认识同轴电缆与同轴视频传输技术
- 格式:doc
- 大小:42.00 KB
- 文档页数:10
同轴传输声音的原理同轴传输声音的原理同轴传输是一种常用于音频和视频传输的技术。
它被广泛应用于音响设备、电视、电脑音箱和各种音频和视频传输设备中。
同轴传输声音的原理是利用同轴电缆将电信号(声音信号)传输到接收设备,然后通过接收设备将电信号转换为声音信号。
同轴传输所使用的同轴电缆是一种由内部导线、绝缘层和外层导线组成的电缆。
内部导线负责传输电信号(声音信号),而外层导线则起到屏蔽的作用,避免电信号的干扰和外界干扰。
同轴电缆的内部导线(通常是铜线)用于传输声音信号。
声音信号是通过调制的方式将机械(声音)信号转换为电信号。
在音频设备中,声音信号是由麦克风、唱头或其他声音输入设备产生的。
这些声音信号先经过声音信号处理器进行放大和调整,然后通过音频输出接口(通常是RCA接口)连接到同轴电缆的内部导线上。
同轴电缆的绝缘层是一层材料,通常由聚乙烯或聚氯乙烯制成,用于隔离内部导线和外部导线。
绝缘层的作用是阻止内部导线和外部导线之间的电流流失,避免信号的损失或干扰。
同轴电缆的外层导线是一根金属网或箔片,用于屏蔽内部导线免受外界电磁干扰的影响。
外层导线将导致的干扰信号引导到地面,以保持内部导线的电信号稳定传输。
当声音信号通过同轴电缆传输到接收设备时,接收设备会将电信号转换为声音信号。
在音响设备中,这一转换是通过放大器和扬声器来完成的。
放大器负责放大电信号,以增加音量和声音的清晰度。
扬声器负责将电信号转换为机械振动,产生声音。
同轴传输在音频传输中非常常见,因为它具有许多优点。
首先,同轴电缆可以传输高质量的声音信号,因为它对信号的损失和干扰非常敏感。
其次,同轴电缆的屏蔽层可以有效地阻止外界电磁干扰,确保传输的声音信号清晰和准确。
此外,同轴传输还具有较长的传输距离,可以将声音信号传输到较远的位置。
总结起来,同轴传输声音的原理是利用同轴电缆传输电信号,然后通过接收设备将电信号转换为声音信号。
同轴电缆通过内部导线传输电信号,绝缘层隔离内外导线,而外层导线屏蔽外界干扰。
同轴电缆 技术要求
同轴电缆是一种常见的传输线,用于传输高频信号,如射频信号、视频信号等。
以下是同轴电缆的技术要求:
1. 阻抗匹配:同轴电缆的阻抗应该与连接器、放大器等设备的输入/输出阻抗匹配,以避免信号反射和失真。
2. 衰减:同轴电缆的衰减应该尽可能小,以保证信号的传输质量。
3. 屏蔽:同轴电缆应该有良好的屏蔽性能,以避免外部干扰对信号的影响。
4. 绝缘:同轴电缆的绝缘层应该具有足够的绝缘性能,以避免信号泄漏。
5. 弯曲半径:同轴电缆的弯曲半径应该尽可能大,以避免信号损失和电缆损坏。
6. 温度范围:同轴电缆的工作温度应该在一定的范围内,以保证其工作稳定性。
7. 阻燃性:同轴电缆应该具有一定的阻燃性,以避免火灾危险。
不同类型的同轴电缆可能有不同的技术要求,具体的技术要求可以参考相关的行业标准或企业标准。
视频信号的传输方式监控系统中,视频信号的传输是整个系统非常重要的一环,也是广大工程商挺挠头的一件事,随着工程中监控设备价格的透明性和工程商竞争的加剧,信号传输部分的费用越来越受到大家的重视;目前,在监控系统中最常用的传输介质是同轴电缆、双绞线、光纤等方式,对于不同场合、不同的传输距离,怎样能保证传输质量、降低费用,根据多年的工程经验,在这里我们作一些介绍供参考。
一、同轴电缆传输(一)通过同轴电缆传输视频基带信号视频基带信号也就是通常讲的视频信号,它的带宽是0-6MHZ,一般来讲,信号频率越高,衰减越大,一般设计时只需考虑保证高频信号的幅度就能满足系统的要求,视频信号在5.8MHZ的衰减如下:SYV75-3 96编国标视频电缆衰减30dB/1000米, SYV75-5 96编国标视频电缆衰减19dB/1000米,,SYV75-7 96编国标视频电缆衰减13dB/1000米;如对图象质量要求很高,周围无干扰的情况下,75-3电缆只能传输100米,75-5传输160米,75-7传输230米;实际应用中,存在一些不确定的因素,如选择的摄像机不同、周围环境的干扰等,一般来讲,75-3电缆可以传输150米、75-5可以传输300米、75-7可以传输500米;对于传输更远距离,可以采用视频放大器(视频恢复器)等设备,对信号进行放大和补偿,可以传输2-3公里;另外,通过一根同轴电缆还可以实现视频信号和控制信号的共同传输,即同轴视控传输技术,下面简单介绍一下该技术:在监控系统中,需要传输的信号主要有两种,一个是图像信号,另一个是控制信号。
其中视频信号的流向是从前端的摄像机流向控制中心;而控制信号则是从控制中心流向前端的摄像机(包括镜头)、云台等受控对像;并且,流向前端的控制信号,一般又是通过设置在前端的解码器解码后再去控制摄像机和云台等受控对像的。
同轴视控传输技术是利用一根视频电缆便可同时传输来自摄象机的视频信号以及对云台、镜头的控制功能,这种传输方式节省材料和成本、施工方便、维修简单化,在系统扩展和改造时更具灵活性;同轴视控实现方法有两类:一是采用频率分割,即把控制信号调制在与视频信号不同的频率范围内,然后同视频信号复合在一起传送,再在现场做解调将两者区分开;由于采用频率分割技术,为了完全分割两个不同的频率,需要使用带通滤波器、带通陷波器和低通滤波器、低通陷波器,这样就影响了视频信号的传输效果;由于需将控制信号调制在视频信号频率的上方,频率越高,衰减越大,这样传输距离受到限制;另外方法是采用双调制的方式,将视频信号和控制信号调制在不同的频率点,和有线电视的原理一样,再在前、后端解调。
重新认识同轴电缆与同轴视频传输技术(老竹——原作2004.7.)[内容提要]本文以科学实验研究为依据,给出了监控工程常用同轴电缆的视频传输特性,指出了应用中的一些误解和误区.对干扰产生原理提出了更加切合实际的解释.归纳分析了实用的抗干扰措施,介绍了同轴抗干扰技术新进展——抗干扰同轴电缆原理和应用前景。
同轴电缆仍然是目前监控系统中应用最广泛的视频传输线。
同轴视频传输技术,也是监控系统中的一种最基本传输方式。
“同轴电缆到底能传多远” ?同轴视频传输技术、抗干扰技术到底现在发展到了什么水平?深入了解同轴电缆的传输特性,掌握同轴视频传输技术的现状与发展,对提高监控系统图像质量,改进系统设计,有效降低系统造价,仍然是有现实意义和积极意义的。
一、工程常用同轴电缆类型及性能:1)SYV75-3、5、7、9…,75欧姆,聚乙烯绝缘实心同轴电缆。
近些年有人把它称为“视频电缆”;2)SYWV75-3、5、7、9…75欧姆,物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆。
有人把它称为“射频电缆”;3)基本性能:l SYV物理结构是100%聚乙烯绝缘;SYWV 是发泡率占70-80%的物理发泡聚乙烯绝缘电缆;l 由于介电损耗原因,SYV实心电缆衰减明显要大于SYWV物理发泡电缆;在常用工程电缆中,目前物理发泡电缆仍然是传输性能最好价格最低的电缆,在视频、射频、微波各个波段都是这样的。
厂家给出的测试数据也说明了这一点;l 同轴电缆都可以在直流、射频、微波波段应用。
按照“射频”/“视频”来区分电缆,不仅依据不足,还容易产生误导:似乎视频传输必须或只能选择实心电缆(选择衰减大的,价格高的?);从工程应用角度看,还是按“实芯”和“发泡”电缆来区分类型更实用一些;l 高编(128)与低编(64)电缆特性的区别:eie实验室实验研究表明,在200KHz以下频段,高编电缆屏蔽层的“低电阻”起主要作用,所以低频传输衰减小于低编电缆。
但在200-300KHz以上的视频、射频、微波波段,由于“高频趋肤效应”起主要作用,高编电缆已失去“低电阻”优势,所以高频衰减两种电缆基本是相同的。
同轴电缆名词解释一、同轴电缆是什么?同轴电缆(Coaxial Cable)是一种常用的传输信号的电缆,由内部导体、绝缘层、外层导体和保护层组成。
内部导体和外层导体共享同一个轴线,因此称为同轴电缆。
它具有灵活性、带宽大、抗干扰性强等优点,在通信、电视和计算机网络等领域得到广泛应用。
二、同轴电缆的结构及特点同轴电缆的结构主要包括以下几个部分:1.内部导体(Conductor):传输电流和信号的主要部分,通常由纯铜或铜合金制成,也有一些应用中使用铝或铝合金。
2.绝缘层(Insulation):用于隔离内部导体和外层导体,通常采用聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)等材料。
3.外层导体(Shield):起到屏蔽作用,防止外界电磁干扰,通常由铜箔或铜网编织而成。
4.保护层(Jacket):保护整个电缆,增强抗拉性和耐磨损性,通常由聚氯乙烯(PVC)或低烟无卤材料制成。
同轴电缆的特点如下:•带宽大:同轴电缆可以传输多个频段的信号,其频率范围通常从几十兆赫兹到几吉赫兹。
•抗干扰性强:外层导体的屏蔽结构可以有效防止电磁干扰对信号的影响。
•信号传输距离远:同轴电缆的损耗较小,可以传输信号长达数百米甚至上千米。
•安装方便:同轴电缆柔软,容易弯曲和安装,并且较为耐用。
•价格适中:同轴电缆的制造成本相对较低,适合广泛应用。
三、同轴电缆的应用同轴电缆在各个领域都有广泛的应用,下面是一些常见的应用场景:1.有线电视传输:同轴电缆被广泛用于有线电视网络的信号传输,能够传输高清电视信号,提供丰富的电视频道选择。
2.电信网络传输:同轴电缆在电信网络中承载宽带信号的传输,为用户提供互联网接入服务和电话通信服务。
3.监控系统:同轴电缆在安防监控系统中扮演重要角色,能够传输高清视频信号,用于监测、录像和远程观察。
4.无线电频率传输:同轴电缆常用于连接天线和无线设备,将高频信号传输到天线或接收天线接收到的信号传输到接收设备。
5.雷达和航天领域:同轴电缆在雷达系统和航天领域中用于高频信号的传输和接收。
监控系统中视频信号传输方式监控系统中,视频信号的传输是整个系统非常重要的一环,也是广大工程商挺挠头的一件事,随着工程中监控设备价格的透明性和工程商竞争的加剧,信号传输部分的费用越来越受到大家的重视;目前,在监控系统中最常用的传输介质是同轴电缆、双绞线、光纤等方式,对于不同场合、不同的传输距离,怎样能保证传输质量、降低费用,根据多年的工程经验,在这里我们作一些介绍供参考。
一、 同轴电缆传输 (一)通过同轴电缆传输视频基带信号 视频基带信号也就是通常讲的视频信号,它的带宽是0-6MHZ,一般来讲,信号频率越高,衰减越大,一般设计时只需考虑保证高频信号的幅度就能满足系统的要求,视频信号在5.8MHZ的衰减如下:SYV75-3 96编国标视频电缆衰减30dB/1000米, SYV75-5 96编国标视频电缆衰减19dB/1000米,,SYV75-7 96编国标视频电缆衰减13dB/1000米;如对图象质量要求很高,周围无干扰的情况下,75-3电缆只能传输100米,75-5传输160米,75-7传输230米;实际应用中,存在一些不确定的因素,如选择的摄像机不同、周围环境的干扰等,一般来讲,75-3电缆可以传输150米、75-5可以传输300米、75-7可以传输500米;对于传输更远距离,可以采用视频放大器(视频恢复器)等设备,对信号进行放大和补偿,可以传输2-3公里;另外,通过一根同轴电缆还 可以实现视频信号和控制信号的共同传输,即同轴视控传输技术,下面简单介绍一下该技术: 在监控系统中,需要传输的信号主要有两种,一个是图像信号,另一个是控制信号。
其中视频信号的流向是从前端的摄像机流向控制中心;而控制信号则是从控制中心流向前端的摄像机(包括镜头)、云台等受控对像;并且,流向前端的控制信号,一般又是通过设置在前端的解码器解码后再去控制摄像机和云台等受控对像的。
同轴视控传输技术是利用一根视频电缆便可同时传输来自摄象机的视频信号以及对云台、镜头的控制功能,这种传输方式节省材料和成本、施工方便、维修简单化,在系统扩展和改造时更具灵活性;同轴视控实现方法有两类: 一是采用频率分割,即把控制信号调制在与视频信号不同的频率范围内,然后同视频信号复合在一起传送,再在现场做解调将两者区分开;由于采用频率分割技术,为了完全分割两个不同的频率,需要使用带通滤波器、带通陷波器和低通滤波器、低通陷波器,这样就影响了视频信号的传输效果;由于需将控制信号调制在视频信号频率的上方,频率越高,衰减越大,这样传输距离受到限制;另外方法是采用双调制的方式,将视频信号和控制信号调制在不同的频率点,和有线电视的原理一样,再在前、后端解调。
一、监控系统中视频同轴线缆的认识SYV 75-5-2 表述:S : 射频Y : 聚乙烯绝缘V : 聚氯乙烯护套75:75 欧姆5:线径为5mm 2 :代表芯线为多芯二、第一步:(如下图)用壁纸刀剥开线缆外护套,将屏蔽网在线缆一侧理顺,可割断另一侧部分屏蔽网,但注意不能割伤绝缘层,注意不能有毛刺。
绝缘层高出外护套约3mm。
三、第二步:(如下图)用尖头电烙铁给整理过的屏蔽网线和芯线上锡。
注意屏蔽网上锡时不能太厚,如太厚可能造成BNC 头的丝帽拧不上。
可适当减少屏蔽网的根数和将屏蔽网焊扁。
四、第三步:(如下图)五、第四步:(如下图)用电烙铁给BNC头上锡,一定要足够的锡以保证焊接强度。
六、第五步:(如下图)将上过锡的线缆与上过锡的BNC头直接焊接。
整理毛刺。
1.剥线同轴电缆由外向内分别为保护胶皮、金属屏蔽网线(接地屏蔽线)、乳白色透明绝缘层和芯线(信号线),芯线由一根或几根铜线构成,金属屏蔽网线是由金属线编织的金属网,内外层导线之间用乳白色透明绝缘物填充,内外层导线保持同轴固称为同轴电缆。
剥线用小刀将同轴电缆外层保护胶皮剥去1.5cm,小心不要割伤金属屏蔽线,再将芯线外的乳白色透明绝缘层剥去0.6cm,使芯线裸露。
2.连接芯线购回的BNC接头由BNC接头本体、屏蔽金属套筒、芯线插针由三件组成,芯线插针用于连接同轴电缆芯线;剥好线后请将芯线插入芯线插针尾部的小孔中,用专用卡线钳前部的小槽用力夹一下,使芯线压紧在小孔中。
可以使用电烙铁焊接芯线与芯线插针,焊接芯线插针尾部的小孔中置入一点松香粉或中性焊剂后焊接,焊接时注意不要将焊锡流露在芯线插针外表面,会导致芯线插针报废。
注意:如果你没有专用卡线钳可用电工钳代替,但需注意一是不要使芯线插针变形太大,二是将芯线压紧以防止接触不良。
3.装配BNC接头连接好芯线后,先将屏蔽金属套筒套入同轴电缆,再将芯线插针从BNC接头本体尾部孔中向前插入,使芯线插针从前端向外伸出,最后将金属套筒前推,使套筒将外层金属屏蔽线卡在BNC接头本体尾部的圆柱体;4.压线保持套筒与金属屏蔽线接触良好,用卡线钳上的六边形卡口用力夹,使套筒形变为六边形。
视频传输类型及原理简介视频传输规定:视频设备的输入输出阻抗75Ω(相互配接和通用性)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。
7、无线天线视频监控系统。
一、基带同轴传输:{0~6M,1V p-p,75Ω}图: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,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期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,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。
可知要求 75-5≤200m75-7≤400m75-9≤600m75-13≤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。
二、双绞线传输:图: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)图:C1、C2、…C n是每对双绞线每一绕结的分布电容。
L1、L2、…L n是每对双绞线每一绕结的感应电感。
电容C 总= C 1+C 2+…+C n +(-C n+1) 总感应电感BA B A L L L L L +∙=总 L A =L 1+(-L 3)+…+L nL B =-L 2+L 4+…+(-L n+1)当绕结基本平衡时:C n = C n+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。
视频监控中的常见几种视频传输方式介绍 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-视频监控中的常见几种视频传输方式介绍目前,在安防监控行业中用来传输图象信号的方式有很多,但主要传输介质是同轴电缆、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。
同轴电缆是较早使用,也是最传统的视频传输方式。
后来,由于远距离和大范围图象监控的需要以及人们对监控图象质量的要求提高,监控网络中开始大量使用光纤来传输图象信号。
虽然双绞线被使用到图象监控网络中是近来的事,但双绞线的视频平衡传输技术是很早就出现了。
它也是视频传输技术的一个分支。
下面详细介绍下常见视频传输方式:1、视频基带传输:是最为传统的电视监控传输方式,对0~6MHz视频基带信号不作任何处理,通过同轴电缆(非平衡)直接传输模拟信号。
其优点是:短距离传输图像信号损失小,造价低廉,系统稳定。
缺点:传输距离短,300米以上高频分量衰减较大,无法保证图像质量;一路视频信号需布一根电缆,传输控制信号需另布电缆;其结构为星形结构,布线量大、维护困难、可扩展性差,适合小系统。
2、光纤传输:常见的有模拟光端机和数字光端机,是解决几十甚至几百公里电视监控传输的最佳解决方式,通过把视频及控制信号转换为激光信号在光纤中传输。
其优点是:传输距离远、衰减小,抗干扰性能好,适合远距离传输。
其缺点是:对于几公里内监控信号传输不够经济;光熔接及维护需专业技术人员及设备操作处理,维护技术要求高,不易升级扩容。
3、网络传输:是解决城域间远距离、点位极其分散的监控传输方式,采用MPEG2/4、音视频压缩格式传输监控信号。
其优点是:采用网络视频服务器作为监控信号上传设备,只要有Internet网络的地方,安装上远程监控软件就可监看和控制。
其缺点是:受网络带宽和速度的限制,目前的ADSL只能传输小画面、低画质的图像;每秒只能传输几到十几帧图像,动画效果十分明显并有延时,无法做到实时监控。
监控系统的视频传输随着科技的发展和网络的普及,监控系统已经成为了现代社会的重要组成部分。
在各个领域,如公共场所、企业、学校、住宅区等,监控系统通过视频传输技术帮助我们监测安全,维护秩序。
本文将就监控系统的视频传输技术进行论述。
一、监控系统的视频传输概述视频传输是监控系统中的核心技术之一。
它通过将拍摄到的实时画面传输到监控中心或其他终端设备,实现对目标区域的实时监控。
传统的监控系统视频传输主要通过有线传输,如同轴电缆、网线等。
然而,随着无线技术的发展,现代监控系统普遍采用了无线视频传输技术,如Wi-Fi、4G等。
二、有线视频传输技术1. 同轴电缆传输同轴电缆传输是传统监控系统中最常见的视频传输方式。
它通过同轴电缆将监控摄像机采集到的视频信号传输到监控中心或终端设备。
同轴电缆传输具有传输距离远、抗干扰能力强等优点,但受限于线路长度和信号质量,传输距离有限。
2. 网线传输随着网络技术的发展,网线传输成为了许多监控系统中使用的视频传输方式。
它通过网线(如CAT5、CAT6)将视频信号传输到监控中心或终端设备。
网线传输具有传输距离远、带宽大、抗干扰能力强等优点,在一些大型监控系统中被广泛采用。
三、无线视频传输技术1. Wi-Fi传输Wi-Fi传输是目前应用最广泛的无线视频传输技术之一。
通过将监控摄像机连接到无线网络,实现视频信号的无线传输。
Wi-Fi传输具有传输距离远、安装方便等优点,但受限于信号干扰、带宽限制等因素,可能存在画面延迟和不稳定等问题。
2. 4G传输4G传输技术利用移动通信网络,将监控摄像机采集到的视频信号传输到监控中心或终端设备。
4G传输具有覆盖范围广、传输速率快等优点,适用于无法铺设有线网络的场景。
四、视频传输优化技术为了提高视频传输的稳定性和效果,监控系统采用了一些视频传输优化技术。
1. 压缩技术视频传输中常用的压缩技术有H.264、H.265等。
这些技术通过减少视频数据量,降低传输带宽要求,提高传输效率。
视频信号的传输方式监控系统中,视频信号的传输是整个系统非常重要的一环,也是广大工程商挺挠头的一件事,随着工程中监控设备价格的透明性和工程商竞争的加剧,信号传输部分的费用越来越受到大家的重视;目前,在监控系统中最常用的传输介质是同轴电缆、双绞线、光纤等方式,对于不同场合、不同的传输距离,怎样能保证传输质量、降低费用,根据多年的工程经验,在这里我们作一些介绍供参考。
一、同轴电缆传输(一)通过同轴电缆传输视频基带信号视频基带信号也就是通常讲的视频信号,它的带宽是0-6MHZ,一般来讲,信号频率越高,衰减越大,一般设计时只需考虑保证高频信号的幅度就能满足系统的要求,视频信号在 5.8MHZ的衰减如下:SYV75-3 96编国标视频电缆衰减30dB/1000 米, SYV75-5 96 编国标视频电缆衰减19dB/1000 米,,SYV75-7 96编国标视频电缆衰减13dB/1000米;如对图象质量要求很高,周围无干扰的情况下,75-3电缆只能传输100米,75-5传输160米,75-7传输230米;实际应用中,存在一些不确定的因素,如选择的摄像机不同、周围环境的干扰等,一般来讲,75-3电缆可以传输150米、75-5可以传输300米、75-7可以传输500米;对于传输更远距离,可以采用视频放大器(视频恢复器)等设备,对信号进行放大和补偿,可以传输2-3公里;另外,通过一根同轴电缆还可以实现视频信号和控制信号的共同传输,即同轴视控传输技术,下面简单介绍一下该技术:在监控系统中,需要传输的信号主要有两种,一个是图像信号,另一个是控制信号。
其中视频信号的流向是从前端的摄像机流向控制中心;而控制信号则是从控制中心流向前端的摄像机(包括镜头)、云台等受控对像;并且,流向前端的控制信号,一般又是通过设置在前端的解码器解码后再去控制摄像机和云台等受控对像的。
同轴视控传输技术是利用一根视频电缆便可同时传输来自摄象机的视频信号以及对云台、镜头的控制功能,这种传输方式节省材料和成本、施工方便、维修简单化,在系统扩展和改造时更具灵活性;同轴视控实现方法有两类:一是采用频率分割,即把控制信号调制在与视频信号不同的频率范围内,然后同视频信号复合在一起传送,再在现场做解调将两者区分开;由于采用频率分割技术,为了完全分割两个不同的频率,需要使用带通滤波器、带通陷波器和低通滤波器、低通陷波器,这样就影响了视频信号的传输效果;由于需将控制信号调制在视频信号频率的上方,频率越高,衰减越大,这样传输距离受到限制;另外方法是采用双调制的方式,将视频信号和控制信号调制在不同的频率点,和有线电视的原理一样,再在前、后端解调。
同轴电缆传输的原理
同轴电缆传输是一种电信传输技术,用于将音频,视频和数字信
号传输到接收设备。
其基本原理是利用两个金属层之间的分离距离传
输信号。
1.结构:同轴电缆是由一组金属导体和一组绝缘材料以及外层护
套组成。
金属导体是内导体,绝缘材料是介质,而外层护套是保护皮。
2.传输原理:同轴电缆通过内导体和外层护套之间的电场耦合传
输信号。
该电场提供一种携带电信号的电场路径,使信号能够在两个
导体之间传输。
3.应用:同轴电缆广泛应用于各种场合,如电视,电话,高速互
联网和数字音频等。
在电视和电话中,它可以传输音频和视频信号,
而在高速网络中,它可以传输数据。
4.性能:同轴电缆传输信号的距离很远,因为信号不会随着传输
距离的增加而衰减。
同轴电缆也能抵御干扰和干扰,因为它是由一组
金属层构成的,这些金属层在传输过程中可以过滤掉外部信号。
5.优势:同轴电缆传输信号的速度比普通电话线和光纤快很多,
因为它传输的是电信号。
同时,它的安装成本也比光纤低,因此对于
那些需要传输较长距离的信号的场合,同轴电缆是一种非常理想的选择。
6.总结:作为一种广泛应用于电信行业的传输技术,同轴电缆传
输的原理十分简单。
通过一个金属导体和一个外部护套之间的电场耦
合来传输信号,其传输距离远、耐干扰和成本较低,这些优点使得它
被广泛用于各种场合。
监控视频信号的几种传输方式和各自的优缺点视频线缆传输可以分为同轴基带传输、双绞线基带传输、射频传输、光缆传输、数字(网络)传输等几种方式。
一、视频同轴基带传输我国PAL-D视频基带0-6M,复合视频基带一般指视频基带和音频副载波为8M带宽。
同轴视频传输是应用最早,用量最大,最容易操作的一种视频传输方式。
同轴视频基带传输的技术要点是:1. 同轴电缆的信号传输是以“束缚场”方式传输的,就是说把信号电磁场“束缚”在外屏蔽层内表面和芯线外表面之间的介质空间内,与外界空间没有直接电磁交换或“耦合”关系。
所以同轴电缆是具有优异屏蔽性能的传输线;同轴电缆属于超宽带传输线,应用范围一般为0Hz-2Ghz以上;它又是唯一可以不用传输设备也能直接传输视频信号的线缆;2. 视频基带信号处在0-6M的频谱最低端,所以视频基带传输又是绝对衰减最小的一种传输方式。
但也正是因为这一点,频率失真-高低频衰减差异大,便成为视频传输需要面对的主要问题;在视频传输通道幅频特性“-3db”失真度要求内,75-5电缆传输距离约为120-150米;工程应用传输距离在2、3百米以内还比较好,网上论坛里提供的“感官标准”传输距离数据,从3、5百米到1千多米都有,实际是没有标准,也就没有实际参考意义。
3. 同轴视频基带传输的主要技术问题是:为实现远距离传输的频率加权放大和抗干扰问题。
对常见的电梯、车间、传输耦合等各类干扰,已可以有效解决,我国自有知识产权的加权抗干扰专利技术的应用,在有效抑制干扰的同时,也能有效补偿电缆衰减和频率失真,属于抗干扰传输设备。
其前端有源—后端无源抗干扰传输距离(75-5)在1000米左右,前后端都有源为1500-2000米;与加权视频放大器配套的抗干扰传输距离3公里,75-7电缆可以达到5公里。
双绝缘双屏蔽抗干扰同轴电缆是与同轴电缆穿镀锌铁管原理一样,施工更方便,成本更低,在常见电磁干扰环境下,可以作为防止干扰入侵,又可方便设计和施工的工程选择;同轴视频基带传输设备我国频率加权视频放大专利技术的出现,有效解决了视频传输的频率失真问题,产品已经比较成熟,在视频传输通道“-3db”失真度要求内,仅用一级末端补偿,75-5电缆传输距离已经提高到了2000米以上,前后双端补偿的视频恢复设备已经突破3公里。
认识同轴电缆与同轴视频传输技术本文以科学实验研究为依据,给出了监控工程常用同轴电缆的视频传输特性,指出了应用中的一些误解和误区.对干扰产生原理提出了更加切合实际的解释.归纳分析了实用的抗干扰措施,介绍了同轴抗干扰技术新进展——抗干扰同轴电缆原理和应用前景。
同轴电缆仍然是目前监控系统中应用最广泛的视频传输线。
同轴视频传输技术,也是监控系统中的一种最基本传输方式。
“同轴电缆到底能传多远”?同轴视频传输技术、抗干扰技术到底现在发展到了什么水平?深入了解同轴电缆的传输特性,掌握同轴视频传输技术的现状与发展,对提高监控系统图像质量,改进系统设计,有效降低系统造价,仍然是有现实意义和积极意义的。
一、工程常用同轴电缆类型及性能:1)SYV75-3、5、7、9…,75欧姆,聚乙烯绝缘实心同轴电缆。
近些年有人把它称为“视频电缆”;2)SYWV75-3、5、7、9…75欧姆,物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆。
有人把它称为“射频电缆”;3)基本性能:l SYV物理结构是100%聚乙烯绝缘;SYWV 是发泡率占70-80%的物理发泡聚乙烯绝缘电缆;l 由于介电损耗原因,SYV实心电缆衰减明显要大于SYWV物理发泡电缆;在常用工程电缆中,目前物理发泡电缆仍然是传输性能最好价格最低的电缆,在视频、射频、微波各个波段都是这样的。
厂家给出的测试数据也说明了这一点;l 同轴电缆都可以在直流、射频、微波波段应用。
按照“射频”/“视频”来区分电缆,不仅依据不足,还容易产生误导:似乎视频传输必须或只能选择实心电缆(选择衰减大的,价格高的?);从工程应用角度看,还是按“实芯”和“发泡”电缆来区分类型更实用一些;l 高编(128)与低编(64)电缆特性的区别:eie 实验室实验研究表明,在200KHz以下频段,高编电缆屏蔽层的“低电阻”起主要作用,所以低频传输衰减小于低编电缆。
但在200-300KHz以上的视频、射频、微波波段,由于“高频趋肤效应”起主要作用,高编电缆已失去“低电阻”优势,所以高频衰减两种电缆基本是相同的。
二、了解同轴电缆的视频传输特性——“衰减频率特性”同轴电缆厂家,一般只给出几十到几百兆赫的几个射频点的衰减数据,都还没有提供视频频段的详细数据和特性;eie实验室对典型的SYWV75-5、7/64编电缆进行了研究测试,结果如下图一:同轴传输特性基本特点:1. 电缆越细,衰减越大:如75-7电缆1000米的衰减,与75-5电缆600多米衰减大致相当,或者说1000米的75-7电缆传输效果与75-5电缆600多米电缆传输效果大致相当;2. 电缆越长,衰减越大:如75-5电缆750米,6M频率衰减的“分贝数”,为1000米衰减“分贝数”的75%,即15db;2000米(1000+1000)衰减为20+20=40db,其他各频率点的计算方法一样。
依照上面1000米电缆测试数据,计算不同长度电缆衰减时,请记住“分贝数是加碱关系”或“衰减分贝数可以按照长度变化的百分比关系计算”,就可以灵活运用了;3. 频率失真特性:低频衰减少,高频衰减大。
高/低边频衰减量之差,可叫做“边频差值”,这是一个十分重要参数。
电缆越长,“边频差值”越大;充分认识和掌握同轴电缆的这种“频率失真特性”,这在工程上具有十分重要的意义;这是影响图像质量最关键的特性,也是工程中最容易被忽视的问题;三、工程应用设计要点网上技术论坛里经常有人问:75-5电缆能传多远?回答有300米,500米,600米,还有说1000多米也可以的。
为什么会有这么多答案呢?原因是没有一个统一的标准。
既然工程中同轴电缆是用来传输视频信号的,而视频传输最后又体现为图像,所以谈同轴电缆和同轴视频传输技术应用,就离不开图像质量,离不开决定图像质量的“视频传输质量”和标准。
1. 视频传输标准的参数很多,这里仅举一个十分重要的“频率特性”例子来理解。
视频图像信号是由0-6M不同频率分量组成的。
低频成分主要影响亮度和对比度,高频分量主要影响色度、清晰度和分辨率。
显然,对视频传输的基本要求,不是只恢复摄像机原信号亮度、对比度就行了,而且还必须恢复摄像机原信号中各种频率份量的相对比例关系。
“恢复”不可能是100%,而是允许有一个“失真度”范围要求的标准。
这个“标准”的“失真度范围”,在图像上用肉眼应该是分辨不出来的。
反过来说,如果在图像上已经能够观察出一点“失真”了,那不管你主观认为图像“还行,可以,不错”甚至“双方认可验收”等等,这时的视频传输质量,都是“不合格的”。
要把工程图像做好,首先就应该选择合格的传输设备,追求视频传输质量符合标准。
这一点,从网站技术论坛讨论的情况看,还远没引起足够认识。
宏观来看,我国监控行业发展了20多年,工程图像质量不仅没有提高反而有些下降,这不能不引起我们的关注和思考。
2. “视频传输”标准:由图二可见,对于视频传输,我国广播级视频失真度标准要求如图a):5M以下幅频特性误差范围为±0.75db, 即91.7—109%;6M频点为70.7—109%;监控行业的要求略低一些,如图b),0—6M全范围为±1.5db,即84—118.8%;这个传输频率特性要求,与一般“3db通频带”的概念一样;这里须强调:要保证图像质量,视频传输系统(产品)的频率失真范围应小于3db;“3db带宽”这个标准,适用于光缆、射频、微波、同轴和双绞线等各种视频传输系统产品;这是为了保证图像质量,对视频传输系统的要求。
但还有一个误区:在工程中还是有不少人用主观评价“工程图像质量好坏”,甚至于用双方是否认可验收来说明“传输系统(设备)”是否合格,这就有些本末倒置了。
工程商这么做可能是“糊涂”;传输设备厂家如果这么做,那可就是“蒙人”了,如果再利用媒体这么宣传,那就是诚心“误导”了。
3..摄像机信号不加放大补偿,只用同轴电缆传输时,按照“3db 带宽”这个标准要求,并结合上面的电缆衰减特性,75-5电缆,不超过3db失真度的电缆长度计算方法是:1000米20db,20/3=6.67,1000/6.67=150米,75-7电缆为236米。
不同厂家不同批次的电缆特性有一定差别,实际工程设计中,参照这个数据设计和施工,图像质量一般会有保证的。
(准确计算应按照“边频差值”计算,上面计算忽略了低频衰减——原作注)4.实心聚乙烯绝缘电缆,衰减量大于物理发泡电缆。
所以3db带宽有效传输距离少于上面计算值,工程上大致可按90%左右估算。
如实芯75-5电缆“3db带宽”传输距离大约为150*0.9=135米;5.高编电缆:尽管200k以下的衰减小于低编电缆,但200-300k以上的传输衰减与低编电缆一样,所以3db带宽传输距离,反而低于上述计算值,这是由于高编电缆的“边频差值”更大的因素造成的,“边频差值”越大,放大补偿的难度越大;6.同轴电缆加放大补偿的视频传输方式:这时系统传输特性是同轴电缆的衰减频率特性和放大补偿的“增益频率特性”之和,放大补偿的“增益频率特性”,应该能有效补偿电缆的频率衰减特性,且二者应该始终保持相反、互补关系,这才可以有效扩展同轴电缆的传输距离。
目前这项同轴视频传输技术,产品已经达到的技术水平是:只用一级末端补偿(无前端无中继),75-5电缆在2km,75-7电缆在3km范围以内的任意距离上,都可以实现上述传输标准;传输距离和传输质量已经和多模光端机相当,而在传输成本、施工维护和图像质量可控恢复功能方面,都具有独特的实用优势和竞争优势;这就是说,同轴视频传输技术,以将有效监控范围扩展到了2-3公里,且是我国自有知识产权技术。
7.工程中确有不少工程是按照“只要图像质量双方认可验收”就是“硬道理”的做法,这实际是无标准可言,不属本文讨论范围。
不过这里可以进一言:还是多做些有影响的样板工程才是长远之计;四、同轴电缆的抗干扰性能[工程经验]:一路本来没有干扰的图像,运行中偶然出现了干扰,经检查是BNC电缆头接地不良引起的。
重新焊好后,干扰消失了,图像恢复正常。
这说明什么问题呢?一是说明周围环境确有外界电磁干扰存在,二是说明在正常情况下,同轴电缆可以把这类干扰屏蔽掉,三是说明BNC 电缆头接地不良,破坏了电缆的屏蔽性能,使原来已经被屏蔽掉的干扰,在新的条件下又显现出来了。
这就是我们探讨干扰产生原理的启发点。
对于干扰的探讨,eie实验室的研究成果表明:1. 同轴干扰形成原理:就像天线接收电磁波原理一样,电缆外部客观存在的交变电磁场,可以在电缆外导体上产生干扰感应电流——干扰感应电流在电缆“纵向电阻(阻抗)”Rd上,会形成干扰感应电动势(电压)Vi——干扰感应电动势刚好串联在视频信号传输回路里,与视频信号一起加到末端负载Rh上,形成了干扰。
这就是同轴干扰形成原理,见图三。
2. 显然:当电缆外导体电阻很小,或当外界电磁干扰不是很强,感应电流很小,感应电动势也就很小,而且远远小于视频信号,这时就可以认为“没有干扰”。
这就是同轴电缆屏蔽干扰的作用;3. 在上面工程经验中,当Q9头没有焊接好、接触不良、编织层在穿管时被拉断、或在电梯随行电缆中,长时间反复弯曲加上垂直重力作用编织层被逐步拉断时,都会造成外导体电阻增加,导致“干扰感应电压”升高,视频信号传输效率(分压比例)降低,使原来没有显现出来的“干扰”也出现了;4. 工程中的“地电位”干扰也是通过同轴电缆外导体电阻才起作用的,所以单端接地可有效排除;5. 四屏蔽高编(128)电缆外导体电阻比低编电缆小,所以形成的干扰感应电动势也要低一些,这种“低一些”的效果,只是对低频干扰而言的(欧姆电阻为主)。
对于高频干扰,由于趋肤效应,高、低编电缆的表面阻抗基本一样,所以对高频的抗干扰效果区别不大;需要明确的是:与低编电缆比较,四屏蔽高编(128)电缆这种能够“适当减弱”低频干扰的效果,其减弱程度是与两种电缆外导体电阻成反比关系;工程上值得认真考虑的是这点减弱干扰的效果,与高编电缆的高投入成本是否值得?五、视频传输中的抗干扰措施工程中产生干扰的情况很多很复杂,但可以大致分为两大类:一类是电缆传输线路“外部电磁干扰”的入侵,如地电位干扰、电台干扰、电火花干扰、并行电缆耦合干扰等。
这是影响最大、设计和施工中又很难预测的干扰。
第二类是两端设备问题和故障引入的干扰,如设备电源故障引来的50/100周电源干扰,或开关电源的高频电源干扰等,不妨把这一类叫着“内部干扰”,这部分比较好解决。
我们主要谈第一类的外部干扰。
工程中比较成熟的经验有:1. 防止“地电位”的单端接地或不接大地;2. 电缆穿金属管,或走金属线槽;此法十分有效,但成本较高,施工有一定复杂度;3. 埋地;4. “远离”其他动力电缆或信号控制电缆,并尽量避免或减少并行;5. 集中供电和控制信号传输采用屏蔽电缆,但屏蔽层不能两端都接视频地;6. 施工穿管时,把“布线这种粗活”在当地雇临时工来做,结果多处拉断同轴电缆编织网,使外导体电阻增大,产生干扰,这种情况十分多。