电视监控信号的传输
xmznt
xmznt Lv.12
2006年08月22日 09:19:33
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电视监控系统的前端设备与中心端设备通过传输系统建立联系,该系统一方面将前端摄像机、监听头、报警探测器或数据传感器捕获的视音频信号及各种控测数据传往中心端;另一方面将中心端的各种控制指令传往前端多功能解码器等受控对象。因此,传输系统应该是双方向的。在大多数的情况下,传输系统都是通过不同的单方向传输介质来实现的,例如,用同轴电缆传输按多工(Multiplexing)方式处理的视音频及控制信号。最新的传输概念则是借用己有的通信传输线路或借助计算机网络来传输电视监控信号,在这种情况下,往往要用到专用的信号格式转换、传输或接入设备。

电视监控系统的前端设备与中心端设备通过传输系统建立联系,该系统一方面将前端摄像机、监听头、报警探测器或数据传感器捕获的视音频信号及各种控测数据传往中心端;另一方面将中心端的各种控制指令传往前端多功能解码器等受控对象。因此,传输系统应该是双方向的。在大多数的情况下,传输系统都是通过不同的单方向传输介质来实现的,例如,用同轴电缆传输按多工(Multiplexing)方式处理的视音频及控制信号。最新的传输概念则是借用己有的通信传输线路或借助计算机网络来传输电视监控信号,在这种情况下,往往要用到专用的信号格式转换、传输或接入设备。
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xmznt
2006年08月22日 09:20:05
2楼
直接电缆传输
直接电缆传输是最基本的传输方式。在局域性质的闭路电视监控系统中,由前端设备到中心控制室的距离通常都是在1km以内,因而从前端设备到中心控制室之间一般都是直接通过电缆连接,其中由摄像机输出的视频信号采用同轴电缆连接,由监听头输出的音频信号采用2芯屏蔽线连接,由报警探测器输出的是开路或短路的开关量信号,可通过普通(非屏蔽)2芯线连接(报警探测器还需+12V的电源,因此一般用4芯线,其中电源2芯、信号2芯,但在特殊应用场合也可以将电源地线与触点的一端相连,因而用3芯线即可),而由中心控制主机发出的控制指令则通过2芯屏蔽双绞线与前端解码器连接。
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xmznt
2006年08月22日 09:20:33
3楼
从前端到中心端所需的各种电缆,其中视、音频信号电缆为一对一连接,报警传感或其他数据传感一般采用一对一连直接进入系统主机,而对于有些系统,报警传感器也可以一对一地连接到前端解码器或报警接口箱并通过解码器或报警接口箱的通信总线连接到系统主机(如SP8092可以接入16个报警开关量信号,SP8060或SP8060O可以接入1个报警开关量信号),这种连接方式取决于系统主机的报警信号响应方式,它显然可以有效节省汇总在中心控制室的线缆的数量。而传输控制指令的通信线采用总线式连接,即各解码器或报警接口箱就近接入通信总线,只需一根通信线在中心控制室汇总即可。另外,由前端解码器到云台及电动镜头之间还需采用较短的多芯电缆连接,其中全方位云台及电动镜头的多芯控制电缆(如10芯电缆)需要从前端一直引到中心控制室内的云台镜头控制器上。
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xmznt
2006年08月22日 09:21:07
4楼
视频电缆及连接器
视频电缆选用75Ω的同轴电缆,通常使用的电缆型号为SYV—75—3和SYV—75—5。它们对视频信号的无中继传输距离一般为300~500m,当传输距离更长时,可相应选用SYV—75—7、SYV—75—9或SYV—75—12的粗同轴电缆(在实际工程中,粗缆的无中继传输距离可达1km以上),当然也可考虑使用视频放大器。一般来说,传输距离越长则信号的衰减越大,频率越高则信号的衰减也越大,但线径粗则信号衰减越小。当长距离无中继传输时,由于视频信号的高频成分被过多的衰减而使图像变模糊(表现为图像中物体边缘不清晰,分辨率下降),而当视频信号的同频头被衰减得不足以被监视器等视频设备捕捉到,图像便不能稳定地显示了。
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xmznt
2006年08月22日 09:21:29
5楼
视频信号实际所能传输的距离与同轴电缆的质量及所用的摄像机及监视器均有关。当摄像机输出电阻、同轴电缆特性阻抗、监视器输入电阻这3个量不能完全匹配时,就会在同轴电缆中造成回波反射(驻波反射),因而长距离传输时会使图像出现重影及波纹,甚至使图像跳动(因同步头被衰减或回波反射都可能使图像产生跳动!)。因此,在实际工程中,尽可能一根电缆一贯到底,中间不留接头,因为中间接头很容易改变接点处的特必阻抗,还会引入插入损耗。以某一电视监控系统的布线为例,其仓库周界边线长应达400m,由几个远端摄像机到主控室的距离达到了800~1100m的范围(因防火因素,线缆不能从仓库中心穿过,只能沿围墙布设),本工程事先定制了SYV—75—7和SYV—75—9两种超长电缆(配上线滚轴),实际施工时是开着汽车沿周界进行布线(同时以总线方式布设了通信控制电缆及电源线),每一根都直接引到了主控室,没有使用视频放大器,也得到了较好的图像质量。
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xmznt
2006年08月22日 09:22:02
6楼
不同质量的视频电缆其编织层的密度(所用的细铜丝的根数)是不一样的,如80编、96编、120编,有的电缆编数少,但在编织层外增加了一层铝箔。在电路中,其外导体接地,内导体(铜芯线)接信号端,内、外导体之间填充有绝缘介质,这样,传输的电磁能便被限制在内、外导体之间了,避免了辐射损耗和外界杂散信号的干扰。
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xmznt
2006年08月22日 09:22:40
7楼
当导线中有电流通过时,会使导线发热,说明导线消耗了有功功率,它具有一定电阻;又由于导线间绝缘不完全而存在漏电流,即导线之间处处有一定电导;当导线中有电流流过时,导线周围就会有磁场产生,所以导线还有一定的电感;导线与导线间的电位差将使其形成电场,使得导线间存在一定的电容。上述这些分布在电路布线及其结构中的参数统称为“分布参数”,它使得线路中任一点都呈现出己定的阻抗,这个阻抗即被称为特性阻抗。因此,特性阻抗的大小完全取决于电缆的结构。
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xmznt
2006年08月22日 09:23:10
8楼
根据电波在传输线中的传播规律:当传输线终端负载阻抗等于特性阻抗时,传输线传播的能量将全部被负载吸收,此时电源输出的功率最大,即阻抗匹配状态。广播电视标准规定传输线缆的特性阻抗及设备终端阻抗为75Ω。
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xmznt
2006年08月22日 09:23:43
9楼
电缆的线径越粗则衰减越小,越适合于长距离传输。但在实际应用中可能会遇到这样的情况,即:虽然在长距离传输中(如超过500m)直接使用电缆连接也可以得到稳定的图像,但因高频衰减会使图像的细节损失过多,分辨率下降,画面有些朦胧感。另外,高频损失还会影响到彩色的重现。在这种情况下就需要使用视频放大器,并通过放大器的高频补偿功能增强图像的轮廓(细节),使图像变得清晰、明快。
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xmznt
2006年08月22日 09:24:40
10楼
选用粗同轴电缆并配用视频放大器虽然可能有效延长视频信号的传输距离,但是当传输距离远远超过1km时,单纯地靠增加视频放大器的数量便不那么奏效了。这是因为随着距离的增加及放大器数量的增多,视频信号经多次放大后,其叠加的噪声也同样经过了多次放大,而噪声叠加的结果使得噪声电平与视频信号电平几乎处在了同一个数量级上,此时,人们在监视器屏幕上看到的视频图像可能是在一片杂乱的背景噪声(噪点)中,甚至被背景噪声(噪点)所淹没。在这种情况下,只好采用光纤传输或微波传输。
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xmznt
2006年08月22日 09:25:19
11楼
视频电缆与设备的连接通常为BNC连接器(俗称Q9接头及座),个别设备也有选用RCA连接器(即莲花插头及座),还有些系统选用射频传输常用的F头(有螺纹可旋紧)。当接头与座的规格不一致时,可以用转换器进行转换,如BNC→RCA转换器或RCA→BNC转换器。
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