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摘要：视频监控已经成本安防系统的最重要的系统，本文详细阐述从模拟监控到网络监控各种视频传输技术、方式、优缺点。
关键词：视频监控；模拟传输；网络传输
毫无疑问视频监控是安防系统最重要的技防手段，用户的需求集中在五个方面：看、控、存、管、用。从上世纪70年代末模拟监控出现以来，视频监控的技术从未停止发展的步伐；从模拟到数字；从外补光灯到内置红外或激光补光；从单纯的“看“到现在的智能分析、人脸（车牌）识别、红外绊线、智能抓拍等等，各种智能应用的新技术如雨后春笋，层出不穷，海康的鹰眼全景摄像机、黑光摄像机；天地伟业的警戒系列的摄像机，目前中国已成为全球视频监控的制造和创新大国，多年来一直占据全球第一，不管是产量还是运用。
视频监控的传输技术也是视频监控系统的一个很重要的环节，本文着重阐述传输的技术及各种应用，希望对各位读者有所帮助。
1 模拟监控系统的传输
模拟视频监控摄像机因无需做编解码处理，图像实时较好，但分辨率有限，清晰度很难满足现在安防的需求，虽然大华、海康威视等厂家推同轴高清，像素有所提升，但空间不大，无法适应如今摄像机智慧化应用需求，只适用在要求不是太高的旧系统改造项目中。
1.1 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。主要采用SYV75－5或SYV75－3传输，电源和控制信号需布置专线，SYV75－3可传输200米左右，SYV75－5可传输500米左右。
其优点是：短距离传输图像信号损失小，造价低廉。
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；一路视频信号需布置一根电缆，传输控制信号需另布置电缆；其结构为星形结构，布线量大、维护困难、可扩展性差，室内易受雷击。
1.2 光纤传输
常见的有模拟光端机，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，维护技术要求高，不易升级扩容。
1.4 宽频共缆传输
所谓宽频是相对于传统监控采用视频基带传输而言的，同轴电缆的带宽为0～1000mhz，而传统监控信号只占用其中的0～6mhz，带宽利用率不到 1%。宽频指的是为充分利用同轴电缆资源空间，将多路音视频及控制信号调制到不同载波上。共缆就是将调制到不同载波的音视频及控制信号集成到一根同轴电缆双向传输。故宽频共缆“一线通”应理解为多系统、多信号集成一根同轴电缆传输的“一线通”双向传输平台，宽频共缆 “一线通”电视监控传输系统可定义为以多路监控图像、伴音及控制信号集成传输为主，预留报警、广播等信号传输空间的“一线通”多功能宽频共缆双向传输系统。
宽频共缆监控系统原理及组成：主要有摄像机+宽频调制器+多路视频解调器+fsk数据调制器等组成，通过宽频调制器将图像信号调制到高频载波，使多路信号可在同轴电缆中上行传输，传输到主控室经过单路或多路视频解调器解调出标准视频信号；对前端镜头、云台等控制信号通过fsk数据调制器进行数据载波调制，调制到38mhz载波上通过同轴电缆下行传输，经过宽频调制器把控制信号解调为rs485控制模式输出给解码器，从而达到对云台、镜头的控制。这种方式实现了多路监控信号“一线通”，所采用技术成熟稳定可靠，大大简洁了布线结构和费用。
宽频共缆传输与传统的有线电视传输方式相似，是解决几公里至几十公里监控信号传输的最佳解决方案，采用调幅调制、伴音调频搭载、fsk数据信号调制等先进技术，可将四十路监控图像、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：
1）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、实现宽频共缆“一线通”；
2）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；
3）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；
4）采用75?同轴不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，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。
需要说明的是，目前有些厂家已经在数字系统中实现宽频共缆传输（一线通）传输技术。
1.5 微波传输方式
微波无线监控可分为模拟微波及数字微波两种方式。
1）模拟微波
此种方式传输就是将视频信号直接调制在微波的通道上，通过天线发射出去，监控中心通过天线接收微波信号，再通过微波接收机解调出原来的视频信号。此种监控方式没有压缩损耗，几乎不会产生延时，因此可以保证视频质量，但其只适合点对点单路传输，不适合规模部署，此外因没有调制校准过程，抗干扰性差，在无线信号环境复杂的情况下几乎不可以使用。而模拟微波的频率越低，波长越长，绕射能力强，但极易干扰其它通信，因此在上世纪90年代此种方式较多使用，目前几乎很少使用。
2）数字微波
数字微波即是先将视频信号编码压缩，通过数字微波信道调制，再利用天线发射出去；接收端则相反，由天线接收信号，随后微波解扩及视频解压缩，最后还原为模拟的视频信号传输出去，此种方式也是目前国内市场较多使用的。数字微波的伸缩性大，通信容量最少可用十几个频道，且建构相对较易，通信效率较高，运用灵活。数字微波有模拟微波不可比的优点，如监控点比较多、需要加中继的情况多、情况复杂且干扰源多的场合。
数字微波容量大、抗干扰能力强、保密性好，同样的发射功率传输距离更远，受地形或障碍物影响较小，接口丰富，扩展能力强等等。反之，模拟微波就没有这些优点了，只是造价便宜一点。
2 数字监控系统的传输
目前，视频监控技术已全面转向数字监控，从720P、1080P到4K，清晰度越来越高；各种智能应用层出不穷，但由于编解码的延迟性、传输和存贮所带来的压力越来越大，行业技术人员也不断的探索中，H.263到H.265编码技术就是一个实例，它使在传输时大大降低了码流，减少网路的负担，也使存储压力大大减少，相信不久的将来，更多的先进技术会运用到数字监控中来。
2.4 IP同轴传输
由深圳九安通等几家专业传输公司推出的IP网络传输技术是利用HOMEPLUG AV技术协议标准将网络信号调制在4-70MHZ的频率范围内，此信号类似数字电视的信号，是通过75欧姆或50欧姆的同轴线来传输以太网的转换器。支持以太网的所有协议标准。即“同轴线既是网线”。该设备同数字电视的原理相同，但是编码不相同。该产品将EPON的分光方式的优点应用在铜轴并链接的接线上面，一条铜轴线支持多点设备传输，一根线可以传输32个720P摄像机，16个1080P摄像机，传输距离可达100公里以上。
技术优点：
1）电源设计部分采用环通功能，无需再重新给该传输设备提供电源，可直接利用该传输设备给摄像机供电；
2）干线连接部分采用环通功能，无需在分支部分再重新使用分支器连接；
3）该设备可采用总线传输，直接形式传输或是树叉形式传输都可以。对现场布线没有要求。
电梯传输方式：
3 摄像机的电源传输
在模拟摄像机系统中的，摄像机的供电只能通过电源线来传输；而如今的网络摄像机供电除了电源供电外，可通过POE交换机，用同一条网线给摄像机供电，现在的POE+技术支持IEEE802.3at标准，单端口最大功率达到15.5W，最大电流达到600MA，完全满足普通网络摄像机的供电需求。
以锐捷为首的网络厂家已开始生产HPOE交换机，单端口供电达到60W，已经可以为球机、门禁主机、报警主机、对讲主机等智能化设备供电。
结束语
受篇幅所限，像车载4G、无压缩HD－SDI等传输技术，应用场合较少，本文就不再描述，随着4K在安防行业的发展，高清视频传输将面临严重挑战！未来两年内高清视频传输的发展趋势如何?相信会有更多的传输技术运用到高清视频传输中来，上文只是本人在设计、施工过程中的一些浅显的认识，如有不足之处，请多多指正。
论文作者:邵绍飞,朱志刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期
论文发表时间:2018/3/2
标签：信号论文; 微波论文; 摄像机论文; 宽频论文; 同轴电缆论文; 方式论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;