監控系統圖像傳輸方式有哪些?
1 概述
在(zai)監(jian)控(kong)(kong)系統(tong)中,監(jian)控(kong)(kong)圖象的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)是整個系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個至關(guan)重要的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)節(jie),選擇(ze)何種介質和(he)(he)(he)設(she)(she)備傳(chuan)(chuan)(chuan)送(song)圖象和(he)(he)(he)其它控(kong)(kong)制信(xin)號(hao)將直接關(guan)系到監(jian)控(kong)(kong)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)質量和(he)(he)(he)可靠性。目(mu)前(qian),在(zai)監(jian)控(kong)(kong)系統(tong)中用來傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)圖象信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)介質主(zhu)要有同軸電纜、雙絞線和(he)(he)(he)光纖,對應的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)設(she)(she)備分別是同軸視(shi)頻放(fang)大器、雙絞線視(shi)頻傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)設(she)(she)備和(he)(he)(he)光端機。要組建一(yi)個高質量的(de)(de)(de)(de)(de)監(jian)控(kong)(kong)網絡,就必(bi)須搞清楚這三種主(zhu)要傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)方式的(de)(de)(de)(de)(de)特點和(he)(he)(he)使用環(huan)境(jing),以便(bian)針(zhen)對實際工程需(xu)要采取合適(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)介質和(he)(he)(he)設(she)(she)備。
2 同軸電纜(lan)和同軸視頻放(fang)大器(qi)
一提起圖(tu)象(xiang)(xiang)傳(chuan)(chuan)輸,人們首先總會想(xiang)起同(tong)(tong)軸電(dian)(dian)纜,因為(wei)同(tong)(tong)軸電(dian)(dian)纜是較早使用,也是使用時間最長的(de)(de)傳(chuan)(chuan)輸方(fang)式。同(tong)(tong)時,同(tong)(tong)軸電(dian)(dian)纜具有價(jia)格較便(bian)宜、鋪設較方(fang)便(bian)的(de)(de)優點,所以,一般在小范圍的(de)(de)監控系統中,由于傳(chuan)(chuan)輸距離(li)很近,使用同(tong)(tong)軸電(dian)(dian)纜直接傳(chuan)(chuan)送監控圖(tu)象(xiang)(xiang)對圖(tu)象(xiang)(xiang)質量的(de)(de)損傷不大,能滿足實際要求。
但是(shi),根(gen)據對同軸電纜(lan)自身特性的(de)分(fen)(fen)析,當信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)在(zai)同軸電纜(lan)內(nei)傳(chuan)輸時(shi)其受到的(de)衰減(jian)與傳(chuan)輸距離和信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)本身的(de)頻率有關(guan)。一般(ban)來講,信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)頻率越高(gao),衰減(jian)越大。視頻信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)的(de)帶(dai)寬(kuan)很(hen)大,達到 6MHz ,并且,圖象的(de)色(se)彩部分(fen)(fen)被調制(zhi)在(zai)頻率高(gao)端(duan),這樣,視頻信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)在(zai)同軸電纜(lan)內(nei)傳(chuan)輸時(shi)不僅信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)整體幅度(du)受到衰減(jian),而且各頻率分(fen)(fen)量(liang)(liang)衰減(jian)量(liang)(liang)相(xiang)差很(hen)大,特別是(shi)色(se)彩部分(fen)(fen)衰減(jian)最大。
所以,同軸電纜只適合于近(jin)距離傳(chuan)輸(shu)圖象信號(hao),當(dang)傳(chuan)輸(shu)距離達到(dao) 200 米左右(you)時,圖象質(zhi)量(liang)將(jiang)會明顯下降,特別(bie)是色彩變得暗(an)淡,有失真感。
在工程實際中,為了(le)延長傳(chuan)輸距離(li),要使用(yong)同(tong)(tong)(tong)軸(zhou)(zhou)放大器(qi)(qi)。同(tong)(tong)(tong)軸(zhou)(zhou)放大器(qi)(qi)對視頻(pin)信(xin)號(hao)具有一定的(de)放大,并且(qie)(qie)還能(neng)通過均衡(heng)調整對不同(tong)(tong)(tong)頻(pin)率成分分別進行(xing)不同(tong)(tong)(tong)大小的(de)補償,以使接(jie)收端輸出的(de)視頻(pin)信(xin)號(hao)失真盡量(liang)小。但是,同(tong)(tong)(tong)軸(zhou)(zhou)放大器(qi)(qi)并不能(neng)無限制級(ji)聯(lian),一般在一個點(dian)到(dao)點(dian)系統中同(tong)(tong)(tong)軸(zhou)(zhou)放大器(qi)(qi)最多只能(neng)級(ji)聯(lian) 2 到(dao) 3 個,否(fou)則無法保證視頻(pin)傳(chuan)輸質量(liang),并且(qie)(qie)調整起來(lai)也很困(kun)難。因(yin)此,在監控(kong)系統中使用(yong)同(tong)(tong)(tong)軸(zhou)(zhou)電纜時(shi),為了(le)保證有較好的(de)圖象質量(liang),一般將(jiang)傳(chuan)輸距離(li)范圍(wei)限制在四、五百米左(zuo)右(you)。
另外,同軸電纜在監(jian)控系統中傳輸圖象信(xin)號還存在著一些缺(que)點(dian):
1 )、同軸電纜本(ben)身(shen)受氣候(hou)變(bian)化(hua)影響大(da),圖象質量受到一定影響;
2 )、同軸電纜較粗(cu),在密集監控應用時布線不太方便;
3 )、同軸電纜一般(ban)只能傳視頻(pin)信號,如(ru)果系統中需要(yao)同時傳輸控制數據(ju)、音頻(pin)等(deng)信號時,則需要(yao)另外布線;
4 )、同軸(zhou)電纜抗干(gan)擾能(neng)力(li)有限(xian),無法應用(yong)于強干(gan)擾環境(jing);
5 )、同(tong)軸放大器還存在著調整困難的(de)缺點(dian)。
3 雙(shuang)絞線和雙(shuang)絞線視頻傳輸設備
由于傳(chuan)統(tong)(tong)(tong)的同軸電(dian)纜(lan)監控系統(tong)(tong)(tong)存在(zai)著一些缺點,特別是(shi)(shi)傳(chuan)輸距(ju)離受(shou)到限制,所(suo)以尋求一種經濟、傳(chuan)輸質(zhi)量高、傳(chuan)輸距(ju)離遠(yuan)(yuan)的解(jie)決方案十分必要。早(zao)期,在(zai)傳(chuan)輸距(ju)離超過五、六百米的監控系統(tong)(tong)(tong)中一般使(shi)用多模光纖(xian)(xian)和多模光端機(ji),這(zhe)雖然(ran)解(jie)決了(le)遠(yuan)(yuan)距(ju)離傳(chuan)輸的問(wen)題,但是(shi)(shi)系統(tong)(tong)(tong)造價增(zeng)加了(le)很多,并且,光纖(xian)(xian)的施工復雜(za),需(xu)要專業(ye)人(ren)員(yuan)和專用設備。所(suo)以,對這(zhe)種距(ju)離不是(shi)(shi)太(tai)遠(yuan)(yuan)的監控系統(tong)(tong)(tong)而言,使(shi)用光纖(xian)(xian)和光端機(ji)還是(shi)(shi)顯得不夠經濟。
最近,出現了一種(zhong)雙絞線視頻(pin)傳輸(shu)設備,通過(guo)使用此種(zhong)設備,可以(yi)將雙絞線應用于監(jian)控(kong)(kong)圖象(xiang)傳輸(shu),它很好地解決了上面的難題,在(zai)今后(hou)的監(jian)控(kong)(kong)系(xi)統中必將被(bei)大量(liang)使用。
其實,雙絞(jiao)(jiao)線(xian)(xian)的使(shi)用(yong)(yong)由來已久,電話傳(chuan)(chuan)輸(shu)使(shi)用(yong)(yong)的就是(shi)雙絞(jiao)(jiao)線(xian)(xian),在(zai)很多(duo)工業控制系統中和干擾較大的場所以及遠距(ju)離傳(chuan)(chuan)輸(shu)中都使(shi)用(yong)(yong)了(le)雙絞(jiao)(jiao)線(xian)(xian),我(wo)們今天廣(guang)泛使(shi)用(yong)(yong)的局域網(wang)也是(shi)使(shi)用(yong)(yong)雙絞(jiao)(jiao)線(xian)(xian)對。雙絞(jiao)(jiao)線(xian)(xian)之(zhi)所以使(shi)用(yong)(yong)如(ru)此廣(guang)泛,是(shi)因(yin)為它具有抗(kang)干擾能(neng)(neng)力強、傳(chuan)(chuan)輸(shu)距(ju)離遠、布線(xian)(xian)容易、價格低廉等許多(duo)優點。由于雙絞(jiao)(jiao)線(xian)(xian)對信(xin)號(hao)(hao)(hao)也存在(zai)著較大的衰(shuai)減,所以傳(chuan)(chuan)輸(shu)距(ju)離遠時(shi),信(xin)號(hao)(hao)(hao)的頻(pin)率不能(neng)(neng)太(tai)高(gao),而高(gao)速(su)信(xin)號(hao)(hao)(hao)比如(ru)以太(tai)網(wang)則(ze)只能(neng)(neng)限制在(zai)100m以內(nei)。對于視頻(pin)信(xin)號(hao)(hao)(hao)而言,帶(dai)寬達到(dao)6MHz,如(ru)果直接在(zai)雙絞(jiao)(jiao)線(xian)(xian)內(nei)傳(chuan)(chuan)輸(shu),也會(hui)衰(shuai)減很大,在(zai)傳(chuan)(chuan)輸(shu)距(ju)離為150m左右時(shi)視頻(pin)信(xin)號(hao)(hao)(hao)的衰(shuai)減曲(qu)線(xian)(xian)如(ru)下圖(tu)所示。
因此,視頻(pin)信號(hao)在雙(shuang)絞(jiao)(jiao)(jiao)線(xian)上要(yao)實(shi)現遠(yuan)距離傳輸(shu)(shu),必須進(jin)行(xing)放大和(he)補償(chang),雙(shuang)絞(jiao)(jiao)(jiao)線(xian)視頻(pin)傳輸(shu)(shu)設(she)備就是(shi)完成(cheng)這種功能。加(jia)上一對(dui)雙(shuang)絞(jiao)(jiao)(jiao)線(xian)視頻(pin)收(shou)發(fa)設(she)備后,可以將圖象傳輸(shu)(shu)到1至2km,如果采用中繼方(fang)式(shi),還可以成(cheng)倍增加(jia)傳輸(shu)(shu)距離,而(er)且,傳輸(shu)(shu)圖象的質量可以與(yu)光端機媲美。雙(shuang)絞(jiao)(jiao)(jiao)線(xian)和(he)雙(shuang)絞(jiao)(jiao)(jiao)線(xian)視頻(pin)傳輸(shu)(shu)設(she)備價(jia)格(ge)都很便宜,不(bu)但沒有(you)增加(jia)系統(tong)造(zao)價(jia),反而(er)在距離增加(jia)時(shi)其造(zao)價(jia)與(yu)同軸(zhou)電(dian)纜相比(bi)下降了許多。所以,監控系統(tong)中用雙(shuang)絞(jiao)(jiao)(jiao)線(xian)進(jin)行(xing)傳輸(shu)(shu)具(ju)有(you)明顯的優勢:
1) 傳(chuan)輸(shu)(shu)(shu)距離遠、傳(chuan)輸(shu)(shu)(shu)質量高(gao)。由于在雙絞線(xian)收發器中(zhong)采用(yong)了先進(jin)的(de)處理(li)技術(shu),極好地補(bu)償了雙絞線(xian)對(dui)視頻信號幅度的(de)衰減以(yi)及(ji)不同頻率間(jian)的(de)衰減差,保持(chi)了原始(shi)圖象(xiang)的(de)亮度和色彩以(yi)及(ji)實時性,在傳(chuan)輸(shu)(shu)(shu)距離達到(dao)1km或更(geng)遠時,圖象(xiang)信號基(ji)本無失真。如果采用(yong)中(zhong)繼方(fang)式(shi),傳(chuan)輸(shu)(shu)(shu)距離會更(geng)遠。
2) 布(bu)線方便、線纜(lan)利用(yong)(yong)率高。一(yi)(yi)對(dui)普通電(dian)話線就可以用(yong)(yong)來傳(chuan)送(song)視(shi)(shi)頻(pin)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)。另外,樓宇大廈內(nei)廣泛(fan)鋪設(she)的(de)5類(lei)非屏蔽雙絞線中任取一(yi)(yi)對(dui)就可以傳(chuan)送(song)一(yi)(yi)路視(shi)(shi)頻(pin)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao),無須另外布(bu)線,即(ji)使(shi)是重新布(bu)線,5類(lei)纜(lan)也比同軸纜(lan)容易。此外,一(yi)(yi)根(gen)5類(lei)纜(lan)內(nei)有4對(dui)雙絞線,如(ru)果使(shi)用(yong)(yong)一(yi)(yi)對(dui)線傳(chuan)送(song)視(shi)(shi)頻(pin)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao),另外的(de)幾對(dui)線還可以用(yong)(yong)來傳(chuan)輸(shu)音頻(pin)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)、控制信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)、供電(dian)電(dian)源或其它(ta)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao),提(ti)高了(le)線纜(lan)利用(yong)(yong)率,同時避免了(le)各種信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)單獨(du)布(bu)線帶(dai)來的(de)麻煩(fan),減少了(le)工程造價。
3) 抗(kang)干(gan)擾(rao)能(neng)力強(qiang)。雙(shuang)絞線能(neng)有效抑制共(gong)模干(gan)擾(rao),即使(shi)在(zai)強(qiang)干(gan)擾(rao)環境下,雙(shuang)絞線也能(neng)傳(chuan)送(song)極好的圖象信(xin)號。而且(qie),使(shi)用(yong)一根纜內(nei)的幾對雙(shuang)絞線分別(bie)傳(chuan)送(song)不(bu)同的信(xin)號,相互之間不(bu)會發生干(gan)擾(rao)。
4) 可靠性高、使(shi)用方便(bian)。利用雙絞(jiao)(jiao)線(xian)傳(chuan)輸視(shi)頻信號,在前端(duan)要接(jie)入專(zhuan)用發射機,在控制中心要接(jie)入專(zhuan)用接(jie)收(shou)機。這(zhe)種(zhong)雙絞(jiao)(jiao)線(xian)傳(chuan)輸設備價格(ge)便(bian)宜,使(shi)用起來也很簡單,無需專(zhuan)業知識,也無太多的*作(zuo),一(yi)次安裝,長期穩定工作(zuo)。
5) 價格便(bian)(bian)宜,取材方便(bian)(bian)。由于(yu)使用(yong)的是目前(qian)廣泛使用(yong)的普通(tong)5類非(fei)屏蔽電(dian)纜或普通(tong)電(dian)話線(xian),購(gou)買容(rong)易,而且價格也很便(bian)(bian)宜,給(gei)工(gong)程應(ying)用(yong)帶來極大(da)的方便(bian)(bian)。
4 光纖和光端機
光(guang)(guang)(guang)(guang)纖和(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)端(duan)(duan)機(ji)(ji)應用(yong)(yong)在監(jian)(jian)控領域里(li)主要(yao)是(shi)為(wei)(wei)了解決(jue)兩(liang)個問(wen)題:一(yi)是(shi)傳(chuan)輸(shu)距(ju)離,一(yi)是(shi)環境干(gan)擾。雙(shuang)絞線和(he)同(tong)軸(zhou)電纜只(zhi)能解決(jue)短(duan)距(ju)離、小范圍內的(de)監(jian)(jian)控圖象傳(chuan)輸(shu)問(wen)題,如果需(xu)(xu)要(yao)傳(chuan)輸(shu)數公(gong)里(li)甚至上(shang)(shang)百公(gong)里(li)距(ju)離的(de)圖象信(xin)號(hao)(hao)則需(xu)(xu)要(yao)采(cai)用(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖傳(chuan)輸(shu)方式(shi)。另外(wai),對一(yi)些超強干(gan)擾場所(suo),為(wei)(wei)了不受環境干(gan)擾影響,也要(yao)采(cai)用(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖傳(chuan)輸(shu)方式(shi)。因為(wei)(wei)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖具有(you)傳(chuan)輸(shu)帶寬寬、容(rong)量大(da)(da)、不受電磁干(gan)擾、受外(wai)界環境影響小等諸多(duo)優點,一(yi)根光(guang)(guang)(guang)(guang)纖就可(ke)以傳(chuan)送監(jian)(jian)控系統(tong)中需(xu)(xu)要(yao)的(de)所(suo)有(you)信(xin)號(hao)(hao),傳(chuan)輸(shu)距(ju)離可(ke)以達(da)到上(shang)(shang)百公(gong)里(li)。光(guang)(guang)(guang)(guang)端(duan)(duan)機(ji)(ji)可(ke)以提(ti)供一(yi)路(lu)(lu)和(he)多(duo)路(lu)(lu)圖象接(jie)口,還可(ke)以提(ti)供雙(shuang)向音頻接(jie)口、一(yi)路(lu)(lu)和(he)多(duo)路(lu)(lu)各種類型的(de)雙(shuang)向數據接(jie)口(包括(kuo)RS232、RS485、以太網(wang)等),將它(ta)們集成到一(yi)根光(guang)(guang)(guang)(guang)纖上(shang)(shang)傳(chuan)輸(shu)。光(guang)(guang)(guang)(guang)端(duan)(duan)機(ji)(ji)為(wei)(wei)監(jian)(jian)控系統(tong)提(ti)供了靈(ling)活(huo)的(de)傳(chuan)輸(shu)和(he)組網(wang)方式(shi),信(xin)號(hao)(hao)質量好、穩定性(xing)高。近些年(nian)來,由于光(guang)(guang)(guang)(guang)纖通信(xin)技術(shu)的(de)飛速發展,光(guang)(guang)(guang)(guang)纖和(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)器件的(de)價格(ge)下降很(hen)快,使得(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖監(jian)(jian)控系統(tong)的(de)造價大(da)(da)幅降低,所(suo)以光(guang)(guang)(guang)(guang)纖和(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)端(duan)(duan)機(ji)(ji)在監(jian)(jian)控系統(tong)中的(de)應用(yong)(yong)越來越普及。
光(guang)纖(xian)分為多(duo)模(mo)(mo)光(guang)纖(xian)和單模(mo)(mo)光(guang)纖(xian)兩種。多(duo)模(mo)(mo)光(guang)纖(xian)由于色散(san)和衰耗較大(da),其最大(da)傳輸距離一般不(bu)能超過5Km,所以,除了先前已經鋪好(hao)了多(duo)模(mo)(mo)光(guang)纖(xian)的地方外,在(zai)新建的工程中一般不(bu)再使(shi)用(yong)多(duo)模(mo)(mo)光(guang)纖(xian),而(er)主要使(shi)用(yong)單模(mo)(mo)光(guang)纖(xian)。
光(guang)(guang)纖中傳(chuan)輸監(jian)控信號要使用(yong)光(guang)(guang)端(duan)(duan)機(ji),它的(de)作用(yong)主要就(jiu)是實現電(dian)-光(guang)(guang)和(he)光(guang)(guang)-電(dian)轉換。光(guang)(guang)端(duan)(duan)機(ji)又分為模擬光(guang)(guang)端(duan)(duan)機(ji)和(he)數字光(guang)(guang)端(duan)(duan)機(ji):
1) 模擬光端機
模擬(ni)光端(duan)機采用(yong)了(le)PFM調(diao)制(zhi)技術實(shi)(shi)時(shi)傳輸(shu)圖(tu)象信(xin)號,是目(mu)前使用(yong)較多的(de)(de)一(yi)種。發射端(duan)將模擬(ni)視頻(pin)信(xin)號先進(jin)(jin)(jin)行PFM調(diao)制(zhi)后,再進(jin)(jin)(jin)行電(dian)-光轉(zhuan)換,光信(xin)號傳到(dao)(dao)接收端(duan)后,進(jin)(jin)(jin)行光-電(dian)轉(zhuan)換,然后進(jin)(jin)(jin)行PFM解調(diao),恢復出視頻(pin)信(xin)號。由于采用(yong)了(le)PFM調(diao)制(zhi)技術,其傳輸(shu)距(ju)離很(hen)容易就(jiu)能(neng)達到(dao)(dao)30 Km左右,有些產品的(de)(de)傳輸(shu)距(ju)離可以達到(dao)(dao)60 Km,甚至(zhi)上百公里(li)。并且,圖(tu)象信(xin)號經過傳輸(shu)后失(shi)真很(hen)小(xiao),具有很(hen)高的(de)(de)信(xin)噪比和很(hen)小(xiao)的(de)(de)非線性(xing)失(shi)真。通過使用(yong)波分(fen)復用(yong)技術,還可以在一(yi)根光纖上實(shi)(shi)現圖(tu)象和數據(ju)信(xin)號的(de)(de)雙向傳輸(shu),滿(man)足監控工(gong)程的(de)(de)實(shi)(shi)際需(xu)求。不過,這種模擬(ni)光端(duan)機也存在一(yi)些缺點:
a)生產(chan)調試較困難(nan);
b)單根光(guang)纖實現多路圖象傳輸較困難,性能(neng)會下降,目前(qian)這種模擬光(guang)端(duan)機一般只能(neng)做到單根光(guang)纖上(shang)傳輸4路圖象;
c)由于(yu)采(cai)用(yong)的是模擬(ni)調制(zhi)解調技術(shu),其穩定性不夠(gou)高,隨(sui)著使用(yong)時(shi)間的增加或環境特(te)
性的變化,光端機(ji)的性能也(ye)會(hui)發生(sheng)變化,給工(gong)程(cheng)使用帶來一些不便。
2) 數字光端機
由于數(shu)字(zi)(zi)技(ji)(ji)(ji)術(shu)與傳統(tong)的模擬技(ji)(ji)(ji)術(shu)相比在(zai)很多(duo)方面都具有明顯的優勢(shi)(shi),所以正如數(shu)字(zi)(zi)技(ji)(ji)(ji)術(shu)在(zai)許(xu)多(duo)領域取(qu)代了(le)模擬技(ji)(ji)(ji)術(shu)一(yi)(yi)樣,光端機(ji)(ji)的數(shu)字(zi)(zi)化也(ye)是一(yi)(yi)種(zhong)必(bi)然趨(qu)勢(shi)(shi)。目前,數(shu)字(zi)(zi)圖(tu)象(xiang)光端機(ji)(ji)主(zhu)要有兩種(zhong)技(ji)(ji)(ji)術(shu)方式(shi):一(yi)(yi)種(zhong)是MPEG II圖(tu)象(xiang)壓縮(suo)數(shu)字(zi)(zi)光端機(ji)(ji),另一(yi)(yi)種(zhong)是非壓縮(suo)數(shu)字(zi)(zi)圖(tu)象(xiang)光端機(ji)(ji)。
圖(tu)(tu)象(xiang)(xiang)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)數(shu)字光端(duan)機一(yi)般采用(yong)(yong)MPEG II圖(tu)(tu)象(xiang)(xiang)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)技(ji)術,它能將活動圖(tu)(tu)象(xiang)(xiang)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)成(cheng)N×2Mbps的數(shu)據流通(tong)過(guo)(guo)標準電(dian)信通(tong)信接口(kou)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)(shu)或(huo)者(zhe)直接通(tong)過(guo)(guo)光纖傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)(shu)。由于(yu)(yu)采用(yong)(yong)了(le)圖(tu)(tu)象(xiang)(xiang)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)技(ji)術,它能大大降低信號傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)(shu)帶寬(kuan),以利(li)于(yu)(yu)占用(yong)(yong)較(jiao)少的資源就能傳(chuan)(chuan)(chuan)送(song)圖(tu)(tu)象(xiang)(xiang)信號。同時(shi)(shi),由于(yu)(yu)采用(yong)(yong)了(le)N×2Mbps的標準接口(kou),可以利(li)用(yong)(yong)現有(you)的電(dian)信傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)(shu)設(she)備的富裕(yu)通(tong)道傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)(shu)監控圖(tu)(tu)象(xiang)(xiang),為工程應用(yong)(yong)帶來了(le)方便。不(bu)過(guo)(guo),圖(tu)(tu)象(xiang)(xiang)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)數(shu)字光端(duan)機也有(you)其(qi)固有(you)的缺點。其(qi)致命的弱點就是(shi)不(bu)能保證(zheng)圖(tu)(tu)象(xiang)(xiang)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)(shu)的實(shi)時(shi)(shi)性。因為圖(tu)(tu)象(xiang)(xiang)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)與解壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)需要一(yi)定的時(shi)(shi)間,所以一(yi)般會對所傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)(shu)的圖(tu)(tu)象(xiang)(xiang)產生1~2S的延(yan)時(shi)(shi)。因此,這種(zhong)設(she)備只適合于(yu)(yu)用(yong)(yong)在對實(shi)時(shi)(shi)性要求不(bu)高的場所,在工程使用(yong)(yong)上受到一(yi)些限制。另外,經過(guo)(guo)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)(suo)后(hou)圖(tu)(tu)象(xiang)(xiang)會產生一(yi)定的失真,并且這種(zhong)光端(duan)機的價格也偏高。
非(fei)(fei)壓(ya)(ya)縮數(shu)字圖(tu)象(xiang)光端機(ji)的(de)(de)原理(li)就是將模擬視(shi)(shi)頻信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)A/D變換后和語音(yin)、音(yin)頻、數(shu)據(ju)(ju)等(deng)(deng)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)復接(jie),再通(tong)過光纖傳(chuan)(chuan)輸(shu)。它(ta)用高的(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)速率來保證視(shi)(shi)頻信(xin)號(hao)的(de)(de)傳(chuan)(chuan)輸(shu)質(zhi)量和實時性,由于(yu)光纖的(de)(de)帶(dai)寬非(fei)(fei)常大,所以(yi)這種(zhong)高數(shu)據(ju)(ju)速率也并(bing)沒有(you)對傳(chuan)(chuan)輸(shu)通(tong)道(dao)提出過高要求。非(fei)(fei)壓(ya)(ya)縮數(shu)字圖(tu)象(xiang)光端機(ji)能(neng)提供很好的(de)(de)圖(tu)象(xiang)傳(chuan)(chuan)輸(shu)質(zhi)量(如(ru)武(wu)漢(han)微(wei)創光電技術(shu)有(you)限公司(si)的(de)(de)非(fei)(fei)壓(ya)(ya)縮數(shu)字光端機(ji)信(xin)噪(zao)比(bi)大于(yu)60dB,微(wei)分相位失真小(xiao)于(yu)2°,微(wei)分增(zeng)益失真小(xiao)于(yu)2%),達到了(le)廣播級的(de)(de)傳(chuan)(chuan)輸(shu)質(zhi)量,并(bing)且圖(tu)象(xiang)傳(chuan)(chuan)輸(shu)是全實時的(de)(de)。由于(yu)采用數(shu)字化技術(shu),在(zai)(zai)設(she)備(bei)中可以(yi)利(li)用已經很成熟的(de)(de)通(tong)信(xin)技術(shu)比(bi)如(ru)復接(jie)技術(shu)、光收發技術(shu)等(deng)(deng),提高了(le)設(she)備(bei)的(de)(de)可靠性,也降(jiang)低了(le)成本。非(fei)(fei)壓(ya)(ya)縮數(shu)字圖(tu)象(xiang)光端機(ji)的(de)(de)優勢體現在(zai)(zai):
a)采用了數字化技術,極大(da)提高了圖象傳輸(shu)質(zhi)量(liang);
b)數字(zi)化技術和大規模集成電(dian)路的(de)使用,保證了設備工作的(de)穩定性和可靠性,克服了模擬(ni)光端機的(de)弊病;
c)不會(hui)產生(sheng)傳輸延(yan)時(shi),保(bao)證了監控圖象(xiang)的實(shi)時(shi)性;
d)可(ke)以方便地將多路圖(tu)象和音頻、數據等多種信號集(ji)成在一起(qi)通過一根光纖傳(chuan)輸(shu),目前,這(zhe)種非壓(ya)縮數字圖(tu)象光端機可(ke)以做到在單方向傳(chuan)輸(shu)幾十路、甚至上百路圖(tu)象
數字(zi)(zi)圖(tu)(tu)象(xiang)光端(duan)機(ji)的(de)技術含量(liang)高(gao),其(qi)在(zai)監(jian)控工程(cheng)中的(de)使(shi)用(yong)時間還(huan)不(bu)長,目前大(da)都用(yong)在(zai)多路圖(tu)(tu)象(xiang)傳輸方面,主要原因在(zai)于目前能夠提供這種光端(duan)機(ji)的(de)廠家還(huan)不(bu)多,價格(ge)相對模(mo)擬光端(duan)機(ji)而言也稍微偏(pian)高(gao)。不(bu)過(guo),由于數字(zi)(zi)圖(tu)(tu)象(xiang)光端(duan)機(ji)特別是(shi)非(fei)壓(ya)縮數字(zi)(zi)圖(tu)(tu)象(xiang)光端(duan)機(ji)的(de)突出優勢,再加上大(da)量(liang)使(shi)用(yong)后會降(jiang)低(di)成(cheng)本,模(mo)擬光端(duan)機(ji)必(bi)將很(hen)快被(bei)數字(zi)(zi)圖(tu)(tu)象(xiang)光端(duan)機(ji)所(suo)取代。
5 結束語
傳送圖(tu)象監控信號(hao)除了(le)以(yi)上介紹的(de)三種主(zhu)要方(fang)式外(wai),也(ye)有些工(gong)(gong)程中(zhong)(zhong)采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)了(le)點(dian)到點(dian)無(wu)(wu)(wu)線傳輸(shu)(shu)方(fang)式以(yi)及有線電視上采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)多(duo)(duo)路副載波(bo)復用(yong)(yong)(yong)(yong)射頻(pin)傳輸(shu)(shu)方(fang)式。無(wu)(wu)(wu)線傳輸(shu)(shu)受環(huan)境和氣候影響太大(da)(da),工(gong)(gong)作不(bu)穩定,而且設備安(an)裝調(diao)整(zheng)困難;多(duo)(duo)路副載波(bo)復用(yong)(yong)(yong)(yong)射頻(pin)傳輸(shu)(shu)方(fang)式需要的(de)設備多(duo)(duo),穩定性不(bu)高(gao),圖(tu)象質量(liang)較(jiao)差,設備安(an)裝調(diao)整(zheng)也(ye)很困難。所以(yi),這兩種設備使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)得很少,也(ye)不(bu)推(tui)薦用(yong)(yong)(yong)(yong)戶使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)。對于同軸(zhou)電纜、雙絞(jiao)線和光(guang)纖(xian)三種傳輸(shu)(shu)方(fang)式,用(yong)(yong)(yong)(yong)戶可(ke)以(yi)根據(ju)工(gong)(gong)程實際(ji)情況選用(yong)(yong)(yong)(yong)。一般來說(shuo),距(ju)(ju)(ju)離(li)在二、三百米以(yi)內(nei),并且無(wu)(wu)(wu)環(huan)境干擾(rao)、布線空間大(da)(da)的(de)場(chang)所,可(ke)以(yi)考慮使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)電纜;當傳輸(shu)(shu)距(ju)(ju)(ju)離(li)在兩公里(li)以(yi)內(nei),或(huo)者環(huan)境干擾(rao)大(da)(da)、布線要求緊(jin)湊的(de)場(chang)所,建議使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)雙絞(jiao)線;距(ju)(ju)(ju)離(li)達到幾公里(li)或(huo)更遠時,光(guang)纖(xian)就是必然(ran)選擇了(le)。當然(ran),工(gong)(gong)程實際(ji)中(zhong)(zhong),不(bu)少用(yong)(yong)(yong)(yong)戶不(bu)管距(ju)(ju)(ju)離(li)遠近(jin),在同一個工(gong)(gong)程中(zhong)(zhong)統(tong)統(tong)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)光(guang)纖(xian),或(huo)者在距(ju)(ju)(ju)離(li)較(jiao)近(jin)的(de)工(gong)(gong)程中(zhong)(zhong)統(tong)統(tong)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)雙絞(jiao)線,這完全由(you)工(gong)(gong)程的(de)實際(ji)需要確定。
電話線方式:
在 PSTN 網上 , 利用(yong)用(yong)戶現有的電(dian)話線進行(xing)多媒體 ( 尤其是(shi)視(shi)頻(pin)信(xin)號 ) 傳輸(shu)可以(yi)采用(yong)幾種不同的方式:
第一是采用 MODEM 接入,采用低(di)數據速(su)(su)率的(de)(de) H.263 會議電視(shi)視(shi)頻壓縮標準,將幾(ji)十 K 的(de)(de)數據流通(tong)過 28.8Kbps 的(de)(de) V.34 MODEM 接入 PSTN 網(wang),傳輸 CIF 、 QCIF 每秒(miao) 5 ~ 15 幀的(de)(de)圖(tu)像。目前 33.5Kbps 至 56Kbps 的(de)(de) Modem 已(yi)很普(pu)及(ji),這種傳輸方式有利于低(di)速(su)(su)率的(de)(de)視(shi)頻傳輸,幀率也可以進一步提高;
第(di)二是采用 XSDL 接入,主要包(bao)括 ASDL( 下行速(su)(su)率(lv) 1.5 ~ 9Mbps ,上行速(su)(su)率(lv) 16 ~ 640Kbps ,傳(chuan)輸(shu)距離 5.5KM) ,主要用于(yu)視頻(pin)點(dian)播(bo)和視頻(pin)廣播(bo); HSDL 使用一對兩對雙(shuang)絞(jiao)線(xian),雙(shuang)向(xiang)(xiang)速(su)(su)率(lv)為 1.5 ~ 2Mbps ,傳(chuan)輸(shu)距離約為 5KM ,可作電(dian)視會議(yi)或雙(shuang)向(xiang)(xiang)視頻(pin)控制。
DDN 方式:
DDN 是利用數字(zi)通道(dao)提(ti)供半(ban)永久性連接(jie)電路(lu),以(yi)(yi)傳(chuan)輸數據信號為主(zhu)(zhu)的數字(zi)傳(chuan)輸網絡。它主(zhu)(zhu)要提(ti)供中、高(gao)(gao)速率(lv),高(gao)(gao)質量點(dian)(dian)到(dao)點(dian)(dian)和(he)點(dian)(dian)到(dao)多點(dian)(dian)的數字(zi)專(zhuan)用鏈路(lu),以(yi)(yi)便向用戶(hu)提(ti)供租用電路(lu)業務。其(qi)線路(lu)的通信速率(lv)為 2.4 ~ 19.2Kbps , N×64Kbps(N=1 ~ 32) 。它也可(ke)提(ti)供 VPN 業務。我(wo)國郵電部門(men)已(yi)在全國范圍內建成并開放(fang)了(le) DDN 業務,通信帶寬為 64K ~ 2.048M(E1) ,如果用戶(hu)沒有自(zi)備的遠程數據通信網,可(ke)以(yi)(yi)向當地(di)郵電部門(men)申(shen)請(qing) DDN 業務。采(cai)用該方式時,用戶(hu)可(ke)以(yi)(yi)根據自(zi)己(ji)的要求申(shen)請(qing)帶寬,視頻(pin)終端可(ke)采(cai)用 G.703 或 V.35 口將多媒(mei)體業務接(jie)入 DDN 網。
ISDN 方式:
ISDN 的(de)(de)(de)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao)類型分為(wei)(wei)(wei)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)息(xi)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao)與(yu)(yu)控(kong)制(zhi)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao),信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)息(xi)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao)又(you)包括 B 信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao)與(yu)(yu) H 信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao),控(kong)制(zhi)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao)為(wei)(wei)(wei) D 信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao)。 B 信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao)帶寬(kuan)(kuan)為(wei)(wei)(wei) 64Kbps 用(yong)(yong)于(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)送(song)各(ge)種話音(yin)、數據或(huo)(huo)位流圖(tu)(tu)(tu)像(xiang); H 信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao)帶寬(kuan)(kuan)為(wei)(wei)(wei) 384Kbps 或(huo)(huo) 1536Kbps 或(huo)(huo) 1920Kbps ,用(yong)(yong)于(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸高速(su)(su)率數據或(huo)(huo)高位流圖(tu)(tu)(tu)像(xiang); D 信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao)帶寬(kuan)(kuan)為(wei)(wei)(wei) 16Kbps ,用(yong)(yong)于(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)遞控(kong)制(zhi)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號以控(kong)制(zhi) B 信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao) (H 信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao) ) 的(de)(de)(de)呼叫,有(you)時 D 信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao)也可(ke)用(yong)(yong)于(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸低速(su)(su)數據。 ISDN 用(yong)(yong)戶(hu) / 網(wang)絡接(jie)口有(you)兩種結(jie)構:基(ji)本速(su)(su)率接(jie)口 (BRI) 和基(ji)群速(su)(su)率接(jie)口 (PRI) ,基(ji)本速(su)(su)率接(jie)口是將(jiang)現(xian)有(you)電話網(wang)中(zhong)的(de)(de)(de)普通用(yong)(yong)戶(hu)線作為(wei)(wei)(wei) ISDN 的(de)(de)(de)用(yong)(yong)戶(hu)線而規定的(de)(de)(de)接(jie)口,它(ta)由(you) 2 個(ge) B 和一(yi)(yi)個(ge) D 信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao)組(zu)成(cheng),成(cheng)為(wei)(wei)(wei) 2B+D 口,傳(chuan)(chuan)(chuan)輸速(su)(su)率為(wei)(wei)(wei) 144Kbps ; PRI 接(jie)口則是由(you) 30 個(ge) B 信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao)和一(yi)(yi)個(ge) D 信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao)組(zu)成(cheng)成(cheng)為(wei)(wei)(wei) 30B+D 口,傳(chuan)(chuan)(chuan)輸速(su)(su)率為(wei)(wei)(wei) 2Mbps 相(xiang)當于(yu)一(yi)(yi)個(ge) E1 口。在 ISDN 的(de)(de)(de) BRI 中(zhong)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸聲像(xiang)信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)號時,有(you)三種方案可(ke)供選(xuan)擇:一(yi)(yi)是將(jiang)圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)與(yu)(yu)聲音(yin)集中(zhong)在一(yi)(yi)條(tiao)(tiao) B 信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao) (64Kbps) 中(zhong)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸,如圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)用(yong)(yong) 48Kbps ,聲音(yin)用(yong)(yong) 16Kbps ;二是使用(yong)(yong)兩個(ge) B 信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao),一(yi)(yi)條(tiao)(tiao)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸圖(tu)(tu)(tu)像(xiang) (64Kbps) ,另一(yi)(yi)條(tiao)(tiao)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸聲音(yin) (64Kbps) ;三是將(jiang)兩條(tiao)(tiao) B 信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)道(dao)(dao)(dao)(dao)混合起來(lai)作為(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)條(tiao)(tiao) 128Kbps 的(de)(de)(de)線路使用(yong)(yong),圖(tu)(tu)(tu)像(xiang)用(yong)(yong) 112Kbps ,聲音(yin)用(yong)(yong) 16Kbps 。 ISDN 的(de)(de)(de)接(jie)口可(ke)以通過專用(yong)(yong)的(de)(de)(de) ISDN 通信(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)卡將(jiang)視(shi)頻多媒體監控(kong)終端接(jie)入(ru)。
光纖信道:
光纖(xian)信(xin)道傳輸(shu)質(zhi)量高,信(xin)道穩定是(shi)人所共知的(de)(de)優點。光通(tong)信(xin)端(duan)機包括(kuo) PCM 基群(qun)(qun)(qun)復接設備(bei)、二次群(qun)(qun)(qun)、三(san)次群(qun)(qun)(qun)、四(si)次群(qun)(qun)(qun)等(deng)跳群(qun)(qun)(qun)復接設備(bei)。其中 PCM 基群(qun)(qun)(qun)復接設備(bei)向用戶提(ti)供(gong)符合 G.703 標準的(de)(de) 64Kbps 接口(kou),可以將(jiang)低速率的(de)(de)視(shi)頻數據直接送(song)入(ru) PCM 終(zhong)端(duan)進行傳輸(shu)。而復接設備(bei)直接向用戶提(ti)供(gong)符合 G.703 標準的(de)(de) E1 接口(kou),其速率為 2.048Mbps 的(de)(de)傳輸(shu)信(xin)道帶寬(kuan),經 G.703/V.35 E1 通(tong)信(xin)卡將(jiang)視(shi)頻監(jian)控終(zhong)端(duan)接入(ru)光纖(xian)線路。
無線傳輸:
無(wu)線傳輸(shu)主要是指數(shu)傳電臺和無(wu)線擴頻傳輸(shu),在目前(qian)大(da)多(duo)數(shu)企業單位都(dou)有自(zi)己的(de)無(wu)線專(zhuan)網,無(wu)線專(zhuan)網可(ke)以支持(chi)多(duo)點遠端接入,它(ta)們(men)一般可(ke)以提供(gong) 64K ~ 42Mbps 的(de)信(xin)道帶寬。同時(shi),這些無(wu)線專(zhuan)網在建設規劃時(shi),大(da)都(dou)已預留出用作(zuo)傳輸(shu)視頻圖像的(de)帶寬,只要將視頻終端以 IP 方式(shi)接入并(bing)與原來的(de)數(shu)據、話音業務(wu)作(zuo)無(wu)縫連接,即可(ke)實現多(duo)媒體通信(xin)。
VSAT 衛(wei)星線路:
衛星(xing)傳輸(shu)系(xi)統覆蓋(gai)地域(yu)廣,施工量少,是(shi)其它(ta)傳輸(shu)系(xi)統無法替代的(de),特(te)別(bie)是(shi)對移動(dong)的(de) VSAT 站(zhan),具有機動(dong)性,是(shi)軍隊國防部門通信的(de)重要(yao)手段,衛星(xing)甚小(xiao)口徑地面站(zhan)也是(shi)偏遠地區的(de)主要(yao)通信手段,一般用(yong)戶可(ke)以向衛星(xing)運營公司租用(yong)衛星(xing)線路,如將(jiang) 64Kbps 串行數(shu)據轉(zhuan)換為 V.35 接(jie)(jie)口建(jian)立視頻連(lian)接(jie)(jie)。
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