视频有线传输与抗干扰技术的探讨

视频有线传输与抗干扰技术的探讨2005年9月23日上午，EIE实验室高级工程师李基生与北京恒星科通科技发展有限公司技术总监刘军来到慧聪网参加《对话焦点》第13期网上直播的现场访谈，与广大安防业内人士就“视频有线传输及抗干扰技术”这个话题展开讨论。参加本期节目的两位嘉宾在视频有线传输和抗干扰技术方面都有着多年的实战经验和精湛的技术，并对目前抗干扰技术的现状和应用持不尽相同的观点。以下慧聪网编辑简称“慧聪安防”，两位嘉宾分别为李基生、刘军。慧聪安防：欢迎两位嘉宾参加慧聪安防行业的第十三期对话焦点。这期对话焦点的主题是视频有线传输以及抗干扰技术方面的探讨。首先请两位介绍一下自己的专业特点跟自己公司的整体情况。李老师请。李基生：烟台EIE公司，烟台开发区EIE电子工程有限公司。我实际上不是公司的正规成员，已经退休很多年了。慧聪安防：公司主营的业务是什么？李基生：90年代主要是做工程的，当时是山东省第一批一级资质单位。进入21世纪的这几年开始主要是搞产品，现在工程不做了，光做开发和生产产品。主要还是围绕传输和干扰这个方向走。因为我们过去做工程深有体会，这两个问题一直没解决好，干扰产品买不着，射频过去我们用过，做工程的时候，遇到干扰了，射频调一调。慧聪安防：看来李老师的公司的产品是根据您多年的实践经验定位的。谢谢您光临我们的现场。刘军：我们公司全名叫北京恒星科通科技发展有限公司，主要从事的是一线通广播产品，基于同轴电缆，在一根同轴电缆上划分不同的通道，用来传输不同的信号，单向或者双向的信号。现在主营的产品由过去的一线通广播上升到一线通监控。主要采取射频调制的办法。但是在传统的射频调制办法基础上进行二次创新，比如传统的射频监控是单向可以传视频，现在可以反向传输控制信号，而且还可以传报警信号，在原有的射频上是没有的，这是一线通的监控产品。一线通监控产品还延伸出来一个产品叫视频扩展器，采用中频调制和ESP处理技术做的产品，电缆可以传视频传一千米。主要是这些产品。还有一线通的广播产品，主要应用在教育行业和旅游景区，这是一个比较不错的产品。2002至2005年全国有一百多家用我们的视频监控产品。慧聪安防：应该说两位专家对于技术方面不仅有多年的理论学习，而且有多年的实践经验，两位对现在抗干扰技术应该是非常了解。首先请两位分别谈一谈目前视频有线传输技术都有哪几种，互相之间比较有什么优劣？李基生：谈谈我的看法。过去我还没有系统地把这个问题回忆整理，这次利用这个机会考虑了一下。一个是基带同轴传输，传视频信号。视频是0－6兆，再加负载波，是0－8兆，视频原信号加音频，也可以调制在这里面，都可以。视频基带传输目前有两种介质，一个是同轴电缆，是最早的，第二是双绞线，双绞线也属于基带传输。同轴基带传输是唯一的一种可以直接传输原信号，不需要任何传输设备，拿根电缆，就能把视频信号从这儿传到那儿，也是应用最早，大家最熟悉的一种。0－6兆带宽频率比较低，传输的绝对衰减很少。所有介质的传输衰减和频率有关系，视频基带的传输衰减特别少。这是最大的好处，也有最大的困难，最大的困难就是0－6兆高低频的衰减差，频率失真，这个问题太大了，这个频率失真是任何传输技术里都没有这么大的。高低频率的衰减差太大，有衰减少的好处，又有高低频率衰减差距大，频率失真，很困难，这也是它长期技术进步非常慢、非常少的原因。按照现有的传输技术，如果不加传输设备，按咱们国家的行业标准，传输标准，75－5同轴电缆的传输距离，在网上经常应用的是120米左右，75－7大概200米左右，我说的是传输标准，并不是说工程里边大家看的图像主观感觉，这是两个概念。主观感觉，我认为行就行了，在这种情况下，可以做到200、300米，甚至还有300、500米，在网上最远还有传到一公里的，不加任何传输设备。但是这些都只能是个人认可的，谈不到什么标准的问题。现在EIE实验室根据多年做工程研究这个问题，最后突破了，主要是利用同轴电缆低频衰减少的优势，主攻频率失真，2000年突破了，解决了，这个问题算真正突破，彻底解决了，也有传输设备，同轴电缆加设备，共同组成一个视频传输通道。如果只在末端加，前端不要，在末端加一个设备，视频恢复，75－5可以传到2公里。现在发展到前端有源，末端有源，前后端都加传输设备，射频、光端机、双绞线传输一样，两端都有，75－7三公里，75－5达到两公里。现在同轴视频传输已经发展到，不光传输质量还是成本，可以和已经完全达到，甚至于某些指标超过了模拟光缆机的水平，已经达到这个水平了。与光端机厂家合作的时候，他们也有这个看法。这个问题目前在网上，大家对这个东西还是不了解，实际上同轴电缆的传输现在已经解决的比较好了，但是它的问题，一路信号一根电缆，必须这样，有50路信号，就得一大捆，得50根电缆。而且目前来看，我们做的，或者国内做的技术，也只是同轴电缆，同轴视控也可以，我们目前还没有直接做同轴视控，按理说可以，也可以反向控制。但是从目前的图像传输来看，还只能一路一个，这是它的缺点。再一个，现在的传输距离远了，干扰的问题就会突出，因为电缆越长，干扰越大。到今年1月份，这项技术也突破了，解决干扰问题。目前一个新的概念叫抗干扰视频传输距离，有一个新的概念，抗干扰的传输距离，在末端加一个视频恢复设备，75－5传两公里，这是不抗干扰的传输距离。如果遇到干扰的情况下，前端加抗干扰器，这样传输距离就会很远。所以抗干扰传输的问题，总的来讲，同轴基带传输，目前从传输距离和抗干扰技术比，现在基本上都有了突破性的，包括产品应用现在已经具备一定的规模了。双绞线传输方式从技术范畴来看也是基带，是用平衡传输的，同轴算单机的非平衡传输。双绞线传输，从本身线缆来看，从线缆的传输特性来看，是目前传输视频当中衰减频率失真最严重的。和75－5电缆比，大概400多米双绞线的衰减和频率失真相当于75－5电缆一千米这么长距离的衰减和频率失真特性。因为它是用平衡方式传输的，所以需要把摄像机的视频信号进行变换，由不平衡变成平衡，所以需要有双端传输设备变换，由不平衡变平衡，显示时由平衡再变不平衡，需要双端设备。这个技术咱们国家这几年发展的比较快，产量现在网上也很多，说法比较多，基本上目前比较成功应用的在一千米左右。最近还有一个说法，双绞线视频传输的普及应该是大势所趋。第二个说法是五类线代替双绞线已成为必然。我认为根据不太足，没有见到他们提出实践依据或者理论依据。我有一个看法，在几种传输方式当中，传统很成熟的，光端机传输的，视频也与有线电视、广播电视技术，也是很成熟的技术，自有双绞线技术是起步最低的一种，目前我个人认为它的技术还不成熟，我认为从技术来讲，它是一个早产儿，产的太早，不成熟，拿出来当产品卖，目前还没有一家有产品技术指标的，有传输标准的技术直白，都是拿着监视器看图像，觉得挺好。应该说这是很初级阶段的东西。视频传输设备不能靠谁去拿眼看。举个例子，汽车的生产有汽车的生产标准，不能让一个司机开着看看，这个车开着挺舒服，挺好，就认为很好，这是两个概念。目前大部分厂家的产品还是处于主观评价产品，关键问题在在这儿，它和工程里，验收拿到工程，哪一路合格不合格，不能用工程验收的方法来替代产品的技术标准，这是两个概念。目前的双绞线，我觉得存在的问题还是在这儿，还没有发现有几个主攻这个方向的，而且互相炒的很厉害，你生产我也能生产，把它看的很简单。因为衰减的特性比同轴电缆的还大，所以要传好、传远，它的技术难度比同轴电缆的还要难，现在做的很简单。但是它的好处是同轴电缆本身便宜。目前包括在宣传上，在实事求是方面恐怕要加强一点儿。刘军：李老师讲的很详细，也很客观。我谈一下我的认识和看法。从传输方法来说，大的方面可以分为五种方法。第一种是基带传输，视频通过同轴电缆。第二种是双绞线传输，阻抗为600欧的双绞线传输。第三种方法是射频传输，就是宽频一线通，采取频率搬移的办法，把0－6兆的信号搬移，搬移到载波上进行传输。为什么这么做呢？因为同轴电缆的带宽很宽，从0到1G，这种技术也是很成熟的技术，咱们是采取FDM技术，同轴电缆形象地打比方，相当于同轴电缆是一种双向若干车道的高速公路，咱们把它划成大车道、小车道、慢车道，甚至可以划出专用车道，把不同的图像搭载到不同的载波上，在不同的车道上行驶，这是基本理论和基本思路。这条电缆可以划成双向的，像现在的高速公路，北京的三环、四环、五环，双向大车道，正向四车道，反向四车道，正向传输视频信号、音频信号、报警信号，反向还可以传控制信号。而且这种方法有一定的抗干扰性，当然这个干扰，截止目前为止，没有一种产品能够讲我这个东西是万能的，任何东西都不会干扰，这是不会的，只不过像李老师刚才讲的，结合工程实践，主要的视频干扰从哪里来的，把主要的避免、解决了，我们认为这个问题就解决了。从工程实践中，我过去也做过多项大型工程，包括一直在新疆和哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、巴基斯坦、塔吉克，海关口岸，通过多年的工程实践，各种视频干扰基本都在10兆以内的干扰。视频是0－6兆，10兆以内的直接干扰会干扰到视频。采取的是频率搬迁以后，10兆以内有干扰，我利用10兆以外没有干扰的波段，搬到有线电视的频道，搬到一频道，一频道48.5兆上，这样有可以有效地避免干扰。而且搬上去以后的频道可以任意变化，按照现在国家有线电视的标准，制式标准，图像是6兆带宽，图像是以调幅调制的方式，伴音是调频调制的方式，搭载在图像6.5兆的载波上传输，解调的时候通过一个频率分开，图像有调幅的解调，还原成视频图像。如果遇到干扰以后，搬到五频道上，可是五频道有空间干扰怎么办？无所谓，搬到十频道上去。现在有些电视频道有好几十套，对监控来讲，现在的技术标准做到550兆传40套节目，频率的空间，通道的空间，资源是相当丰富的，这条路走不通可以走另外一条路。我们在自己产品宣传的时候，做完这个产品以后，为了推广，在市场宣传方面做了一个形象化的口号宣传，叫“条条大路通罗马”，这条走不通可以走另外一条。过去讲一条大路通罗马，射频监控在监控图像的传输里，叫“条条大路通罗马”，这也是过去监控方式的一种改变。李老师讲到了视频基带传输要一一对应，摄像机到终端，一路信号一根电缆。而视频传输的方法，最大的好处就是可以采用一根电缆传输40路AV信号，还可以加反向控制、报警，甚至把广播都加进去，因为频谱资源是相当丰富的，随便都可以把这些功能加进去。这是视频的第二个好处，可以实现一根电缆多路节目的传输，而且扩容相当方便。这根电缆现在是500米长，明年这个地方需要加5个头，把这根电缆延伸一下就可以了。射频传输的方法也不是万能的，不是顶级最好的，也有它的弊端。射频这个东西调试起来相当麻烦，要有相当的理论水平和工程实践经验。如果平台做的不好，或者调制单元电路做的指标不够，图像之间就会相互干扰。第一，对产品的技术要求和标准比较高，第二，对施工人员的施工水平，理论水平和施工经验要求比较高。如果不懂高频理论的人，这个东西是没法调出来，调出来是一塌糊涂，没法看。一号摄像机的画面可能叠加在二号摄像机上，相当于有一个背影一样，这是射频的弊端。从厂家来讲，调试这个东西需要借助专业仪器，尽量做到傻瓜化，在节目不多的情况下，尽量在设备上，比如建筑设备上做一些自动控制，在输出电平上，通过LED看电平的高与低或者正常，尽量做到傻瓜化，这样方便在工程实践中使用。这是第二个传输方法，就是射频监控。刘军：第三个是微波监控。从产品技术角度来讲主要分为两种，一种是模拟微波，大部分采取的是调频调制的办法，占用25兆带宽，和90年代一直到2000年以前模拟微波卫星转发的技术基本一样，占用25兆带宽，调频用这个办法传输视频信号。当然这种方法只是适合远距离的，对视频的图像信号传输节目不是很多的情况下使用，因为微波设备造价比较昂贵，现在的价格下来了。我过去在军工企业做微波的时候，一套微波最低价卖一万八，不包括反向控制。当然微波也有好处，施工简单，现在一般有线台是几公里的传输，而它可以做到几十公里。我曾经在郑州河务局，黄河水利委员会下属的部门，从花园口水文站一直传到市里，传38公里，理论上讲