一、概述
在现代智能建筑的弱电系统中，安防系统具有非常重要的地位。在传统的设计和施工中，往往将网络布线与安防监控布线分开考虑，由于使用的介质差异使人们无法将它们很好地统一到一起。但是在大厦的安防监控点不断增加的情况下，较为粗硬的同轴电缆布线数量增多会占用大量的管道资源，而且布线难度很大，况且在布线的长度过大时还会引起图像质量的下降。
与普通公路相比，作为一种特殊建筑的高速公路，具有线型好、设计标准高、交通流量大、行车速度快等特点。然而，如不采用先进的管理措施，在交通量大、气候恶劣的情况下，极易发生交通事故和交通阻塞。为此，在一些车流量非常大的高速公路上部署全程的监控系统就是必不可少了。这些监控系统可实施交通流量和交通运行监视，对关键点进行气象检测，对关键路段实施交通适时控制，及时发现各种异常情况并采取应急措施，保证高速公路高速、安全、经济地运营管理。
随着高速公路管理要求的不断提高，收费管理、数据通信、图像监控已经是现代化高速公路建设中必不可少的一个部分。图像监控系统主要由以网络视频服务器为核心，以及摄像机、云台、解码器、等设备组成。摄像机设置于收费通道、收费亭、重要路段口，可监视车型，减少车辆检测方面的设备、可以监视收费员的工作情况。监控软件可将收费数据和日期时间叠加显示在放行车辆图像上，并录像存档，这样既可作实时监控或有选择地审查可疑的操作人员，实现对收费作业图像信息化的监督管理，并能够对违章作弊的行为提供凭证。监控软件还可以同时显示多个收费通道、收费亭、重要路段口的画面，并在同一时间录下相关的多个图像。
但是基于笔者多年的布线从业经历，我认识到，随着距离的延伸，传统布线中的主角----同轴电缆越来越不能满足施工和应用的需求。新的布线技术的出发点就是将网络布线与安防布线尽量统一到一个平台上，减少布线的难度和造价。在这种布线技术中采用网络布线中广泛使用的非屏蔽电缆（如5类缆）来传输图像信号，同时利用非屏蔽电缆中的空余线对为是摄像机供电。为实现这种技术需要使用两种关键的设备：双绞线视频传输设备和远程供电器。
二、双绞线传输视频信号的基本原理
视频信号要在双绞线内传输要解决两个问题：阻抗匹配和衰减补偿。
标准视频信号接口一般是75Ω、非平衡方式，而双绞线传输时是100Ω、平衡方式，这样用双绞线传输视频信号就要设法解决75Ω←→100Ω 以及非平衡←→平衡的转换问题。有两种方法可以完成这种转换：一种是采用传输变压器的无源方式，它无须供电，但是会对信号有一定损失，驱动能力有限；另外一种是采用有源方式，通过宽带放大器和专用芯片，不仅可以完成阻抗和平衡方式的转换，而且可以提供较强的驱动和对图像信号的放大补偿，缺点是需要供电才能工作。
另外，视频信号是一种高频宽带信号，带宽达到6MHz ，如果直接在双绞线内传输，信号的幅度会受到较大的衰减，在监视器上表现为图像的色彩变淡以及亮度变暗。因此，视频信号在双绞线上要传输较远距离必须进行放大和补偿，以保证图像质量。
三、双绞线与双绞线传输图像的优点
1、双绞线简介
双绞线，Twisted Pair wire，是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起, 可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线上发出的电波抵消。双绞线一般由两根22～26号绝缘铜导线相互缠绕而成。如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。在双绞线电缆（也称双扭线电缆）内, 不同线对具有不同的扭绞长度, 一般地说, 扭绞长度在38.1cm 至14cm 内，按逆时针方向扭绞，相临线对的扭绞长度在12.7cm 以上。与其他传输介质相比, 双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。
双绞线可以分为屏蔽双绞线（STP ）与非屏蔽双绞线（UTP ）两大类。
另外双绞线又分别有3类、4类、5类、超5类甚至6类等多种。3类双绞线的速率为 10Mb/S，5类双绞线的速率可达100Mb/S，超5类更可达155Mb/s以上，只能有五类或超五类才能上100Base-TX 。屏蔽双绞线因为电缆的外层有一层铝泊包裹用以减小辐射，制作比较麻烦，再加上价线较非屏蔽双绞线贵，所以我们在10Base-T 或100Base-TX 网络中常用的是非屏蔽5类和超5类双绞线。
2、双绞线传输图像的优点
双绞线在很多工业控制需要中和干扰较大的场所以及远距离传输中都有使用，应用广泛的局域网也是使用了双绞线对，它具有抗干扰能力强、传输距离远、布线容易、节省空间、
价格低廉等等优点。目前通过采用先进的技术和专用芯片，已经能够在双绞线上传输高质量的图像信号。
◆布线方便，线缆利用率高
智能建筑内广泛铺设的非屏蔽双绞线任取一对就可以传送一路视频信号，由于一根5类缆内有4个双绞线对，因此可以传输4路视频图像，这对于监控点多、需要密集布线的建筑来说，无疑大大减轻了布线施工的难度。另外4对双绞线中的1对传送视频信号，其余的还可以传输音频信号、控制信号、电源等，提供了电缆的利用率，避免了各种信号单独布线带来的麻烦，减少了工程造价，克服了同轴电缆布线困难、占用管道资源多的缺点，使综合布线的种类更趋统一化。
◆抗干扰能力强
双绞线能有效地抑制共模干扰，即使在强干扰环境下，双绞线也能传送极好的图像信号。例如楼宇的电梯、设备房等处都会存在很强的干扰，处于闹市区的建筑物也会受到来自周围环境的各种干扰，双绞线的强抗干扰能力比同轴电缆既有更大的优势。
◆可靠性高、使用方便 利用双绞线传输视频信号，在前端要接入专用发射机，在控制中心要接入专用接收机。这种双绞线传输设备价格便宜，使用简单，工作稳定。
◆总体造价降低
超5类非屏蔽电缆在目前的智能楼宇综合布线中被广泛使用，其价格比同轴电缆要低，随着超5类缆在通信中的大量应用，价格还会进一步下降，因此使用双绞线的经济性和便利性更为突出。
◆实时传输，即时监控
双绞线传送的图像信号采用的是模拟信号技术，保证了监控系统的实时性，在控制室可以实时监控现场的图像。
四、远程供电器
在智能建筑安防工程中，摄像机的供电是必须考虑的。摄像机数量的增加使供电线路变得复杂。如果能结合网络布线将摄像机的供电和图像信号传输一起进行考虑，则大大节省了
布线资源、提高效率。另外如果在已经布线完毕的大厦中增加新的监控点，对摄像机的供电就更加困难。
远程供电器可以通过RJ45接口利用5类缆内的空余双绞线对为摄像机提供一、二百米以内的直流供电，使摄像机的供电与图像信号可以同在一根5类缆中传输，解决了摄像机集中远程供电的问题。
针对监控系统现时的需求，结合综合布线系统发展的趋势，许多综合布线产品生产商家，诸如康普COMMSCOPE 、西蒙SIEMON 、日海SILK 综合布线系列产品等都依托自身强大的技术优势，开发出一系列适合用于监控系统的产品来迎接监控系统双绞线时代的到来，相信在不久的将来综合布线系统将不再只服务于传统的语音和数据网络系统，它将越来越占据弱电系统中传输媒介的重要位置
浅谈双绞线视频传输应用基础
发布时间：2008年4月23日
Audo look6.0下载
由于传统的同轴电缆监控系统存在着一些缺点，特别是传输距离受到限制，所以寻求一种经济、传输质量高、传输距离远的解决方案十分必要。早期，在传输距离超过五、六百米的监控系统中一般使用多模光纤和多模光端机，这虽然解决了远距离传输的问题，但是系统造价增加了很多，并且，光纤的施工复杂，需要专业人员和专用设备。所以，对这种距离不是太远的监控系统而言，使用光纤和光端机还是显得不够经济双绞线视频传输设备可以将双绞线应用于监控图象传输，它很好地解决了上面的难题。
其实，双绞线的使用由来已久，电话传输使用的就是双绞线，在很多工业控制系统中和干扰较大的场所以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对。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。由于双绞线对信号也存在着较大的衰减，所以传输距离远时，信号的频率不能太高，而高速信号比如以太网则只能限制在100m 以内。对于视频信号而言，带宽达到6MHz ，如果直接在双绞线内传输，也会衰减很。
因此，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1至2km ，如
果采用中继方式，还可以成倍增加传输距离，而且，传输图象的质量可以与光端机媲美。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同轴电缆相比下降了许多。所以，监控系统中用双绞线进行传输具有明显的优势： ·传输距离远、传输质量高。由于在双绞线收发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。如果采用中继方式，传输距离会更远。
·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，减少了工程造价。
·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。
·可靠性高、使用方便。利用双绞线传输视频信号，在前端要接入专用发射机，在控制中心要接入专用接收机。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。
·价格便宜，取材方便。由于使用的是目前广泛使用的普通5类非屏蔽电缆或普通电话线，购买容易，而且价格也很便宜，给工程应用带来极大的方便。
监控图像传输方式分析
发布者：深圳市虹诺电子有限公司 发布时间：2008年4月2日
Audo look6.0下载
本文详细分析比较了多种监控图象传输方式的特点和性能，可供监控工程系统集成商和广大用户参考。
1 概述
－－－－在监控系统中，监控图像的传输是整个系统的一个至关重要的环节，选择何种介质和设备传送图像和其它控制信号将直接关系到监控系统的质量和可
靠性。目前，在监控系统中用来传输图像信号的介质主要有同轴电缆、双绞线和光纤，对应的传输设备分别是同轴视频放大器、双绞线视频传输设备和光端机。要组建一个高质量的监控网络，就必须搞清楚这三种主要传输方式的特点和使用环境，以便针对实际工程需要采取合适的传输介质和设备。
2 同轴电缆和同轴视频放大器
－－－－一提起图像传输，人们首先总会想起同轴电缆，因为同轴电缆是较早使用，也是使用时间最长的传输方式。同时，同轴电缆具有价格较便宜、铺设较方便的优点，所以，一般在小范围的监控系统中，由于传输距离很近，使用同轴电缆直接传送监控图像对图像质量的损伤不大，能满足实际要求。
但是，根据对同轴电缆自身特性的分析，当信号在同轴电缆内传输时其受到的衰减与传输距离和信号本身的频率有关。一般来讲，信号频率越高，衰减越大。视频信号的带宽很大，达到6MHz ，并且，图像的色彩部分被调制在频率高端，这样，视频信号在同轴电缆内传输时不仅信号整体幅度受到衰减，而且各频率分量衰减量相差很大，特别是色彩部分衰减最大。
所以，同轴电缆只适合于近距离传输图像信号，当传输距离达到200米左右时，图像质量将会明显下降，特别是色彩变得暗淡，有失真感。
在工程实际中，为了延长传输距离，要使用同轴放大器。同轴放大器对视频信号具有一定的放大，并且还能通过均衡调整对不同频率成分分别进行不同大小的补偿，以使接收端输出的视频信号失真尽量小。但是，同轴放大器并不能无限制级联，一般在一个点到点系统中同轴放大器最多只能级联2到3个，否则无法保证视频传输质量，并且调整起来也很困难。因此，在监控系统中使用同轴电缆时，为了保证有较好的图像质量，一般将传输距离范围限制在四、五百米左右。 另外，同轴电缆在监控系统中传输图像信号还存在着一些缺点：
1）、同轴电缆本身受气候变化影响大，图像质量受到一定影响；
2）、同轴电缆较粗，在密集监控应用时布线不太方便；
3）、同轴电缆一般只能传视频信号，如果系统中需要同时传输控制数据、音频等信号时，则需要另外布线；
4）、同轴电缆抗干扰能力有限，无法应用于强干扰环境；
5）、同轴放大器还存在着调整困难的缺点。
3 双绞线和双绞线视频传输设备
－－－－由于传统的同轴电缆监控系统存在着一些缺点，特别是传输距离受到限制，所以寻求一种经济、传输质量高、传输距离远的解决方案十分必要。早期，
在传输距离超过五、六百米的监控系统中一般使用多模光纤和多模光端机，这虽然解决了远距离传输的问题，但是系统造价增加了很多，并且，光纤的施工复杂，需要专业人员和专用设备。所以，对这种距离不是太远的监控系统而言，使用光纤和光端机还是显得不够经济。
最近, 出现了一种双绞线视频传输设备, 通过使用此种设备, 可以将双绞线应用于监控图像传输, 它很好地解决了上面的难题, 在今后的监控系统中必将被大量使用。
其实，双绞线的使用由来已久，电话传输使用的就是双绞线，在很多工业控制系统中和干扰较大的场所以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对。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。由于双绞线对信号也存在着较大的衰减，所以传输距离远时，信号的频率不能太高，而高速信号比如以太网则只能限制在100m 以内。对于视频信号而言，带宽达到6MHz ，如果直接在双绞线内传输，也会衰减很大，在传输距离为150m 左右时视频信号的衰减曲线如图一所示。
图一 视频信号在双绞线上传输150m 时的衰减曲线
因此，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，可以将图像传输到1至2km ，如果采用中继方式，还可以成倍增加传输距离，而且，传输图像的质量可以与光端机媲美（如武汉微创光电技术有限公司的双绞线视/音频传输设备加权信噪比≥60dB，微分增益≤2%，微分相位≤2°）。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同轴电缆相比下降了许多。所以，监控系统中用双绞线进行传输具有明显的优势：
1）传输距离远、传输质量高。由于在双绞线收发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，保持了原始图像的亮度和色彩以及实时性，在传输距离达到1km 或更远时，图像信号基本无失真。如果采用中继方式，传输距离会更远。
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，减少了工程造价。
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像信号。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，在前端要接入专用发射机，在控制中心要接入专用接收机。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类非屏蔽电缆或普通电话线，购买容易，而且价格也很便宜，给工程应用带来极大的方便。 4 光纤和光端机
－－－－光纤和光端机应用在监控领域里主要是为了解决两个问题:一是传输距离, 一是环境干扰。双绞线和同轴电缆只能解决短距离、小范围内的监控图像传输问题, 如果需要传输数公里甚至上百公里距离的图像信号则需要采用光纤传输方式。另外，对一些超强干扰场所, 为了不受环境干扰影响, 也要采用光纤传输方式。因为光纤具有传输带宽宽、容量大、不受电磁干扰、受外界环境影响小等诸多优点，一根光纤就可以传送监控系统中需要的所有信号, 传输距离可以达到上百公里。光端机可以提供一路和多路图像接口，还可以提供双向音频接口、一路和多路各种类型的双向数据接口包括RS232、RS485、以太网等, 将它们集成到一根光纤上传输。光端机为监控系统提供了灵活的传输和组网方式, 信号质量好、稳定性高。近些年来, 由于光纤通信技术的飞速发展, 光纤和光器件的价格下降很快, 使得光纤监控系统的造价大幅降低, 所以光纤和光端机在监控系统中的应用越来越普及。光纤分为多模光纤和单模光纤两种。多模光纤由于色散和衰耗较大，其最大传输距离一般不能超过5Km ，所以，除了先前已经铺好了多模光纤的地方外，在新建的工程中一般不再使用多模光纤，而主要使用单模光纤。 光纤中传输监控信号要使用光端机，它的作用主要就是实现电——光和光——电转换。光端机又分为模拟光端机和数字光端机：
1） 模拟光端机
－－－－模拟光端机采用了PFM 调制技术实时传输图像信号，是目前使用较多的一种。发射端将模拟视频信号先进行PFM 调制后，再进行电——光转换，光信号传到接收端后，进行光——电转换，然后进行PFM 解调，恢复出视频信号。由于采用了PFM 调制技术，其传输距离很容易就能达到30Km 左右，有些产品的传输距离可以达到60Km ，甚至上百公里。并且，图像信号经过传输后失真很小，具
有很高的信噪比和很小的非线性失真。通过使用波分复用技术，还可以在一根光纤上实现图像和数据信号的双向传输，满足监控工程的实际需求。不过，这种模拟光端机也存在一些缺点：
a ）生产调试较困难；
由于采用的是模拟调制解调技术，其稳定性不够高，随着使用时间的增加或环境特性的变化，光端机的性能也b ）单根光纤实现多路图像传输较困难，性能会下降，目前这种模拟光端机一般只能做 到单根光纤上传输4路图像；
c ）会发生变化，给工程使用带来一些不便。
2） 数字光端机
－－－－由于数字技术与传统的模拟技术相比在很多方面都具有明显的优势，所以正如数字技术在许多领域取代了模拟技术一样，光端机的数字化也是一种必然趋势。目前，数字图像光端机主要有两种技术方式：一种是MPEG II 图像压缩数字光端机，另一种是非压缩数字图像光端机。
图象压缩数字光端机一般采用MPEG II图像压缩技术，它能将活动图像压缩成N×2Mbps的数据流通过标准电信通信接口传输或者直接通过光纤传输。由于采用了图像压缩技术，它能大大降低信号传输带宽，以利于占用较少的资源就能传送图像信号。同时，由于采用了N×2Mbps的标准接口，可以利用现有的电信传输设备的富裕通道传输监控图像，为工程应用带来了方便。不过，图像压缩数字光端机也有其固有的缺点。其致命的弱点就是不能保证图像传输的实时性。因为图像压缩与解压缩需要一定的时间，所以一般会对所传输的图像产生１～２Ｓ的延时。因此，这种设备只适合于用在对实时性要求不高的场所，在工程使用上受到一些限制。另外，经过压缩后图像会产生一定的失真，并且这种光端机的价格也偏高。
非压缩数字图像光端机的原理就是将模拟视频信号进行Ａ／Ｄ变换后和语音、音频、数据等信号进行复接，再通过光纤传输。它用高的数据速率来保证视频信号的传输质量和实时性，由于光纤的带宽非常大，所以这种高数据速率也并没有对传输通道提出过高要求。非压缩数字图像光端机能提供很好的图像传输质量（如武汉微创光电技术有限公司的非压缩数字光端机信噪比大于60dB ，微分相位失真小于2°，微分增益失真小于2%），达到了广播级的传输质量，并且图像传输是全实时的。由于采用数字化技术，在设备中可以利用已经很成熟的通信技术比如复接技术、光收发技术等，提高了设备的可靠性，也降低了成本。非压缩数字图像光端机的优势体现在：
a ）采用了数字化技术，极大提高了图像传输质量；
b ）数字化技术和大规模集成电路的使用，保证了设备工作的稳定性和可靠性，克服了模拟光端机的弊病；
c ）不会产生传输延时，保证了监控图像的实时性；
d ）可以方便地将多路图像和音频、数据等多种信号集成在一起通过一根光纤传输，目前，这种非压缩数字图像光端机可以做到在单方向传输几十路、甚至上百路图像（比如武汉微创光电技术有限公司的非压缩数字光端机可以在单纤上传输64路图像）。
数字图像光端机的技术含量高，其在监控工程中的使用时间还不长，目前大都用在多路图像传输方面，主要原因在于目前能够提供这种光端机的厂家还不多，价格相对模拟光端机而言也稍微偏高。不过，由于数字图象光端机特别是非压缩数字图象光端机的突出优势，再加上大量使用后会降低成本，模拟光端机必将很快被数字图像光端机所取代。
5 结束语
－－－－传送图像监控信号除了以上介绍的三种主要方式外，也有些工程中采用了点到点无线传输方式以及有线电视上采用的多路副载波复用射频传输方式。无线传输受环境和气候影响太大，工作不稳定，而且设备安装调整困难；多路副载波复用射频传输方式需要的设备多，稳定性不高，图像质量较差，设备安装调整也很困难。所以，这两种设备使用得很少，也不推荐用户使用。对于同轴电缆、双绞线和光纤三种传输方式，用户可以根据工程实际情况选用。一般来说，距离在二、三百米以内，并且无环境干扰、布线空间大的场所，可以考虑使用电缆；当传输距离在两公里以内，或者环境干扰大、布线要求紧凑的场所，建议使用双绞线；距离达到几公里或更远时，光纤就是必然选择了。当然，工程实际中，不少用户不管距离远近，在同一个工程中统统使用光纤，或者在距离较近的工程中统统使用双绞线，这完全由工程的实际需要确定。
一、概述
在现代智能建筑的弱电系统中，安防系统具有非常重要的地位。在传统的设计和施工中，往往将网络布线与安防监控布线分开考虑，由于使用的介质差异使人们无法将它们很好地统一到一起。但是在大厦的安防监控点不断增加的情况下，较为粗硬的同轴电缆布线数量增多会占用大量的管道资源，而且布线难度很大，况且在布线的长度过大时还会引起图像质量的下降。
与普通公路相比，作为一种特殊建筑的高速公路，具有线型好、设计标准高、交通流量大、行车速度快等特点。然而，如不采用先进的管理措施，在交通量大、气候恶劣的情况下，极易发生交通事故和交通阻塞。为此，在一些车流量非常大的高速公路上部署全程的监控系统就是必不可少了。这些监控系统可实施交通流量和交通运行监视，对关键点进行气象检测，对关键路段实施交通适时控制，及时发现各种异常情况并采取应急措施，保证高速公路高速、安全、经济地运营管理。
随着高速公路管理要求的不断提高，收费管理、数据通信、图像监控已经是现代化高速公路建设中必不可少的一个部分。图像监控系统主要由以网络视频服务器为核心，以及摄像机、云台、解码器、等设备组成。摄像机设置于收费通道、收费亭、重要路段口，可监视车型，减少车辆检测方面的设备、可以监视收费员的工作情况。监控软件可将收费数据和日期时间叠加显示在放行车辆图像上，并录像存档，这样既可作实时监控或有选择地审查可疑的操作人员，实现对收费作业图像信息化的监督管理，并能够对违章作弊的行为提供凭证。监控软件还可以同时显示多个收费通道、收费亭、重要路段口的画面，并在同一时间录下相关的多个图像。
但是基于笔者多年的布线从业经历，我认识到，随着距离的延伸，传统布线中的主角----同轴电缆越来越不能满足施工和应用的需求。新的布线技术的出发点就是将网络布线与安防布线尽量统一到一个平台上，减少布线的难度和造价。在这种布线技术中采用网络布线中广泛使用的非屏蔽电缆（如5类缆）来传输图像信号，同时利用非屏蔽电缆中的空余线对为是摄像机供电。为实现这种技术需要使用两种关键的设备：双绞线视频传输设备和远程供电器。
二、双绞线传输视频信号的基本原理
视频信号要在双绞线内传输要解决两个问题：阻抗匹配和衰减补偿。
标准视频信号接口一般是75Ω、非平衡方式，而双绞线传输时是100Ω、平衡方式，这样用双绞线传输视频信号就要设法解决75Ω←→100Ω 以及非平衡←→平衡的转换问题。有两种方法可以完成这种转换：一种是采用传输变压器的无源方式，它无须供电，但是会对信号有一定损失，驱动能力有限；另外一种是采用有源方式，通过宽带放大器和专用芯片，不仅可以完成阻抗和平衡方式的转换，而且可以提供较强的驱动和对图像信号的放大补偿，缺点是需要供电才能工作。
另外，视频信号是一种高频宽带信号，带宽达到6MHz ，如果直接在双绞线内传输，信号的幅度会受到较大的衰减，在监视器上表现为图像的色彩变淡以及亮度变暗。因此，视频信号在双绞线上要传输较远距离必须进行放大和补偿，以保证图像质量。
三、双绞线与双绞线传输图像的优点
1、双绞线简介
双绞线，Twisted Pair wire，是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起, 可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线上发出的电波抵消。双绞线一般由两根22～26号绝缘铜导线相互缠绕而成。如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。在双绞线电缆（也称双扭线电缆）内, 不同线对具有不同的扭绞长度, 一般地说, 扭绞长度在38.1cm 至14cm 内，按逆时针方向扭绞，相临线对的扭绞长度在12.7cm 以上。与其他传输介质相比, 双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。
双绞线可以分为屏蔽双绞线（STP ）与非屏蔽双绞线（UTP ）两大类。
另外双绞线又分别有3类、4类、5类、超5类甚至6类等多种。3类双绞线的速率为 10Mb/S，5类双绞线的速率可达100Mb/S，超5类更可达155Mb/s以上，只能有五类或超五类才能上100Base-TX 。屏蔽双绞线因为电缆的外层有一层铝泊包裹用以减小辐射，制作比较麻烦，再加上价线较非屏蔽双绞线贵，所以我们在10Base-T 或100Base-TX 网络中常用的是非屏蔽5类和超5类双绞线。
2、双绞线传输图像的优点
双绞线在很多工业控制需要中和干扰较大的场所以及远距离传输中都有使用，应用广泛的局域网也是使用了双绞线对，它具有抗干扰能力强、传输距离远、布线容易、节省空间、
价格低廉等等优点。目前通过采用先进的技术和专用芯片，已经能够在双绞线上传输高质量的图像信号。
◆布线方便，线缆利用率高
智能建筑内广泛铺设的非屏蔽双绞线任取一对就可以传送一路视频信号，由于一根5类缆内有4个双绞线对，因此可以传输4路视频图像，这对于监控点多、需要密集布线的建筑来说，无疑大大减轻了布线施工的难度。另外4对双绞线中的1对传送视频信号，其余的还可以传输音频信号、控制信号、电源等，提供了电缆的利用率，避免了各种信号单独布线带来的麻烦，减少了工程造价，克服了同轴电缆布线困难、占用管道资源多的缺点，使综合布线的种类更趋统一化。
◆抗干扰能力强
双绞线能有效地抑制共模干扰，即使在强干扰环境下，双绞线也能传送极好的图像信号。例如楼宇的电梯、设备房等处都会存在很强的干扰，处于闹市区的建筑物也会受到来自周围环境的各种干扰，双绞线的强抗干扰能力比同轴电缆既有更大的优势。
◆可靠性高、使用方便 利用双绞线传输视频信号，在前端要接入专用发射机，在控制中心要接入专用接收机。这种双绞线传输设备价格便宜，使用简单，工作稳定。
◆总体造价降低
超5类非屏蔽电缆在目前的智能楼宇综合布线中被广泛使用，其价格比同轴电缆要低，随着超5类缆在通信中的大量应用，价格还会进一步下降，因此使用双绞线的经济性和便利性更为突出。
◆实时传输，即时监控
双绞线传送的图像信号采用的是模拟信号技术，保证了监控系统的实时性，在控制室可以实时监控现场的图像。
四、远程供电器
在智能建筑安防工程中，摄像机的供电是必须考虑的。摄像机数量的增加使供电线路变得复杂。如果能结合网络布线将摄像机的供电和图像信号传输一起进行考虑，则大大节省了
布线资源、提高效率。另外如果在已经布线完毕的大厦中增加新的监控点，对摄像机的供电就更加困难。
远程供电器可以通过RJ45接口利用5类缆内的空余双绞线对为摄像机提供一、二百米以内的直流供电，使摄像机的供电与图像信号可以同在一根5类缆中传输，解决了摄像机集中远程供电的问题。
针对监控系统现时的需求，结合综合布线系统发展的趋势，许多综合布线产品生产商家，诸如康普COMMSCOPE 、西蒙SIEMON 、日海SILK 综合布线系列产品等都依托自身强大的技术优势，开发出一系列适合用于监控系统的产品来迎接监控系统双绞线时代的到来，相信在不久的将来综合布线系统将不再只服务于传统的语音和数据网络系统，它将越来越占据弱电系统中传输媒介的重要位置
浅谈双绞线视频传输应用基础
发布时间：2008年4月23日
Audo look6.0下载
由于传统的同轴电缆监控系统存在着一些缺点，特别是传输距离受到限制，所以寻求一种经济、传输质量高、传输距离远的解决方案十分必要。早期，在传输距离超过五、六百米的监控系统中一般使用多模光纤和多模光端机，这虽然解决了远距离传输的问题，但是系统造价增加了很多，并且，光纤的施工复杂，需要专业人员和专用设备。所以，对这种距离不是太远的监控系统而言，使用光纤和光端机还是显得不够经济双绞线视频传输设备可以将双绞线应用于监控图象传输，它很好地解决了上面的难题。
其实，双绞线的使用由来已久，电话传输使用的就是双绞线，在很多工业控制系统中和干扰较大的场所以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对。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。由于双绞线对信号也存在着较大的衰减，所以传输距离远时，信号的频率不能太高，而高速信号比如以太网则只能限制在100m 以内。对于视频信号而言，带宽达到6MHz ，如果直接在双绞线内传输，也会衰减很。
因此，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1至2km ，如
果采用中继方式，还可以成倍增加传输距离，而且，传输图象的质量可以与光端机媲美。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同轴电缆相比下降了许多。所以，监控系统中用双绞线进行传输具有明显的优势： ·传输距离远、传输质量高。由于在双绞线收发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。如果采用中继方式，传输距离会更远。
·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，减少了工程造价。
·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。
·可靠性高、使用方便。利用双绞线传输视频信号，在前端要接入专用发射机，在控制中心要接入专用接收机。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。
·价格便宜，取材方便。由于使用的是目前广泛使用的普通5类非屏蔽电缆或普通电话线，购买容易，而且价格也很便宜，给工程应用带来极大的方便。
监控图像传输方式分析
发布者：深圳市虹诺电子有限公司 发布时间：2008年4月2日
Audo look6.0下载
本文详细分析比较了多种监控图象传输方式的特点和性能，可供监控工程系统集成商和广大用户参考。
1 概述
－－－－在监控系统中，监控图像的传输是整个系统的一个至关重要的环节，选择何种介质和设备传送图像和其它控制信号将直接关系到监控系统的质量和可
靠性。目前，在监控系统中用来传输图像信号的介质主要有同轴电缆、双绞线和光纤，对应的传输设备分别是同轴视频放大器、双绞线视频传输设备和光端机。要组建一个高质量的监控网络，就必须搞清楚这三种主要传输方式的特点和使用环境，以便针对实际工程需要采取合适的传输介质和设备。
2 同轴电缆和同轴视频放大器
－－－－一提起图像传输，人们首先总会想起同轴电缆，因为同轴电缆是较早使用，也是使用时间最长的传输方式。同时，同轴电缆具有价格较便宜、铺设较方便的优点，所以，一般在小范围的监控系统中，由于传输距离很近，使用同轴电缆直接传送监控图像对图像质量的损伤不大，能满足实际要求。
但是，根据对同轴电缆自身特性的分析，当信号在同轴电缆内传输时其受到的衰减与传输距离和信号本身的频率有关。一般来讲，信号频率越高，衰减越大。视频信号的带宽很大，达到6MHz ，并且，图像的色彩部分被调制在频率高端，这样，视频信号在同轴电缆内传输时不仅信号整体幅度受到衰减，而且各频率分量衰减量相差很大，特别是色彩部分衰减最大。
所以，同轴电缆只适合于近距离传输图像信号，当传输距离达到200米左右时，图像质量将会明显下降，特别是色彩变得暗淡，有失真感。
在工程实际中，为了延长传输距离，要使用同轴放大器。同轴放大器对视频信号具有一定的放大，并且还能通过均衡调整对不同频率成分分别进行不同大小的补偿，以使接收端输出的视频信号失真尽量小。但是，同轴放大器并不能无限制级联，一般在一个点到点系统中同轴放大器最多只能级联2到3个，否则无法保证视频传输质量，并且调整起来也很困难。因此，在监控系统中使用同轴电缆时，为了保证有较好的图像质量，一般将传输距离范围限制在四、五百米左右。 另外，同轴电缆在监控系统中传输图像信号还存在着一些缺点：
1）、同轴电缆本身受气候变化影响大，图像质量受到一定影响；
2）、同轴电缆较粗，在密集监控应用时布线不太方便；
3）、同轴电缆一般只能传视频信号，如果系统中需要同时传输控制数据、音频等信号时，则需要另外布线；
4）、同轴电缆抗干扰能力有限，无法应用于强干扰环境；
5）、同轴放大器还存在着调整困难的缺点。
3 双绞线和双绞线视频传输设备
－－－－由于传统的同轴电缆监控系统存在着一些缺点，特别是传输距离受到限制，所以寻求一种经济、传输质量高、传输距离远的解决方案十分必要。早期，
在传输距离超过五、六百米的监控系统中一般使用多模光纤和多模光端机，这虽然解决了远距离传输的问题，但是系统造价增加了很多，并且，光纤的施工复杂，需要专业人员和专用设备。所以，对这种距离不是太远的监控系统而言，使用光纤和光端机还是显得不够经济。
最近, 出现了一种双绞线视频传输设备, 通过使用此种设备, 可以将双绞线应用于监控图像传输, 它很好地解决了上面的难题, 在今后的监控系统中必将被大量使用。
其实，双绞线的使用由来已久，电话传输使用的就是双绞线，在很多工业控制系统中和干扰较大的场所以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对。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。由于双绞线对信号也存在着较大的衰减，所以传输距离远时，信号的频率不能太高，而高速信号比如以太网则只能限制在100m 以内。对于视频信号而言，带宽达到6MHz ，如果直接在双绞线内传输，也会衰减很大，在传输距离为150m 左右时视频信号的衰减曲线如图一所示。
图一 视频信号在双绞线上传输150m 时的衰减曲线
因此，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，可以将图像传输到1至2km ，如果采用中继方式，还可以成倍增加传输距离，而且，传输图像的质量可以与光端机媲美（如武汉微创光电技术有限公司的双绞线视/音频传输设备加权信噪比≥60dB，微分增益≤2%，微分相位≤2°）。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同轴电缆相比下降了许多。所以，监控系统中用双绞线进行传输具有明显的优势：
1）传输距离远、传输质量高。由于在双绞线收发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，保持了原始图像的亮度和色彩以及实时性，在传输距离达到1km 或更远时，图像信号基本无失真。如果采用中继方式，传输距离会更远。
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，减少了工程造价。
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像信号。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，在前端要接入专用发射机，在控制中心要接入专用接收机。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类非屏蔽电缆或普通电话线，购买容易，而且价格也很便宜，给工程应用带来极大的方便。 4 光纤和光端机
－－－－光纤和光端机应用在监控领域里主要是为了解决两个问题:一是传输距离, 一是环境干扰。双绞线和同轴电缆只能解决短距离、小范围内的监控图像传输问题, 如果需要传输数公里甚至上百公里距离的图像信号则需要采用光纤传输方式。另外，对一些超强干扰场所, 为了不受环境干扰影响, 也要采用光纤传输方式。因为光纤具有传输带宽宽、容量大、不受电磁干扰、受外界环境影响小等诸多优点，一根光纤就可以传送监控系统中需要的所有信号, 传输距离可以达到上百公里。光端机可以提供一路和多路图像接口，还可以提供双向音频接口、一路和多路各种类型的双向数据接口包括RS232、RS485、以太网等, 将它们集成到一根光纤上传输。光端机为监控系统提供了灵活的传输和组网方式, 信号质量好、稳定性高。近些年来, 由于光纤通信技术的飞速发展, 光纤和光器件的价格下降很快, 使得光纤监控系统的造价大幅降低, 所以光纤和光端机在监控系统中的应用越来越普及。光纤分为多模光纤和单模光纤两种。多模光纤由于色散和衰耗较大，其最大传输距离一般不能超过5Km ，所以，除了先前已经铺好了多模光纤的地方外，在新建的工程中一般不再使用多模光纤，而主要使用单模光纤。 光纤中传输监控信号要使用光端机，它的作用主要就是实现电——光和光——电转换。光端机又分为模拟光端机和数字光端机：
1） 模拟光端机
－－－－模拟光端机采用了PFM 调制技术实时传输图像信号，是目前使用较多的一种。发射端将模拟视频信号先进行PFM 调制后，再进行电——光转换，光信号传到接收端后，进行光——电转换，然后进行PFM 解调，恢复出视频信号。由于采用了PFM 调制技术，其传输距离很容易就能达到30Km 左右，有些产品的传输距离可以达到60Km ，甚至上百公里。并且，图像信号经过传输后失真很小，具
有很高的信噪比和很小的非线性失真。通过使用波分复用技术，还可以在一根光纤上实现图像和数据信号的双向传输，满足监控工程的实际需求。不过，这种模拟光端机也存在一些缺点：
a ）生产调试较困难；
由于采用的是模拟调制解调技术，其稳定性不够高，随着使用时间的增加或环境特性的变化，光端机的性能也b ）单根光纤实现多路图像传输较困难，性能会下降，目前这种模拟光端机一般只能做 到单根光纤上传输4路图像；
c ）会发生变化，给工程使用带来一些不便。
2） 数字光端机
－－－－由于数字技术与传统的模拟技术相比在很多方面都具有明显的优势，所以正如数字技术在许多领域取代了模拟技术一样，光端机的数字化也是一种必然趋势。目前，数字图像光端机主要有两种技术方式：一种是MPEG II 图像压缩数字光端机，另一种是非压缩数字图像光端机。
图象压缩数字光端机一般采用MPEG II图像压缩技术，它能将活动图像压缩成N×2Mbps的数据流通过标准电信通信接口传输或者直接通过光纤传输。由于采用了图像压缩技术，它能大大降低信号传输带宽，以利于占用较少的资源就能传送图像信号。同时，由于采用了N×2Mbps的标准接口，可以利用现有的电信传输设备的富裕通道传输监控图像，为工程应用带来了方便。不过，图像压缩数字光端机也有其固有的缺点。其致命的弱点就是不能保证图像传输的实时性。因为图像压缩与解压缩需要一定的时间，所以一般会对所传输的图像产生１～２Ｓ的延时。因此，这种设备只适合于用在对实时性要求不高的场所，在工程使用上受到一些限制。另外，经过压缩后图像会产生一定的失真，并且这种光端机的价格也偏高。
非压缩数字图像光端机的原理就是将模拟视频信号进行Ａ／Ｄ变换后和语音、音频、数据等信号进行复接，再通过光纤传输。它用高的数据速率来保证视频信号的传输质量和实时性，由于光纤的带宽非常大，所以这种高数据速率也并没有对传输通道提出过高要求。非压缩数字图像光端机能提供很好的图像传输质量（如武汉微创光电技术有限公司的非压缩数字光端机信噪比大于60dB ，微分相位失真小于2°，微分增益失真小于2%），达到了广播级的传输质量，并且图像传输是全实时的。由于采用数字化技术，在设备中可以利用已经很成熟的通信技术比如复接技术、光收发技术等，提高了设备的可靠性，也降低了成本。非压缩数字图像光端机的优势体现在：
a ）采用了数字化技术，极大提高了图像传输质量；
b ）数字化技术和大规模集成电路的使用，保证了设备工作的稳定性和可靠性，克服了模拟光端机的弊病；
c ）不会产生传输延时，保证了监控图像的实时性；
d ）可以方便地将多路图像和音频、数据等多种信号集成在一起通过一根光纤传输，目前，这种非压缩数字图像光端机可以做到在单方向传输几十路、甚至上百路图像（比如武汉微创光电技术有限公司的非压缩数字光端机可以在单纤上传输64路图像）。
数字图像光端机的技术含量高，其在监控工程中的使用时间还不长，目前大都用在多路图像传输方面，主要原因在于目前能够提供这种光端机的厂家还不多，价格相对模拟光端机而言也稍微偏高。不过，由于数字图象光端机特别是非压缩数字图象光端机的突出优势，再加上大量使用后会降低成本，模拟光端机必将很快被数字图像光端机所取代。
5 结束语
－－－－传送图像监控信号除了以上介绍的三种主要方式外，也有些工程中采用了点到点无线传输方式以及有线电视上采用的多路副载波复用射频传输方式。无线传输受环境和气候影响太大，工作不稳定，而且设备安装调整困难；多路副载波复用射频传输方式需要的设备多，稳定性不高，图像质量较差，设备安装调整也很困难。所以，这两种设备使用得很少，也不推荐用户使用。对于同轴电缆、双绞线和光纤三种传输方式，用户可以根据工程实际情况选用。一般来说，距离在二、三百米以内，并且无环境干扰、布线空间大的场所，可以考虑使用电缆；当传输距离在两公里以内，或者环境干扰大、布线要求紧凑的场所，建议使用双绞线；距离达到几公里或更远时，光纤就是必然选择了。当然，工程实际中，不少用户不管距离远近，在同一个工程中统统使用光纤，或者在距离较近的工程中统统使用双绞线，这完全由工程的实际需要确定。