七、关于视频的传输问题

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七、关于视频的传输问题
1、同轴电缆传输
在闭路监控系统中，同轴电缆是传输视频图像最常用的媒介。同轴电缆截面的圆心为导体，外用聚乙烯同心圆状绝缘体覆盖，再外面是金属编织物的屏蔽层，最外层为聚乙烯封皮。同轴电缆对外界电磁波和静电场具有屏蔽作用，导体截面积越大，传输损耗越小，可以将视频信号传送更长的距离。
摄像机输出通过同轴电缆直接传输至监视器，若要保证能够清晰地加以显示，则同轴电缆的长度有限制。如果要传得更远，一种方法是改用截面积更大的同轴电缆类型，另一种方法是在靠近监视器处安装一台后均衡视频放大器（post equalizing video mplifier），通过补偿视频信号中容易衰减的高频部分使经过长距离传输的视频信号仍能保持一定的强度，以此来增长传输距离。需要指出的是，后均衡视频放大器只能安装在靠近监视器之处，如果安装在摄像机附近则失效。此外，所有电缆均应是阻抗为75欧姆的纯铜芯电缆，绝对不可用镀铜或铝芯电缆。 采用同轴电缆传送视频信号时，由于存在不平衡电源线负载等因素会导致各点之间存在地电位差，其电压峰-峰幅值在0~10V。为此应采用被动式接地隔离变压器（GROUND ISOLAtiON TRANSFORMER），它可放置在同轴电缆中存在地电位差的任何一处，并可放置多个，用它可以消除存在地电位差带来的问题，并有效地降低50Hz频率共模电压。
电缆的选择
认真选择合适的电缆对于设备是否能达到最佳性能至关重要，同轴电缆的阻抗都为75欧姆。
材质
只能使用纯铜芯导线的电缆。不要采用镀铜的铜芯电缆或铝芯电缆，因为它们不能在CATV网所用的整个频段上有效地传输信号。CATV信号传输要求电缆芯线具有底的直流阻抗。
在不发生弯折的情况下，实心裸铜导线最适于视频应用。如果在正常使用中，弯则无法避免，则应选用绞芯线。
绝缘材料最好是多孔（泡沫）聚乙烯。它比实心的聚乙烯有更好的电气特性，但容易受潮湿影响。因此在潮湿环境的应用中应采用实心聚乙烯绝缘的外部有厚绝缘层的电缆。屏蔽层必须是覆盖95%以上铜丝编辑层。
安装技巧
不要拉伸电缆或使之过度弯曲。避免电缆同供热管道和其他热源的接触。即使热量不足以造成对电缆的明显损害，也会使传输特性受到影响。在电缆必须连续弯曲的场合（如有扫描仪或水平俯仰云台），应使用专门的电缆。这种电缆的芯导线应是多股胶合线。只使用压1、同轴电缆传输
在闭路监控系统中，同轴电缆是传输视频图像最常用的媒介。同轴电缆截面的圆心为导体，外用聚乙烯同心圆状绝缘体覆盖，再外面是金属编织物的屏蔽层，最外层为聚乙烯封皮。同轴电缆对外界电磁波和静电场具有屏蔽作用，导体截面积越大，传输损耗越小，可以将视频信号传送更长的距离。
摄像机输出通过同轴电缆直接传输至监视器，若要保证能够清晰地加以显示，则同轴电缆的长度有限制。如果要传得更远，一种方法是改用截面积更大的同轴电缆类型，另一种方法是在靠近监视器处安装一台后均衡视频放大器（post equalizing video mplifier），通过补偿视频信号中容易衰减的高频部分使经过长距离传输的视频信号仍能保持一定的强度，以此来增长传输距离。需要指出的是，后均衡视频放大器只能安装在靠近监视器之处，如果安装在摄像机附近则失效。此外，所有电缆均应是阻抗为75欧姆的纯铜芯电缆，绝对不可用镀铜或铝芯电缆。 采用同轴电缆传送视频信号时，由于存在不平衡电源线负载等因素会导致各点之间存在地电位差，其电压峰-峰幅值在0~10V。为此应采用被动式接地隔离变压器（GROUND ISOLATION TRANSFORMER），它可放置在同轴电缆中存在地电位差的任何一处，并可放置多个，用它可以消除存在地电位差带来的问题，并有效地降低50Hz频率共模电压。
电缆的选择
认真选择合适的电缆对于设备是否能达到最佳性能至关重要，同轴电缆的阻抗都为75欧姆。
材质
只能使用纯铜芯导线的电缆。不要采用镀铜的铜芯电缆或铝芯电缆，因为它们不能在CATV网所用的整个频段上有效地传输信号。CATV信号传输要求电缆芯线具有底的直流阻抗。
在不发生弯折的情况下，实心裸铜导线最适于视频应用。如果在正常使用中，弯则无法避免，则应选用绞芯线。
绝缘材料最好是多孔（泡沫）聚乙烯。它比实心的聚乙烯有更好的电气特性，但容易受潮湿影响。因此在潮湿环境的应用中应采用实心聚乙烯绝缘的外部有厚绝缘层的电缆。屏蔽层必须是覆盖95%以上铜丝编辑层。
安装技巧
不要拉伸电缆或使之过度弯曲。避免电缆同供热管道和其他热源的接触。即使热量不足以造成对电缆的明显损害，也会使传输特性受到影响。在电缆必须连续弯曲的场合（如有扫描仪或水平俯仰云台），应使用专门的电缆。这种电缆的芯导线应是多股胶合线。只使用压接型的BNC连接器。
电缆类型和操作距离：最常用的电缆有RG-59/U和RG-11/U两类。每种都包括一系列具有不同电气特性的电缆产品，其中一些是不适于CATV应用的。 当采用Belden之外的电缆时，应以表A中电缆的特性作为准则。材质和结构必须遵循上述原则。表B列出了最大电缆长度同图像质量之间的关系。除非特别说明，建议使用下列的同轴电缆。
2、光纤视频传输
光纤是能使光以最小的衰减从一端传到另一端的透明玻璃或塑料纤维，光纤的最大特性是抗电子噪声干扰，通讯距离远。
光纤有多模光纤和单模光纤之分。单模光纤只有单一的传播路径，一般用于长距离传输，多模光纤有多种传播路径，多模光纤的带宽为50M Hz~500M Hz/Km，单模光纤的带宽为2000MHz/Km，光纤波长有850nm，1310 nm和1550 nm等。850nm波长区为多模光纤通信方式；1550 nm波长区为单模光纤通信方式；1310 nm波长区有多模和单模两种；850nm的衰减较大，但对于2~3MILE（1MILE=1604m）的通信较经济。光纤尺寸按纤维直径划分有50μm缓变型多模光纤、62.5μm缓变增强型多模光纤和8.3μm突变型单模光纤，光纤的包层直径均为125μm，故有62.5/125μm、50/125μm、9/125μm等不同种类。由光纤集合而成的光缆，室外松管型为多芯光缆，室内紧包缓冲型有单缆和双缆之分。
闭路电视监控系统中的视频图像、音频、控制信号都可以通过光纤进行传输，传输系统也是由一个发射机和一个接收机组成，主要有下列传送形式：
现在单模光纤在波长1.31μm 或1.55μm时光速的低损耗窗口，每公里衰减可作到 0.2~0.4分贝以下，是同轴电缆每公里损耗的1%，因此模拟光纤多路电视传输系统可实现20公里无中断传输，这个基本上能满足超远距离的电视监控系统。同轴电缆由于衰减大，用它组成的传输网，干线放大器之间的距离一般为427~610米，即每公里需要增加1至2个干线放大器。这无疑增加了系统的复杂性和降低了系统的可靠性。而且在干线传输中最多可串接20多个放大器，因而最长只能传输10公里左右，再长会由于中继放大器的噪声和失真的累加，使信号达不到规定的标准。
用光缆作干线传输系统容量大、能双向传输、系统指标好、安全可靠性高。主要缺点是建网造价高，施工技术难度大，但它能适应长距离的大系统干线使用。
3、射频传输
在布线有限制的情况下，近距离的无线传输是最方便的。无线视频传输由发射机和接收机组成，每对发射机和接收机有相同的频率，可以传输彩色和黑白视频信号，并可以有声音通道。无线传输的设备体积小巧，重量轻，一般采用直流供电。另外由于无线传输具有一定的穿透性，不需要布视频电缆等特点，也常用于电视监控系统（一般常用于公安、铁路、医院等场所）。
值得注意的是，现在常用的无线传输设备采用2400兆赫兹频率，传输范围有限，一般只能传输200~300米。而大功率设备又有可能干扰正常的无线电通讯，受到限制，在这里就不再赘述了。
4、电话线传输
另一种长距离传输视频的方法是利用现有的电话线路。由于近几年电话的安装和普及，电话线路分布到各个地区，构成了现成的传输网络。电话线传输系统就是利用现有的网络，在发送端加一个发射机，在监控端加一个接收机，不需要电脑，通过调制解调器与电话线相连，这样就构成了一个传输系统。
由于电话线路带宽限制和视频图像数据量大的矛盾，传输到终端的图像都不连续，而且分辨率越高，帧与帧之间的间隔就越长；反之，如果想取得相对连续的图像，就必然以牺牲清晰度为代价。
打个比方来说，我们日常所走的道路相当于传输线路，来来往往的行人车辆相当于视频信息。如果道路宽阔，行人车辆稀少，交通必然顺畅；如果道路狭窄，行人车辆却很多，必然产生交通堵塞。信息的传输也是如此，线路频带宽（道路宽阔），接头和联接设备少（路口和红绿灯少），信息量固定（车流量一定），那么图像的连续性和清晰度也是保持一定；如果线路频带窄，信息量大，那么只能象我们平日上班经常遇到的一样，大家排在停车线后，依次通过。如果强行通过，对人来说，可能发生交通事故；对设备来说，就会发生数据混乱，也可能导致更严重的后果。
在选择传输方式时，根据自己的情况和要求，考虑传输距离，对图像的连续性、图像的清晰度要求，系统造价，地理条件限制等因素，合理的选择适合自己要求的方式，这样才会有好的效果。

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