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2.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳輸設(shè)備

傳輸設(shè)備在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中充當(dāng)著重要的角色,無論是將前端設(shè)備采集的信息傳送到監(jiān)控中心,還是由監(jiān)控中心給前端設(shè)備發(fā)送控制命令,以及各級(jí)設(shè)備之間的信息傳輸,都依賴于傳輸設(shè)備。傳輸設(shè)備及其相關(guān)接口的質(zhì)量直接影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作效果。

2.2.1 信號(hào)傳輸?shù)幕驹?/a>

1.通信的基本模型

通信的基本模型如圖2-26所示。

圖2-26 通信的基本模型

(1)信源(信息源)把各種信息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào),可分為模擬信源和數(shù)字信源,如麥克風(fēng)屬于模擬信源,而計(jì)算機(jī)信息屬于數(shù)字信源。

(2)發(fā)送設(shè)備把原始信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合信道傳輸?shù)碾娦盘?hào)或光信號(hào)。

(3)信道是把來自發(fā)送設(shè)備的信號(hào)傳送到接收設(shè)備的物理媒介,可分為有線信道和無線信道。無論是有線信道里的電信號(hào)、光信號(hào)或是無線信道里的無線電波,其實(shí)質(zhì)都是電磁波信號(hào)。電信傳輸?shù)幕具^程,就是用電磁波的快速變化來表示我們能夠直接識(shí)別的各種信息,然后通過有線傳輸或無線輻射的方式對(duì)電磁波進(jìn)行傳輸?shù)倪^程。

(4)接收設(shè)備對(duì)受到減損的原始信號(hào)進(jìn)行調(diào)整補(bǔ)償,進(jìn)行與發(fā)送設(shè)備相反的轉(zhuǎn)換工作,恢復(fù)出原始信號(hào)。

(5)信宿(受信者)把原始信號(hào)還原成相應(yīng)信息,如揚(yáng)聲器、監(jiān)視器、顯示器等。

2.模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)

我們最先使用的電話、電視、廣播等通信技術(shù)都屬于模擬電子技術(shù),其對(duì)信息進(jìn)行原始性采集,并將其轉(zhuǎn)換為連續(xù)變化的電磁波信號(hào)。現(xiàn)在這些領(lǐng)域基本采用的都是數(shù)字電子技術(shù),其對(duì)視頻信息進(jìn)行數(shù)字化處理,將其轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)可進(jìn)行無限次的無損復(fù)制,能夠?qū)崿F(xiàn)更為智能化的系統(tǒng)分析與控制,其在傳輸過程中也更為可靠。

1)模擬信號(hào)

模擬信號(hào)指幅度的取值是連續(xù)的,這些幅值可由無限個(gè)數(shù)值表示,也是用一系列連續(xù)變化的電磁波來表示,例如麥克風(fēng)的輸出電壓,如圖2-27所示。

圖2-27 麥克風(fēng)輸出電壓

2)數(shù)字信號(hào)

數(shù)字信號(hào)指幅度的取值是離散的,幅值表示被限制在有限個(gè)數(shù)值之內(nèi),是一系列二進(jìn)制數(shù)字信息,例如計(jì)算機(jī)串行口輸出的信號(hào),如圖2-28所示。

圖2-28 計(jì)算機(jī)串行口輸出信號(hào)

3.信號(hào)的傳輸方式

1)基帶傳輸與頻帶傳輸

(1)基帶傳輸。基帶傳輸又叫數(shù)字傳輸,是指把要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),使用固定的頻率在信道上傳輸,例如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)傳輸就屬于基帶傳輸。基帶傳輸是把數(shù)字信號(hào)以脈沖的形式在信道上直接傳輸,它要求信道具有較寬的通頻帶,不需要調(diào)制、解調(diào),設(shè)備花費(fèi)少,適于短距離的傳輸系統(tǒng)。由于在近距離范圍內(nèi),基帶信號(hào)的功率衰減不大,信道容量基本不變,因此,在局域網(wǎng)中通常使用基帶傳輸技術(shù)。常用的數(shù)據(jù)編碼方法有:非歸零碼NRZ、曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼等。

(2)頻帶傳輸。頻帶傳輸又叫模擬傳輸,是指把要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),以正弦波形式在信道上傳輸,我們現(xiàn)有的電話、模擬電視信號(hào)等,都是屬于頻帶傳輸。頻帶傳輸是采用調(diào)制、解調(diào)技術(shù),在發(fā)送端,采用調(diào)制手段,把數(shù)字信號(hào)變換成具有一定頻帶范圍的模擬信號(hào),在模擬信道上傳輸。接收端通過解調(diào)手段進(jìn)行相反變換,把模擬的調(diào)制信號(hào)復(fù)原為數(shù)字信號(hào)。常用的調(diào)制方法有頻率調(diào)制、振幅調(diào)制和相位調(diào)制等。

2)通信方式

(1)單工通信方式。單工通信方式就是信號(hào)只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞健@纾簭V播和電視就是單工傳輸方式,收音機(jī)和電視機(jī)只能分別接收來自電臺(tái)和電視臺(tái)的信號(hào),而不能進(jìn)行相反方向的信息傳輸。單工通信方式原理圖如圖2-29所示。

圖2-29 單工通信方式原理圖

(2)半雙工通信方式。半雙工通信方式就是通信雙方都能收發(fā)信息,但不能同時(shí)收發(fā)的工作方式。例如:對(duì)講機(jī)通信就是典型的半雙工通信方式,在一方講話的時(shí)候另一方不能講話,但通過開關(guān)切換,可以改變通話方式。半雙工通信方式原理圖如圖2-30所示。

圖2-30 半雙工通信方式原理圖

(3)全雙工通信方式。全雙工通信方式就是通信雙方可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)信息的工作方式。例如:計(jì)算機(jī)間的通信,普通電話就是典型的全雙工通信。全雙工通信方式原理圖如圖2-31所示。

圖2-31 全雙工通信方式原理圖

3)串行通信與并行通信

串行通信是指在一條數(shù)據(jù)線上將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳輸,每一位數(shù)據(jù)占據(jù)一個(gè)固定的時(shí)間長(zhǎng)度。串行通信只需要少數(shù)幾條線就可以在系統(tǒng)間交換信息,特別適用于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的遠(yuǎn)距離通信。常見的串行接口有USB接口、RS-232接口、RS-485接口等。

并行通信是指數(shù)據(jù)的各個(gè)位以字或字節(jié)為單位,并行進(jìn)行、同時(shí)傳輸。并行通信速度快,但通信線多、成本高,適用于近距離通信,如計(jì)算機(jī)或PLC各種內(nèi)部總線就是以并行方式傳送數(shù)據(jù)的。

2.2.2 傳輸接口

這里的“接口”是指行業(yè)統(tǒng)一的連接標(biāo)準(zhǔn),它規(guī)定了接口的機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣特性、信號(hào)功能及所需線纜類型等。下面分別介紹在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中常用的各種接口。

1.模擬接口

1)音頻接口

(1)RCA接頭。RCA接頭俗稱AV端子、蓮花插頭,采用銅制的芯針和殼體通過同軸電纜進(jìn)行連接傳輸。除了音頻信號(hào),也廣泛應(yīng)用于視頻信號(hào)的傳輸,一般為左右聲道的紅白兩個(gè)音頻(Audio)接口,同時(shí)配合一個(gè)黃色的復(fù)合視頻(Video)接口,如圖2-32所示。

(2)BNC接口。BNC接口俗稱Q9頭,是一種帶有鎖扣的同軸電纜接口,配合不同型號(hào)的同軸電纜,常用于視頻線路的連接,有時(shí)也作為音頻線路的接口使用,如圖2-33所示。

2)視頻接口

視頻接口的主要作用是將視頻信號(hào)輸出到外圍設(shè)備,或者將外部采集的視頻信號(hào)收集起來。

(1)VGA接口。VGA接口也叫D-Sub接口,共有15針,分成3排,每排5個(gè),如圖2-34所示。它直接傳輸攝像機(jī)采集的R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))模擬信號(hào)以及H(行)、V(場(chǎng))同步信號(hào),是顯卡上應(yīng)用最為廣泛的接口類型,絕大多數(shù)的顯卡都帶有此種接口,其接口定義如表2-1所示。

圖2-32 RCA接頭與接口

圖2-33 BNC接頭與接口

圖2-34 VGA接口

表2-1 VGA接口定義

(2)S-Video接口。S-Video接口全稱是Separate Video,它實(shí)際上是一種五芯接口,由兩路視頻亮度信號(hào)、兩路視頻色度信號(hào)和一路公共屏蔽地線共五條芯線組成,如圖2-35所示。

圖2-35 S-Video接口

它將亮度和色度分離輸出,避免了視頻設(shè)備內(nèi)信號(hào)串?dāng)_而產(chǎn)生的圖像失真,極大地提高了圖像的清晰度。但它仍要將兩路色差信號(hào)(Cr、Cb)混合為一路色度信號(hào)C進(jìn)行傳輸,然后再在顯示設(shè)備內(nèi)解碼為Cr和Cb進(jìn)行處理,這樣會(huì)因一定的信號(hào)損失而導(dǎo)致失真。

(3)復(fù)合視頻接口。復(fù)合視頻接口傳輸?shù)氖且环N混合視頻信號(hào),它把混合的色度信號(hào)C與亮度信號(hào)Y作疊加,由同一信道進(jìn)行傳輸。我們常見的標(biāo)有Video字樣的視頻接口都是復(fù)合視頻接口,常與音頻接口配合使用。

2.數(shù)字接口

1)RS-232接口

RS-232接口是現(xiàn)在主流的串行通信接口之一,被廣泛用于計(jì)算機(jī)串行接口外設(shè)的連接,有DB25接口和DB9接口兩種,現(xiàn)在普遍使用的基本上都是DB9接口,如圖2-36所示。RS-232接口傳輸距離最大約為15m,其電氣標(biāo)準(zhǔn)為,電平為邏輯“0”時(shí):+3V~+15V;電平為邏輯“1”時(shí):-3V~-15V。DB9接口定義如表2-2所示。

圖2-36 DB9接口

表2-2 DB9接口定義

2)RS-485接口

RS-485是為彌補(bǔ)RS-232通信距離短、速率低等缺點(diǎn)而產(chǎn)生的,有兩線制和四線制兩種接線,兩線制是半雙工通信方式,四線制是全雙工通信方式。RS-485接口為一般的端子型接口,沒有規(guī)定引腳定義、信號(hào)功能,只需保持兩根信號(hào)線相鄰,在同一個(gè)雙絞線中,引腳A、B不能互換就可以了。其電氣標(biāo)準(zhǔn)為,+2V~+6V表示“0”,-6V~-2V表示“1”。

在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,有些廠家的設(shè)備接口為RS-232,有些為RS-485,經(jīng)常需要進(jìn)行RS-232與RS-485接口轉(zhuǎn)換,這就出現(xiàn)了RS-232與RS-485接口轉(zhuǎn)換器。圖2-37和圖2-38所示分別為“西元”展柜中展示的無源485碼轉(zhuǎn)換器和有源485碼轉(zhuǎn)換器。

圖2-37 無源485碼轉(zhuǎn)換器

圖2-38 有源485碼轉(zhuǎn)換器

3)DVI接口

DVI接口,即數(shù)字視頻接口,全稱為Digital Visual Interface,目前的DVI接口分為兩種:一種是DVI-D接口,只能接收數(shù)字信號(hào),接口上只有3排8列共24個(gè)針腳,其中右上角的一個(gè)針腳為空;另外一種則是DVI-I接口,可同時(shí)兼容模擬和數(shù)字信號(hào)。數(shù)字視頻接口(DVI)是一種國(guó)際開放的接口標(biāo)準(zhǔn),在PC、DVD、高清晰電視(HDTV)、高清晰投影儀等設(shè)備上有廣泛的應(yīng)用。如圖2-39所示,為DVI的兩種接口。

圖2-39 DVI的兩種接口

4)HDMI接口

HDMI接口全稱“高清晰度多媒體接口”(High Definition Multimedia Interface),是一種數(shù)字化視頻/音頻接口,如圖2-40所示。它是適合影像傳輸?shù)膶S眯蛿?shù)字化接口,可同時(shí)傳送音頻和影像信號(hào),最高數(shù)據(jù)傳輸速度為4.5GB/s,同時(shí)無須在信號(hào)傳送前進(jìn)行數(shù)/模或者模/數(shù)轉(zhuǎn)換。HDMI接口常用于液晶電視、監(jiān)控顯示設(shè)備、數(shù)字音箱等設(shè)備。

5)USB接口

通用串行總線(Universal Serial Bus)接口,是連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與外圍設(shè)備的一種串口總線接口,也是一種輸入輸出接口,如圖2-41所示。由于其即插即用、支持熱插拔、傳輸速度快等特點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于個(gè)人計(jì)算機(jī)和移動(dòng)設(shè)備等信息通信產(chǎn)品,并擴(kuò)展至攝影器材、數(shù)字電視機(jī)等其他相關(guān)領(lǐng)域。

圖2-40 HDMI接口

圖2-41 USB接口

6)RJ-45網(wǎng)絡(luò)模塊和水晶頭

隨著網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、視頻服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用,視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為一種典型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng),各種信息傳輸接口、控制接口也逐步被網(wǎng)絡(luò)接口所取代。目前的以太網(wǎng)主要為10Base-T和100Base-T標(biāo)準(zhǔn),使用RJ-45網(wǎng)絡(luò)模塊和水晶頭進(jìn)行連接,通過4對(duì)網(wǎng)絡(luò)雙絞線進(jìn)行信息的傳輸,圖2-42所示為RJ-45網(wǎng)絡(luò)模塊實(shí)物照片和結(jié)構(gòu),圖2-43所示為RJ-45網(wǎng)絡(luò)水晶頭實(shí)物照片和結(jié)構(gòu)。

圖2-42 RJ-45網(wǎng)絡(luò)模塊實(shí)物照片和結(jié)構(gòu)

圖2-43 RJ-45網(wǎng)絡(luò)水晶頭實(shí)物照片和結(jié)構(gòu)

10/100Base-T標(biāo)準(zhǔn)僅使用1、2、3、6四芯線進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,而1000Base-T標(biāo)準(zhǔn)中會(huì)使用全部的八芯線,其網(wǎng)絡(luò)接口引腳定義如表2-3所示。

表2-3 網(wǎng)絡(luò)接口引腳定義

符號(hào)說明:TX-寫;RX-讀;BI-雙向;DA、DB、DC、DD為四組數(shù)據(jù)線對(duì)。

7)光纖接口

光纖接口也稱為光纖耦合器,它是連接光纖和光纜的物理接口,實(shí)現(xiàn)光信號(hào)分路/合路,或用于延長(zhǎng)光纖鏈路的元件,通常有SC、ST、FC、LC四種類型,如圖2-44所示。

圖2-44 光纖耦合器

8)光纖配線架

光纖配線架是光纜和光通信設(shè)備之間或光通信設(shè)備之間的配線連接設(shè)備,用于光纖通信系統(tǒng)中局端主干光纜的成端和分配,可方便地實(shí)現(xiàn)光纖線路的連接、分配和調(diào)度。圖2-45所示為西元組合型光纖配線架。

圖2-45 西元組合型光纖配線架

9)光電轉(zhuǎn)換器

光電轉(zhuǎn)換器又名光纖收發(fā)器,是一種類似于數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的設(shè)備,不同的是其接入的是光纖專線,傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)。光電轉(zhuǎn)換器將短距離的雙絞線電信號(hào)和長(zhǎng)距離的光信號(hào)進(jìn)行互相轉(zhuǎn)換,一般應(yīng)用在以太網(wǎng)電纜無法覆蓋、必須使用光纖來延長(zhǎng)傳輸距離的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。圖2-46所示為光電轉(zhuǎn)換器及其連接示意圖。

圖2-46 光電轉(zhuǎn)換器及其連接示意圖

2.2.3 傳輸線纜

在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中使用的線纜主要有同軸電纜、雙絞線電纜和光纜。各種線纜在信號(hào)傳輸過程中的有效性和可靠性,將直接影響系統(tǒng)的工作性能,因此對(duì)這些線纜的充分了解和學(xué)習(xí)是必不可少的,下面我們分別介紹這些常用的傳輸線纜。

1.同軸電纜

同軸電纜(Coaxial Cable)是指有兩個(gè)同心導(dǎo)體,而導(dǎo)體和屏蔽層又共用同一軸心的電纜。最常見的同軸電纜由絕緣材料隔離的銅線導(dǎo)體組成,最里層為銅線導(dǎo)體,其外部為環(huán)形的絕緣保護(hù)層,保護(hù)層的外部是另一層網(wǎng)狀環(huán)形導(dǎo)體,然后最外層由聚氯乙烯或特氟龍材料的護(hù)套包裹,如圖2-47所示。

圖2-47 同軸電纜

我國(guó)同軸電纜型號(hào)采用字母和阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)示,格式依次為:分類代號(hào)—絕緣材料—護(hù)套材料—派生特性—特性阻抗—芯線絕緣外徑—結(jié)構(gòu)序號(hào),其中的字母含義如表2-4所示。

表2-4 同軸電纜字母含義

例如:SYV-75-3-1型電纜表示同軸射頻電纜,用聚乙烯絕緣,用聚氯乙烯做護(hù)套,特性阻抗75Ω,芯線絕緣外經(jīng)為3mm,結(jié)構(gòu)序號(hào)為1。

2.雙絞線電纜

兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起,即形成一對(duì)雙絞線。如果把一對(duì)或多對(duì)雙絞線放在一個(gè)絕緣套管中便成了雙絞線電纜,日常生活中一般把“雙絞線電纜”直接稱為“雙絞線”。

在雙絞線電纜內(nèi),不同線對(duì)具有不同的扭絞長(zhǎng)度,兩根導(dǎo)線絞繞得越緊密其抗干擾能力越強(qiáng),同時(shí),不同線對(duì)之間又不會(huì)產(chǎn)生串模干擾。為了方便安裝與管理,每對(duì)雙絞線的顏色會(huì)有所區(qū)別,一般規(guī)定四對(duì)線的顏色分別為:白橙/橙、白綠/綠、白藍(lán)/藍(lán)、白棕/棕。

1)雙絞線電纜的分類

雙絞線一般分為5類、超5類、6類、7類等,還有屏蔽和非屏蔽等多種型號(hào)和規(guī)格。

目前,常用的雙絞線電纜一般分為兩大類:第一大類為非屏蔽雙絞線,簡(jiǎn)稱UTP,如圖2-48所示;第二大類為屏蔽雙絞線,簡(jiǎn)稱為STP,如圖2-49所示。屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁箔包裹著,以減小輻射。

圖2-48 非屏蔽雙絞線電纜

圖2-49 屏蔽雙絞線電纜

雙絞線電纜分類如圖2-50所示。

2)雙絞線電纜的接頭標(biāo)準(zhǔn)

雙絞線電纜的接頭標(biāo)準(zhǔn)為TIA/EIA568A和568B標(biāo)準(zhǔn),T568A線序?yàn)榘拙G、綠、白橙、藍(lán)、白藍(lán)、橙、白棕、棕,其接線圖如圖2-51所示。T568B線序?yàn)榘壮取⒊取拙G、藍(lán)、白藍(lán)、綠、白棕、棕,其接線圖如圖2-52所示。

圖2-50 雙絞線分類

圖2-51 T568A接線圖

圖2-52 T568B接線圖

兩種接頭標(biāo)準(zhǔn)的傳輸性能相同,唯一區(qū)別在于1、2和3、6線對(duì)的顏色不同。不同國(guó)家和行業(yè)選用不同的接頭標(biāo)準(zhǔn)。在中國(guó)一般使用568B標(biāo)準(zhǔn),不使用568A標(biāo)準(zhǔn)。在同一個(gè)工程中只能使用一種標(biāo)準(zhǔn),禁止混用,如果標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,就會(huì)出現(xiàn)牛頭對(duì)馬嘴,布線永久鏈路不通,更嚴(yán)重的是施工過程中一旦出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)差錯(cuò),在成捆的線纜中是很難查找和剔除的。

3)直通線與交叉線

直通線:一根網(wǎng)線,兩端的線序相同,即都是568B標(biāo)準(zhǔn)線序。不同類型設(shè)備連接使用直通線,如:網(wǎng)卡到交換機(jī)、交換機(jī)到路由器等。

交叉線:一根網(wǎng)線,一端為568B線序,另一端為568A線序,即1-3、2-6對(duì)調(diào)。相同類型設(shè)備連接使用交叉線,如:兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡,交換機(jī)與交換機(jī)、交換機(jī)與集線器等。因?yàn)榫€分為兩組,1-2和3-6,一組用來發(fā)送數(shù)據(jù),一組用來接收數(shù)據(jù),同樣的設(shè)備端口都是一樣的,交叉后發(fā)送對(duì)應(yīng)對(duì)方接收。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)雙絞線的規(guī)定:

10/100/1000 BASE-T直通線:T568B—T568B。

10/100 BASE-T交叉線:T568B—T568A。

1000 BASE-T交叉線:T568B—另一端線序,如表2-5所示。

表2-5 1000 BASE-T交叉線另一端線序

3.光纜

在光纜絕緣層內(nèi)的通信介質(zhì)為光纖,光纖是一種由玻璃或者塑料制成的通信纖維,其利用“光的全反射”原理,作為一種光傳導(dǎo)工具。光是一種電磁波,可見光部分波長(zhǎng)范圍是:390~760nm,大于760nm部分是紅外光,小于390nm部分是紫外光。光纖中應(yīng)用的是:850nm,1310nm,1550nm三種。光纖跳線類型有SC、ST、FC、LC,如圖2-53所示。

圖2-53 光纖跳線

1)光纖分類

單模光纖:主要用來承載具有長(zhǎng)波長(zhǎng)的激光束,單模只傳輸一種模式,和多模光纖相比色散要少。由于使用更小的玻璃芯和單模光源,所以其纖芯較細(xì),傳輸頻帶寬、容量大,傳輸距離長(zhǎng),需要高質(zhì)量的激光源,成本較高。為與多模光纖區(qū)別,國(guó)際電信聯(lián)盟規(guī)定室內(nèi)單模光纜的外護(hù)套為黃色。

多模光纖:主要使用短波激光,允許同時(shí)傳輸多個(gè)模式,覆蓋層的反射限制了玻璃芯中的光,使之不會(huì)泄漏。多模光纖的纖芯粗,傳輸速率低、距離短,激光光源成本較低,國(guó)際電信聯(lián)盟規(guī)定室內(nèi)多模光纜的外護(hù)套為橙色。

2)光纖通信

光纖通信是以光波作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。從原理上看,構(gòu)成光纖通信的基本物質(zhì)要素是光纖、光源和光檢測(cè)器。

光纖通信的原理是:在發(fā)送端首先要把傳送的信息(如視頻信號(hào))變成電信號(hào),然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上,使光的強(qiáng)度隨電信號(hào)的幅度(頻率)變化而變化,并通過光纖發(fā)送出去;在接收端,檢測(cè)器收到光信號(hào)后把它變換成電信號(hào),經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息。

2.2.4 無線(微波)傳輸

在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,有些工程需要使用無線傳輸方式,例如在大型工廠、礦山以及無法布線的情況下,經(jīng)常需要使用無線傳輸方式,將幾千米外攝像機(jī)的圖像傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。無線傳輸是指利用無線技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N方式,可分為模擬微波傳輸和數(shù)字微波傳輸。

1.模擬微波傳輸

模擬微波傳輸就是把視頻信號(hào)直接調(diào)制在微波的信道上,通過天線發(fā)射出去,監(jiān)控中心通過天線接收微波信號(hào),然后再通過微波接收機(jī)解調(diào)出原來的視頻信號(hào)。如果需要控制云臺(tái)鏡頭,就在監(jiān)控中心加相應(yīng)的指令控制發(fā)射機(jī),監(jiān)控前端配置相應(yīng)的指令接收機(jī)。這種監(jiān)控方式圖像非常清晰,沒有延時(shí),沒有壓縮損耗,造價(jià)便宜,施工安裝調(diào)試簡(jiǎn)單,適合一般監(jiān)控點(diǎn)不是很多、需要中繼也不多的情況下使用。模擬微波傳輸?shù)娜秉c(diǎn)是抗干擾能力較差,易受天氣、周圍環(huán)境的影響,傳輸距離有限,已逐步被數(shù)字微波取代。

2.數(shù)字微波傳輸

數(shù)字微波傳輸就是先把視頻編碼壓縮,然后通過數(shù)字微波信道調(diào)制,再通過天線發(fā)射出去,監(jiān)控中心通過天線接收信號(hào),微波解擴(kuò),視頻解壓縮,最后還原出原來的視頻信號(hào)。監(jiān)控中心也可微波解擴(kuò)后通過計(jì)算機(jī)安裝相應(yīng)的解碼軟件,用計(jì)算機(jī)軟件解壓視頻,而且計(jì)算機(jī)還支持錄像、回放、管理、云鏡控制等功能。這種監(jiān)控方式,圖像可進(jìn)行分辨率選擇,通過解碼的存儲(chǔ)方式,視頻有0.2~0.8s左右的延時(shí)。它可集中傳輸多路視頻,抗干擾能力比模擬的要好,適合監(jiān)控點(diǎn)比較多、需要中繼也多的情況下使用。

無線傳輸與傳統(tǒng)的有線方式相比,能夠避免大量的布線工作,節(jié)省施工費(fèi)用,重定位能力強(qiáng),靈活性高。但由于無線通信本身的特性所致,也存在網(wǎng)絡(luò)寬帶與頻率資源有限、速率帶寬穩(wěn)定性差、傳輸誤碼率高等問題。

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