無線傳輸傳輸方式

是最為傳統(tǒng)的電視監(jiān)控傳輸方式，對0~6MHz視頻基帶信號不作任何處理，通過同軸電纜(非平衡)直接傳輸模擬信號。其優(yōu)點是:短距離傳輸圖像信號損失小，造價低廉,系統(tǒng)穩(wěn)定。缺點:傳輸距離短，300米以上高頻分量衰減較大，無法保證圖像質(zhì)量;一路視頻信號需布一根電纜，傳輸控制信號需另布電纜;其結(jié)構(gòu)為星形結(jié)構(gòu)，布線量大、維護困難、可擴展性差，適合小系統(tǒng)。

常見的有模擬光端機和數(shù)字光端機，是解決幾十甚至幾百公里電視監(jiān)控傳輸?shù)淖罴呀鉀Q方式，通過把視頻及控制信號轉(zhuǎn)換為激光信號在光纖中傳輸。其優(yōu)點是:傳輸距離遠、衰減小，抗干擾性能好，適合遠距離傳輸。其缺點是:對于幾公里內(nèi)監(jiān)控信號傳輸不夠經(jīng)濟;光熔接及維護需專業(yè)技術(shù)人員及設(shè)備操作處理，維護技術(shù)要求高，不易升級擴容。

是解決城域間遠距離、點位極其分散的監(jiān)控傳輸方式，采用MPEG2/4、H.264音視頻壓縮格式傳輸監(jiān)控信號。其優(yōu)點是:采用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器作為監(jiān)控信號上傳設(shè)備，只要有Internet網(wǎng)絡(luò)的地方，安裝上遠程監(jiān)控軟件就可監(jiān)看和控制。其缺點是:受網(wǎng)絡(luò)帶寬和速度的限制，ADSL只能傳輸小畫面、低畫質(zhì)的圖像;每秒只能傳輸幾到十幾幀圖像，動畫效果十分明顯并有延時，無法做到實時監(jiān)控。

是解決幾公里甚至幾十公里不易布線場所監(jiān)控傳輸?shù)慕鉀Q方式之一。采用調(diào)頻調(diào)制或調(diào)幅調(diào)制的辦法，將圖像搭載到高頻載波上，轉(zhuǎn)換為高頻電磁波在空中傳輸。其優(yōu)點是:綜合成本低，性能更穩(wěn)定，省去布線及線纜維護費用;可動態(tài)實時傳輸廣播級圖像，圖像傳輸清晰度不錯，而且完全實時;組網(wǎng)靈活，可擴展性好，即插即用;維護費用低。其缺點是:由于采用微波傳輸，頻段在1GHz以上，常用的有L波段(1.0~2.0GHz)、S波段(2.0~3.0GHz)、Ku波段(10~12GHz),傳輸環(huán)境是開放的空間，如果在大城市使用，無線電波比較復(fù)雜，相對容易受外界電磁干擾;微波信號為直線傳輸，中間不能有山體、建筑物遮擋;如果有障礙物，需要加中繼加以解決，Ku波段受天氣影響較為嚴重，尤其是雨雪天氣會有比較嚴重的雨衰現(xiàn)象。不過也有數(shù)字微波視頻傳輸產(chǎn)品，抗干擾能力和可擴展性都提高不少。

(平衡傳輸):也是視頻基帶傳輸?shù)囊环N，將75Ω的非平衡模式轉(zhuǎn)換為平衡模式來傳輸?shù)?。是解決監(jiān)控圖像1Km內(nèi)傳輸，電磁環(huán)境相對復(fù)雜、場合比較好的解決方式，將監(jiān)控圖像信號處理通過平衡對稱方式傳輸。其優(yōu)點是:布線簡易、成本低廉、抗共模干憂性能強。其缺點是:只能解決1Km以內(nèi)監(jiān)控圖像傳輸，而且一根雙絞線只能傳輸一路圖像，不適合應(yīng)用在大中型監(jiān)控中;雙絞線質(zhì)地脆弱抗老化能力差，不適于野外傳輸;雙絞線傳輸高頻分量衰減較大，圖像顏色會受到很大損失。

視頻采用調(diào)幅調(diào)制、伴音調(diào)頻搭載、FSK數(shù)據(jù)信號調(diào)制等技術(shù)，將數(shù)十路監(jiān)控圖像、伴音、控制及報警信號集成到"一根"同軸電纜中雙向傳輸。其優(yōu)點是:充分利用了同軸電纜的資源空間，三十路音視頻及控制信號在同一根電纜中雙向傳輸、實現(xiàn) "一線通";施工簡單、維護方便，大量節(jié)省材料成本及施工費用;頻分復(fù)用技術(shù)解決遠距傳輸點位分散，布線困難監(jiān)控傳輸問題;射頻傳輸方式只衰減載波信號，圖像信號衰減比較小，亮度、色度傳輸同步嵌套，保證圖像質(zhì)量達到4級左右;采用75Ω同軸非平衡方式傳輸使其具有很強抗干擾能力，電磁環(huán)境復(fù)雜場合仍能保證圖像質(zhì)量。其缺點是:采用弱信號傳輸，系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)要求高，必須使用專業(yè)儀器，如果干線線路有一臺設(shè)備有問題，可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)沒圖像，另外寬頻調(diào)制端需外加AC220V交流電源供電(但大多監(jiān)控點都具備AC220V交流電源這個條件)。

SmartAir技術(shù)是通信業(yè)界唯一的單天線模式千兆級無線高速傳輸技術(shù)。其采用多頻帶OFDM空口技術(shù)，TDMA的低延時調(diào)度技術(shù)，以及低密度奇偶校驗碼LDPC，自適應(yīng)調(diào)制編碼AMC和混合自動重傳HARQ等高級無線通信技術(shù)，實現(xiàn)到達1Gbps的傳輸速率

無線圖像傳輸系統(tǒng)從應(yīng)用層面來說分為兩大類，一是固定點的圖像監(jiān)控傳輸系統(tǒng)，二是移動視頻圖像傳輸系統(tǒng)。

1.固定點的圖像監(jiān)控傳輸系統(tǒng)

固定點的無線圖像監(jiān)控傳輸系統(tǒng)，主要應(yīng)用在有線閉路監(jiān)控不便實現(xiàn)的場合，比如港口碼頭的監(jiān)控系統(tǒng)、河流水利的視頻和數(shù)據(jù)監(jiān)控、森林防火監(jiān)控系統(tǒng)、城市安全監(jiān)控、建筑工地等。下面按頻段由低到高對不同的圖像傳輸技術(shù)進行介紹。

1.1--2.4 GHz ISM頻段的多種圖像傳輸技術(shù)

2.4 GHz的圖像傳輸設(shè)備采用擴頻技術(shù)，有跳頻和直擴兩種工作方式。跳頻方式速率較低，吞吐速率在2 Mbit/s左右，抗干擾能力較強，還可采用不同的跳頻序列實現(xiàn)同址復(fù)用來增加容量。直擴方式有較高的吞吐速率，但抗干擾性能較差，且多套系統(tǒng)同址使用受限制。

2.4 GHz圖像傳輸可基于IEEE802.11b協(xié)議，傳輸速率為11 Mbit/s，去掉傳輸過程中的開銷，實際有效速率為5.5-6 Mbit/s左右。后來制訂的IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)，速率上限達到54 Mbit/s，在特殊模式下可達108Mbps,該標(biāo)準(zhǔn)互通性高，點對點可傳輸幾路MPEG-4的壓縮圖像。

應(yīng)用在2.4 GHz頻段的還有藍牙技術(shù)、HomeRF技術(shù)、MESH、微蜂窩技術(shù)等。隨著應(yīng)用范圍的逐漸擴大，2.4 GHZ這個頻段處于滿負荷工作狀態(tài)，其速率問題、安全問題、干擾問題值得進一步研究。

1.2--3.5 GHz頻段的無線接入系統(tǒng)

3.5 GHz的無線接入系統(tǒng)是一種點對多點微波通信技術(shù)，采用FDD雙工方式，用16QAM、64QAM調(diào)制方式，基于DOCSOS協(xié)議。其工作頻段相對較低，電波自由空間損耗小，傳播雨衰性能好，接入速率足夠高，且設(shè)備成本相對較低。該系統(tǒng)具有相對良好的覆蓋能力，通常達到5 km~10 km，適合地縣市級單位低價位、較大面積覆蓋的應(yīng)用場合;還可與WLAN、LMDS互為補充，形成覆蓋面積大小配合、用戶密度稀密配合的多層運行的有機互補模式。存在的問題是帶寬不足，只有上下行各30 MHz，難以大規(guī)模使用。

1.3--5.8 GHz WLAN產(chǎn)品

5.8 GHz的WLAN產(chǎn)品采用OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù)，在此頻段的WLAN產(chǎn)品基于IEEE802.11a協(xié)議，傳輸速率可以達到54 Mbit/s，在特殊模式下可達108Mbps。根據(jù)WLAN的傳輸協(xié)議，在點對點應(yīng)用的時候，有效速率為20 Mbit/s;點對六點的情況下，每一路圖像的有效傳輸速率為500 kbit/s左右，也就是說總的傳輸數(shù)據(jù)量為3 Mbit/s左右。對于無線圖像的傳輸而言，基本上解決了"高清晰度數(shù)字圖像在無線網(wǎng)絡(luò)中的傳輸"問題，使得大范圍采用5.8 GHz頻段傳輸數(shù)字化圖像成為現(xiàn)實，尤其適用于城市安全監(jiān)控系統(tǒng)。

ZWD-2422無線高清傳輸器 的工作頻率4.9GHz-5.9GHz，當(dāng)它收到其它RF設(shè)備或訊號干擾時能自動調(diào)整至適當(dāng)?shù)念l率，所以一般不在5G左右頻段的2.4G，3G不會干擾到ZWD-2422的無線高清傳輸。

WLAN傳輸監(jiān)控圖像，比較成熟的是采用MPEG-4圖像壓縮技術(shù)。這種壓縮技術(shù)在500 kbit/s速率時，壓縮后的圖像清晰度可以達到1CIF(352×288像素)~2CIF。在2 Mbit/s的速率情況下，該技術(shù)可以傳輸4CIF(702×576像素，DVD清晰度)清晰度的圖像。采用MPEG-4壓縮以后的數(shù)字化圖像，經(jīng)過無線信道傳輸，配合相應(yīng)的軟件，很容易實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、智能化的數(shù)字化城市安全監(jiān)控系統(tǒng)。

2.4/5.8GHz 基于802.11n的產(chǎn)品，11n產(chǎn)品分為AN和GN分別工作于5.8GHz和2.4GHz，傳輸速率可達150、300、600Mbps,有效傳輸速率分別為60、160、300Mbps.隨著高清攝像機的發(fā)展，這種高帶寬的11N模式非常適合高清攝像機的傳輸。高清攝像機和高帶寬無線傳輸設(shè)備的配合會逐漸成為無線視頻監(jiān)控的趨勢。

1.4--26 GHz頻段的寬帶固定無線接入系統(tǒng)

LMDS系統(tǒng)是典型的26 GHz無線接入系統(tǒng)，采用64QAM、16QAM和QPSK三種調(diào)制方式。LMDS具有更大的帶寬以及雙向數(shù)據(jù)傳輸能力，可提供多種寬帶交互式數(shù)據(jù)以及多媒體業(yè)務(wù)，解決了傳統(tǒng)本地環(huán)路的瓶頸問題，能夠滿足高速寬帶數(shù)據(jù)、圖像通信以及寬帶internet業(yè)務(wù)的需求。LMDS系統(tǒng)覆蓋范圍3公里~5公里，適用于城域網(wǎng)。由于世界各國對LMDS的工作頻段規(guī)劃不同，所以其兼容性較差、雨衰性能差，成本也較高。

2.移動視頻圖像傳輸系統(tǒng)

除了對固定點的圖像監(jiān)控的需求外，移動圖像傳輸?shù)男枨笠蚕喈?dāng)旺盛。移動視頻圖像傳輸，廣泛用于公安指揮車、交通事故勘探車、消防武警現(xiàn)場指揮車和海關(guān)、油田、礦山、水利、電力、金融、海事，以及其它的緊急、應(yīng)急指揮系統(tǒng)，主要作用是將現(xiàn)場的實時圖像傳輸回指揮中心，使指揮中心的指揮決策人員如身臨其境，提高決策的準(zhǔn)確性和及時性，提高工作效率。富士達就移動視頻圖像傳輸采用公網(wǎng)和專用技術(shù)兩種情況作相關(guān)介紹。

2.1 利用CDMA、GPRS、3G公眾移動網(wǎng)絡(luò)傳輸圖像

CDMA無線網(wǎng)絡(luò)的移動傳輸技術(shù)具有很多優(yōu)點:保密性好、抗干擾能力強、抗多徑衰落、系統(tǒng)容量的配置靈活、建網(wǎng)成本低等。CDMA采用MPEG-4壓縮方式，用MPEG-4的CIF格式壓縮圖像，可以達到每秒2幀左右的速率;如果將圖像調(diào)整到QCIF格式，則可以達到每秒10幀以上。但是，對于安全防范系統(tǒng)來說，一般采用低傳輸幀率而保證傳輸?shù)那逦?，因為只有CIF以上的圖像清晰度才可以滿足調(diào)查取證的需要。如果希望進一步提高現(xiàn)場圖像的實時傳輸速率，一個簡單的方案是采用多個CDMA網(wǎng)卡捆綁使用的方式，用來提高無線信道的傳輸速率。市場上有2~3個網(wǎng)卡捆綁方式的路由器，增加網(wǎng)卡的代價是增加設(shè)備成本和使用成本。隨著視頻壓縮技術(shù)的不斷發(fā)展，單個網(wǎng)卡上3~4幀/秒圖像傳輸速率是可以實現(xiàn)的，如果每秒鐘可以傳輸3~4幀CIF格式的圖像，可以滿足一般移動公共交通設(shè)施的安全監(jiān)控的要求。

GPRS是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)，支持特定的點對點和點對多點服務(wù)，以"分組"的形式傳送數(shù)據(jù)。GPRS峰值速率超過100 kbit/s，網(wǎng)絡(luò)容量只在所需時分配，這種發(fā)送方式稱為統(tǒng)計復(fù)用。GPRS最主要的優(yōu)勢在于永遠在線和按流量計費，不用撥號即可隨時接入互聯(lián)網(wǎng)，隨時與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，資源利用率高。

3G技術(shù)已經(jīng)取代GPRS和CDMA逐漸，可以實現(xiàn)的有效速率達384 kbit/s，在網(wǎng)絡(luò)部署的城區(qū)，可以實時傳輸一路CIF圖像，每秒可達到20幀。但需要注意的是，即使速率提高了很多，也不要認為所有的移動交通設(shè)施可以同時將圖像傳輸回監(jiān)控中心，因為同時概念對于公網(wǎng)圖像傳輸來說幾乎是不可能的。

2.2 用于應(yīng)急突發(fā)事件的專用圖像傳輸技術(shù)

對于一些應(yīng)急指揮中心的圖像傳輸系統(tǒng)，往往要求將突發(fā)事件現(xiàn)場的圖像傳輸回指揮中心。例如遇到重大自然災(zāi)害，水災(zāi)、火災(zāi)現(xiàn)場，群眾的大型集會和重要安全保衛(wèi)任務(wù)現(xiàn)場等。這類應(yīng)急圖像傳輸系統(tǒng)不宜使用公眾網(wǎng)絡(luò)傳輸，最好采用專業(yè)的移動圖像傳輸設(shè)備。但目前我國對此尚未專門規(guī)劃頻率?？捎糜谝苿右曨l圖像傳輸?shù)募夹g(shù)有以下幾種。

2.2.1 WiMAX

WiMAX是點對多點的寬帶無線接入技術(shù)，WiMAX采取了動態(tài)自適應(yīng)調(diào)制、靈活的系統(tǒng)資源參數(shù)及多載波調(diào)制等一系列新技術(shù)，并兼具較高速率傳輸能力(可達70 Mbit/s~100 Mbit/s)及較好的QoS與安全控制。WiMAX802.16e覆蓋范圍可以達到1~3英里，主要定位在移動無線城域網(wǎng)環(huán)境。然而802.16e獲得足夠的全球統(tǒng)一頻率存在一定難度，且建設(shè)成本和設(shè)備價格較高。

2.2.2無線網(wǎng)格(MESH)技術(shù)

無線"網(wǎng)格(MESH)"技術(shù)，可以實現(xiàn)較近范圍內(nèi)的高速數(shù)據(jù)通信。利用2.4 GHz頻段，有效帶寬可以達到6 Mbit/s，這種技術(shù)鏈路設(shè)計簡單、組網(wǎng)靈活、維護方便。支持MeshController集中方式管理，終端數(shù)據(jù)無需配置，自動生成解決方案。支持MeshController熱備份鏈路、自動漫游切換等功能。支持MeshController用戶終端集中管理、多種驗證方式使系統(tǒng)更安全。支持MeshController用戶流量控制功能，可根據(jù)用戶類型自由分配流量，支持限速，限流量，限制上網(wǎng)時間等功能。

對于固定無線圖像傳輸可以采用成本較低的WLAN技術(shù)產(chǎn)品;對于移動視頻圖像傳輸可以采用公眾移動網(wǎng)絡(luò)或?qū)Ｓ脽o線圖像傳輸技術(shù)。希望有更多的同行能再進一步關(guān)注無線圖像傳輸問題，以促進該行業(yè)的發(fā)展。

無線傳輸分為:模擬微波傳輸和數(shù)字微波傳輸。

一、模擬微波傳輸

模擬微波傳輸就是把視頻信號直接調(diào)制在微波的信道上(微波發(fā)射機，HD-630)，通過天線(HD-1300LXB)發(fā)射出去，監(jiān)控中心通過天線接收微波信號，然后再通過微波接收機(Microsat 600AM)解調(diào)出原來的視頻信號。如果需要控制云臺鏡頭，就在監(jiān)控中心加相應(yīng)的指令控制發(fā)射機(HD-2050)，監(jiān)控前端配置相應(yīng)的指令接收機(HD-2060)，這種監(jiān)控方式圖像非常清晰，沒有延時，沒有壓縮損耗，造價便宜，施工安裝調(diào)試簡單，適合一般監(jiān)控點不是很多，需要中繼也不多的情況下使用。其弱點是:抗干擾能力較差，易受天氣、周圍環(huán)境的影響，傳輸距離有限，已逐步被數(shù)字微波、COFDM、3G、CDMA等取代。

二、數(shù)字微波傳輸

數(shù)字微波傳輸就是先把視頻編碼壓縮(HD-6001D)，然后通過數(shù)字微波(HD-9500)信道調(diào)制，再通過天線發(fā)射出去，接收端則相反，天線接收信號，微波解擴，視頻解壓縮，最后還原模擬的視頻信號，也可微波解擴后通過電腦安裝相應(yīng)的解碼軟件，用電腦軟解壓視頻，而且電腦還支持錄像，回放，管理，云鏡控制，報警控制等功能;存儲服務(wù)器，配合磁盤陣列存儲;這種監(jiān)控方式圖像有720*576、352*288或更高的的分辨率選擇，通過解碼的存儲方式，視頻有0.2-0.8秒左右的延時。數(shù)字視頻監(jiān)控價根據(jù)實際情況差別很大，但也有一些模擬微波不可比的優(yōu)點，如監(jiān)控點比較多，環(huán)境比較復(fù)雜，需要加中繼的情況多，監(jiān)控點比較集中它可集中傳輸多路視頻，抗干擾能力比模擬的要好一點，等等優(yōu)點，適合監(jiān)控點比較多，需要中繼也多的情況下使用，客觀地講，前期投資較高。

總結(jié)，模擬微波傳輸和數(shù)字微波傳輸，各有千秋，主要看你的實際工程需要!

1、 綜合成本低，性能更穩(wěn)定。只需一次性投資，無須挖溝埋管，特別適合室外距離較遠及已裝修好的場合;在許多情況下，用戶往往由于受到地理環(huán)境和工作內(nèi)容的限制，例如山地、港口和開闊地等特殊地理環(huán)境，對有線網(wǎng)絡(luò)、有線傳輸?shù)牟季€工程帶來極大的不便，采用有線的施工周期將很長，甚至根本無法實現(xiàn)。這時，采用無線監(jiān)控可以擺脫線纜的束縛，有安裝周期短、維護方便、擴容能力強，迅速收回成本的優(yōu)點。

2、組網(wǎng)靈活，可擴展性好，即插即用。管理人員可以迅速將新的無線監(jiān)控點加入到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中，不需要為新建傳輸鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)、增加設(shè)備，輕而易舉地實現(xiàn)遠程無線監(jiān)控。

3、 維護費用低。無線監(jiān)控維護由網(wǎng)絡(luò)提供商維護，前端設(shè)備是即插即用、免維護系統(tǒng)。

4、無線監(jiān)控系統(tǒng)是監(jiān)控和無線傳輸技術(shù)的結(jié)合，它可以將不同地點的現(xiàn)場信息實時通過無線通訊手段傳送到無線監(jiān)控中心，并且自動形成視頻數(shù)據(jù)庫便于日后的檢索。

5、 在無線監(jiān)控系統(tǒng)中，無線監(jiān)控中心實時得到被監(jiān)控點的視頻信息，并且該視頻信息是連續(xù)、清晰的。在無線監(jiān)控點，通常使用攝像頭對現(xiàn)場情況進行實時采集，攝像頭通過無線視頻傳輸設(shè)備相連，并通過由無線電波將數(shù)據(jù)信號發(fā)送到監(jiān)控中心。

無線監(jiān)控應(yīng)用范圍廣、分布散的安全監(jiān)控、交通監(jiān)控、工業(yè)監(jiān)控、家庭監(jiān)控等眾多領(lǐng)域。如:

·取款機、銀行柜員、超市、工廠等的無線監(jiān)控

·看護所、幼兒園、學(xué)校提供遠程無線監(jiān)控服務(wù)

·電力電站、電信基站的無人值守系統(tǒng)

·石油、鉆井、勘探等無線監(jiān)控系統(tǒng)

·智能化大廈、智能小區(qū)無線監(jiān)控系統(tǒng)

·流水線無線監(jiān)控系統(tǒng)，倉庫無線監(jiān)控系統(tǒng)

·森林、水源、河流資源的遠程無線監(jiān)控

·戶外設(shè)備無線監(jiān)理

·橋梁、隧道、路口交通狀況無線監(jiān)控系統(tǒng)

·旅游景區(qū)、大型廠區(qū)、建筑工地?zé)o線視頻傳輸系統(tǒng)

·森林防火無線視頻傳輸系統(tǒng)

·港口、碼頭、邊防檢查站無線視頻傳輸系統(tǒng)

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