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1、視頻傳輸類型及原理簡介視頻傳輸規(guī)定:視頻設(shè)備的輸入輸出阻抗75(相互配接和通用性)種類:1、基帶同軸傳輸。 2、基帶雙絞線傳輸。 3、射頻調(diào)制解調(diào)傳輸。 4、光纜調(diào)制解調(diào)傳輸。 5、視頻數(shù)字(網(wǎng)絡(luò))傳輸。 6、微波傳輸。 7、無線天線視頻監(jiān)控系統(tǒng)。一、基帶同軸傳輸:06M,1Vp-p,75圖: 同軸電纜是唯一可以不用附加傳輸設(shè)備也能有效傳輸視頻信號(hào)方法。(絕對(duì)衰減最小)。突出矛盾就是頻率失真,在傳輸通道視頻失真度條件下,75-5可傳輸120m(200m以上可觀察到失真)。“頻率加權(quán)放大技術(shù)”目前已成熟,僅用一個(gè)末端補(bǔ)償設(shè)備,75-52000m;若前后補(bǔ)償,可到3000m。單端不平衡傳輸,一根為

2、信號(hào)線;一根為零線,優(yōu)點(diǎn):傳輸阻抗 ,不受外界干擾和不對(duì)外產(chǎn)生干擾。缺點(diǎn):分布參量值較大,損耗嚴(yán)重。線越長越嚴(yán)重。線纜衰減是指線纜傳輸信息期發(fā)生的能量降低或損耗,它遵循一種叫趨膚效應(yīng)和近似效應(yīng)的物理定理,隨著頻率的增加會(huì)增大,導(dǎo)體內(nèi)部的電子流產(chǎn)生的磁場迫使電子向?qū)w表面聚集,頻率越高這個(gè)表層越薄,這一效應(yīng)對(duì)電纜的衰減影響相當(dāng)顯著,且衰減與頻率的平方根近似成正比??芍?75-5200m 75-7400m 75-9600m 75-13800m如超過800m,不建議用同軸傳輸,由于分布參數(shù)更大,寄生干擾引入,圖像質(zhì)量下降。二、雙絞線傳輸:圖:平衡傳輸方式:不平衡輸入的視頻經(jīng)發(fā)送器A轉(zhuǎn)換為平衡輸出

3、,傳輸回路的兩根線分別是幅度相等相位相反的差分信號(hào),在接收器B中將平衡信號(hào)再轉(zhuǎn)換回不平衡信號(hào),以便與現(xiàn)行設(shè)備配接。由于雙絞線上的兩個(gè)信號(hào)大小相等,極性相反,且兩線相絞(不斷改變方向),這樣線間的寄生電抗與其相鄰電抗也極性相反大小相等。(兩線完全平衡時(shí))圖:C1、C2、Cn是每對(duì)雙絞線每一繞結(jié)的分布電容。L1、L2、Ln是每對(duì)雙絞線每一繞結(jié)的感應(yīng)電感。電容C總= C1+C2+Cn+(-Cn+1)總感應(yīng)電感LA=L1+(-L3)+LnLB=-L2+L4+(-Ln+1)當(dāng)繞結(jié)基本平衡時(shí):Cn= Cn+1,L總=0,C總=0這表明從傳輸信號(hào)的角度分析兩線間的寄生電容、寄生電感趨于零,但對(duì)外界干擾信號(hào)而

4、言上述結(jié)果并不存在。(干擾信號(hào)在兩根線上幅度極性都一樣)由于一般通信雙絞線的特征阻抗都不是75,為了同輸入設(shè)備和輸出設(shè)備匹配,收、發(fā)器 ,有的設(shè)備在收、發(fā)器設(shè)定了調(diào)節(jié)旋鈕,以保證正確匹配。由于雙絞線的特征阻抗不穩(wěn)定,視雙絞線種類、長度和布線環(huán)境不用而變化,上述的阻抗變換調(diào)節(jié)只是一種常用典型雙絞線時(shí)的大約阻抗,在實(shí)際工程中布線環(huán)境的千差萬別,走線不可避免地拐彎打折,使其特征阻抗無法調(diào)整準(zhǔn)確(施工中要注意)。雙絞線傳輸視頻信號(hào)具有優(yōu)勢,但并非所有雙絞線都可用于該系統(tǒng),目前普遍采用5類超五類UTP,該類線8芯,除傳輸圖像信號(hào)外,同時(shí)可傳送音頻信號(hào),控制信號(hào),供電電流和其他信號(hào),布線方便,利用率高。從

5、線纜本身的傳輸特性看,雙絞線是各類傳輸方式中,傳輸衰減和頻率失真最大的一種線纜,400m雙絞線同同軸電纜1000m相當(dāng)。所以,需要頻率加權(quán)放大補(bǔ)償能力。由于分布電容原因,選擇這種傳輸方式時(shí)不能使用屏蔽雙絞線。在室外使用注意防雷:因輸入端對(duì)感應(yīng)電壓非常敏感,一旦電纜在某一段被雷電感應(yīng),運(yùn)算放大時(shí)會(huì)被瞬間擊穿。(速記室外不使用雙絞線)三、射頻調(diào)制解調(diào)傳輸(“寬頻共纜”“一線通”電控技術(shù))“寬頻”是針對(duì)視頻“06MHz”而言,充分利用5550MHz可同時(shí)傳輸四十多 、音頻信號(hào),并在系統(tǒng)中預(yù)留了報(bào)警,廣播布線傳輸空間?!肮怖|”指的是多系統(tǒng),多信號(hào)可以通過“一根電纜”雙向傳輸。圖:原理:通過寬頻調(diào)制器將

6、圖像信號(hào)調(diào)制到高頻載波,使多路信號(hào)可在同軸電纜中上行傳輸,傳輸?shù)娇刂剖医?jīng)過單路或多路視頻解調(diào),解調(diào)出標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)。對(duì)前端鏡頭、云臺(tái)等控制信號(hào)通FSK數(shù)據(jù)調(diào)制器進(jìn)行數(shù)據(jù)載波調(diào)制,調(diào)制到38MHz載波上通過同軸電纜下行傳輸,經(jīng)過寬帶調(diào)制器把控制信號(hào)解調(diào)為RS485控制模式輸出給解碼器,從而達(dá)到對(duì)云臺(tái)的控制。寬頻共纜監(jiān)控采用成熟穩(wěn)定的,F(xiàn)DM(頻分復(fù)用)和FSK(移頻鍵控)技術(shù)。首先將同軸電纜的01000MHz劃分為不同的傳輸通道(上行、下行、報(bào)警傳輸、隔離帶),8MHz為一頻道。然后將利用移頻鍵控(指視頻調(diào)幅調(diào)制、音頻調(diào)頻調(diào)制及FSK數(shù)據(jù)調(diào)制)技術(shù),將不同的信號(hào)調(diào)制到不同的通道上,通過一根“電纜”

7、上行、下行同時(shí)傳輸,使多系統(tǒng)、多信號(hào)共纜。傳輸距離:(15km)適用(成本)具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、布局易、價(jià)格低等。四、光纜調(diào)制解調(diào)傳輸光纜是一種頻帶最寬,傳輸衰減非常低,抗干擾性能非常高的優(yōu)質(zhì)傳輸介質(zhì)。光端機(jī)傳輸技術(shù)也很成熟,單路、多路、單向、雙向、音頻、視頻、控制、模擬、數(shù)字等。圖:視頻信號(hào)的傳輸路徑:“C”VF進(jìn)入發(fā)射機(jī)的(VTDEO IN)接口,經(jīng)PFM調(diào)制,電光轉(zhuǎn)換,變成光信號(hào)經(jīng)適配器注入光纖,經(jīng)光纖傳輸至光接收機(jī),光電轉(zhuǎn)換,PLL鎖相解調(diào),還原成VF信號(hào)進(jìn)入控制數(shù)據(jù)傳輸路徑:從指揮中心發(fā)出的控制數(shù)字信號(hào)從光接收機(jī)數(shù)據(jù)入口(DATEIN)進(jìn)入光端機(jī),經(jīng)PFM調(diào)制,電光轉(zhuǎn)換,變

8、成光信號(hào)經(jīng)適配器注入光纖,經(jīng)光前端光端機(jī),經(jīng)光電轉(zhuǎn)換,PLL鎖相解調(diào),恢復(fù)控制碼,經(jīng)數(shù)據(jù)接口輸出到解碼箱,控制光端機(jī)傳輸視頻,一般都用兩次調(diào)制解調(diào)(模擬光端機(jī):調(diào)幅調(diào)光;數(shù)字光端機(jī):數(shù)字調(diào)制調(diào)光)傳輸過程需配件:1、光跳線:連接作用,光端機(jī)與光纖連接起來。有FC、ST、SC跳線(從光跳線的連接上看),有3m、5m、10m(從光跳線長度看)。2、終端盒:(熔接盒)主要是保護(hù)光跳線和光纖之間熔接處,光纖熔接機(jī)將光纖和跳線熔接進(jìn)終端盒。(前端復(fù)處一個(gè),終端一個(gè))。3、法蘭盤:一種連接器,通常光端機(jī)上有一個(gè)光纖接口,這就是法蘭盤,也就是連接光跳線和光端機(jī)連接器(規(guī)格有:FC、ST、SC)主要問題:鋪設(shè)

9、和后期維護(hù)難度大,成本較高,由于采用兩次調(diào)制解調(diào),其信噪比,特別對(duì)高頻信噪比影響較大。采樣位數(shù)不大 ,圖像還原比較“硬” (高頻細(xì)節(jié)丟失)。還要了解:信噪比、光功率、接收靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍。五、視頻數(shù)字(網(wǎng)絡(luò))傳輸數(shù)字傳輸從原理上徹底避免了模擬傳輸對(duì)信號(hào)失真度的苛刻要求以及信號(hào)干擾等。技術(shù)上也有足夠高的傳輸分辨率和圖像清晰度。同模擬系統(tǒng)區(qū)別:有損傳輸,無論何種方式、還原后圖像質(zhì)量比模擬差。由于受網(wǎng)絡(luò)傳輸帶限制,目前主流的視頻壓縮方式為MPEG4或者H.264。我國AVS-S(AVS安防標(biāo)準(zhǔn))也是未來的主要視頻壓縮方式。數(shù)字視頻圖像分辨力一般在CIF4CIF之間(352×288704&#

10、215;576像素PAL)MPEG4壓縮方式在4CIF、4Mbps、低壓縮比時(shí),水平方向分辨率可以對(duì)應(yīng)到480TVL(704×0.7),H.264較MPEG4有近11.5 倍的效率,是壓縮技術(shù)的發(fā)展方向。目前能夠完全支持H.264算法的高運(yùn)算性能DSP還沒有出現(xiàn)。原理:本地就近存儲(chǔ)、用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)(校園網(wǎng)等)傳輸終端還原。技術(shù)瓶頸:網(wǎng)絡(luò)帶寬限制。談一下比特與字節(jié)存儲(chǔ)的量度標(biāo)準(zhǔn)一般是字節(jié)(B),寬帶的量度原理是bps(比特每秒)就CCTV而言:1個(gè)字節(jié)就是8比特,談?wù)摼W(wǎng)絡(luò)時(shí)“比特率”,涉及存儲(chǔ)能力時(shí)“字節(jié)”。舉例:如果一個(gè)攝像機(jī)一秒鐘記錄十張圖像,每個(gè)圖像15kB,那么在經(jīng)過100兆比特每

11、秒的以太網(wǎng)線路時(shí),有多少個(gè)攝像機(jī)能夠共享?另一終端上,記錄滿一個(gè)200GB硬盤驅(qū)動(dòng)需要多長時(shí)間?六、微波傳輸系統(tǒng)無線傳輸監(jiān)控視頻信號(hào)的幾種方式:1、3001400MHz移動(dòng)視頻傳輸系統(tǒng):該系統(tǒng)采用COFDM(車載移動(dòng)系統(tǒng))調(diào)制及MPEG2壓縮技術(shù),新聞采訪、現(xiàn)場直播等。缺點(diǎn)一路圖像。3、2.4GHz無線網(wǎng)絡(luò)(11M×404M帶寬)(20km)是基于802.11B/G無線局域網(wǎng),發(fā)展成室外點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)組網(wǎng)應(yīng)用而來,由于是基于無線IP傳輸技術(shù),監(jiān)控信息傳輸都是基于數(shù)字化傳輸,傳輸質(zhì)量、傳輸距離、云臺(tái)控制都能實(shí)現(xiàn)。無委會(huì)有規(guī)定:2.4GHz頻段不允許在室外使用,頻道少,易受干擾。(不建議用此頻

12、段)4、2.52.7GHz,3.5GHz寬帶無線接入系統(tǒng)。(專用網(wǎng)絡(luò))基于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)字調(diào)制的寬帶無線傳輸系統(tǒng),滿足視頻無委會(huì)規(guī)定申請(qǐng)、審批(廣電、運(yùn)營商),才能用5、5.8GHz寬帶無線接入系統(tǒng)(基于IEEE802.11A標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò))(20km)高吞吐量、高可靠性、卓越的傳輸距離和高性價(jià)比,5.8GHz無線寬帶接入產(chǎn)品一般采用DFDM(正交頻分多路復(fù)用技術(shù))可接供高達(dá)54Mbps(或以上)的空中速率,信道寬度為(54M的40%20MHz)支持MPEG4、H.264等格式的數(shù)字視頻流。方案實(shí)現(xiàn):無線網(wǎng)絡(luò)(視距);中繼(非視距)示意圖:每個(gè)監(jiān)控區(qū)裝置固定在裝有固定云臺(tái)攝像機(jī),通過開放的S、C無線 ,將監(jiān)控機(jī)實(shí)時(shí)圖像傳回指揮中心,并可通過局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多媒體通信,達(dá)到資源信息共享。七、無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳統(tǒng)的有線視頻監(jiān)控有一個(gè)弊端。用線

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