无线图传厂家CVW:从有线到无线传输提升必了解的视频传输知识

时间:2017-12-29 作者:

视频从有线到无线传输,为影视拍摄、活动直播、教育录播等领域节省了布线中需要的线材和人工成本。在我们享受了诸多方便和好处同时,下面我们就跟随无线图传厂家视晶无线CVW来看下视频传输的类型及原理。

一、视频传输种类:

1、基带同轴传输。

2、基带双绞线传输。

3、射频调制解调传输。

4、光缆调制解调传输。

5、视频数字(网络)传输。

6、微波传输。(无线天线)

二、各类视频传输原理

1、基带同轴传输:{0~6M,1Vp-p,75Ω}

基带同轴传输

图1:  基带同轴传输

同轴电缆是唯一可以不用附加传输设备也能有效传输视频信号方法。(绝对衰减最小)。突出矛盾就是频率失真,在传输通道视频失真度条件下,75-5可传输120m(200m以上可观察到失真)。

“频率加权放大技术”目前已成熟,仅用一个末端补偿设备,75-5→2000m;若前后补偿,可到3000m。

单端不平衡传输,一根为信号线;一根为零线,优点:传输阻抗恒定,不受外界干扰和不对外产生干扰。缺点:分布参量值较大,损耗严重。线越长越严重。

线缆衰减是指线缆传输信息时发生的能量降低或损耗,它遵循一种叫趋肤效应和近似效应的物理定理,并随着频率的增加会增大,导体内部的电子流产生的磁场迫使电子向导体表面聚集,频率越高这个表层越薄,这一效应对电缆的衰减影响相当显著,且衰减与频率的平方根近似成正比。(d∝

可知要求  75-5≤200m

75-7≤400m

75-9≤600m

75-13≤800m

如超过800m,不建议用同轴传输,由于分布参数更大,寄生干扰引入,图像质量下降。

2、双绞线传输:


双绞线传输

图2:双绞线传输

平衡传输方式:不平衡输入的视频经发送器A转换为平衡输出,传输回路的两根线分别是幅度相等相位相反的差分信号,在接收器B中将平衡信号再转换回不平衡信号,以便与现行设备配接。

由于双绞线上的两个信号大小相等,极性相反,且两线相绞(不断改变方向),这样线间的寄生电抗与其相邻电抗也极性相反大小相等。(两线完全平衡时)

C1、C2、…Cn是每对双绞线每一绕结的分布电容。

L1、L2、…Ln是每对双绞线每一绕结的感应电感。

电容C总= C1+C2+…+Cn+(-Cn+1)

总感应电感

LA=L1+(-L3)+…+Ln

LB=-L2+L4+…+(-Ln+1)

当绕结基本平衡时:Cn= Cn+1,L总=0,C总=0

这表明从传输信号的角度分析两线间的寄生电容、寄生电感趋于零,但对外界干扰信号而言上述结果并不存在。(干扰信号在两根线上幅度极性都一样)

由于一般通信双绞线的特征阻抗都不是75Ω,为了同输入设备和输出设备匹配,收、发器还需起阻抗变换作用,有的设备在收、发器设定了(Rx、Cx)调节旋钮,以保证正确匹配。

由于双绞线的特征阻抗不稳定,视双绞线种类、长度和布线环境不同而变化,上述的阻抗变换调节只是一种常用典型双绞线时的大约阻抗,在实际工程中布线环境的千差万别,走线不可避免地拐弯打折,使其特征阻抗无法调整准确(施工中要注意)。

双绞线传输视频信号具有优势,但并非所有双绞线都可用于该系统,目前普遍采用5类超五类UTP,该类线8芯,除传输图像信号外,同时可传送音频信号,控制信号,供电电源和其他信号,布线方便,利用率高。

从线缆本身的传输特性看,双绞线是各类传输方式中,传输衰减和频率失真最大的一种线缆,400m双绞线同同轴电缆1000m相当。

所以,需要频率加权放大补偿能力。

由于分布电容原因,选择这种传输方式时不能使用屏蔽双绞线。

在室外使用注意防雷:因输入端对感应电压非常敏感,一旦电缆在某一段被雷电感应,运算放大时会被瞬间击穿。(速记室外不使用双绞线)

3、射频调制解调传输(“宽频共缆”“一线通”电控技术)

“宽频”是针对视频“0~6MHz”而言,充分利用5~550MHz可同时传输四十多路视频、音频信号,并在系统中预留了报警,广播布线传输空间。

“共缆”指的是多系统,多信号可以通过“一根电缆”双向传输。

原理: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,传输到控制室经过单路或多路视频解调,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,经过宽带调制器把控制信号解调为RS485控制模式输出给解码器,从而达到对云台的控制。

宽频共缆监控采用成熟稳定的,FDM(频分复用)和FSK(移频键控)技术。

首先将同轴电缆的0~1000MHz划分为不同的传输通道(上行、下行、报警传输、隔离带),8MHz为一频道。然后将利用移频键控(指视频调幅调制、音频调频调制及FSK数据调制)技术,将不同的信号调制到不同的通道上,通过一根“电缆”上行、下行同时传输,使多系统、多信号共缆。

传输距离:(1~5km)适用(成本)

具有抗干扰能力强、传输距离远、布局易、价格低等。

4、光缆调制解调传输

光缆是一种频带最宽,传输衰减非常低,抗干扰性能非常高的优质传输介质。

光端机传输技术也很成熟,单路、多路、单向、双向、音频、视频、控制、模拟、数字等。


光缆调制解调传输

图3:光缆调制解调传输


视频信号的传输路径:“C”VF进入发射机的(VTDEO  IN)接口,经PFM调制,电光转换,变成光信号经适配器注入光纤,经光纤传输至光接收机,光电转换,PLL锁相解调,还原成VF信号进入

控制数据传输路径:从指挥中心发出的控制数字信号从光接收机数据入口(DATEIN)进入光端机,经PFM调制,电光转换,变成光信号经适配器注入光纤,经光→前端光端机,经光电转换,PLL锁相解调,恢复控制码,经数据接口输出到解码箱,控制

光端机传输视频,一般都用两次调制解调(模拟光端机:调幅—调光;数字光端机:数字调制—调光)

传输过程需配件:1、光跳线:连接作用,光端机与光纤连接起来。有FC、ST、SC跳线(从光跳线的连接上看),有3m、5m、10m(从光跳线长度看)。2、终端盒:(熔接盒)主要是保护光跳线和光纤之间熔接处,光纤熔接机将光纤和跳线熔接进终端盒。(前端复处一个,终端一个)。3、法兰盘:一种连接器,通常光端机上有一个光纤接口,这就是法兰盘,也就是连接光跳线和光端机连接器(规格有:FC、ST、SC)

主要问题:铺设和后期维护难度大,成本较高,由于采用两次调制解调,其信噪比,特别对高频信噪比影响较大。采样位数不大时,图像还原比较“硬”

(高频细节丢失)。还要了解:信噪比、光功率、接收灵敏度、动态范围。

5、视频数字(网络)传输

数字传输从原理上彻底避免了模拟传输对信号失真度的苛刻要求以及信号干扰等。技术上也有足够高的传输分辨率和图像清晰度。

同模拟系统区别:有损传输,无论何种方式、还原后图像质量比模拟差。

由于受网络传输带限制,目前主流的视频压缩方式为MPEG4或者H.264。

我国AVS-S(AVS安防标准)也是未来的主要视频压缩方式。

数字视频图像分辨力一般在CIF—4CIF之间(352×288—704×576像素PAL)

MPEG4压缩方式在4CIF、4Mbps、低压缩比时,水平方向分辨率可以对应到480TVL(704×0.7),H.264较MPEG4有近1~1.5 倍的效率,是压缩技术的发展方向。

原理:本地就近存储、用现有网络(校园网等)传输终端还原。(D→D/A→A→A/D→D)

技术瓶颈:网络带宽限制。

6、微波传输系统(无线天线)

无线传输监控视频信号的几种方式:

微波传输系统

图4:微波传输系统

1、300~1400MHz移动视频传输系统:该系统采用COFDM(车载移动系统)调制及MPEG2压缩技术,新闻采访、现场直播等。缺点一路图像。

2、1.2GHz以2.4GHz无线传输器。(只能在室内使用),避开900MHz频段干扰,干扰小,传输距离有限:10~50m。图像路数有限,没有云台控制。(小型仓库、超市、办公室等)

3、2.4GHz无线网络(11M×40→4M带宽)(20km)

是基于802.11B/G无线局域网,发展成室外点对多点组网应用而来,由于是基于无线IP传输技术,监控信息传输都是基于数字化传输,传输质量、传输距离、云台控制都能实现。

无委会有规定:2.4GHz频段不允许在室外使用,频道少,易受干扰。(不建议用此频段)

4、2.5~2.7GHz,3.5GHz宽带无线接入系统。(专用网络)

基于点对多点的数字调制的宽带无线传输系统,满足视频

无委会规定申请、审批(广电、运营商),才能用

5、5.8GHz宽带无线接入系统(基于IEEE802.11A标准的无线网络)(20km)

高吞吐量、高可靠性、卓越的传输距离和高性价比,5.8GHz无线宽带接入产品一般采用DFDM(正交频分多路复用技术)

可接供高达54Mbps(或以上)的空中速率,信道宽度为(54M的40%→20MHz)

支持MPEG4、H.264等格式的数字视频流。

方案实现:无线网络(视距);中继(非视距)


上述为视频传输的种类及原理简介,希望可以增加大家对无线视频传输知识,如果想了解更多无线图传设备,欢迎继续访问视晶无线CVW网站产品页面。


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