电视监控系统的信号传输方式及传输用部件

第二十章电视监控系统的信号

传输方式及传输用部件

20.1 概述

本章将阐述电视监控系统中某些常用的、具体的信号传输方式并讨论与传输系统有关的一些问题，同时，结合对各种传输方式的讨论，还将介绍一些有关的传输用部件。

在电视监控系统中，要紧的信号有两种，一个是电视信号，另一个是操纵信号。其中电视信号的流向是从系统前端的摄像机流向电视监控系统的操纵中心；而操纵信号则是从操纵中心流向前端的摄像机（包括镜头）、云台等受控对像。同时，流向前端的操纵信号，一般又是通过设置在前端的解码器解码后再去操纵摄像机和云台等受控对像的。在带有防盗报警的电视监控系统中，还有报警信号的传送以及操纵中心对前端报警探测器的操纵信号（如布防、撤防等操纵信号）的传送。其中报警信号的流向是从前端的报警探测器指向操纵中心；而由操纵中心对报警探测器发出的操纵信号则是由操纵中心指向报警探测

器。假如从带有防盗报警功能的整个电视监控系统来讲，系统的整个报警信号的传递方向则是从报警探测器起始，传向操纵中心的报警主机，再由报警主机通过报警信号接口箱传向电视监控的主机，再由那个主机发出操纵信号操纵摄像机及云台的动作，然后再由摄像机将图像传送回操纵中心，从而完成报警与电视监控的联动运行。由于上述的报警和操纵信号大多采纳开关信号的直接操纵或是采纳RS-232接口通信的操纵方式，有关书籍和资料介绍的较多，因此那个地点就不做详细地讨论了。在本章中，将要紧对电视信号的传输加以详细地论述。

在电视监控系统中，电视信号的传输，要紧指的是从前端摄像机至监控中心之间的传输。电视信号在传输系统中的流向是由前端摄像机指向操纵中心，而不是像有线电视网那样电视信号由有线电视台流向各用户的电视机终端。从那个角度上讲，也能够讲电视监控系统图像信号的流向正好与有线电视网的电视信号流向相反，因此，也就导致了电视监控系统在电视信号的传输上有许多专门性而与有线电视网不同或不能完全相似。鉴于上述缘故，我们在讨论和研究电视监控系统的电视信号传输时，除了有些传送

方式（如射频有线传输）与有线电视网信号的传送在理论上、计算方法上相类似之外，其它许多传送方式需要专门去讨论和研究。在电视监控系统中，传输方式的确定，要紧依照是传输距离的远近、摄像机的多少以及其他方面的有关要求。一般来讲，当各摄像机的安装位置离监控中心较近时（几百米以内），多采纳视频基带传送方式；当各摄像机的位置距离监控中心较远时，往往采纳射频有线传输或光纤传输方式；当距离更远且不需要传送标准动态实时图像时，也能够采纳窄带电视用电话线路传输。在实际应用上，由于光纤传输系统造价较高，故真正采纳光纤传输的电视监控系统并不多。但随着技术的进展和若干设备、器件质量的提高和价格的降低，射频传输、光纤传输、微波传输、网络传输等传输方式也将会在远距离传输时陆续采纳，因而本章对这些远距离传输方式也将较具体的加以介绍。

20.2 视频基带传输方式

视频基带传输方式，是指从摄像机至操纵台之间传输的电视图像信号，完全是视频信号。视频传输方式的优点是传输系统简单；在一定距离范围内，失真小；附加噪声低（系统信噪比高）；

不必增加诸如调制器、解调器等附加设备。缺点是传输距离不能太远；一根电缆（视频同轴电缆）只能传送一路电视信号等等。然而，由于电视监控系统一般来讲摄像机与操纵台之间的距离都不是太远，因此在电视监控系统中采纳视频传输是最常用的传输方式。

视频传输方式的原理框图如图20-１所示。

图20-1 视频传输方式原理框图

在图20-１中，传输线采纳的是同轴电缆，其型号为SYV-75-5（国产）。其中75表示该种电缆的特性阻抗为75Ω。５表示电缆的线径。假如传输距离较远些时，为了减小传输线路对信号的衰减量，还能够用SYV-75-7或SYV-75-9的电缆线。由于在视频传输系统中，摄像机的输出阻抗为75Ω不平衡方式，而操纵台及监视器的输入阻抗也为75Ω不平衡方式，故为了整个系统的阻抗匹配，其

传输线也必须采纳75Ω的特性阻抗。假如在系统中出现了阻抗不匹配的情况，信号就会失真。有时由于阻抗不匹配可能会产生寄生振荡（特不是会产生以视频图像信号的行同步头为基频的高次谐波振荡），这将严峻阻碍图像的质量。有时，尽管从表面上看传输线用的是75Ω特性阻抗的同轴电缆，但由于电缆质量不符合标准或其他缘故，仍会产生失配现像导致图像质量的下降。在传输距离较远时（几百米以上）这种情况更易发生。因而，在实际工程中，依照传输过程中出现的失配情况，往往需要在摄像机的输出端串接几十欧姆的电阻后再接至电缆线上，或在操纵台或监视器上并联75Ω电阻以满足匹配的要求。如图20-2所示。总之，由于阻抗不匹配而产生的图像质量下降问题，在较远距离的视频传输方式下是特不需要注意的。

图20-2 为解决阻抗失配而加入电阻

20.3 远距离视频传输方式

在上一节我们讨论了视频基带传输方式的一般情况。下面我们将讨论较远距离的视频传输方式。

在电视监控系统中，有时摄像机的位置距离监控中心较远，甚至距离在几公里以上。在这种较远距离的情况下，有时采纳光纤传输方式或射频传输方式。然而由于光纤传输或射频传输的造价均较高，不一定非要采纳光纤或射频传输方式。特不是在较远距离的位置上摄像机的数量较多，其摄像机所处的位置又比较集中的情况下，仍然考虑用视频传输的方式就会显得适用些。然而，由于视频信号在远距离传输时除带来信号的衰减外，更要紧的是会产生幅频及相频两方面的失真，因此研究解决较远距离情况下的视频传输确实是一个专门重要的课题。

20.3.1 视频平衡传输系统

目前，解决远距离视频传输的一种比较好的方法是采纳“视频平衡传输”方式。这种传输方式的原理框图如图20-3所示。

图中，摄像机输出的视频全电视信号经发射机转换为一正一负的差分信号，该信号经一般双绞线（或电话线）传输至监控中心的

接收机，由接收机重新合成为标准的全电视信号再送入操纵台中的视频切换器或其他设备。图中的中继器是为更远距离传输时使用的一种传输设备。当这种传输方式不加中继器时，黑白电视信号最远可传输2000米；彩色电视信号最远可传输1500米。加中继器时最远可传输20公里（仅为传送黑白电视信号时）。

图20-3 视频平衡传输系统框图

这种传输方式之因此可行的要紧原理是，由于把摄像机输出的全电视信号由发射机变为一正一负的差分信号，因而在传输中产生的幅频及相频失真，经远距离传输后再合成时就会将失真抵消掉；在传输中产生的其它噪声信号及干扰信号也因一正一负的缘故，在合成时被抵消掉。也正因如此，传输线采纳一般双绞线即可满足要求，这无疑减少了传输系统的造价（与电缆相比）。特不是当传输距离专门远时，所用的发射机及接收机的价格比远距离电缆线的价格要低得多，因此该方式比较适合远距离视频传输的方式。现将这种传输方式中所使用的发射机及接收机的技术指标介绍如