2010-05-20 10:50:43
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在監控系統中，監控圖象的傳輸是整個系統的一個至關重要的環節，選擇何種介質和設備傳送圖象和其它控制信號將直接關系到監控系統的質量和可靠性。在監控系統中用來傳輸圖象信號的介質主要有同軸電纜、雙絞線和光纖，傳輸設備以及傳輸網絡的構建模式的非常眾多。要組建一個高質量的監控網絡，就必須根據系統的規模、覆蓋范圍等要求，結合各種傳輸系統的特點選擇合適的方案構建傳輸網絡。
同軸電纜
圖象傳輸最初采用的是同軸電纜，由于同軸電纜具有價格較便宜、鋪設較方便的優點，一般在小范圍的監控系統中有著廣泛的應用。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象信號，當傳輸距離達到200米左右時，圖象質量將會明顯下降，特別是色彩變得暗淡，有失真感。在工程實際中，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整對不同頻率成分分別進行不同大小的補償，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，一般在一個點到點系統中同軸放大器最多只能級聯2到3個，否則無法保證視頻傳輸質量，并且調整起來也很困難。因此，在監控系統中使用同軸電纜時，為了保證有較好的圖象質量，一般將傳輸距離范圍限制在四、五百米左右。另外，同軸電纜在監控系統中傳輸圖象信號還存在著一些缺點：
1)、同軸電纜本身受氣候變化影響大，氣候不好圖象質量受到一定影響;
2)、同軸電纜較粗，在密集監控應用時布線不太方便;
3)、同軸電纜一般只能傳視頻信號，如果系統中需要同時傳輸控制數據、音頻等信號時，則需要另外布線或增加設備;
4)、同軸電纜抗干擾能力有限，無法應用于強干擾環境;
5)、同軸放大器還存在著調整困難的缺點。
雙絞線和雙絞線視頻傳輸設備
由于傳統的同軸電纜監控系統存在著一些缺點，特別是傳輸距離受到限制，所以尋求一種經濟、傳輸質量高、傳輸距離遠的解決方案十分必要。早期，在傳輸距離超過五、六百米的監控系統中一般使用多模光纖和多模光端機，這雖然解決了遠距離傳輸的問題，但是系統造價增加了很多，并且光纖的施工復雜，需要專業人員和專用設備。
所以，對這種距離不是太遠的監控系統而言，使用光纖和光端機還是顯得不夠經濟。在這樣的背景下，出現了一種雙絞線視頻傳輸設備，通過使用此種設備，可以將雙絞線應用于監控圖象傳輸，它較好地解決了上面的難題。其實，雙絞線的使用由來已久，電話傳輸使用的就是雙絞線，在很多工業控制系統中和干擾較大的場所以及遠距離傳輸中都使用了雙絞線，我們今天廣泛使用的局域網也主要采用雙絞線。雙絞線之所以使用如此廣泛，是因為它具有抗干擾能力強、傳輸距離遠、布線容易、價格低廉等許多優點。由于雙絞線對信號也存在著較大的衰減，所以傳輸距離遠時，信號的頻率不能太高，比如傳輸高速信號的以太網用雙絞線只能限制在100m以內。對于視頻信號而言，帶寬達到6MHz，如果直接在雙絞線內傳輸，也會衰減很大。
因此，視頻信號在雙絞線上要實現遠距離傳輸，除需要將非平衡傳輸信號轉換為適合雙絞線傳輸的平衡傳輸信號以外，還須進行放大和補償，雙絞線視頻傳輸設備就是完成這些功能。加上一對雙絞線視頻收發設備后，可以將圖象傳輸到1至2km，如果采用中繼方式，還可以增加傳輸距離。雙絞線和雙絞線視頻傳輸設備價格都很便宜，在距離增加時其造價與同軸電纜相比低了許多。所以，在中距離的監控系統中用雙絞線進行傳輸具有一定的優勢。
光纖和光端機
光纖和光端機應用在監控領域里主要是解決了兩個問題：一是傳輸距離，二是環境干擾。由于雙絞線和同軸電纜都是以電信號的方式進行信號傳輸，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、小范圍內的視頻監控系統。如果需要傳輸數公里甚至上百公里距離的圖象信號則需要采用光纖傳輸方式;另外，對一些超強干擾場所，為了不受環境干擾影響，也可以采用光纖傳輸的方式。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。光纖中傳輸監控信號要使用光端機，它的作用主要就是實現電-光和光-電轉換。光端機的發展經歷了以下幾個階段品牌品牌效果好的去痘印保濕去痘印很好
1)模擬光端機
90年代初，以視頻傳輸為主要業務的模擬光端機進入中國市場，此時，市場上主要是1路視頻(加數據)、2路視頻(加數據)、4路視頻(加數據)、8路視頻(加數據)等幾種較簡單的產品系列。應用領域主要幾種在公安、交警、市政等資金情況較好、對視頻業務有迫切需求以及有較高品質要求的行業。模擬光端機采用了PFM調制技術實時傳輸圖象信號。發射端將模擬視頻信號先進行PFM調制后，再進行電-光轉換，光信號傳到接收端后，進行光-電轉換，然后進行PFM解調，恢復出視頻信號。由于采用了PFM調制技術，其傳輸距離很容易就能達到30 Km左右。然而由于采用模擬信號傳輸技術，信號在遠距離傳輸過程中產生的失真等非線性效應導致其傳輸距離和容量受到嚴重的限制，而且模擬光端機業務類型相對比較單一。
2)數字光端機
由于數字傳輸技術與模擬技術相比在很多方面都具有明顯的優勢，所以正如數字技術在許多領域取代了模擬技術一樣，數字光端機也逐漸取代了原先的模擬光端機，從而占據了市場的主流地位。數字視頻光端機一般以非壓縮數字信號的方式進行視頻信號的傳輸，其原理就是將模擬視頻信號進行A/D變換后和音頻、數據等信號進行復接，再通過光纖傳輸。它用高的數據速率來保證視頻信號的傳輸質量和實時性，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。非壓縮數字圖象光端機能提供很好的圖象傳輸質量，達到了廣播級的傳輸質量，并且圖象傳輸是全實時的。由于采用數字化技術，在設備中可以利用已經很成熟的通信技術比如復接技術、光收發技術等，提高了設備的可靠性，也降低了成本。目前國內能夠提供視頻光端機的廠家很多，其產品也各不相同，但是其基本原理及結構大同小異。隨著視頻監控系統的發展，特別是近兩年來全國各地多個城市建設社會治安監控系統的目標的提出，原來僅僅局限于單一部門、單一行業的中小規模的視頻監控系統已經難以滿足需求，這樣的系統囊括了成千上萬個監控點、覆蓋整個城域范圍，在建設這種超大規模的視頻監控系統的過程中如何保證視頻、控制信號高質量、遠距離的傳輸成為了影響系統成敗的關鍵問題，與此同時，光端機的發展必然會表現出新的發展趨勢：
1)超大容量
光纖從理論上來講提供了無限的傳輸帶寬，在視頻監控系統中，其利用率是很低的。傳統的光端機最多能夠提供八路視頻信號的傳輸通道，在特殊情況下有少量的系統需要16路或者32路視頻傳輸通道。可以想象，無論是采用波分復用技術還是采用更高帶寬的光器件，如何在一條光纖上傳輸更多路數的視頻一定會成為光端機的一個發展方向。
2)多業務傳輸
目前市面上有著各種各樣的復用光端機，除了可以傳輸視頻信號外，還可以傳輸音頻、數據、電話、控制等信號。然而這樣的光端機需要定制，且業務傳輸類型還是比較單一。
3)多種傳輸模式
光端機提供點對點的信號傳輸模式，一般一對光端機需要提供一條光纖進行傳輸。利用波分復用技術或時分技術可以實現視頻信號的總線式傳輸，然而前者會極大的提高系統建設成本，后者總線傳輸的容量十分有限。目前市面上還出現了一種新的自愈環網光端機，其按照環形的方式組建傳輸網絡，信號按照雙向傳輸，采用這種方式構建的傳輸網絡具有很高的可靠性，光纖的斷裂不會影響信號的傳輸，可是價格相對較高。
4)具備交換功能
傳統的光端機僅僅具備傳輸功能，視頻信號的交換在監控中心利用視頻矩陣實現。在超大規模視頻監控系統的建設中，采用這種方式會帶來眾多問題。把傳輸與交換功能進行有機的結合，形成全數字的傳輸、交換系統對于改善系統的性能，簡化系統結構意義重大。
5)智能化
光端機的智能化主要體現在其可管理性方面，傳統的光端機一般不具備網管功能，在中小型視頻監控系統中，由于系統規模不大，設備不多，系統的管理及維護工作相對比較簡單，然而在大規模的視頻監控系統中，具備網管功能的光端機會給用戶在管理和維護方面帶來極大的便利。
