视频线缆传输技术概述

 

通常在各种监控工程，视频工程中大致分成三段，这三者缺一不可；
   第一段：摄象机
   第二段：传输线缆
   第三段：监控器
图如下：

 
   摄象机的作用是把光信号转成电信号，便于它在显示器上显示出监控的场所。接下来我们主要来阐述第二段：传输方式及线缆的选择。
视频传输通常可分为基带传输和调制传输。我们现在暂时讨论以下四种方式：
（1、4为基带传输，2、3为调制传输）
   1.视频线传输 
   2.射频同轴电缆传输 
   3.光缆传输 
   4.双绞线传输

1.视频线传输：
视频信号带宽0-6MHZ，现在市场上视频线按线径大致分成75-3、75-5、75-7。它是唯一可以直接进行视频传输的线缆，线径越粗传输距离越远，价格也越高。它可将视频信号传输150-500米，对于传输更远距离，可以采用视频放大器设备，一根视频线可以传输一路视频信号，在传统的监控工程中，这种方式被大量采用。
2.同轴电缆传输：
将视频信号调制到一定的频率段进行传输，即采用有线电视的传输方式，优点：传输距离远，抗干扰能力强，缺点是前后端都需要接调制解调器等系列设备，设计施工技术要求高。
3.光缆传输：
用光缆代替视频线进行视频信号传输，为电视监控系统增加了高质量、远距离的传输，抗干扰能力强，但缺点是造价高，许多企事业单位对用光缆传输的工程造价难以接受，它也需要接入光纤设备，施工技术难度大，一般用于传输距离大于1500米的视频工程中。
4.双绞线传输：
双绞线的英文名字叫Twist-Pair。是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线采用了一对互相绝缘的金属导线，相互绞合的方式来抵御一部分外界电磁波的干扰，把两根绝缘的铜线按一定的密度互相绞在一起，可以降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根上发出的电波抵消，典型的双绞线有四对（电缆套管里），四对双绞线人们通常把他叫网线，有三类线，五类线和超五类线，以及最新的六类线等，一般以线径大小来区分双绞线的好坏。其绞合越密，抗干扰能力就越强，与其他传输介质相比双绞线的传输距离远，价格较为低廉。

   因此，在现在的各种监控工程，视频工程，越来越多的工业控制系统中和干扰较大的场所及远距离传输中都使用了双绞线，我们今天广泛使用的局域网也是使用双绞线。双绞线之所以使用如此广泛，是因为它具有抗干扰能力强、传输距离远、布线容易、价格低廉等许多优点。

   双绞线对信号也存在着衰减，视频信号如果直接在双绞线内传输，也会衰减很大，所以视频信号在双绞线上要实现远距离传输，必须进行放大和补偿，双绞线视频传输设备就是完成这种功能。加上一对双绞线视频收发设备后，可以将图象传输到1KM以上，双绞线和双绞线视频传输设备价格都很便宜，不但没有增加系统造价，反而在距离增加时其造价与视频电缆相比下降了许多。

   所以，安防监控、多媒体网络教学等系统中用双绞线进行传输具有很强的优势：
1）传输距离远、传输质量高。由于在双绞线传输器中采用了先进的处理技术，极好地补偿了双绞线对视频信号幅度的衰减以及不同频率间的衰减差，保持了原始图象的亮度和色彩以及实时性，在传输距离达到1km或更远时，图象信号基本无失真。

2）布线方便、线缆利用率高。一对普通电话线就可以用来传送视频信号。另外，楼宇大厦内广泛铺设的5类非屏蔽双绞线中任取一对就可以传送一路视频信号，无须另外布线，即使是重新布线，5类缆也比同轴缆容易。此外，一根5类缆内有4对双绞线，如果使用一对线传送视频信号，另外的几对线还可以用来传输音频信号、控制信号、供电电源或其它信号，提高了线缆利用率，同时避免了各种信号单独布线带来的麻烦，大大减少了工程造价。应该说，在传输200-1500米之间的视频信号，用高质量低成本的双绞线传输，配合双绞线视频传输器，它几乎可以达到光纤传输的效果。

  3）抗干扰能力强。双绞线能有效抑制共模干扰，即使在强干扰环境下，双绞线也能传送极好的图象信号。而且，使用一根缆内的几对双绞线分别传送不同的信号，相互之间不会发生干扰。

4）可靠性高、使用方便。利用双绞线传输视频信号，在前端（摄像机后）要接入专用发射机，在控制中心（监视器前）要接入专用接收机。这种双绞线传输设备价格便宜，使用起来也很简单，无需专业知识，也无太多的操作，一次安装，长期稳定工作。
5）价格便宜，取材方便。由于使用的是目前广泛使用的普通5类非屏蔽电缆，购买容易，而且价格也很便宜，给工程应用带来极大的方便。

   现在各种监控工程，视频工程中 双绞线传输已经被广泛的应用，它最大优点是成本底、抗干扰性强、布线方便，传输距离远！最主要应用在以下几种场合： 
1、监控点距离比较远的地方，例如200米,特别是500米以上1500米以下的监控点，采用视频线效果不好，造价高，采用光纤效果好但成本更高。这种情况下最适合采用双绞线传输。
2、各种电磁场环境复杂、干扰比较严重的场所。
3、比较大规模的布线环境，采用双绞线传输，大幅度降低布线的工作量。

下面举例分析它的经济性：
在一个监控工程中，摄像机与监视器距离200米长度的有5路，500米的有6路，1000米的有5路。按现在市场价格，视频线1.6元/米,一根视频线可以传输一路信号。双绞线也是1.6元/米，一根双绞线内有四对，可以传输四路信号，折合到每对线0.4元/米。

    我们按照市场价格，双绞线视频传输器价格，无源为50元/对，即25元/只，有源为160元/对，即80元/只。
   根据我们做工程的实际经验，在200米左右，前端和后端各接一个无源传输器就可以，200-500米，可以在前端接无源，后端接有源传输器。500米以上采用双有源传输器。
（距离远近与选用双绞线缆的质量有很大关系，上述是我们较为保守的数据）
 
不算不知道，一算吓一跳吧！

 

采用双绞线传输视频信号的大概原理：
1、通常的视频信号，是一种非平衡方式的视频基带信号，适合在视频线这种非平衡传输方式的线缆中传输。而双绞线是一种平衡传输方式的线缆，正是由于平衡传输和线缆双绞的模式，使得双绞线传输具有很强的抗干扰能力，所以要使用双绞线传输视频信号，必须将非平衡的视频信号转换成平衡信号。

2、转换成平衡模式的视频信号，就可以直接在双绞线上传输了，同时不容易受到各种干扰信号的影响。到了监控终端，由于录像、显示等大部分监控设备的输入端口都是非平衡方式的，所以需要将双绞线传输过来的平衡信号再转换成非平衡信号。也就是，使用双绞线代替视频线传输视频信号，只需要在线缆的前、后端均加进平衡/非平衡转换器（亦即BALUN）即可。如下所示：摄像机输出（非平衡信号）→ 变成了平衡信号在双绞线上传输到了监控中心→转换成非平衡信号，接到监视器等后级器材。

3、最简单的转换器，实质是一个高磁通量、高带宽的磁环上的平行并绕的视频互感线圈，这就是常说的无源转换器。它只起到平衡/非平衡转换的作用，是个无源器件，不会带来新的失真，也不会产生噪声，但对信号有一定程度上的衰减。信号传输的前后端均使用无源转换器这种传输方案，成本极其低廉，但对现场的电磁环境要求较高、同时抗干扰能力较低、传输距离有限（一般在100米-200米以内为宜，并且现场干扰较少）。

4、由于视频信号在双绞线上传输时，信号的衰减尤其是高频份量的衰减，特别严重，所以经过双绞线传输之后的平衡视频信号，一般情况下都必须经过一个放大电路进行放大，并且针对信号特别是高频信号的衰减情况，给预提升恢复，然后再变换成非平衡信号，供给监视器等后级器材使用。通常这个放大器叫做双绞线接收器，其到放大、补偿的作用，一般上面都有个四位拨动开关，分别根据实际情况调节整个放大器的放大增益以及对高频分量的补偿量。

所以，采用视频双绞线传输视频信号的方案，就包括了以下几方面： 
1、 采用双绞线代替视频线。最常见的双绞线是普通超五类网线，一条网线内有四对双绞线，任何一对都可以用来传输一路视频信号，一条网线可以用来传输四路视频信号。当然，也可以是视频信号和其他弱电信号如控制信号、低压电源等一起在同一条网线的不同的线中传输。

2、 前后加入平衡/非平衡转换器。根据不同距离选用不同的双绞线传输器，一般情况下，传输距离在200米以内的，前后端都可以选用无源的双绞线视频传输器。500米以内，可以在前端接无源后端接有源传输器。超过500米到1500米，在前后端都使用有源传输器会更稳定，超过这个距离的，由于线路过程中难免会混入的各种噪声已经达到一定的程度，如加入中继放大器之类的设备，虽然可以增加一点距离，但信噪比降低很多，已经价值不大了。

工程商的三个阶段：
1、双绞线传输器在整个工程中是个不起眼的小设备。很多工程商因为考虑整体工程的质量，一开始觉得多一个设备多一个麻烦。更怕传输效果不好，不敢使用。

2、当你试用后，发现传输效果不亚于原来方案，而且布线十分方便，成本大大节省。（按上表是70%左右，考虑到双绞线的实际使用（有时一根线中四对线不一定能全部接满设备 ，我们按上表75%计算，布线成本也能下降53%），就逐步开始使用。但那时许多工程商会不管距离远近，都采用有源传输器。
3、那时的您更理性对双绞线传输器的布线方案已完全接受，会根据具体情况来使用双绞线传输器，会把无源的产品也引入你的工程布线中。使整个工程变得布线更方便、更合理，成本更优，传输效果更清晰。