光纤传输技术在高清监控系统的应用

作 者：日海 曾光波
    6/9/2009,随着视频监控技术的高速发展，客户对于视频监控产品的要求也在不断提高，功能要求更加完善、稳定，性能要求更加清晰、准确。与此同时，在商场、银行等重要监控场所如何看清一个人的面部特征？如何看清楚高速行驶车辆的牌照？拥挤喧闹的火车站、体育场馆、广场等场合，如何能够迅速准确的找到目标……？这些都是视频监控产品亟待解决的问题。“让我们看得更清楚”，这已经是许多用户在使用视频监控系统时提出的一个非常迫切的需求。
    典型的视频监控系统主要由前端设备和后端设备这两大部分组成，其中后端设备可进一步分为中心控制设备和分控制设备。前、后端设备有多种构成方式，它们之间的联系（也可称作传输系统）可通过同轴电缆、光缆、无线或微波等多种方式来实现。视频传输系统就是系统的图像信号通路，良好的视频传输设计是视频监控系统中非常重要的一部分。如果一套建设好的系统选用的都是能够产生或处理高质量画面的摄像机、镜头、监视器、录像机，但是没有良好的传输系统，最终在监视器上看到的图像将无法令人满意。根据“木桶法则”，最终的图像质量将取决于整个系统中最差的一环，而这最差的一环往往就是传输系统。系统的设计人员和安装人员必须根据实际需要选择合适的传输方式、高质量的传输线缆和设备、并按专业标准进行安装，才能达到理想的传输效果。
    监控系统传输技术主要有视频基带传输、光纤传输、网络传输、微波传输、双绞线平衡传输、宽频共缆传输六种传输方式。每种传输技术都有其自身特点，有各自的应用层面，对于一个复杂的监控系统往往根据不同的传输距离，不同的监控要求，采用不同的传输方式。视频基带传输是最为传统的电视监控传输方式，采用直接调制技术、以基带频率（约8MHz带宽）的形式，通过同轴电缆直接传输模拟视频信号。其优点是：短距离传输图像信号损失小，造价低廉。缺点是：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；一路视频信号需布设一根电缆，传输控制信号需另外布设电缆；其结构为星形结构，布线量大、维护困难、可扩展性差。然而采用光纤传输是解决长距离视频监控传输系统的最佳解决方式，通过把视频及控制信号转换为光信号在光纤中传输。光纤传输具有衰减小、频带宽、不受电磁波干扰、重量轻、保密性好等一系列优点，广泛应用于国家及省市级的主干通讯网络、有线电视网络及高速宽带计算机网络。而在视频监控系统中，光纤传输也已成为长距离视音频及控制信号传输的首选方式。但光纤传输需专门的技术人员负责光纤熔接及设备维护方面的工作，另外对于近距离监控信号传输不够经济。

日海光纤传输系统设计
    在当今的高清监控摄像系统应用中，光缆是所有连接方式中能提供最好的带宽性能的一种方式。在使用光纤传输系统时，系统的图像质量只受限于摄像机、环境和监视器这三个因素。而光纤传输系统可以将图像画面传送到非常远的地方都不会使信号发生任何形式的畸变，更不会减损图像画面的清晰度或细节。同时，监控录像方面的发展于使用IP数字化技术，从而利用以太网网络系统的低廉成本及数字传输技术的优势，并具备能够扩展与其他的安全系统互相操作联动的能力。
    在大型园区的光纤传输系统中，若要把两个或更多的建筑物的通信链路互连起来，通常是在建筑物之间敷设室外光缆。它由连接建筑物之间的主干光缆、配线光缆、光缆交接箱、光缆配线设备及跳线组成。在方案规划设计的时候，根据建筑群之间相互关联的特点，所用的光缆又分为户外光缆和户内光缆两类，如两座或多座建筑物之间通过裙房或过道走廊相连的就可采用户内光缆，反之就必须采用架空或埋入式户外光缆进行连接。光纤传输系统是整个监控系统的生命线。
    同时，在实际光纤传输系统建设中，为了实现主干光缆至各个光分配节点的连接、分配和调度，为监控传输系统提供安全可靠、灵活机动的光纤和光缆管理设备，光缆交接设备比较多地会使用到光缆交接箱。光缆交接箱是一种为主干光缆、配线光缆提供光缆成端、跳接的交接设备。光缆引人光缆交接箱后，经固定、熔接、配线后，使用光纤跳线将主干光缆和配线光缆直接连通。
    对于网络的拓扑结构的多样性和复杂性，必然会带来光缆数量的增加。传统的解决方案都会在各个建筑物之间都会铺设新的光缆，但是这个方案会带来施工量的增加，用户投资的增加。对于这种实际情况，我们可以考虑使用光纤“交叉连接”的方式来实现不同建筑物之间的光纤连接。对于不同建筑物的连接可以利用他们同时连接其他同一建筑物的光缆，通过交叉连接方式，在光缆交接箱中利用一根光纤跳线进行最灵活的连接方式。
    光缆交叉连接方式

            交叉连接示意图
    从图中可以看出，虽然交叉连接方式增加了一个连接点，但是交叉连接所具有的管理便利性与可靠性却是互连连接所无法比拟的。使用交叉连接方式，可以将两端连接的光缆固定不动，视为永久连接。当需要进行移动、添加和更换时，维护人员只需变更配线架之间的跳线。对于传输系统的核心，将快速恢复，降低误操作以及保证设备端口正常运行作为最基础要求的环境，交叉连接无疑是最佳选择。毕竟，在日常维护时尽量避开接触敏感的设备端口无疑是明智的，只有交叉连接方式是最可靠、最灵活和持久的连接方式。通过交叉连接方式，可降低用户投入，具有非常灵活的分配和调度的功能，可实现采用环形网、星形网的组网方式，组网方式灵活，提高的光纤的实际利用率。
    光纤传输系统具有容量大，传输距离远，抗干扰性强等优势，在通信传输方面有着不可替代的地位，远距离传输视频图像时，最好采用光纤传输系统。在需要传输高质量的图像画面，不希望画质有任何降低时，在设计高清视频监控系统应当把光纤传输系统作为首选。
(来源：千家综合布线网)