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​双绞线视频传输

业主卡 2019-04-17 173人围观 ,发现0个评论

双绞线视频传输

视频信号除了采用同轴电缆传输外,也可采用双绞线传输(平衡差分传输),它是电磁环境复杂或工程已进行了综合布线情况下较为理想的传输方式。

一对双绞线只能传输一路图像,但因有较强的共模干扰抑制能力,却可以共缆传输,如在一根5类以上的非屏蔽双绞线的4对线中,任何一对都可以用来传输一路视频信号,4对的双绞线,即可以用来传输4路视频信号或其他弱电信号,如控制信号、低压电源,它们之间不会产生互扰,从而提高了线缆利用率。

双绞线传输高频分量衰减较大,因此图像颜色保真度会受到一定的影响,此外双绞线质地脆弱抗老化能力较差,不适于野外传输。

(1)双绞线

双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。成都监控安装双绞线由两根互相绝缘的铜导线按一定密度和方向互相扭绞在一起而成。这样会使每一根导线在传输中所辐射的电波被另一根导线上发出的电波抵消,即便在强干扰环境下,双绞线也能传送较好的图像信号,具有较强的抗干扰能力。

双绞线可以分为屏蔽双绞线(STP)与非屏蔽双绞线(UTP)两大类。其中,屏蔽双绞线分别有3类和5类两种,非屏蔽双绞线分别有3类、4类、5类、超5类甚至6类等多种。

3类双绞线的传输速率为10Mbit/s;5类双绞线的传输速率可达100Mbit/s;超5类双绞线的传输速率可达1000Mbit/s。采用双绞线代替视频线,最常见的是5类非屏蔽双绞线。

屏蔽双绞线电缆的外层有一层铝箔包裹用以减小辐射,因此其制作复杂,价格高于非屏蔽双绞线。

(2)双绞线视频传输器

视频信号是一种非平衡方式的视频基带信号,而双绞线是一种平衡传输方式的线缆,一个是非平衡式信号,另一个是平衡式传输模式,因此不能简单用双绞线直接传输视频信号。首先,必须先把视频信号转换成平衡信号,在符合双绞线的传输模式后,才能使用双绞线传输。

此外,由于录像、显示器等终端监控设备的输入端口都是非平衡方式的,所以又得把双绞线传输过来的平衡式信号转换成非平衡式信号,以满足终端设备的信号输入要求。技术上采用的措施是,在双绞传输线的前、后端分别设置“非平衡”/“平衡”和“平衡”/“非平衡”转换器,前者称为视频发送器,或者称为视频接收器,统称为视频传输器。工作流程是,摄像机输出(非平衡信号)→平衡转换(发送器)→平衡信号→双绞线传输(黑色线条部分)→平衡/非平衡转换(接收器)→非平衡信号→监控中心(监视器等)。双绞线传输器结构图如图2-35所示。

无源视频传输器连接图如图2-36所示。

无源视频传输器连接图如图2-36所示。

视频传输器分无源视频传输器和有源视频传输器两种。

1)无源视频传输器。其结构很简单,即在一个高磁通量、高带宽的磁环上,平行绕制一对视频互感线圈,它只起到平衡/非平衡转换的作用。因为是无源器件,所以不会引入新的失真,但对信号有衰减,故信噪比会下降。使用无源转换器,成本低廉,抗干扰能力较弱,传输距离有限(一般传输距离可达200m)。

通常使用线缆为3类或3类以上的非屏蔽双绞线对。安装简单,只要将一台传输器连接

图2-36无源双绞线视频传输器及双绞线传输器连接图

图2-36无源双绞线视频传输器及双绞线传输器连接图

a)无源双绞线视频传输器b)双绞线传输器连接图

到摄像机的BNC接口上,将另一台传输器连接到监视器,中间用双绞线对连接即可。无电源,免调试,不分发送器和接收器,可互换使用。

2)有源视频传输器。有源视频传输器与无源视频传输器的区别在于,它具有放大和频率均衡处理的功能,另外一点是必须向传输器提供直流电源。有源视频传输器的传输距离比无源视频传输器长,一般可达1000~1500m。有源视频传输器如图2-37所示。

图2-37有源视频传输器

有源传输器的传输线缆采用5类或5类以上的非屏蔽双绞线。

3)双绞线视频传输器的选用。对于不同的

传输距离,有不同的选择。

不超过200m,可以选用无源收发器;距离在1000m内,可以选用前端无源发送器,后端配置有源接收器;传输在距离1000m以上,应将有源发送器和有源接收器配套使用。如果传输的距离更长,就应考虑增加配置中继器。

(3)双绞线控制信号传输

如前所述,解码器一般放置在带云台的摄像机附近,距离控制中心比较远,控制中心与摄像机之间的通信,通常采用RS-485电平传输方式,前端与硬盘录像机的RS-485端口连接,终端与各解码器总线型连接,如图2-38所示(视频信号另行单独传输)。如主机挂有多台的解码器,最后一个解码器的A、B端之间并接120Ω的电阻。

双绞线控制信号的传输过程是,发送端将串行口的TTL信号转换成平衡差分信号A、B

图2-38终端解码器总线型连接图

图2-38终端解码器总线型连接图

两路输出,经过线缆传输之后,在接收端将平衡差分信号还原成TTL信号。由于传输线用的是双绞线,又是差分传输,所以有极强的抗共模干扰能力,总线的收、发器灵敏度很高,故传输的距离较长,最大距离可达1219m,最大传输速率为10Mbit/s。RS-485采用半双工工作方式,支持多点数据通信。

单片机对控制信号解码后,其输出信号端口到驱动电路加有光电隔离器件,以防止驱动电路中的继电器、晶闸管等器件对单片机产生干扰。

此外,还有一种传输方式,即摄像机的视频信号与控制信号公用一根同轴电缆,采用所谓的频分复用技术。也就是视频信号按基带方式传输不变,把控制信号调制到某一频率上,形成特定的代码,由控制主机发送到解码器后,经解码器解调、解码再转换为模拟控制电压传输给云台或摄像机,产生相应动作。这种传输方式的线缆敷设简单,但相应设备比较复杂,小区安防系统较少使用。

(4)双绞线使用注意事项

1)对于干扰特强的地方,如电厂、变电站、发射基站附近,宜选用屏蔽网线,或在普通网线外套金属管。若采用屏蔽网线,则还要注意传输距离不可太长,一般控制在1000m以内。

2)对于电梯的干扰,建议选用电梯专用双绞线电缆。

3)由于双绞线传输采用“虚地”技术,比同轴电缆更容易感应静电或雷电,如果在多雷区,最好在前端就做好防雷接地。

4)当RS-485总线空闲或开路时,阻抗不匹配会引起信号反射,导致接收器误触发。

为此,必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻(通常为120Ω),而在通信距离短、通信速率不高的场合则不需加终端电阻。


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