视频监控系统各传输方式的比较

视频监控系统各传输方式的比较

一个标准的视频监控系统，由五大部分组成：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。视频采集系统主要是完成对前端图像信号的获取;视频传输控制系统完成对前端图像信号的传送和控制通信;视频切换管理系统完成对图像信号的切换控制和资源分配;视频显示系统完成对前端图像信号的终端设备输出;视频录像系统完成对前端图像信号的长延时存储和回放。

在系统工程中，良好的视频传输设计是监控系统非常重要的一部分。如果建设一套好的系统，选用的都是高指标、高画质的摄像机、镜头、监视器、录像机，但是没有良好的传输系统，最终在监视器上看到的图像将无法令人满意。根据“木桶法则”，最终的图像质量取决于整个系统中最差的一环，而这最差的一环往往就是传输系统。系统设计人员必须根据实际需要选择合适的传输方式、高质量的传输线缆、专用连接头和设备、并按专业标准进行安装，才能达到理想的传输效果。常见的几个视频传输方式见如下介绍。

同轴电缆传输

图像传输最基本的方法是采用视频基带传输,即同轴电缆传输，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像信号，当传输距离达到200米左右时，图像质量将会明显下降，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像质量，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像信号还存在着一些缺点：

.同轴电缆本身受气候变化影响大，气候不好图像质量受到一定影响;

.同轴电缆较粗，在密集监控应用时布线不太方便;

.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;

.同轴电缆抗干扰能力有限，无法应用于强干扰环境;

.同轴放大器还存在着调整困难的缺点。双绞线和双绞线视频传输设备利用双绞线传输视频信号是近几年才兴起的技术，所谓的双绞线一般是指超五类网线，采用该技术与传统的同轴电缆传输相比，其优势越来越明显。

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，普通超五类网线的价格相当于75-3视频线，室外防水超五类网线的价格相当于75-5视频线，但网线可以同时传输多路信号，其经济性用户可以根据具体情况核算。

3.传输距离远，传输效果好。由于将视频信号进行了放大提升，传输距离可以达到1500米，有些厂家的产品可以保证900米内达到与现场一样的效果。

4.抗干扰能力强。双绞线传输采用差分传输方法，其抗干扰能力大于同轴电缆。

使用中注意的问题

1、选用双绞线的原则：一般选用国产超五类网线，每根网线内有8芯，每芯的直流电阻值应小于15欧/100米(国标小于10欧/100米)。

2、对于不同传输距离，有不同的选择，如大楼内，一般不超过150米，可以选用无源收发器;距离在650米内可以选用前端无源发射、后端有源接收的设备，省去了前端加电的麻烦和设备损坏的可能;650米至1500米可以选用有源发射、有源接收的设备;如超过1500米，可以考虑增加中继器，在2200米内增加1个中继器可以保证效果，如再远建议选择光缆传输。

3、室外布线，尽可以选用室外阻水网线，虽然价格高了些，但可靠性可以保证。

4、对于干扰特强的地方，如电厂、变电站等地方，建议选用屏蔽网线，或在普通网线外套金属管，如采用屏蔽网线一定要注意传输距离，一般控制在700米，采用在监控室单端接地的原则;对于电梯的干扰，建议选用电梯专用双绞线电缆，它的柔软性能够满足电梯电缆的要求。

5、网线的连接，应进行可靠的焊接，在室外一定要做好防水处理，处理完后注意防止浸泡在水里，可以将接头放在矿泉水瓶内，瓶口朝下，再将瓶口封好。

6、由于双绞线传输采用“虚地”技术，比同轴电缆更容易感应静电或雷电，选择双绞线传输设备，一定要注意选用具有防静电、防雷的产品，如果在多雷区，最好在前端做防雷接地

光纤和光端机

光纤自问世以来，由于其多方面的优势，迅速在通信领域引发了一场传输线路的革命，利用光纤进行信号传输的优势体现在：

.带宽大，可传输的信号容量大;

.衰减小，可远距离传输;

.抗干扰性强，不受电磁场干扰;

.不燃烧、不导电，可用于各种危险环境;

.体积小、重量轻;

.保密性强。

光纤和光端机应用在监控领域里主要是解决了两个问题：一是传输距离，二是环境干扰。由于双绞线和同轴电缆都是以电信号的方式进行信号传输，传输距离受到信号衰减、失真等因素的影响，仅仅适用于短距离、小范围内的视频监控系统。如果需要传输数公里甚至上百公里距离的图像信号则需要采用光纤传输方式;另外，对一些超强干扰场所，为了不受环境干扰影响，也可以采用光纤传输的方式。

光纤分为多模光纤和单模光纤两种：多模光纤由于色散和衰耗较大，其最大传输距离一般不能超过5km，然而随着单模光纤成本的大幅度下降，目前除了先前已经铺好了多模光纤的地方外，在新建的工程中一般不再使用多模光纤，而主要使用单模光纤。

光纤中传输监控信号要使用光端机，它的作用主要就是实现电-光和光-电转换。光端机的发展经历了以下几个阶段。

模拟光端机

90年代初，以视频传输为主要业务的模拟光端机进入中国市场。此时，市场上主要是1路视频(加数据)、2路视频(加数据)、4路视频(加数据)、8路视频(加数据)等几种较简单的产品系列。应用领域主要几种在公安、交警、市政等资金情况较好、对视频业务有迫切需求以及有较高品质要求的行业。模拟光端机采用了PFM调制技术实时传输图像信号。发射端将模拟视频信号先进行PFM调制后，再进行电-光转换，光信号传到接收端后，进行光-电转换，然后进行PFM解调，恢复出视频信号。由于采用了PFM调制技术，其传输距离很容易达到30km左右。

然而由于采用模拟信号传输技术，信号在远距离传输过程中产生的失真等非线性效应导致其传输距离和容量受到严重的限制，而且模拟光端机业务类型相对比较单一。

数字光端机