻傳輸?shù)姆绞?。無線傳輸受環(huán)境和氣候影響較大,工作不穩(wěn)定,設備安裝調(diào)整困難;多路副載波復用射頻傳輸模式需要多種設備,穩(wěn)定性低,圖像質(zhì)量差,設備安裝調(diào)整困難。因此,這兩種設備很少使用,也不推 薦用戶使用。用戶可根據(jù)工程實際情況選擇同軸電纜、雙絞線和光纖三種傳輸方式。一般來說,電纜可以在距離在二三百米以內(nèi),沒有環(huán)境干擾,布線空間大的地方使用;當傳輸距離在兩公里以內(nèi),或者環(huán)境干擾大,布線要求緊湊時,建議使用雙絞線;當距離達到幾公里甚至更遠時,光纖是必然的選擇。當然,在項目實踐中,很多用戶在同一個項目中使用光纖,或者在距離較近的項目中使用雙絞線,完全取決于項目的實際需要。