第一篇:视频信号传输技术要求及方案
监控系统--视频信号传输技术要求及方案
视频监控系统--视频信号传输方案选择
监控系统中,视频信号的传输是整个系统非常重要的一环,也是广大工程商挺挠头的一件事,随着工程中监控设备价格的透明性和工程商竞争的加剧,信号传输部分的费用越来越受到大家的重视。目前,在监控系统中最常用的传输介质是同轴电缆、双绞线、光纤等方式,对于不同场合、不同的传输距离,怎样能保证传输质量、降低费用?
一、同轴电缆传输
(一)通过同轴电缆传输视频基带信号
视频基带信号也就是通常讲的视频信号,它的带宽是0-6MHZ,一般来讲,信号频率越高,衰减越大,一般设计时只需考虑保证高频信号的幅度就能满足系统的要求,视频信号在5.8MHZ的衰减如下:SYV75-3-96编国标视频电缆衰减30dB/1000米, SYV75-5-96编国标视频电缆衰减19dB/1000米,,SYV75-7-96编国标视频电缆衰减13dB/1000米;如对图象质量要求很高,在周围无干扰的情况下,75-3电缆只能传输100米,75-5传输160米,75-7传输230米;实际应用中,存在一些不确定的因素,如选择的摄像机不同、周围环境的干扰等,一般来讲,75-3电缆可以传输 150米、75-5可以传输300米、75-7可以传输500米;对于传输更远距离,可以采用视频放大器(视频恢复器)等设备,对信号进行放大和补偿,可以传输2-3公里;另外,通过一根同轴电缆还可以实现视频信号和控制信号的共同传输,即同轴视控传输技术,下面简单介绍一下该技术。在监控系统中,需要传输的信号主要有两种,一个是图像信号,另一个是控制信号。其中视频信号的流向是从前端的摄像机流向控制中心;而控制信号则是从控制中心流向前端的摄像机(包括镜头)、云台等受控对像;并且,流向前端的控制信号,一般又是通过设置在前端的解码器解码后再去控制摄像机和云台等受控对像的。同轴视控传输技术是利用一根视频电缆便可同时传输来自摄象机的视频信号以及控制中心对云台、镜头的控制信号,这种传输方式节省材料和成本、施工方便、维修简单化,在系统扩展和改造时更具灵活性。同轴视控实现方法有两类,一是采用频率分割,即把控制信号调制在与视频信号不同的频率范围内,然后同视频信号复合在一起传送,再在现场做解调将两者区分开;由于采用频率分割技术,为了完全分割两个不同的频率,需要使用带通滤波器、带通陷波器和低通滤波器、低通陷波器,这样就影响了视频信号的传输效果;由于需将控制信号调制在视频信号频率的上方,频率越高,衰减越大,这样传输距离受到限制;另外的方法是采用双调制的方式,将视频信号和控制信号调制在不同的频率点,和有线电视的原理一样,再在前、后端解调。二是利用视频信号场消隐期间来传送控制信号,类似于电视图文传送;将控制信号直接插入视频信号的消隐期,视频信号中的消隐期部分在监视器上不显示,故对图像显示不会产生干扰,不影响图像的传输质量,通过前端视频信号的预放大和接收端信号的加权放大,可以大大延伸视频信号的传输距离,如采用75-5的视频电缆,可以实现2000米、75-7电缆实现3500米、75-9电缆5000米的视频传输和反向控制。
(二)通过同轴电缆传输射频信号
射频信号是指将视频信号调制到一定的频率上进行传输,也就是采用有线电视的传输方式,通常所讲的“一线通”、“共缆传输”、“宽频传输”等就是采用的此技术。采用该技术特别适合于监控点较多但相对集中,并与控制中心距离较远的系统。采用该系统优点是布线简
单,抗干扰能力强,但调试相对麻烦,因为是一根电缆传输多路信号,而且有的还要经过放大器放大,如果调试不好就会产生相互干扰(交调);另外相对于光缆,视频电缆可靠性稍差,因为共缆系统是以串联为主,接头多,特别是靠近机房的部分,如果出问题将影响前面所有的信号(视频直传方案是一对一,一根电缆出问题只会影响一路信号)。所以采用该方案时,一定要将系统详细的设备位置图提供给 “共缆传输”设备生产的厂家及工程商,帮助设计系统传输方案,另外需要配备1台场强仪。
二、双绞线传输
利用双绞线传输视频信号是近几年才兴起的技术,所谓的双绞线一般是指超五类网线,采用该技术与传统的同轴电缆传输相比,其优势越来越明显。
(一)优点
1、布线方便,线缆利用率高。一根普通超五类网线,内有4对双绞线,可以同时传输4路视频信号,或3路视频信号、1路控制信号;而且网线比同轴电缆更好敷设。
2、价格便宜。普通超五类网线的价格相当于75-3视频线,室外防水超五类网线的价格相当于75-5视频线,但网线可以同时传输多路信号,其经济性用户可以根据具体情况核算。
3、传输距离远传输效果好。如果传输前将视频信号进行了放大提升,传输距离可以达到1500米。
4、抗干扰能力强。双绞线传输采用差分传输方法,其抗干扰能力大于同轴电缆。
(二)使用中注意的问题
1、选用双绞线的原则:一般选用国产超五类网线,每根网线内有8芯,每芯的直流电阻值应小于15欧/100米(国标小于10欧/100米)。
2、对于不同传输距离有不同的选择,如大楼内,一般不超过150米,可以选用无源收发器;距离在650米内可以选用前端无源发射、后端有源接收的设备,省去了前端加电的麻烦和设备损坏的可能;650米至1500米可以选用有源发射、有源接收的设备;如超过1500米,可以考虑增加中继器,在2200米内增加1个中继器可以保证效果,如再远建议选择同轴电缆或光缆传输。
3、室外布线,尽可以选用室外防水网线,虽然价格高了些,但可靠性可以保证。
4、对于干扰特强的地方,如电厂、变电站等地方,建议选用屏蔽网线或对普通网线外套金属管。如采用屏蔽网线一定要注意传输距离,一般控制在700米以内,并采用在监控室单端接地的原则。
5、对于电梯的干扰,建议选用电梯专用双绞线电缆,它的柔软性能够满足电梯电缆的要求。
6、网线的连接应采用可靠的焊接,在室外一定要做好防水处理,处理完后注意防止浸泡在水里。你可以将接头放在矿泉水瓶内,瓶口朝下,再将瓶口封好;
7、由于双绞线传输采用“虚地”技术,比同轴电缆更容易感应静电或雷电,选择双绞线传输设备,一定要注意选用具有防静电、防雷的产品,如果在多雷区,最好在前端做防雷接地。
8、双绞线传输技术并不复杂,市场上的生产厂家也很多,但真正能做好的并不多。首先,没有一定的视频测试设备,仅凭示波器和监视器想做好非常不容易,其次,由于双绞线更容易招静电和雷电的损坏,所以其保护措施非常重要(保护部分的成本占到总成本的1/4-1/3),所以建议大家可以选择生产时间较长、规模较大的公司的产品,它们产品的性能,包括稳定性更好。
9、总之,利用双绞线传输视频信号与同轴电缆相比具有明显的优势,对用户来讲有一个认识了解的过程;有些用户曾经用过,但没有选择合格的产品而全面否定该技术,其实你可以多选择几家试一下。
三、光纤传输
用光缆代替同轴电缆进行视频信号的传输给电视监控系统提供了高质量、远距离传输的有力条件。其传输特性和多功能是同轴电缆线所无法相比的。先进的传输手段、稳定的性能、高的可靠性和多功能的信息交换网络还可为以后的信息高速公路奠定良好的基础。
(一)、光缆传输的优缺点
1、传输距离长,现在单模光纤每公里衰减可做到0.2dB~0.4dB,是同轴电缆每公里损耗的1%。
2、传输容量大,通过一根光纤可传输几十路以上的视频信号。如果采用多芯光缆,则容量成倍增长。这样,用几根光纤就完全可以满足相当长时间内对传输容量的要求。
3、传输质量高,由于光纤传输不像同轴电缆那样需要相当多的中继放大器,因而没有噪声和非线性失真叠加。加上光纤系统的抗干扰性能强,基本上不受外界温度变化的影响,从而保证了传输信号的质量。
4、抗干扰性能好,光纤传输不受电磁干扰,适合应用于有强电磁干扰和电磁辐射的环境中。
5、主要缺点是造价较高,施工的技术难度较大。
(二)单/多模光纤光端机的选用
1、目前常用的光纤按模式分有两大类:多模光纤和单模光纤。多模光缆用于视频图像传输时,只能满足最远3~5km左右的传输距离,并且对视频光端机的带宽(针对模拟调制)和传输速率(针对数字式)有较大的限制,一般适用于短距、小容量、简单应用的场合。单模光缆由于有着优异的特性和低廉的价格已经成为当前光通信传输的主流,但其设备价格比多模光端机高。
2、视频监控光端机在技术实现上分为模拟调制的光端机和数字非压缩编码光端机两大类。模拟光端机采用的是基带视频信号直接光强度调制(简称AM)或脉冲频率调制(PFM)技术。数字光端机主要指的是非压缩编码视频光端机,严格意义上说,是一种采用数字传输方式的视频光端机,输入和输出仍然是标准模拟视频信号。
模拟光端机发展至今已有10年以上的历史,已经是比较成熟的产品,从稳定性和可维护性上说,模拟设备在温度漂移特性,老化特性和长期工作稳定性上是显然不如数字设备。单从价格上说,目前在1~2路视频光端机上模拟的价格仍然有优势,但对于4路以上视频光端机,模拟和数字的差别已经几乎没有了,如果要求需要在视频传输的同时,还要传输音频、低
四、视频信号的干扰及解决
(一)干扰的产生可以分为下面3种情况:
1、前端电源的干扰:电梯的变频电机,工厂的大功率电机,变电站等。
2、传输过程的干扰:主要是电磁波干扰,如广播电台、电信基站等,还有电缆损坏引起的干扰及地电位差干扰等。
3、终端设备干扰:主要是设备电源产生的干扰和连接引起的干扰。
(二)干扰的解决方法
1、先判断干扰的产生位置,先从前端检查摄像机有无干扰,如有,一般是通过电源进去的(可以先用12V电瓶供电验证一下是否电源干扰),可以采用开关电源给摄像机供电,也可以安装交流滤波器进行滤波。
2、如果是通过传输过程产生的干扰,首先检查视频线的连接,屏蔽网有无破损等情况,另外可以考虑选择抗干扰器。目前,市场的抗干扰器基本原理有二种,一种是将视频基带信号调制到38MHZ或更高频率,避开干扰频率,其效果可以,但遇到干扰频率与38MHZ接近的话,那就没有办法了;另一种是采用将视频信号在前端进行幅度提升放大的办法,再在终端进行压缩,因为干扰信号的幅度是不变的,相对应的干扰信号也就被压缩了,这是一种广谱的抗干扰办法,但干扰有一定的残留,抗干扰的效果取决于视频信号放大的幅度和干扰信号的位置,幅度越大、干扰越靠近前端,抗干扰的效果越好。
3、如果用了抗干扰器效果不明显,有可能是终端(机房)引起的干扰,这样需要检查连接、电源、接地和设备本身问题等方面。速数据、高速以太网数据等多业务,模拟设备就无法与数字设备相比了。
第二篇:监控系统中视频信号传输方案的选择
监控系统中视频信号传输方案的选择
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监控系统中视频信号传输方案的选择
视频线缆传输可以分为同轴基带传输、双绞线基带传输、射频传输、光缆传输、数字(网络)传输等几种方式。
一、视频同轴基带传输:我国PAL-D视频基带0-6M,复合视频基带一般指视频基带和音频副载波为8M带宽。同轴视频传输是应用最早,用量最大,最容易操作的一种视频传输方式。同轴视频基带传输的技术要点是:
1.同轴电缆的信号传输是以“束缚场”方式传输的,就是说把信号电磁场“束缚”在外屏蔽层内表面和芯线外表面之间的介质空间内,与外界空间没有直接电磁交换或“耦合”关系。所以同轴电缆是具有优异屏蔽性能的传输线;同轴电缆属于超宽带传输线,应用范围一般为0Hz—2Ghz以上;它又是唯一可以不用传输设备也能直接传输视频信号的线缆;
2.视频基带信号处在0-6M的频谱最低端,所以视频基带传输又是绝对衰减最小的一种传输方式。但也正是因为这一点,频率失真——高低频衰减差异大,便成为视频传输需要面对的主要问题;在视频传输通道幅频特性“-3db”失真度要求内,75-5电缆传输距离约为120—150米;工程应用传输距离在2、3百米以内还比较好,网上论坛里提供的“感官标准”传输距离数据,从3、5百米到1千多米都有,实际是没有标准,也就没有实际参考意义。
3.同轴视频基带传输的主要技术问题是:为实现远距离传输的频率加权放大和抗干扰问题。
[抗干扰技术现状]
对常见的电梯、车间、传输耦合等各类干扰,已可以有效解决,我国自有知识产权的加权抗干扰专利技术的应用,在有效抑制干扰的同时,也能有效补偿电缆衰减和频率失真,属于抗干扰传输设备。其前端有源—后端无源抗干扰传输距离(75-5)在1000米左右,前后端都有源为1500-2000米;与加权视频放大器配套的抗干扰传输距离3公里,75-7电缆可以达到5公里。双绝缘双屏蔽抗干扰同轴电缆是与同轴电缆穿镀锌铁管原理一样,施工更方便,成本更低,在常见电磁干扰环境下,可以作为防止干扰入侵,又可方便设计和施工的工程选择;
[同轴视频基带传输设备]
我国频率加权视频放大专利技术的出现,有效解决了视频传输的频率失真问题,产品已经比较成熟,在视频传输通道“-3db”失真度要求内,仅用一级末端补偿,75-5电缆传输距离已经提高到了2000米以上,前后双端补偿的视频恢复设备已经突破3公里。传输距离已可以满足多数中近距离工程需要,传输质量已达到高质量工程的要求;
[认识、理解和应用上的盲区误区]
1.知道同轴传输有衰减,但不了解、不理解“频率失真才是视频同轴传输最需要重视的主要问题。频率失真改变了视频原信号各种频率成分的正常比例关系,降低了图像色度和清晰度;
2.“视频电缆”与“射频电缆”:不亲自测试验证比较,也不加分析,盲目相信视频传输只能
用“视频电缆”,不能用射频电缆。不知道,甚至也不相信射频电缆(SYWV)比视频电缆(SYV)的传输特性更好一些,价格也更便宜;实际上通用射频软电缆原来只有SYV一种,八十年代中后期,物理发泡射频电缆(SYWV)出现以后,特别是射频有线电视网的发展,SYWV电缆以其优异的传输特性,在射频波段度蓝天下,而SYV射频电缆只能局限在视频波段用于视频传输了,把它叫着“视频电缆”,本意是“限制性贬义名称”。所谓视频传输只能用“视频电缆”,不能用射频电缆,是一个广为误传的大误区。
3.不知道,不了解同轴电缆也有专业传输设备。距离远了,首先考虑的是选用粗电缆,或者改用其他传输方式;或者错误地把普通视频放大器当成传输设备来用;
4.不了解基于加权视频放大技术的视频恢复设备,具有图像质量控制功能,可以在工程现场的监控室看着画面调整、改善、恢复提高图像质量,并成功的与光缆、射频、微波、双绞 线传输系统合理组合,用于改善传输系统的图像质量。
5.盲目的相信高编电缆衰减小,抗干扰能力强,传输距离远。认为视频干扰的产生,就是因为屏蔽层不好,编网密度不够造成的,于是一味的使用高编电缆。工程实践是,在工程现场产生干扰的实例中,绝大多数还是用的高编电缆;最新研究表明,干扰的产生主要不是因为编网的屏蔽性能不好造成的,而是由于电缆太长,屏蔽层纵向电阻较大,干扰感应电流在纵向电阻上形成了感应电动势,并通过传输电缆两端的75欧姆匹配电阻,与芯线形成回路,在负载上产生干扰的,这对高编电缆也会产生干扰,就好理解一些了。
6.误认为凡是干扰都能用抗干扰器来解决。有一类干扰我们暂称为“故障类干扰”:如电源问题,供电系统问题,地电位环路问题,设备故障问题等“有形电路”引起的“干扰现象”,并不是常规意义上“无形电路”的电磁干扰。这类干扰不需要用任何抗干扰设备就能解决,办法是排除“故障”。
7.不了解同轴传输的匹配原理和工程应用方法,盲目用电工技术把内外导体分别焊接或扭接来处理电缆接头,以为这样可靠,不知道破坏了“同轴性”,阻抗不连续会产生反射;有线电视传输工程中大量应用的“F型接头”和“双通”可以实现高性能电缆连接,现场操作也方便;
二、视频双绞线基带传输:视频双绞线基带传输是用5类以上的双绞线,利用平衡传输和差分放大原理。双绞线传输方式的技术要点是:
1.视频双绞线基带传输:双绞线是特性阻抗为100Ω的平衡传输方式。目前绝大多数前端的摄像机和后端的视频设备,都是单极性、75Ω匹配联接的,所以采用双绞线传输方式时,必须在前后端进行“单—双”(平衡——不平衡)转换和电缆特性阻抗75-100Ω匹配转换;这就是说视频双绞线基带传输,两端必须有转换设备,不能像同轴电缆那样无设备直接传输视频信号;
2.与同轴电缆“束缚场”传输原理不同,双绞线传输的信号电磁场是“空间开放场”,利用两条线传输的信号相等方向相反,产生的空间电磁场互相“抵消”的原理传输信号,采用平衡差分放大原理提高共模抑制比,抑制外部干扰的。
3.从线缆本身的传输特性看,双绞线是各类线缆传输方式中,传输衰减特别是频率失真最大的一种线缆,大约400多米5类非屏蔽双绞线的传输衰减和频率失真与75-5电缆1000米相当。相同长度传输线,传输衰减的“分贝数”是75-5同轴电缆的2.3-2.5倍;5类线频率失真的数据是:
低频衰减:10-15db/km;高频6M衰减:45-50db/km;大约相当于75-3电缆特性,略好一点。显然,按照视频传输幅频特性“-3db”失真度要求,无源双绞线传输距离大约是50-65米左右(两端转换效率100%时);120-150米以上,图像可以观察到失真;一种国外产品介绍说:无源双绞线传输距离达到300米左右。这个距离,等效75-5头轴电缆800米左右的传输效果,这个实际图像效果,在多数工程中是很难被接受的;
4.双绞线传输方式也属于基带传输。双绞线巨大的传输衰减和频率失真,要求传输设备不仅要对视频信号进行平衡不平衡转换,而且需要有比同轴传输性能高几倍的频率加权补偿能力。目前,有的产品介绍说,前端无源转换,后端有源补偿,可以达到1200米。双端都有源转换补偿,可以达到1500-1800米。但至今仍没有见到厂家提供相应传输距离的线缆失真数据和设备实际补偿能力数椐。这种传输方式的优点是线缆和设备价格便宜,适用于一些图像质量要求不高,工程造价要求较低的工程场合。
5.技术发展现状:双绞线传输方式技术起步较低,目前传输技术仍不够完善和成熟,多数产品还停留在分段固定补偿和产品按主观感觉“标准”生产的初级阶段水平上。线缆传输特性差,产品技术标准低,技术扩散快,生产厂家多,价格竞争激烈,误导宣传泛滥是这一产品领域的 突出特点,也是这类产品长期技术发展很慢的主要原因;
三、射频传输:射频传输方式继承了有线电视成熟的射频调制解调传输技术,并结合监控实际开发了一系列的相关产品。射频传输方式技术要点是:
1.射频传输是用视频基带信号,对几十兆赫到几百兆赫的射频载波调幅,形成一个8M射频调幅波带宽的“频道”,沿用有线电视技术,从46-800多兆赫,可以划分成许多个8M“频道”,每一路视频调幅波占一个频道,多个频道信号通过混合器变成一路射频信号输出、传输,在传输末端再用分配器按频道数量分成多路,然后由每一路的解调器选出自己的频道,解调出相应的一路视频信号输出;传输主线路是一条电缆,多路信号公用一条射频电缆,这就是目前安防行业里所介绍的“共缆”,“一线通”等射频传输产品;
2.传输距离比较远,能在一条电缆中,同时传输多路视频,可以双向传输。这在某些摄像机分布相对集中,且集中后又需要远距离传输几公里以内的场合,应用射频调制解调传输方式比较合理。传输上单缆、多路,单向、双向,音频、视频、控制等同时进行和兼容等,都是射频调制解调传输方式的技术特点和优势;
3.技术现状:由于射频传输方式继承了有线电视成熟的射频调制解调传输技术,理论上和实践上都有比较成熟的产品。射频传输在安防工程中应用,技术上是成熟的。
[认识、理解和应用上的盲区误区]
1.以为射频传输方式像同轴电缆传输一样,把设备用电缆连起来,基本就成了。不太了解,射频传输方式在工程应用中,隐含着一个“射频传输网络”设计与施工的重要技术面,这是工程能否成功,能否高质量运行的关键所在。再好的产品,射频传输网络设计与施工经验不足,水平不够,也很难做好,甚至失败。这一点很多厂家在作产品介绍时,提的很少。
2.还应了解,与有线电视传输方式相反,调制器、混合器等主要设备,不再是放在室内,而多数是放在室外的全天候工作环境中,因此,对设备性能有了全天候的要求。这与一般监控系统工程追求低造价投入的趋向是矛盾的。结果只能适当降低产品技术性能了。如,系统稳定性,频道频率飘移等;
3.在射频传输方式的工程应用中,绝大多数工程公司仍缺乏“射频传输网络”设计、安装、调试方面技术人员,缺乏专用检测设备和工程经验,很多工程公司连示波器都还没有,更不用说场强仪了。这也是制约射频传输推广应用的重要因素。
4.射频传输网络属于监控工程中的一个“传输环节”,但却包含了对调制、混合、多级功率放大、多频道均衡、交调、谐波、音视频比例关系等多种设备和技术要求,系统复杂,设备技术含量较高。是各种传输方式中,技术复杂度最高,又较难掌握的一类;
5.宣传语:射频传输避开了0-6M范围的低频干扰。——但回避了射频网络的现实问题:射频传输,频段高,电缆衰减严重,设备的热噪声,频道间的均衡、交调、串扰、谐波等已经成为主要矛盾,看看每家每户的有线电视节目,那是经过专业训练的专业队伍设计施工的,总是有的频道还有干扰,而且干扰情况还经常发生变化,这在多路数共缆传输系统中,必须引起高度重视;
四、光缆传输:常用的光缆传输是“视频对射频调幅,射频对光信号调幅”的调制解调传输系统。技术源于远程通信系统,技术成熟程度很高,在单路、多路,单向、双向,音频、视频、控制,模拟、数字等,光缆传输技术都是远距离传输最有效的方式。传输效果也都公认的好。适于几公里到几十公里以上的远距离视频传输。
1.光缆传输,频带最宽,传输衰减非常低,光信号传输不受外界电磁干扰影响。
2.问题是在监控行业里,产品也出现了追求低造价,从而降低设备技术性能和低标准生产产品的趋向,选择产品时,应认真考察;
3.光缆远程铺设和后期维护难度大,成本较高。
4.采用两级调制与解调,光端机通常采用的射频调光技术,一般先要实现视频信号对射频的调幅,这样成本较低,热噪声已经成为主要矛盾之一,信噪比,特别是对高频信噪比影响较大,有的产品的实际信噪比指标只有四、五十db,远没有达到60db以上的“检测指标”。
5.不要以为选择了光缆传输系统,传输水平就一定高。实际工程的视频传输系统,光缆传输系统只是一个远程传输环节,前面还有一定的同轴传输部分,后面还有分配、画面处理,矩阵或DVR切换等多种传输环节。忽视了这些环节,往往也会出现意想不到的结果。如某道路监控,采用了8路光端机,每路摄像机信号经过不同距离的同轴电缆,最远的超过了1公里,显然送给管端记得视频信号已经严重失真,而光端机没有视频恢复功能,只能原样的把失真的视频信号传输到末端。这属于传输系统设计不合理问题;
6.数字光端机是传输质量更高的视频传输系统,只是目前价格还偏高。
五、数字(网络)传输:数字传输从原理上彻底避免了模拟信号传输对失真度的苛刻要求,技术上也已经有了足够的传输分辨率和图像清晰度,如考虑互联网,传输距离几乎是无限的。而且谁都不否认这将是未来视频传输的主流方向。但目前就安防行业而言,技术瓶颈仍然是网络带宽和
存储记录介质的容量制约,使适用的传输分辨率和图像清晰度目前大多处于352*288的较低的水平。
六、数字电视“技术移植”的设想
看过数字有线电视节目后,你会感到,所有频道图像都很清楚,柔和,干干净净,没有干扰,并增加了许多新的操作功能,传输性能明显优于传统有线电视系统。笔者设想,能否像射频传输技术那样,参照安防行业的特点,适当改进开发,引到监控行业来,不仅图像水平会有一个跨越,硬盘录像机可能也会大大化简了。这只是一个幻想性的“异想天开”,但总觉得不是没有可能。
[关于不同传输方式的比较]:
有不少传输方式的“比较”文章和帖子,比较方式方法值得探讨和警惕,如:
1.以一种传输方式之长,比其他方式传输方式之短,诱导只有“这种传输方式最好”;
2.不公开、不全面介绍原理,故弄玄虚,隐藏短处和问题;
3.对网友提出的问题,不根据具体情况帮助分析,帮助解决问题,只是叫卖产品;
“比较”——应该是为了让大家全面掌握不同传输方式的原理、产品特点、应用条件与环境。一个好的视频传输工程设计方案,应该是能够充分发挥不同传输方式特长的合理集成与组合。
第三篇:双绞线通用传输方案
◆双绞线通用传输方案示意图
◆方案说明
天为电信 --视频传输方案专家:
当客户需要设计一个视频传输网络时,我们会根据客户工程的具体情况,提供TW系列传输产品组合,帮助客户设计一套可靠、优化的传输网络,双绞线通用传输方案。
双绞线传输设备组网:
1)请使用非屏蔽的双绞线,勿使用没有双绞的传输线;
2)双绞线视频传输器按照传输距离分为300米,600米,1200米,1500米,可根据实际距离选用,把适用于300米传输的型号用于600米的场合或把适用于1200米传输的型号用于600米的场合同样都是不合适的;
3)建议发射端使用单路设备,跟随摄像机安装,接收机选用多路设备,集中管理,美观大方,规划方案《双绞线通用传输方案》。
4)双绞线视频传输器有无源设备及有源设备,300米以下可用无源设备,有源/无源设备可以混合使用;有源发射器、接收器的GND端,对信号防雷、抗干扰等作用重大,请尽量将其与弱电专用防雷地线接上 ;
5)有源接收器采用浮地的电路技术,供电电源必须独立(但多个接收器可以共用一个电源变压器),不可以与摄像机分割器分配器等器材的低压12V电源共用。
第四篇:数字电视信号传输技术探讨论文
摘要:随着互联网信息技术的发展和应用,数字化电视在当下得到了较为广泛地应用,数字化电视能够为人们带来更多的电视节目,从而满足人们观看电视的需求。数字化电视信号传输技术的发展和应用,是保证数字化电视节目质量的关键。加强数字电视信号传输技术的应用,切实保证数字电视信号传输的质量性和可靠性,成为当下数字化电视发展过程中必须把握的一个重要议题。本文在对数字电视信号传输技术研究过程中,对数字电视信号传输技术发展现状进行了分析,并就现阶段数字电视信号传输过程中存在的问题进行了阐述,并提出了相应的解决对策。最后,就数字电视信号传输技术未来发展趋势进行了阐述。
关键词:数字电视信号;传输技术;发展趋势
数字电视信号传输技术的发展,成为当下数字化电视发展的一个重要支柱,其技术手段的进步,能够在很大程度上满足数字化电视的需要,为人们提供更加清晰的电视节目。数字电视在应用过程中,从演播现场到发射端,再到传输过程,利用了数值信号,通过采样和量化再到编码,以二进制数字流实现电视节目播放。数字电视系统在应用过程中,能够有效地实现软件下载和网络互动,可以更好地满足人们的实际需要。数字电视的发展,在很大程度上满足了人们观看电视节目的需要,这一过程中,就需要对数字电视信号传输技术进行较好把握,从而更好地提升数字电视的发展和应用。
1数字电视信号传输技术相关概述
1.1数字电视信号传输技术发展现状
数字电视信号传输技术的发展,得益于数字电视的快速发展。据互联网一份调查数据显示,截止到2015年,我国数字电视用户比例达到了68.9%,从2005~2015年期间,每年的增长率超过了15%。同时,数字电视在发展过程中,卫星电视也呈现出大幅度上升趋势。2015年,数字电视在我国的覆盖规模超过了3亿用户,占到了电视用户总量的80%以上。数字电视在发展过程中,得到了政策的支持,并且随着相关技术手段的提升,数字电视的成本不断下降,能够为人们带来更好地服务,这样一来,数字电视在未来发展过程中,势必会实现100%的普及。数字电视的发展,促进了数字电视信号传输技术的发展,目前,数字电视信号传输技术应用过程中,主要以基带传输和频带传输方式为主。基带传输主要是指将数字化信号进行转化,使之符合数字电视传输需要,之后利用光纤、电缆或是微波管道,实现对数据信息的有效传输。基带传输是一种二进制的矩形脉冲信号,在进行数据信息传输过程中,具有较高的稳定性和安全性。频带传输技术在应用过程中,主要应用了调制、解调技术对数据信息进行传输。基带传输和频带传输方式的有效结合,能够更好地实现数据信息的传输,从而使数字电视传输技术得到更好地应用[1]。
1.2数字电视传输技术特点
本文在对数字电视传输技术特点分析过程中,注重对其技术特征和技术优势进行了分析和研究。关于数字电视传输技术的特点,我们可以从以下两点进行了解:
1.2.1数字电视传输技术的特点
数字电视传输技术在应用过程中,其在进行信号传输时,特征如下:①信号传输的可靠性较高,在对信号进行抽样、量化和编码处理后,能够有效降低信号干扰,使接受设备能够对信号进行有效接收,这样一来,在进行电视节目播放过程中,可以保证画面更加清晰,节目质量更高;②在利用数字电视传输技术过程中,可以对信息进行较好的存储[2]。同时,信息存储过程中,与信号传输时间、大小关联性较小,不会对信号质量产生影响。例如信号存储设备中,帧存储器能够实现帧同步和信号转化,并且在对图像特技效果存储过程中,能够实现时分多路的目的,从而对信道容量进行较好的应用,更好地实现对节目的转播;③在进行信号传输过程中,有效性较高。数字信号传输过程中,更加倾向于“单频网络”技术方向发展,这样一来,能够节约信息量空间,保证信息传输更好地满足电视节目发展需要。例如在利用6MHz模拟电视频道在进行电视节目转播过程中,通过利用通信网络同步传播的模式,能够更好地实现服务动态组合,这样一来,有效地提升信号传输的有效性[3]。
1.2.2数字电视传输技术的优势
数字电视传输技术的应用,其优势主要体现在以下几点:①具有较快的传播速度,能够保证数字电视设备对信号进行更快的接受,并且信号接收频率较为广泛;②数字电视传播技术应用过程中,能够保证信号具有较高的质量,并且具有较好的占频效果,从而满足用户对电视节目的观看需要;③数字电视传播技术更好地实现了更多视频接收设备的普及,从而实现了数字电视节目的“移动性”,人们可以利用手机、平板、电脑等设备,实现对节目的观看;④通过利用传输设备,能够对信号更好地进行存储,并且能够根据实际情况,设置相应的存储期限,以满足人们的实际需要[4]。
2数字电视信号传输过程中存在的问题
数字电视信号传输技术在应用过程中,由于现阶段技术手段并不成熟,在实际应用时,势必会存在一定的问题。这样一来,为了更好地促进数字电视信号传输技术的发展和进步,必须有针对性的进行解决。关于数字电视信号传输过程中存在的问题,主要涉及到了以下几点:
2.1传输信道可靠性存在缺陷
数字电视信号传输技术在应用过程中,仍需要借助于电缆线等辅助设备,这样一来,若是电缆线在应用过程中,出现故障,将会对数字电视信号传输的可靠性带来不利影响。电缆线采取了半空架设、利用无线信道架设或是地下掩埋的方式,这就可能导致电缆线在进行信号传输过程中,出现故障问题。同时,一些不法分子为了谋利,偷挖电缆线的情况时有发生,这就导致传输信道的可靠性存在较大的问题。
2.2网络安全问题较大
数字电视的发展,需要借助于网络技术,并且需要支付一定的费用。电视观众用户在使用数字电视时,会链接传输网络,这就使得一些电视用户的信息被盗取,从而给用户带来了一定的经济损失。
2.3设备具有较高的安装成本
数字电视的发展,需要借助于相关设备,并且从我国国情来看,要想实现数字电视的普及,需要加大投入,提升数字电视信号传输距离,这就需要敷设更多的电缆和光纤,从而使得数字电视信号运营公司的成本不断增加[5]。同时,随着数字电视信号传输范围的不断扩大,信号传输过程中将会面临更多的误差或是信号干扰问题,从而使运营公司需要加强维修投入,这也在无形中加大了运营公司成本。而从现阶段数字电视发展情况来看,采取了补贴和用户自行支付费用的发展模式,这样一来,用户也会承担一定的费用负担。但由于一些地区的交通条件以及经济发展水平较为落后,对数字电视信号传输质量产生了较为不利的影响,从而影响到了数字电视在这一地区的普及和应用。
3数字电视信号传输技术发展对策研究
数字电视的应用,在未来发展过程中呈现出一种不可逆的发展趋势,这样一来如何采取有效措施对数字电视信号传输过程中存在的问题进行解决,成为当下必须考虑的一个重点内容。对此,我们可以从以下几点进行考虑:
3.1对光纤传输信号进行应用
利用光纤进行信号传输,能够有效地满足模拟信号和数字信号的传输需要,并且能够保证视频在传输过程中,具有较高的质量。同时,光纤传输信号的应用,其传输速率能够达到上千Mbps,可以有效地满足信号传输需要。通过对光纤传输信号方式的应用,能够有效地扩大信号传输范围,并且能够实现低损耗、可靠性较高的信号传输目标。光纤传输信号技术的发展和进步,使得这一技术手段得到了推广和应用,并且能够在很大程度上促进数字电视信号传输技术的进步,更好地推进数字电视的发展[6]。
3.2利用数字信号卫星进行信息传输
数字信号卫星的传输方式,能够很好地满足数字电视信号传输的需要。这一传播模式在应用过程中,通过利用卫星将信号传输到指定区域,并能够对信号传输卫星进行远程操控,从而更好地实现数字电视信号传输技术需要。
4我国数字电视信号传输技术未来发展趋势分析
随着互联网技术的快速发展,以及人们对数字电视信号传输技术的广泛关注,这对于促进数字电视信号传输技术的发展和进步来说,起到了至关重要的作用。在未来发展过程中,随着“三网融合”技术的不断成熟,广播电视网、互联网、通信网的有机结合,需要对数字电视信号传输技术进行改进,使其能够更好地满足“三网融合”发展需要。这样一来,数字电视的覆盖率将持续增加,并且数字电视原来的机顶盒将被内部数字电视调谐器取代[7]。同时,数字电视能够有效地实现双向传输技术,不单单能够满足人们观看电视节目的需要,还能够使数字电视的功能得到极大程度的拓展,更好地提升人们的生活水平。
5结束语
结合本文的分析,我们可以看出,数字电视在当下得到了较好的发展,并且数字电视在人们生活中的普及率也不断提升。基于这一发展形式,数字电视在未来发展过程中,必须要注重对数字电视信号传输技术水平进行不断提升,使之能够满足数字电视的发展需要,并且通过技术革新,更好地适应未来的发展。因此,数字电视信号传输技术在发展过程中,要注重加强技术革新,能够结合当下信息技术发展特点,更好地与“三网融合”发展形势保持一致性,从而使数字电视信号传输技术得到更加广泛的应用,使数字电视能够真正得到普及,满足人们多元化的需要。
参考文献:
[1]黎伟健.数字电视信号传输方式及其技术特性研究[J].科技传播,2011,16:72+59.[2]谭志远.数字电视信号传输技术的研究与分析[J].西部广播电视,2016,01:230.[3]刘俊琪.数字电视信号传输技术的研究[J].科技展望,2016,10:142+144.[4]王安琪,刘飞,白月文.数字电视信号传输技术及其应用[J].中国传媒科技,2013,08:176~177.[5]尹琛.浅析数字电视信号传输技术[J].电子制作,2015,12:138~139.[6]刘兆杉.浅谈实现移动数字电视信号传输的有效方式[J].数字技术与应用,2016,02:256.[7]李涛.数字卫星广播电视信号传输与质量分析探讨[J].无线互联科技,2014,10:182.
第五篇:有线电视网络IP传输技术比较
有线电视网络IP传输技术比较
摘要:在有线电视网络中的IP传输技术有IP over ATM、IP over SDH、IP over WDM三种形式,本文详细地介绍了这三种IP传输技术并对它们进行了比较。
关键词:IP技术,有线电视网络,IP over ATM,IP over SDH,IP over WDM。
随着全球互联网(Internet)的迅猛发展,上网人数正以几何级数快速增长,以因特网技术为主导的数据通信在通信业务总量中的比列迅速上升,因特网业务已成为多媒体通信业中发展最为迅速、竞争最为激烈的领域。二十一世纪是信息产业持续发展的时期,IP技术使得信息汇集和现有网络整合成为可能,IP over everything已成为无可争辩的事实。
目前,Internet通过电信拨号的接入速度极其缓慢,一般电话的Modem只能提供几十Kbit/S的传输速率,其速率和带宽不可能很好地支持多媒体信息等宽带业务。
随着多媒体通信的发展,因特网接入宽带化的需求日益迫切。而有线电视网拥有丰富的带宽资源,同时,目前我国有线电视用户已经达到了8000万户,有线电视网络的里程超过了240万公里,中国已经成为世界第一大有线电视用户国。有线电视网络具有巨大的产业开发价值,构筑基于有线电视网的Internet宽带信息网,不仅仅是广大用户的企盼,更是有线电视网实现第二次腾飞的关键所在。
在有线电视网络中用何种技术传输IP,取决于有线电视网络所采用的传输技术。在有线电视网络中的IP传输技术有IP over ATM、IP over SDH、IP over WDM三种形式。
一、IP over ATM
ATM是一种高速率、低时延的多路复用交换技术。它是在分析、总结电路交换和分组交换的技术优缺点的基础上发展起来的,它融合了两者的优点,即面向连接、保证服务质量和统计复用以实现高带宽。它采用固定长度的短分组在网络中传送各种通信信息,便于硬件的高速处理,实现高速、大容量的宽带交换。而且,具有相当完善的流量控制功能和拥塞控制功能,保证带宽利用率,保证网络的安全性和可靠性。在有线电视网络中,应用ATM的流量控制可以实现视频传输的分级服务,ATM还可以实现电视节目实时的非对称传输,目前,部分省内和地市以下的有线电视传输网仍采用ATM技术。
IP over ATM是IP与ATM的结合,当前有两种技术方式:即重叠技术和集成技术。重叠技术是将IP网络层协议重叠在ATM之上,即ATM网与现有的IP网重叠,在ATM端点同时使用ATM和IP两种地址的映射功能,发送端在得到接收端ATM地址后,便可建立ATM/SVC连接,传送LAN数据包。集成技术是将IP路由器的智能和管理性能集成到ATM交换机形成一体化平台,仅要求标识IP地址,无须ATM的地址解析协议,简化了ATM的路由选择功能,提高了IP转发效率,同时保留了路由的灵活性。
IP over ATM技术的优点是可充分利用ATM的快速交换和完善的QoS功能,保证网络的服务质量;网络具有很好的扩展性和灵活性;支持多种业务、数据、语音、视频汇集到一个网络上,为不同业务类型提供不同的服务质量QoS;有很好的网络流量管理和控制性能,表现在ATM流量控制方面非常精细,这一点对带宽是非常宝贵的、线路费用非常高的广域网来说就显得非常重要,这是目前ATM能在广域网中被广泛采用的原因之一。
IP over ATM技术的缺点:由于IP数据包必须映射成ATM信元,由此形成的传输开销称为“信元税”,故传输效率低;网络管理比较复杂,设备昂贵;不太适用于超大型IP骨干网。
二、IP over SDH
ATM能支持多种业务曾经是它独一无二的特点,但随着IP技术的发展和网络硬件的不断完善,今天的IP已成为各种业务的核心,数据语音和视频业务都可由IP承载,ATM的优点已由IP技术取代,特别是当数据业务量超过语音和视频时,更显得ATM没有存在的必要,况且去掉ATM还可以提高传输效率。因此,IP over SDH应运而生,这一技术也极大地动摇了ATM在广域网中的地位。
SDH传送网的概念最初于1985年由美国贝尔通信研究所提出,称之为同步光网络(Synchronous Optical NETwork,SONET)。它是由一整套分等级的标准传送结构组成的,适用于各种经适配处理的净负荷(即网络节点接口比特流中可用于电信业务的部分)在物理媒质,如光纤、微波、卫星等上进行传送。该标准于1986年成为美国数字体系的新标准。国际电信联盟标准部(ITU—T)的前身国际电报电话资询委员会(CCITT)于1988年接受SONET概念,并与美国标准协会(ANSI)达成协议,将SONET修改后重新命名为同步数字系列(Synchronous Digital Hierarchy,SDH),使之成为同时适应于光纤、微波、卫星传送的通用技术体制。
SDH传输网是由一些SDH网络单元组成的,在光纤、微波或卫星上进行同步信息传送,融复接、传输、交换功能于一体,由统一网络管理操作的综合信息网。可实现网络有效管理、动态网络维护、对业务性能监视等功能,能有效地提高网络资源的利用率,能满足广播电视干线传输网的信息传输和交换的要求,对提高广播电视传输质量有了质的飞跃,因而SDH技术正成为广播电视领域传输技术方面的发展和应用热点。
IP over SDH以SDH网络作为IP数据网络的物理传输网络。它使用链路及点到点协议(PPP:Point To Point Protocol)对数据包进行封装,根据RFC1662规范把IP分组简单地插入到PPP帧中的信息段。然后再由SDH通道层的业务适配器把封装后的IP数据包映射到SDH同步净荷中,然后经过SDH传输层和段层,加上相应的开销,把净荷装入一个SDH帧中,最后达到光网络,在光纤中传输。IP over SDH,也称为PACKET over SDH(PoS),它保留了IP面向无连接的特征。
IP over SDH的优点是:对IP路由的支持能力强,具有很高的IP传输效率;符合Internet业务的特点,如有利于实施多播方式;能利用SDH技术本身的环路和网络自愈合能力达到链路纠错的目的;同时又利用OSPF协议防止链路故障造成网络停顿,提高网络的稳定性;将IP网络技术建立在SDH传输平台上,可以很容易地跨越地区和国界,兼容不同技术标准实施全球联网;声略了ATM层,简化了网络结构,降低了运行成本。在有线电视网络平台上IP over SDH适用于省际网络和省内网络上的IP传输。
IP over SDH的缺点是:IP over SDH目前尚不支持虚拟专用网VPN和电路仿真;在所有包交换技术中,ATM的QoS是最好的,它可以做到电路仿真,而IP over SDH技术只能进行业务分级,不能提供较好的QoS;对大规模的网络必须处理庞大、复杂的路由表,而且查找困难,路由信息占用比较大的带宽。
从光通信技术发展趋势看,SDH/SONET未来将让位于波分复用技术,因此,IP over SDH将最终发展成为IP over WDM(IP over OPTICAL)
三、IP over WDM 随着传输技术的发展,以IP业务为主对网络的进一步优化设计将是IP over WDM。
波分复用技术(WDM)是在一根光纤中能同时传输多个波长的光信号的一种技术,其原理是:在发送端将不同波长的光信号组合,在接收端又将组合的光信号分开送入不同的终端,这意味着,原来只能采用一个波长作为载波的单一信道,变为数个不同波长的光信道同时在光纤中传输,从而使光通信的容量成倍提高。WDM技术的实现主要由波分复用器来完成。波分复用器是一个无源光学器件,器件结构简单、体积小、易于和光纤耦合。WDM系统有三种基本结构,即光多路复用单向单纤传输,光多路复用双向单纤传输和光分路插入传输。组网灵活,对开发带宽新业务,充分挖掘和利用光纤带宽的能力,实现高速通信具有十分重要的意义。
IP over WDM就是让IP数据包直接在光路上跑,减少网络层之间的冗余部分。由于省去了中间的ATM和SDH层,其传输效率最高,节省了网络运行成本,同时也降低了用户的费用,是一种最直接、最经济的IP网络结构体系,非常适用于特大型骨干网。
IP over WDM具有以下优点:充分利用光纤的带宽资源,极大地提高了带宽和相对传输效率;对传输码率、数据格式及调制方式透明,可以传送不同码率的ATM、SDH/SONET和千兆以太网格式的业务;不仅可以和现有通信网络兼容,而且还可以支持未来的宽带业务网及网络升级,并且有可推广性和高度生存性等特点。
IP over WDM的缺点是还没有实现波长的标准化,WDM系统的网络管理应与其传输的信号和网管分离;WDM系统的网络管理还不成熟;目前WDM系统的网络拓扑结构只是基于点对点的方式,还没有形成“光网络”。
四、IP over ATM、IP over SDH、IP over WDM的比较
IP的三种传输方案各有优缺点,在实际应用中需要根据具体情况分别对待,若主干网原已采用了ATM设备,则可以采用IP over ATM方案,由于ATM端口速率高,有完善的QoS(服务质量)保证,产品成熟,因而可提高IP网交换速率,保证IP网的服务质量;若主干尚未涉及ATM,则采用IP over SDH方案,由于去掉了ATM设备,投资少,见效快而且线路利用率高。因而就目前而言,IP over SDH是较好的选择。而在城域主干网中,IP over SDH技术相对而言投入较高,采用IP over WDM技术会更实用。IP over WDM的优势是减少网络各层之间的中间冗余部分,减少SDH、ATM、IP等各层之间的功能重叠,减少设备操作、维护和管理费用。并且IP over WDM技术能够极大地拓展现有的网络带宽,最大限度地提高线路利用率,在外围网络千兆以太网成为主流的情况下,这种技术能真正地实现无缝接入,这预示着IP over WDM代表宽带IP主干网的未来。
发展宽带网络通信一直是人们的目的和理想,也是宽带综合业务网发展的一个方向。作为其技术代表的ATM技术从其产生时起,就被认为应担负起多业务(电话、电视、数据、专线)融合的使命,但由于其技术复杂,价格昂贵,因而其发展受到了限制。而如今流行的IP技术具有简单、灵活、应用广泛以及价格低廉等特性,使得IP不但在Internet、局域网等方面得到广泛运用,而且也被人们认为是宽带网络技术的一种选择。利用有线电视网络构建IP宽带接入网实现Internet数据传输,将给有线电视网络带来极大的发展机遇。