1、監(jiān)控系統(tǒng)視頻傳輸方法的選擇與技術(shù)淺析一、概述      電視監(jiān)控系統(tǒng)中，通常按照功能分為前端部分、傳輸部分和主控部分，傳輸系統(tǒng)將監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備與終端設(shè)備聯(lián)系起來(lái)的物理通道。前端設(shè)備所產(chǎn)生的圖像信號(hào)、聲音信號(hào)、各種報(bào)警信號(hào)通過(guò)傳輸系統(tǒng)傳送到控制中心，并將控制中心的控制指令傳送到前端設(shè)備。      系統(tǒng)工程中，良好的視頻傳輸設(shè)計(jì)是監(jiān)控系統(tǒng)中非常重要的一部分。如果建設(shè)一套好的系統(tǒng)，選用的都是高指標(biāo)、高畫(huà)質(zhì)的攝像機(jī)、鏡頭、監(jiān)視器、錄像機(jī)，但是沒(méi)有良好的傳輸系統(tǒng)，最終在監(jiān)視器上看到的圖像將無(wú)法令人滿(mǎn)

2、意。根據(jù)“木桶法則”，最終的圖像質(zhì)量將取決于整個(gè)系統(tǒng)中最差的一環(huán)；而這最差的一環(huán)往往就是傳輸系統(tǒng)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝人員必須根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的傳輸方式、高質(zhì)量的傳輸線纜、專(zhuān)用連接頭和設(shè)備、并按專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝，才能達(dá)到理想的傳輸效果。二、監(jiān)控系統(tǒng)圖像傳輸?shù)膸讉€(gè)要點(diǎn)      監(jiān)控系統(tǒng)往往要根據(jù)不同用戶(hù)、系統(tǒng)規(guī)模、覆蓋面積、信號(hào)傳輸距離、信息容量等對(duì)系統(tǒng)的功能及質(zhì)量指標(biāo)要求不同，而采用不同的傳輸方式。監(jiān)控系統(tǒng)中往往也要求傳輸報(bào)警信號(hào)、音頻信號(hào)、控制數(shù)據(jù)信號(hào)等，但圖像傳輸決定著監(jiān)控系統(tǒng)的好與壞,是最受關(guān)注的。由于動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的信息量大，頻帶寬，監(jiān)

3、視實(shí)時(shí)性強(qiáng)，因此傳輸?shù)闹攸c(diǎn)就是視頻圖像信號(hào)的傳輸。       1、 衰減傳輸距離：監(jiān)控普及化進(jìn)程的加速及應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛并不斷拓展，促使監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模不再局限于幾至幾十個(gè)點(diǎn)，傳輸距離也由原來(lái)的幾十、幾百米發(fā)展到幾公里 、幾十公里，甚至跨城省區(qū)、跨國(guó)界傳輸。從而也推動(dòng)了監(jiān)控圖像的傳輸方式的變革，由單一視頻基帶傳輸方式發(fā)展到視頻基帶、雙絞線、光纖、射頻（寬頻共纜）、微波、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)多元化傳輸并存模式。由于視頻信號(hào)采用不同的傳輸方式，其傳輸介質(zhì)的物理特性不同導(dǎo)致信號(hào)傳輸距離不同，傳輸質(zhì)量也存在很大差異，故建設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)必須根據(jù)傳輸距離

4、和圖像質(zhì)量要求選擇合適的傳輸方式。      2、 視頻干擾與抗干擾：在視頻監(jiān)控中，視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)線纜傳輸時(shí)，常常會(huì)遇到各種外界干擾源（例如：電源干擾、電磁波干擾、低頻干擾、靜電干擾等）影響，使監(jiān)控圖像出現(xiàn)網(wǎng)紋、橫條、噪點(diǎn)等干擾現(xiàn)象影響圖像質(zhì)量，嚴(yán)重的會(huì)使監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到業(yè)主（客戶(hù)）的要求，從而使工程商不得不亡羊補(bǔ)牢，被動(dòng)地二次投資改善圖像質(zhì)量，費(fèi)力、費(fèi)財(cái)又耗時(shí)帶來(lái)不少損失。視頻干擾也是影響視頻傳輸質(zhì)量的一個(gè)重要因素，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工中是必須考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。      3、 

5、;圖像信噪比：信噪比(S/N)就是信號(hào)與噪聲的比值，圖像信噪比和圖像清晰度一樣，都是衡量圖像質(zhì)量高低的重要指標(biāo)。圖像信噪比是指視頻信號(hào)的大小與噪波信號(hào)大小的比值，兩者是同時(shí)產(chǎn)生而又不可分離的，噪波信號(hào)為無(wú)用的信號(hào)。監(jiān)控行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，系統(tǒng)S/N38dB時(shí)才能達(dá)到監(jiān)控圖像傳輸國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這一指標(biāo)取決于攝像機(jī)視頻信噪比、傳輸損失和干擾信號(hào)。當(dāng)噪波信號(hào)達(dá)到某個(gè)限度時(shí)對(duì)視頻信號(hào)會(huì)產(chǎn)生一定影響，所以在選擇攝像機(jī)和傳輸系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)選擇一些視頻指標(biāo)較高的（50dB），以使圖像傳輸質(zhì)量得到保證。為確定這個(gè)限度，一般取兩者的比值作為衡量的標(biāo)準(zhǔn)。如果圖像的信噪比大，圖像的畫(huà)面就干凈，就看不到什么噪波的干擾（主要畫(huà)面中有

6、雪花狀），圖像看起來(lái)就很舒服；如圖像的信噪比小，則在畫(huà)面中會(huì)布滿(mǎn)雪花狀干擾現(xiàn)象，就會(huì)影響圖像收看效果。三、常見(jiàn)的幾個(gè)視頻傳輸方式介紹      1、視頻基帶傳輸：是最為傳統(tǒng)的電視監(jiān)控傳輸方式，對(duì)06MHz視頻基帶信號(hào)不作任何處理，通過(guò)同軸電纜（非平衡）直接傳輸模擬信號(hào)。其優(yōu)點(diǎn)是：短距離傳輸圖像信號(hào)損失小，造價(jià)低廉,系統(tǒng)穩(wěn)定。缺點(diǎn)：傳輸距離短，300米以上高頻分量衰減較大，無(wú)法保證圖像質(zhì)量；一路視頻信號(hào)需布一根電纜，傳輸控制信號(hào)需另布電纜；其結(jié)構(gòu)為星形結(jié)構(gòu)，布線量大、維護(hù)困難、可擴(kuò)展性差，適合小系統(tǒng)。    

7、;   2、光纖傳輸：常見(jiàn)的有模擬光端機(jī)和數(shù)字光端機(jī)，是解決幾十甚至幾百公里電視監(jiān)控傳輸?shù)淖罴呀鉀Q方式，通過(guò)把視頻及控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為激光信號(hào)在光纖中傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是：傳輸距離遠(yuǎn)、衰減小，抗干擾性能最好，適合遠(yuǎn)距離傳輸。其缺點(diǎn)是：對(duì)于幾公里內(nèi)監(jiān)控信號(hào)傳輸不夠經(jīng)濟(jì)；光熔接及維護(hù)需專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員及設(shè)備操作處理，維護(hù)技術(shù)要求高，不易升級(jí)擴(kuò)容。      3、網(wǎng)絡(luò)傳輸：是解決城域間遠(yuǎn)距離、點(diǎn)位極其分散的監(jiān)控傳輸方式，采用MPEG2/4、H.264音視頻壓縮格式傳輸監(jiān)控信號(hào)。其優(yōu)點(diǎn)是：采用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器作為監(jiān)控信號(hào)上傳設(shè)備，有Internet

8、網(wǎng)絡(luò)安裝上遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件就可監(jiān)看和控制。其缺點(diǎn)是：受網(wǎng)絡(luò)帶寬和速度的限制，只能傳輸小畫(huà)面、低畫(huà)質(zhì)的圖像；每秒只能傳輸幾到十幾幀圖像，動(dòng)畫(huà)效果十分明顯并有延時(shí)，無(wú)法做到實(shí)時(shí)監(jiān)控。      4、 微波傳輸：是解決幾公里甚至幾十公里不易布線場(chǎng)所監(jiān)控傳輸?shù)慕鉀Q方式之一。采用調(diào)頻調(diào)制或調(diào)幅調(diào)制的辦法，將圖像搭載到高頻載波上，轉(zhuǎn)換為高頻電磁波在空中傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是：省去布線及線纜維護(hù)費(fèi)用，可動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)傳輸廣播級(jí)圖像。其缺點(diǎn)是：由于采用微波傳輸，頻段在1GHz以上，常用的有L波段（1.02.0GHz）、S波段（2.03.0GHz）、Ku波段（1012G

9、Hz）,傳輸環(huán)境是開(kāi)放的空間很容易受外界電磁干擾；微波信號(hào)為直線傳輸，中間不能有山體、建筑物遮擋；Ku波段受天氣影響較為嚴(yán)重，尤其是雨雪天氣會(huì)有嚴(yán)重雨衰想象。      5、 雙絞線傳輸（平衡傳輸）：也是視頻基帶傳輸?shù)囊环N，將75的非平衡模式轉(zhuǎn)換為平衡模式來(lái)傳輸?shù)摹Ｊ墙鉀Q監(jiān)控圖像1Km內(nèi)傳輸，電磁環(huán)境復(fù)雜場(chǎng)合的解決方式之一，將監(jiān)控圖像信號(hào)處理通過(guò)平衡對(duì)稱(chēng)方式傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是：布線簡(jiǎn)易、成本低廉、抗共模干憂(yōu)性能強(qiáng)。其缺點(diǎn)是：只能解決1Km以?xún)?nèi)監(jiān)控圖像傳輸，而且一根雙絞線只能傳輸一路圖像，不適合應(yīng)用在大中型監(jiān)控中；雙絞線質(zhì)地脆弱抗老化能力差

10、，不適于野外傳輸；雙絞線傳輸高頻分量衰減較大，圖像顏色會(huì)受到很大損失。      6、 寬頻共纜傳輸：視頻采用調(diào)幅調(diào)制、伴音調(diào)頻搭載、FSK數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制等技術(shù)，將數(shù)十路監(jiān)控圖像、伴音、控制及報(bào)警信號(hào)集成到“一根”同軸電纜中雙向傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是：充分利用了同軸電纜的資源空間，四十路音視頻及控制信號(hào)在同一根電纜中雙向傳輸、實(shí)現(xiàn) “一線通”；施工簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，大量節(jié)省材料成本及施工費(fèi)用；頻分復(fù)用技術(shù)解決遠(yuǎn)距傳輸點(diǎn)位分散，布線困難監(jiān)控傳輸問(wèn)題；射頻傳輸方式只衰減載波信號(hào)，圖像信號(hào)衰減很小，亮度、色度傳輸同步嵌套，保證圖像質(zhì)量達(dá)到4.5級(jí)以上國(guó)

11、家標(biāo)準(zhǔn)；采用75同軸非平衡方式傳輸使其具有非常強(qiáng)抗干擾能力，電磁環(huán)境復(fù)雜場(chǎng)合仍能保證圖像質(zhì)量。其缺點(diǎn)是：采用弱信號(hào)傳輸，系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)要求高，必須使用專(zhuān)業(yè)儀器。寬頻調(diào)制端需外加AC220V交流電源，但目前大多監(jiān)控點(diǎn)都具備這個(gè)條件。四、監(jiān)控視頻傳輸?shù)木C合評(píng)價(jià)與工程實(shí)踐中傳輸方法的選擇      通過(guò)對(duì)上述幾種監(jiān)控傳輸方式的比較可以看出，每種傳輸方式都應(yīng)一分為二地看待，都有自己的適應(yīng)性和優(yōu)異之處，又有不足之處。所以不能籠統(tǒng)的講哪種傳輸好哪種傳輸不好，如果那樣講了，就是不負(fù)責(zé)任，就是沒(méi)有根據(jù)。一種傳輸方式是否得體不是看其方式本身如何，而是看其所用方式是

12、否適用于應(yīng)用場(chǎng)所。打個(gè)比方，感冒、咳嗽藥同是治病的藥物，不能說(shuō)哪種藥好與壞，要看是否對(duì)癥下藥了。對(duì)于傳輸三、四百米內(nèi)的監(jiān)控環(huán)境，采用視頻基帶傳輸方式比較好，其頻率損失、圖像失真、圖像衰減的幅度都比較小，能很好的完成傳送視頻信號(hào)的任務(wù)。如果傳輸中存在高壓設(shè)備、交流變頻器、變電站等干擾源，則應(yīng)選擇寬頻共纜、雙絞線傳輸方式，以保證視頻傳輸質(zhì)量。      對(duì)于傳輸距離較遠(yuǎn)的監(jiān)控環(huán)境，建議采用光纖傳輸，光纖傳輸具有衰減小、頻帶寬、抗電子電磁干擾強(qiáng)、重量輕、保密性好等眾多優(yōu)點(diǎn)，已成為長(zhǎng)距離視音頻及控制信號(hào)傳輸?shù)氖走x方式。有的監(jiān)控環(huán)境比較復(fù)雜，且布線難度比

13、較大，可選用微波方式傳輸監(jiān)控信號(hào)，既不用布線又可以解決信號(hào)遠(yuǎn)傳問(wèn)題，但在南方降雨較多的區(qū)域應(yīng)該慎用，防止下雨天氣監(jiān)控信號(hào)受雨衰影響。      對(duì)于跨城區(qū)、超遠(yuǎn)距離或已有內(nèi)部局域網(wǎng)的監(jiān)控環(huán)境來(lái)講，監(jiān)控信號(hào)傳輸可選用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，通過(guò)把視頻或控制信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，用連接在網(wǎng)絡(luò)中的副控軟件對(duì)監(jiān)控信號(hào)進(jìn)行多方監(jiān)看和控制。但受網(wǎng)絡(luò)帶寬和視頻壓縮比的限制，圖像指標(biāo)不容樂(lè)觀，用于普通的監(jiān)看還可以。      對(duì)于點(diǎn)位較多、點(diǎn)位分散、傳輸距離幾百米至幾公里的監(jiān)控環(huán)境，或是煤礦、電廠、船廠等存在嚴(yán)重視頻干擾源的監(jiān)控環(huán)境，寬頻共纜監(jiān)控傳輸方式具有非常大的優(yōu)勢(shì)。一根同軸電纜傳輸幾十路的圖像和控制信號(hào)，大大減少了電纜使用量，極大地降低了電纜敷設(shè)的施工量；把圖像直接調(diào)制到高頻載波上傳輸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)繞開(kāi)了常見(jiàn)視頻干擾010MHz的干擾頻段，使系統(tǒng)抗干擾性能大大提高；“總線+星型”即樹(shù)型布線結(jié)構(gòu)，方便擴(kuò)容，便于維護(hù)。      總之，監(jiān)控傳輸方式的