2、 视频干扰与抗干扰:在视频监控中,视频信号经过线缆传输时,常常会遇到各种外界干扰源(例如:电源干扰、电磁波干扰、低频干扰、静电干扰等)影响,使监控图像出现网纹、横条、噪点等干扰现象影响图像质量,严重的会使监控系统无法达到业主(客户)的要求,从而使工程商不得不亡羊补牢,被动地二次投资改善图像质量,费力、费财又耗时带来不少损失。视频干扰也是影响视频传输质量的一个重要因素,在系统设计、施工中是必须考虑的一个重要问题。
3、 图像信噪比:信噪比(S/N)就是信号与噪声的比值,图像信噪比和图像清晰度一样,都是衡量图像质量高低的重要指标。图像信噪比是指视频信号的大小与噪波信号大小的比值,两者是同时产生而又不可分离的,噪波信号为无用的信号。监控行业标准规定,系统S/N≥38dB时才能达到监控图像传输国家标准,这一指标取决于摄像机视频信噪比、传输损失和干扰信号。当噪波信号达到某个限度时对视频信号会产生一定影响,所以在选择摄像机和传输系统时,应选择一些视频指标较高的(≥50dB),以使图像传输质量得到保证。为确定这个限度,一般取两者的比值作为衡量的标准。如果图像的信噪比大,图像的画面就干净,就看不到什么噪波的干扰(主要画面中有雪花状),图像看起来就很舒服;如图像的信噪比小,则在画面中会布满雪花状干扰现象,就会影响图像收看效果。
三、常见的几个视频传输方式介绍
1、视频基带传输:是最为传统的电视监控传输方式,对0~6MHz视频基带信号不作任何处理,通过同轴电缆(非平衡)直接传输模拟信号。其优点是:短距离传输图像信号损失小,造价低廉,系统稳定。缺点:传输距离短,300米以上高频分量衰减较大,无法保证图像质量;一路视频信号需布一根电缆,传输控制信号需另布电缆;其结构为星形结构,布线量大、维护困难、可扩展性差,适合小系统。
2、光纤传输:常见的有模拟光端机和数字光端机,是解决几十甚至几百公里电视监控传输的最佳解决方式,通过把视频及控制信号转换为激光信号在光纤中传输。其优点是:传输距离远、衰减小,抗干扰性能最好,适合远距离传输。其缺点是:对于几公里内监控信号传输不够经济;光熔接及维护需专业技术人员及设备操作处理,维护技术要求高,不易升级扩容。
3、网络传输:是解决城域间远距离、点位极其分散的监控传输方式,采用MPEG2/4、H.264音视频压缩格式传输监控信号。其优点是:采用网络视频服务器作为监控信号上传设备,有Internet网络安装上远程监控软件就可监看和控制。其缺点是:受网络带宽和速度的限制,只能传输小画面、低画质的图像;每秒只能传输几到十几帧图像,动画效果十分明显并有延时,无法做到实时监控。
4、 微波传输:是解决几公里甚至几十公里不易布线场所监控传输的解决方式之一。采用调频调制或调幅调制的办法,将图像搭载到高频载波上,转换为高频电磁波在空中传输。其优点是:省去布线及线缆维护费用,可动态实时传输广播级图像。其缺点是:由于采用微波传输,频段在1GHz以上,常用的有L波段(1.0~2.0GHz)、S波段(2.0~3.0GHz)、Ku波段(10~12GHz),传输环境是开放的空间很容易受外界电磁干扰;微波信号为直线传输,中间不能有山体、建筑物遮挡;Ku波段受天气影响较为严重,尤其是雨雪天气会有严重雨衰想象。
5、 双绞线传输(平衡传输):也是视频基带传输的一种,将75Ω的非平衡模式转换为平衡模式来传输的。是解决监控图像1Km内传输,电磁环境复杂场合的解决方式之一,将监控图像信号处理通过平衡对称方式传输。其优点是:布线简易、成本低廉、抗共模干忧性能强。其缺点是:只能解决1Km以内监控图像传输,而且一根双绞线只能传输一路图像,不适合应用在大中型监控中;双绞线质地脆弱抗老化能力差,不适于野外传输;双绞线传输高频分量衰减较大,图像颜色会受到很大损失。
6、 宽频共缆传输:视频采用调幅调制、伴音调频搭载、FSK数据信号调制等技术,将数十路监控图像、伴音、控制及报警信号集成到“一根”同轴电缆中双向传输。其优点是:充分利用了同轴电缆的资源空间,四十路音视频及控制信号在同一根电缆中双向传输、实现 “一线通”;施工简单、维护方便,大量节省材料成本及施工费用;频分复用技术解决远距传输点位分散,布线困难监控传输问题;射频传输方式只衰减载波信号,图像信号衰减很小,亮度、色度传输同步嵌套,保证图像质量达到4.5级以上国家标准;采用75Ω同轴非平衡方式传输使其具有非常强抗干扰能力,电磁环境复杂场合仍能保证图像质量。其缺点是:采用弱信号传输,系统调试技术要求高,必须使用专业仪器。宽频调制端需外加AC220V交流电源,但目前大多监控点都具备这个条件。
四、监控视频传输的综合评价与工程实践中传输方法的选择
通过对上述几种监控传输方式的比较可以看出,每种传输方式都应一分为二地看待,都有自己的适应性和优异之处,又有不足之处。所以不能笼统的讲哪种传输好哪种传输不好,如果那样讲了,就是不负责任,就是没有根据。一种传输方式是否得体不是看其方式本身如何,而是看其所用方式是否适用于应用场所。打个比方,感冒、咳嗽药同是治病的药物,不能说哪种药好与坏,要看是否对症下药了。
对于传输三、四百米内的监控环境,采用视频基带传输方式比较好,其频率损失、图像失真、图像衰减的幅度都比较小,能很好的完成传送视频信号的任务。如果传输中存在高压设备、交流变频器、变电站等干扰源,则应选择宽频共缆、双绞线传输方式,以保证视频传输质量。
对于传输距离较远的监控环境,建议采用光纤传输,光纤传输具有衰减小、频带宽、抗电子电磁干扰强、重量轻、保密性好等众多优点,已成为长距离视音频及控制信号传输的首选方式。有的监控环境比较复杂,且布线难度比较大,可选用微波方式传输监控信号,既不用布线又可以解决信号远传问题,但在南方降雨较多的区域应该慎用,防止下雨天气监控信号受雨衰影响。
对于跨城区、超远距离或已有内部局域网的监控环境来讲,监控信号传输可选用数字网络传输方式,通过把视频或控制信号直接转换成数字格式在网络上传输,用连接在网络中的副控软件对监控信号进行多方监看和控制。但受网络带宽和视频压缩比的限制,图像指标不容乐观,用于普通的监看还可以。
对于点位较多、点位分散、传输距离几百米至几公里的监控环境,或是煤矿、电厂、船厂等存在严重视频干扰源的监控环境,宽频共缆监控传输方式具有非常大的优势。一根同轴电缆传输几十路的图像和控制信号,大大减少了电缆使用量,极大地降低了电缆敷设的施工量;把图像直接调制到高频载波上传输,远远绕开了常见视频干扰0~10MHz的干扰频段,使系统抗干扰性能大大提高;“总线+星型”即树型布线结构,方便扩容,便于维护。
总之,监控传输方式的选用应具体问题具体分析,事先把监控传输中出现的问题考虑到,不应盲目上马以致交不了工、验不了收,本文试从实用角度对监控信号的传输进行浅要分析,期望对工程商做监控项目有所裨益。