傳輸是監(jiān)控系統(tǒng)中一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，選擇何種介質(zhì)和設(shè)備傳送圖像和其它控制信號將直接關(guān)系到監(jiān)控圖像的質(zhì)量和可靠性。
從傳輸介質(zhì)來講，傳輸分為有線傳輸和無線傳輸兩種方式，其中有線傳輸又包含同軸電纜、雙絞線等銅纜傳輸方式和光纖傳輸方式；無線傳輸則是指微波、射頻等利用空氣作為傳輸介質(zhì)的傳輸方式。由于無線傳輸受環(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，在實際監(jiān)控工程中使用得很少，本文不做過多介紹。\r\n目前，在監(jiān)控系統(tǒng)中用來傳輸圖像信號的介質(zhì)主要有同軸電纜、雙絞線和光纖，下文將對這三種主要傳輸方式的特點和使用環(huán)境進(jìn)行討論。
同軸電纜傳輸使用較早 適合小范圍監(jiān)控系統(tǒng)
同軸電纜是較早使用，也是使用時間最長的傳輸方式，它具有價格較便宜、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)控圖像對圖像質(zhì)量的損傷不大，能滿足實際要求。
但是，同軸電纜對所傳輸?shù)男盘枙a(chǎn)生衰減，衰減量與傳輸距離和信號本身的頻率有關(guān)。信號頻率越高，傳輸距離越遠(yuǎn)，衰減越大。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（高頻）彩色部分衰減最大。所以，同軸電纜只適合于近距離傳輸圖像信號，以SYV-75-5同軸電纜為例，當(dāng)傳輸距離達(dá)到超過300米左右時，圖像質(zhì)量將會明顯下降，特別是色彩變得暗淡，有失真感。
在實際工程中，為了延長傳輸距離，除了使用芯徑更粗的電纜外，還可以采用其它方式：一種是使用基帶視頻同軸放大器來增強(qiáng)信號，但是，同軸放大器一般只能級聯(lián)1到2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；另一種是使用射頻傳輸方式，在發(fā)射端將基帶視頻信號分別調(diào)制在不同的頻段上，經(jīng)混合后在同軸電纜上傳輸，接收端再逐一解調(diào)，還原成基帶視頻，這種方式雖然可以在一根電纜上傳輸多路視頻，傳輸距離也可以遠(yuǎn)于基帶視頻傳輸，但是這種方式設(shè)備復(fù)雜、信噪比低、圖像質(zhì)量相對較差。
另外，同軸電纜在監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸圖像信號還存在著一些缺點：
·本身受氣候變化影響大，圖像質(zhì)量受到一定影響；
·電纜較粗，在密集監(jiān)控應(yīng)用時布線不太方便；
·一般只能傳輸視頻信號（同軸視控設(shè)備除外，如部分松下設(shè)備），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；
·抗干擾能力有限，無法應(yīng)用于強(qiáng)干擾環(huán)境；
·同軸放大器還存在著調(diào)整困難的缺點。
雙絞線傳輸應(yīng)用最廣 適合中短距離傳輸
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、抗干擾能力差，所以尋求一種經(jīng)濟(jì)、傳輸質(zhì)量高、傳輸距離遠(yuǎn)的解決方案十分必要。雙絞線作為一種使用最為廣泛的傳輸線纜如今已被用來擔(dān)此重任。
從電話到工業(yè)控制系統(tǒng)中的信號傳輸，再到局域網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)等等，都是使用雙絞線對。雙絞線之所以使用如此廣泛，是因為它具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離相對較遠(yuǎn)、布線容易、價格低廉等許多優(yōu)點。
將雙絞線應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)中，還可以實現(xiàn)多種信號的共纜傳輸。比如，一根五類非屏蔽電纜可以傳輸四路視頻信號，也可以分別傳輸一路視頻信號，一路音頻信號，一路控制信號，以及一路其它信號。
更令人驚奇的是，雙絞線傳輸圖像信號的質(zhì)量很高，幾乎可以和模擬光端機(jī)的傳輸質(zhì)量媲美，而且傳輸距離遠(yuǎn)，無中繼傳輸可達(dá)1.5至2公里，有效地解決了中、短距離高質(zhì)量圖像傳輸?shù)碾y題。另外，幾乎所有的智能大廈和智能小區(qū)中都鋪設(shè)有大量的雙絞線對，利用一些空余線纜就可以構(gòu)建圖像監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，既省卻了重新布線的麻煩，又節(jié)約了工程成本。
所以，監(jiān)控系統(tǒng)中用雙絞線進(jìn)行傳輸具有明顯的優(yōu)勢：
傳輸距離較遠(yuǎn)、傳輸質(zhì)量高
由于在雙絞線視頻傳輸設(shè)備中采用了先進(jìn)的處理技術(shù)，極好地補償了雙絞線對視頻信號幅度的衰減以及不同頻率間的衰減差，保持了原始圖像的亮度、色彩以及實時性，圖像信號基本無失真。如果采用中繼方式，傳輸距離會更遠(yuǎn)。
布線方便、線纜利用率高
一對普通電話線就可以用來傳送視頻信號。另外，樓宇大廈內(nèi)廣泛鋪設(shè)的5類非屏蔽雙絞線中任取一對就可以傳送一路視頻信號，無須另外布線；即使是重新布線，5類線纜也比同軸電纜容易。
此外，一根5類線纜內(nèi)有4對雙絞線，如果使用一對線傳送視頻信號，另外的幾對線還可以用來傳輸音頻信號、控制信號、供電電源或其它信號，提高了線纜利用率，同時避免了各種信號單獨布線帶來的麻煩，減少了工程造價。
抗干擾能力強(qiáng)
雙絞線能有效抑制共模干擾，即使在工業(yè)現(xiàn)場、電梯間等強(qiáng)干擾環(huán)境下，雙絞線也能傳送極好的圖像信號。而且，使用一根纜內(nèi)的幾對雙絞線分別傳送不同的信號，相互之間不會發(fā)生干擾。
可靠性高、使用方便
雙絞線傳輸設(shè)備價格相對較便宜，使用起來也很簡單，無需專業(yè)知識，也無太多的操作，一次安裝，長期穩(wěn)定工作。
價格便宜，取材方便
由于使用的是目前廣泛使用的普通5類非屏蔽電纜或普通電話線，購買容易，而且價格也比同軸電纜便宜很多，給工程應(yīng)用帶來極大的方便。不過，在室外使用雙絞線纜時要做好防水處理。另外，使用雙絞線對攝象機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程供電時，要綜合考慮攝象機(jī)的工作電流、電壓以及雙絞線的電阻，通過計算來確定最遠(yuǎn)供電距離。一般而言，使用一對雙絞線遠(yuǎn)供24V交流電壓時 ，傳輸距離不要超過200m。
光纖傳輸有效解決距離與干擾問題
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。同軸電纜和雙絞線只能解決短距離、小范圍內(nèi)的監(jiān)控圖像傳輸問題，如果需要傳輸數(shù)公里甚至上百公里距離的圖像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像接口，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5公里，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)。
模擬光端機(jī)
PFM、AM將平分秋色
模擬光端機(jī)中主要使用AM和PFM兩種調(diào)制技術(shù)，AM光端機(jī)的傳輸距離在30公里以內(nèi)，PFM光端機(jī)的傳輸距離可以達(dá)到60公里以上，甚至上百公里。從工程應(yīng)用來看，以前大都使用PFM光端機(jī)，目前AM光端機(jī)的應(yīng)用開始增多，今后在模擬光端機(jī)市場上，這兩種光端機(jī)將會平分秋色。由于模擬調(diào)制技術(shù)的限制，模擬光端機(jī)存在一些缺點：
·生產(chǎn)調(diào)試較困難；
·互換性和一致性差，給工程應(yīng)用帶來極大的不便；
·單根光纖實現(xiàn)多路圖像傳輸較困難，性能和可靠性都會下降，目前這種模擬光端機(jī)一般只能做到單根光纖上傳輸4路圖像；
·由于采用的是模擬調(diào)制解調(diào)技術(shù)，其穩(wěn)定性不夠高，隨著使用時間的增加或環(huán)境特性的變化，光端機(jī)的性能也會發(fā)生變化，給工程維護(hù)帶來一些不便。
數(shù)字光端機(jī)
以非壓縮式產(chǎn)品較具優(yōu)勢
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)字光端機(jī)主要有兩種技術(shù)方式：一種是壓縮數(shù)字光端機(jī)，另一種是非壓縮數(shù)字光端機(jī)。
一、壓縮數(shù)字光端機(jī)
壓縮數(shù)字光端機(jī)采用了壓縮技術(shù)，它能將活動圖像壓縮成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，也可以通過IP包的方式在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳輸。由于采用了壓縮技術(shù)，它能降低圖像信號傳輸帶寬要求，可以利用公網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)接口傳輸監(jiān)控圖像，為工程應(yīng)用帶來了方便。
不過，壓縮數(shù)字光端機(jī)也有其缺點——不能保證傳輸?shù)膶崟r性，傳輸?shù)膱D像存在著延遲現(xiàn)象。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)過壓縮后的圖像會產(chǎn)生一定的失真，信噪比也不高，并且這種光端機(jī)的單路價格也偏高。
二、非壓縮數(shù)字光端機(jī)
非壓縮數(shù)字光端機(jī)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)速率并沒有對傳輸通道提出過高要求。
非壓縮數(shù)字光端機(jī)能提供很好的圖像傳輸質(zhì)量，達(dá)到了廣播級的傳輸質(zhì)量，并且圖像傳輸是全實時的。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)備的可靠性和性價比。
現(xiàn)在，這種非壓縮數(shù)字光端機(jī)已經(jīng)能在單纖單波長上實現(xiàn)20路視頻以及以太網(wǎng)、音頻、數(shù)據(jù)等的綜合傳輸。其優(yōu)勢體現(xiàn)在：
·采用了數(shù)字化技術(shù)，極大提高了圖像傳輸質(zhì)量；
·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；
·不會產(chǎn)生傳輸延遲，保證了監(jiān)控圖像的實時性；
·可以方便地將多路圖像和音頻、數(shù)據(jù)等多種信號集成在一起通過一根光纖傳輸。采用波分復(fù)用技術(shù)后在單纖上傳輸幾十路、甚至上百路圖像。
結(jié)語
以上針對目前監(jiān)控圖像傳輸?shù)膸追N主要方式及其優(yōu)缺點作了大致介紹，在后續(xù)的其它文章中將分別就光纖傳輸技術(shù)、雙絞線傳輸技術(shù)等以及它們在工程上的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)介紹，希望提供安防工程商們更多的參考。
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