來(lái)源:CPS中安網(wǎng)

隨著圖像傳感器技術(shù)的發(fā)展，低成本的高像素傳感器越來(lái)越多地應(yīng)用于安防監(jiān)控?cái)z像機(jī)，因而720P、1080P的高清攝像機(jī)已不再是高不可攀的奢侈品。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，百萬(wàn)高清監(jiān)控系統(tǒng)已日臻成熟，它對(duì)整個(gè)監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用，而高清監(jiān)控系統(tǒng)已成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。但是，目前大量使用的高清產(chǎn)品都是基于網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的，直接傳輸方式在高清時(shí)代幾乎絕跡。但依然采用基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)模式，而這樣的系統(tǒng)又需要解決傳輸延時(shí)、網(wǎng)絡(luò)堵塞、支持和維護(hù)量大的問(wèn)題。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議是為文件系統(tǒng)發(fā)送而發(fā)展起來(lái)的，數(shù)據(jù)量小，實(shí)時(shí)性要求不高，但對(duì)終端設(shè)備(計(jì)算機(jī))要求高，傳輸過(guò)程中又附加很多條件，從而造成了目前網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)應(yīng)用的實(shí)際情況。因此，高清圖像信號(hào)的傳輸問(wèn)題，就卡住了直接傳輸高清應(yīng)用的脖子。

視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)要求把現(xiàn)場(chǎng)的圖像信號(hào)傳送到后端的控制系統(tǒng)，其傳輸距離涵蓋了幾十米到幾公里，以幾百米的傳輸距離為最多。而傳輸技術(shù)的很多特性都是和數(shù)據(jù)頻率相關(guān)的，因?yàn)樵谛盘?hào)線上傳送電信號(hào)，會(huì)和信號(hào)的頻率相關(guān)，頻率越高，衰減越快，傳輸距離就越短；而信號(hào)所攜帶的信息又和頻率相關(guān)，信息量越大，所需要的頻帶越寬，而且傳輸?shù)某杀疽簿驮劫F。因此，尋找一種與實(shí)際應(yīng)用相符，技術(shù)能滿足，成本盡量低的傳輸模式對(duì)于監(jiān)控的應(yīng)用尤為關(guān)鍵。

由于傳輸技術(shù)的限制，使得高清的應(yīng)用受到了很大的限制，技術(shù)的發(fā)展需要尋找一種有效的傳輸模式，能將原始的非壓縮視頻信號(hào)傳輸?shù)浇K端，后端用視頻板卡或者嵌入式DVR進(jìn)行壓縮處理，效果、成本、穩(wěn)定性，施工的便利性都與標(biāo)清的同軸電纜模擬視頻傳輸系統(tǒng)一樣。也只有這樣，高清才能撥開浮云，得到大量的實(shí)際的應(yīng)用。

眾所周知，同軸電纜是一種高質(zhì)量的傳輸線，它可以在很寬的頻帶內(nèi)以很低的損耗傳送電信號(hào)，因而特別適合于傳送視頻圖像信號(hào)。同軸電纜是使用最廣泛的視頻傳輸介質(zhì)，一般用于中短距離的視頻信號(hào)的傳輸。同軸電纜的電氣特征使得它非常適合傳送攝像機(jī)到監(jiān)視器的全視頻信號(hào)（CCTV視頻信號(hào)是由分布很廣的低頻信號(hào)和高頻信號(hào)組成的）。傳送低頻信號(hào)（20Hz到幾千Hz）時(shí)，可以使用幾乎任何種類的導(dǎo)線。但要傳送頻率范圍在20Hz到6MHz之間的視頻信號(hào)，同時(shí)不希望有任何衰減時(shí)，就需要使用特制的同軸電纜。因此，同軸電纜是視頻監(jiān)控系統(tǒng)工程通常使用的一種高質(zhì)量的視頻信號(hào)傳輸線。本文從介紹同軸電纜的結(jié)構(gòu)與特性入手，介紹2種用單同軸電纜傳輸多路視頻信號(hào)的方法，以及傳輸高清視頻信號(hào)的4種技術(shù)方法，從而能將原始的非壓縮的高清視頻信號(hào)傳輸?shù)浇K端，能夠以更快更少的成本實(shí)現(xiàn)模擬向網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)，極大地方便了高清級(jí)IP攝像機(jī)在原有CCTV同軸基礎(chǔ)設(shè)施上布線運(yùn)行。

同軸電纜的結(jié)構(gòu)及特性

在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻傳輸中，非平衡同軸電纜（即單芯同軸電纜，而雙芯為平衡式）是使用最廣泛的視頻電纜，其代表型號(hào)是SYV-75-5-1和SYV-75-9。同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體銅質(zhì)芯線（單股實(shí)心線或多股絞合線）、絕緣層、網(wǎng)狀編織的外導(dǎo)體屏蔽層以及保護(hù)塑料外層所組成，如圖1所示。由于外導(dǎo)體屏蔽層的作用，同軸電纜具有很好的抗干擾性，所以廣泛地應(yīng)用于較高速率的數(shù)據(jù)傳輸與圖像傳輸中。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，視頻傳輸只能使用75歐姆型。其它阻抗的同軸電纜雖然外觀與75歐電纜差不多，但距離超過(guò)十幾米后，所傳送圖像的質(zhì)量就會(huì)變得特別差。

同軸電纜有許多不同的牌號(hào)。不同牌號(hào)電纜之間的主要區(qū)別在于屏蔽的數(shù)量和類型，以及將芯線與屏蔽層隔離開來(lái)的絕緣層（電介質(zhì)）。最常用的屏蔽層是銅線單編層、雙編層或鋁箔（視頻監(jiān)控系統(tǒng)中不能使用鋁箔型電纜）。絕緣層方面，常用的材料有橡膠、實(shí)心塑料等；還有一種螺旋型的空心絕緣層，因此空氣也成了絕緣層的一部分。在這種電纜中，電流在從攝像機(jī)流到監(jiān)視器上時(shí)通過(guò)芯線，而從監(jiān)視器返回?cái)z像機(jī)時(shí)則通過(guò)屏蔽層，這樣就會(huì)在芯線和屏蔽之間產(chǎn)生一個(gè)電壓差。因此，我們稱這種電纜為非平衡電纜，因?yàn)樵撾娏鳎半妷海┚哂惺闺娐贩瞧胶猓╱nbalance）的作用。

為取得最佳傳輸效果，應(yīng)當(dāng)選用履蓋比例大于95%的電纜。芯線則以銅質(zhì)線或包銅線為佳。包銅芯線采用鋼絲做成，外面包有一層銅；這種線的拉伸強(qiáng)度較好，適于穿管式的長(zhǎng)距離鋪設(shè)。市場(chǎng)上還有覆蓋比例為65%的電纜，不應(yīng)使用。視頻傳輸系統(tǒng)需要使用覆蓋比例大于95%的電纜，以防止外部電磁干擾穿過(guò)屏障層滲入到視頻信號(hào)中去。覆蓋比率大于95%的電纜可以將大部分干擾屏蔽掉，從而減少畫面受到干擾的機(jī)會(huì)。覆蓋比例大于95%、采用銅線作為芯線的電纜的回路電阻率約為每公里50到200歐姆（不同型號(hào)電纜的電阻率互不相同）。芯線導(dǎo)體截面積越大，傳輸損耗越小，從而可以傳送更長(zhǎng)的距離。所以，室外較長(zhǎng)距離的傳送，應(yīng)當(dāng)采用芯線較粗的電纜，多數(shù)室外同軸電纜的直徑一般都在1.3cm以上。

同軸電纜的特性

在視頻以至更高的頻率范圍內(nèi)，同軸電纜應(yīng)作為有損耗的傳輸線來(lái)處理，在高頻時(shí)衰減常數(shù)α與頻率的平方根成正比。也就是說(shuō)，頻率越高，同軸電纜線路衰減越大，即同軸電纜線路的衰耗在低頻段小，高頻段大。

由上述的特性可得出同軸電纜傳輸?shù)幕咎攸c(diǎn)：

電纜越細(xì)，衰減越大：如SYV-75-7電纜1000m的衰減，與SYV-75-5電纜600多米衰減大致相當(dāng)，或者說(shuō)1000m的SYV-75-7電纜傳輸效果與SYV-75-5電纜600多米電纜傳輸效果大致相當(dāng)；

電纜越長(zhǎng)，衰減越大：如SYV-75-5電纜750m，6MHz頻率衰減的“分貝(dB)數(shù)”，為1000m衰減“dB數(shù)”的75%，即15dB；2000m（1000+1000）衰減為20+20=40dB,其他各頻率點(diǎn)的計(jì)算方法一樣。依照上面1000m電纜測(cè)試數(shù)據(jù)，計(jì)算不同長(zhǎng)度電纜衰減時(shí)，請(qǐng)記住“分貝數(shù)是加減關(guān)系(因是對(duì)數(shù)關(guān)系)”或“衰減分貝數(shù)可以按照長(zhǎng)度變化的百分比關(guān)系計(jì)算”，就可以靈活運(yùn)用了；

低頻衰減少，高頻衰減大：高/低邊頻衰減量之差，可叫做“邊頻差值”，這是一個(gè)十分重要參數(shù)。電纜越長(zhǎng)，“邊頻差值”越大；充分認(rèn)識(shí)和掌握同軸電纜的這種“頻率失真特性”，這在工程上具有十分重要的意義；這是影響圖像質(zhì)量最關(guān)鍵的特性，也是工程中最容易被忽視的問(wèn)題。

傳輸推薦用線：金鱗羽監(jiān)控視頻線