監(jiān)控在生活中起著越來越大的作用，成為了人們生活中不可或缺的一到安全屏障，隨著重慶監(jiān)控平安城市的建設(shè)，監(jiān)控成為我們的一份子，愈加融入我們的生活發(fā)揮著他強(qiáng)大的作用，

監(jiān)控圖像的傳輸時監(jiān)控系統(tǒng)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，使用何種傳輸介質(zhì)和傳輸設(shè)備直接關(guān)系著監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。就當(dāng)下來說，有三種常用的傳輸介質(zhì)，分別是：同軸電纜、雙絞線和光纖；分別對應(yīng)同軸視頻放大器、雙絞線視頻傳輸設(shè)備和光端機(jī)這三種傳輸設(shè)備。要組建高質(zhì)量的監(jiān)控系統(tǒng)，則需要對三種方式有一定的了解。

一、同軸電纜和同軸視頻放大器

一提起圖象傳輸，人們首先總會想起同軸電纜，因為同軸電纜是較早使用，也是使用時間最長的傳輸方式。同時，同軸電纜具有價格較便宜、鋪設(shè)較方便的優(yōu)點，所以，一般在小范圍的監(jiān)控系統(tǒng)中，由于傳輸距離很近，使用同軸電纜直接傳送監(jiān)控圖象對圖象質(zhì)量的損傷不大，能滿足實際要求。

但是，根據(jù)對同軸電纜自身特性的分析，當(dāng)信號在同軸電纜內(nèi)傳輸時其受到的衰減與傳輸距離和信號本身的頻率有關(guān)。一般來講，信號頻率越高，衰減越大。視頻信號的帶寬很大，達(dá)到 6mhz ，并且，圖象的色彩部分被調(diào)制在頻率高端，這樣，視頻信號在同軸電纜內(nèi)傳輸時不僅信號整體幅度受到衰減，而且各頻率分量衰減量相差很大，特別是色彩部分衰減最大。

所以，同軸電纜只適合于近距離傳輸圖象信號，當(dāng)傳輸距離達(dá)到 200 米左右時，圖象質(zhì)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，并且還能通過均衡調(diào)整對不同頻率成分分別進(jìn)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(lián)，一般在一個點到點系統(tǒng)中同軸放大器最多只能級聯(lián) 2 到 3 個，否則無法保證視頻傳輸質(zhì)量，并且調(diào)整起來也很困難。因此，在監(jiān)控系統(tǒng)中使用同軸電纜時，為了保證有較好的圖象質(zhì)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(jiān)控系統(tǒng)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，圖象質(zhì)量受到一定影響;

2)、同軸電纜較粗，在密集監(jiān)控應(yīng)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(tǒng)中需要同時傳輸控制數(shù)據(jù)、音頻等信號時，則需要另外布線;

4)、同軸電纜抗干擾能力有限，無法應(yīng)用于強(qiáng)干擾環(huán)境;

5)、同軸放大器還存在著調(diào)整困難的缺點。

二、雙絞線和雙絞線視頻傳輸設(shè)備

由于傳統(tǒng)的同軸電纜監(jiān)控系統(tǒng)存在著一些缺點，特別是傳輸距離受到限制。早期，在傳輸距離超過五、六百米的監(jiān)控系統(tǒng)中一般使用多模光纖和多模光端機(jī)，解決了遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膯栴}，不過系統(tǒng)造價增加了不少。 最近，出現(xiàn)了一種雙絞線視頻傳輸設(shè)備，通過使用此種設(shè)備，可以將雙絞線應(yīng)用于監(jiān)控圖像傳輸，它很好地解決了上面的難題。但是，跟同軸電纜一樣，這種方式也面臨同樣的干擾和維護(hù)問題，且技術(shù)成熟度不夠。

三、光纖和光端機(jī)

光纖和光端機(jī)應(yīng)用在監(jiān)控領(lǐng)域里主要是為了解決兩個問題：一是傳輸距離，一是環(huán)境干擾。雙絞線和同軸電纜只能解決短距離、小范圍內(nèi)的監(jiān)控圖象傳輸問題，如果需要傳輸數(shù)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(qiáng)干擾場所，為了不受環(huán)境干擾影響，也要采用光纖傳輸方式。因為光纖具有傳輸帶寬寬、容量大、不受電磁干擾、受外界環(huán)境影響小等諸多優(yōu)點，一根光纖就可以傳送監(jiān)控系統(tǒng)中需要的所有信號，傳輸距離可以達(dá)到上百公里。光端機(jī)可以提供一路和多路圖象接口，還可以提供雙向音頻接口、 一路和多路各種類型的雙向數(shù)據(jù)接口(包括 rs232 、 rs485 、以太網(wǎng)等)，將它們集成到一根光纖上傳輸。光端機(jī)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。

近些年來，由于光纖通信技術(shù)的飛速發(fā)展，光纖和光器件的價格下降很快，使得光纖監(jiān)控系統(tǒng)的造價大幅降低，所以光纖和光端機(jī)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越普及。

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 ，所以，除了先前已經(jīng)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(jiān)控信號要使用光端機(jī)，它的作用主要就是實現(xiàn)電 - 光和光 - 電轉(zhuǎn)換。光端機(jī)又分為模擬光端機(jī)和數(shù)字光端機(jī)：

1) 模擬光端機(jī)

模擬光端機(jī)采用了 pfm 調(diào)制技術(shù)實時傳輸圖象信號，是目前使用較多的一種。發(fā)射端將模擬視頻信號先進(jìn)行 pfm 調(diào)制后，再進(jìn)行電 - 光轉(zhuǎn)換，光信號傳到接收端后，進(jìn)行光 - 電轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)行 pfm 解調(diào)，恢復(fù)出視頻信號。由于采用了 pfm 調(diào)制技術(shù)，其傳輸距離很容易就能達(dá)到 30 km 左右，有些產(chǎn)品的傳輸距離可以達(dá)到 60 km ，甚至上百公里。并且，圖象信號經(jīng)過傳輸后失真很小，具有很高的信噪比和很小的非線性失真。通過使用波分復(fù)用技術(shù)，還可以在一根光纖上實現(xiàn)圖象和數(shù)據(jù)信號的雙向傳輸，滿足監(jiān)控工程的實際需求。

2) 數(shù)字光端機(jī)

由于數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比在很多方面都具有明顯的優(yōu)勢，所以正如數(shù)字技術(shù)在許多領(lǐng)域取代了模擬技術(shù)一樣，光端機(jī)的數(shù)字化也是一種必然趨勢。目前，數(shù)字圖象光端機(jī)主要有兩種技術(shù)方式：一種是 mpeg ii 圖象壓縮數(shù)字光端機(jī)，另一種是非壓縮數(shù)字圖象光端機(jī)。

圖象壓縮數(shù)字光端機(jī)一般采用 mpeg ii 圖象壓縮技術(shù)，它能將活動圖象壓縮成 n×2mbps 的數(shù)據(jù)流通過標(biāo)準(zhǔn)電信通信接口傳輸或者直接通過光纖傳輸。由于采用了圖象壓縮技術(shù)，它能大大降低信號傳輸帶寬，以利于占用較少的資源就能傳送圖象信號。同時，由于采用了 n×2mbps 的標(biāo)準(zhǔn)接口，可以利用現(xiàn)有的電信傳輸設(shè)備的富裕通道傳輸監(jiān)控圖象，為工程應(yīng)用帶來了方便。不過，圖象壓縮數(shù)字光端機(jī)也有其固有的缺點。其致命的弱點就是不能保證圖象傳輸?shù)膶崟r性。因為圖象壓縮與解壓縮需要一定的時間，所以一般會對所傳輸?shù)膱D象產(chǎn)生1 ~ 2s的延時。因此，這種設(shè)備只適合于用在對實時性要求不高的場所，在工程使用上受到一些限制。另外，經(jīng)過壓縮后圖象會產(chǎn)生一定的失真，并且這種光端機(jī)的價格也偏高。

非壓縮數(shù)字圖象光端機(jī)的原理就是將模擬視頻信號進(jìn)行a/d變換后和語音、音頻、數(shù)據(jù)等信號進(jìn)行復(fù)接，再通過光纖傳輸。它用高的數(shù)據(jù)速率來保證視頻信號的傳輸質(zhì)量和實時性，由于光纖的帶寬非常大，所以這種高數(shù)據(jù)速率也并沒有對傳輸通道提出過高要求。非壓縮數(shù)字圖象光端機(jī)能提供很好的圖象傳輸質(zhì)量(信噪比大于 60db ，微分相位失真小于 2° ，微分增益失真小于 2% )，達(dá)到了廣播級的傳輸質(zhì)量，并且圖象傳輸是全實時的。由于采用數(shù)字化技術(shù)，在設(shè)備中可以利用已經(jīng)很成熟的通信技術(shù)比如復(fù)接技術(shù)、光收發(fā)技術(shù)等，提高了設(shè)備的可靠性，也降低了成本。非壓縮數(shù)字圖象光端機(jī)的優(yōu)勢體現(xiàn)在：

a)、采用了數(shù)字化技術(shù)，極大提高了圖象傳輸質(zhì)量;

b)、數(shù)字化技術(shù)和大規(guī)模集成電路的使用，保證了設(shè)備工作的穩(wěn)定性和可靠性，克服了模擬光端機(jī)的弊病;

c)、不會產(chǎn)生傳輸延時，保證了監(jiān)控圖象的實時性;

d)、可以方便地將多路圖象和音頻、數(shù)據(jù)等多種信號集成在一起通過一根光纖傳輸，目前，這種非壓縮數(shù)字圖象 光端機(jī)可以做到在單方向傳輸幾十路、甚至上百路圖象。

數(shù)字圖象光端機(jī)的技術(shù)含量高，其在監(jiān)控工程中的使用時間還不長，目前大都用在多路圖象傳輸方面，主要原因在于目前能夠提供這種光端機(jī)的廠家還不多，價格相對模擬光端機(jī)而言也稍微偏高。不過，由于數(shù)字圖象光端機(jī)特別是非壓縮數(shù)字圖象光端機(jī)的突出優(yōu)勢，再加上大量使用后會降低成本，模擬光端機(jī)必將很快被數(shù)字圖象光端機(jī)所取代。

最后，傳送圖象監(jiān)控信號除了以上介紹的三種主要方式外，也有些工程中采用了點到點無線傳輸方式以及有線電視上采用的多路副載波復(fù)用射頻傳輸方式。無線傳輸受環(huán)境和氣候影響太大，工作不穩(wěn)定，而且設(shè)備安裝調(diào)整困難;多路副載波復(fù)用射頻傳輸方式需要的設(shè)備多，穩(wěn)定性不高，圖象質(zhì)量較差，設(shè)備安裝調(diào)整也很困難。所以，這兩種設(shè)備使用得很少，也不推薦用戶使用。對于同軸電纜、雙絞線和光纖三種傳輸方式，用戶可以根據(jù)工程實際情況選用。一般來說，距離在二、三百米以內(nèi)，并且無環(huán)境干擾、布線空間大的場所，可以考慮使用電纜;當(dāng)傳輸距離在兩公里以內(nèi)，或者環(huán)境干擾大、布線要求緊湊的場所，建議使用雙絞線;距離達(dá)到幾公里或更遠(yuǎn)時，光纖就是必然選擇了。當(dāng)然，工程實際中，不少用戶不管距離遠(yuǎn)近，在同一個工程中統(tǒng)統(tǒng)使用光纖，或者在距離較近的工程中統(tǒng)統(tǒng)使用雙絞線，這完全由工程的實際需要確定。

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