HD-MDI的優(yōu)勢(shì)及其 雙絞線視頻傳輸技術(shù)

引言

隨著視頻監(jiān)控應(yīng)用的普及和發(fā)展，用戶(hù)開(kāi)始迫切需求圖像的高清。此時(shí)，行業(yè)經(jīng)歷了IPC到HDSDI高清。但是，IPC的應(yīng)用存有種種不便，如畫(huà)面延遲且不流暢，以及諸多之前不曾遇到的技術(shù)門(mén)檻。在2009年左右，鑒于IP監(jiān)控現(xiàn)狀，幾個(gè)業(yè)內(nèi)廠商聯(lián)合成立了HD-CCTV聯(lián)盟，欲把廣電的HD-SDI高清傳輸模式借用到安防監(jiān)控系統(tǒng)中，一時(shí)間HDSDI似乎成為更合適的高清解決方案。與此同時(shí)無(wú)法忽視的是HD-SDI系統(tǒng)由于其各個(gè)環(huán)節(jié)的配套設(shè)備不成熟，而只能借用廣電目前使用的昂貴的設(shè)備(如SDI光端機(jī)、SDI矩陣、SDI編碼器等)，另一方面，除非選擇專(zhuān)用技術(shù)，HD-SDI系統(tǒng)的同軸電纜傳輸距離仍遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的CCTV系統(tǒng)，以致其成為貴族系統(tǒng)，令大多安防應(yīng)用遙不可及。

從IPC到HD-SDI，考量它們的利弊與得失，業(yè)內(nèi)一直在探討如何解決高清應(yīng)用快速普及到傳統(tǒng)安防項(xiàng)目中的種種技術(shù)問(wèn)題。從2009年開(kāi)始，經(jīng)過(guò)兩年的潛心研究，于2012年在行業(yè)內(nèi)正式推出了HDMDI系統(tǒng)，且同時(shí)推出了HD-DI的720P攝像機(jī)和720P采集壓縮卡、嵌入式DVR、中繼器、光端機(jī)等系統(tǒng)所需要的一系列前后端設(shè)備。一經(jīng)面世即被業(yè)內(nèi)驚呼為真正的換代產(chǎn)品，因?yàn)镠D-MDI系統(tǒng)既解決了IPC系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的無(wú)延遲、無(wú)壓縮的實(shí)時(shí)監(jiān)看弊端，也使系統(tǒng)造價(jià)等更優(yōu)于HD-SDI系統(tǒng)，已經(jīng)接近原來(lái)的標(biāo)清CCTV系統(tǒng)。

HD-MDI系統(tǒng)把前端攝像機(jī)、傳輸節(jié)點(diǎn)的中繼器和光電轉(zhuǎn)換器、后端編解碼設(shè)備加上千兆網(wǎng)的物理層硬件作為信號(hào)收發(fā)器，通過(guò)自定義的數(shù)據(jù)鏈路層通訊協(xié)議，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直連，既實(shí)現(xiàn)了高清圖像信號(hào)和聲音以及控制信號(hào)的無(wú)延時(shí)傳輸，也免去了繁瑣的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)跟CCTV類(lèi)似，圖像流暢清晰，所以HD-MDI系統(tǒng)產(chǎn)品發(fā)布后，就已在上海和廣東地區(qū)得到實(shí)際應(yīng)用。

本文介紹HD-MDI系統(tǒng)及其典型結(jié)構(gòu)拓?fù)?，HD-MDI與IPC/HD-SDI的比較及優(yōu)點(diǎn)，雙絞線視頻傳輸技術(shù)的原理和特點(diǎn)，雙絞線傳輸視頻信號(hào)的衰減與圖像分色問(wèn)題及其解決法，HD-MDI雙絞線視頻傳輸?shù)慕鉀Q方案，HD-MDI系統(tǒng)工程中應(yīng)注意的問(wèn)題，免調(diào)試雙絞線視頻傳輸技術(shù)，HD-MDI存在的問(wèn)題及發(fā)展的方向等。

HD-MDI系統(tǒng)及其典型結(jié)構(gòu)拓?fù)?/h2>

HD-MDI及其系統(tǒng)的含義

HD-MDI的HD，即 High Definition，是高清的簡(jiǎn)稱(chēng)。通常，把物理分辨率達(dá)到720p以上的格式稱(chēng)為高清，所謂全高清（Full HD），是指物理分辨率高達(dá)1920×1080逐行掃描，即1080p，是目前頂級(jí)的高清規(guī)格。而MDI是高速以太網(wǎng)定義的與介質(zhì)有關(guān)的接口(Media Dependent Interface)。

HD-MDI高清傳輸技術(shù)是使用標(biāo)準(zhǔn)的高速以太網(wǎng)物理層硬件，把發(fā)送端設(shè)備(高清攝像機(jī))和接收端設(shè)備(DVR、DVR卡、中繼器、光端機(jī)等)都做成MDI類(lèi)設(shè)備，然后不通過(guò)HUB、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等MDIX類(lèi)設(shè)備，發(fā)送端和接收端用CAT5或CAT6網(wǎng)線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接連接，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層把未壓縮的實(shí)時(shí)高清信號(hào)經(jīng)過(guò)科學(xué)高效的組織排序由攝像機(jī)端發(fā)送到接收端，從而實(shí)現(xiàn)等同HD-SDI的傳輸效果。

因?yàn)槭褂昧艘蕴W(wǎng)的物理層硬件，HD-MDI的傳輸采用的是雙絞線傳輸，相對(duì)于同軸電纜傳輸會(huì)更廉價(jià)、更穩(wěn)定，抗干擾性能力更強(qiáng)。在傳輸視頻信號(hào)的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)雙向音頻，雙向控制信號(hào)等的傳輸，也可以使用POE網(wǎng)線供電的模式，大大節(jié)約布線成本。

MDI系統(tǒng)既滿(mǎn)足了傳統(tǒng)安防行業(yè)從IPC系統(tǒng)無(wú)法得到的無(wú)延時(shí)無(wú)壓縮實(shí)時(shí)監(jiān)看的需求，也使系統(tǒng)造價(jià)遠(yuǎn)低于HD-SDI系統(tǒng)，已經(jīng)接近原來(lái)的標(biāo)清CCTV系統(tǒng)，使得高清監(jiān)控系統(tǒng)可以迅速普及到傳統(tǒng)安防項(xiàng)目。

HD-MDI采用更先進(jìn)工藝的傳輸物理層器件，以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)距離的無(wú)中繼傳輸和更高速的傳輸速率。據(jù)悉，有公司推出用CAT5網(wǎng)線實(shí)現(xiàn)無(wú)中繼傳輸達(dá)到500米左右的終端設(shè)備，并實(shí)現(xiàn)1080P每秒60幀的傳輸，從而可完全滿(mǎn)足安防中高端客戶(hù)對(duì)高清圖像的需求。

HD-MDI是一種全新的基于雙絞線的高清視音頻系統(tǒng)，其中包括HD-MDI高清攝像機(jī)、HD-MDI中繼器、基于HD-MDI的DVR、HD-MDI視音頻采集卡、HD-MDI的光端機(jī)、HD-MDI的矩陣等多個(gè)系統(tǒng)設(shè)備。HD-MDI的整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)監(jiān)控安防系統(tǒng)一致。

HD-MDI系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)拓?fù)?/h3>

HD-MDI系統(tǒng)完整實(shí)現(xiàn)了高清監(jiān)控，其中除了把BNC頭改成RJ45水晶頭，同軸電纜改成5類(lèi)網(wǎng)線，整個(gè)工程可由傳統(tǒng)安防人員施工和維護(hù)。同時(shí)，安防系統(tǒng)的直接使用者如業(yè)主或保安人員，可類(lèi)同傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)操作，不像IPC監(jiān)控系統(tǒng)需要高端的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)與較高技術(shù)來(lái)操作和維護(hù)。

SDI系統(tǒng)類(lèi)同MDI系統(tǒng)，與傳統(tǒng)安防系統(tǒng)類(lèi)似。但是其造價(jià)從現(xiàn)有的條件來(lái)看實(shí)在過(guò)于昂貴，而且SDI宣揚(yáng)的最大賣(mài)點(diǎn)，即用原來(lái)的同軸電纜，只替換前端和后端。但實(shí)際上SDI對(duì)同軸電纜的品質(zhì)要求很高，而且其傳輸距離有限，實(shí)地測(cè)試得出原來(lái)的同軸電纜75-5的線傳輸不到50米，所以最終整個(gè)項(xiàng)目還是需要用優(yōu)質(zhì)的同軸電纜重新布線。而且，SDI系統(tǒng)所需要的前后端設(shè)備以及傳輸設(shè)備由于提供的廠商有限，各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)備市場(chǎng)價(jià)都是居高不下，因而絕大部分安防用戶(hù)很難接受。從通信技術(shù)而言，高速數(shù)字傳輸選擇雙絞線(網(wǎng)線)而不是同軸電纜，是綜合考慮了傳輸成本和技術(shù)的可推廣性，所以HDMDI選擇網(wǎng)線而不是同軸電纜，是從原理上考慮了SDI的同軸電纜模式必然在傳輸成本以及工程可行性方面會(huì)遜色很多。

HD-MDI與HD-SDI/IPC的優(yōu)點(diǎn)

HD-MDI相對(duì)HD-SDI的優(yōu)點(diǎn)

HD-MDI是一種全新的基于雙絞線的高清視音頻系統(tǒng)，是利用超5類(lèi)或6類(lèi)網(wǎng)線的四對(duì)雙絞線傳輸高清數(shù)字視頻，相對(duì)于目前應(yīng)用的HD-SDI高清視頻直接傳送模式，有如下優(yōu)點(diǎn)：

·全數(shù)字無(wú)損傳輸模式，圖像傳輸質(zhì)量等同于HD-SDI接口。

·四對(duì)雙絞線并行傳輸，線上速率遠(yuǎn)低于HDSDI接口，傳輸距離高達(dá)170～200米，優(yōu)于HDSDI。

·優(yōu)異的電工性能，采用RJ-45網(wǎng)絡(luò)接口，連接簡(jiǎn)單，無(wú)需做線路均衡，使用方便性遠(yuǎn)高于HDSDI接口。

·使用普通超五類(lèi)網(wǎng)線，線路成本遠(yuǎn)低于HDSDI專(zhuān)用電纜，接口芯片成本也低于HD-SDI接口的線路驅(qū)動(dòng)和均衡器。

·獨(dú)有的雙向數(shù)據(jù)傳輸能力，可以傳輸高清視頻，監(jiān)聽(tīng)和報(bào)警數(shù)據(jù)，同時(shí)也可反向傳輸對(duì)講和控制數(shù)據(jù)，相對(duì)于單向數(shù)據(jù)傳輸?shù)腍D-SDI接口，使用更方便，靈活，節(jié)省布線。

·可以根據(jù)傳輸距離，靈活的選擇線路中繼器或者光端機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，最遠(yuǎn)傳輸距離達(dá)80公里。

·HD-SDI接口高達(dá)1.5G的高頻數(shù)據(jù)流，對(duì)布線和接插件，以及工程現(xiàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境卻要求極高，安防工程環(huán)境很難滿(mǎn)足。

HD-MDI相對(duì)IPC的優(yōu)點(diǎn)

HD-MDI是利用超5類(lèi)或6類(lèi)網(wǎng)線的四對(duì)雙絞線傳輸高清數(shù)字視頻，相對(duì)于目前應(yīng)用的高清網(wǎng)絡(luò)視頻，有如下優(yōu)點(diǎn)：

·無(wú)壓縮，無(wú)延時(shí)傳輸使圖像更清晰，更流暢，更直接，監(jiān)看效果明顯優(yōu)于網(wǎng)絡(luò)高清。

·純物理層，無(wú)操作系統(tǒng)的電子系統(tǒng)架構(gòu)，體積小，功耗低，穩(wěn)定性明顯優(yōu)于高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。

·點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的物理連接方式，相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的總線方式，穩(wěn)定性更高，可靠性，實(shí)用性都更強(qiáng)。

·非壓縮視頻數(shù)據(jù)流的回傳，便于后端設(shè)備的處理，包括顯示、切換和數(shù)據(jù)分析。

·多路高清數(shù)字信號(hào)直接回傳幾百米到MDI后端編碼器，后端用一個(gè)處理器進(jìn)行雙碼流或多碼流高清編碼，相對(duì)于每個(gè)系統(tǒng)（硬件和軟件）都在前端的網(wǎng)絡(luò)高清視頻，即節(jié)約成本，又增強(qiáng)了可靠性。

·原始數(shù)字視頻流到后端，便于直接顯示，不需要壓縮視頻流的解壓，節(jié)約后端DSP運(yùn)算資源。

·使用同樣的傳輸介質(zhì)（超五類(lèi)網(wǎng)線或六類(lèi)網(wǎng)線），無(wú)需追加線路成本。省去交換機(jī)傳輸幾百米。

雙絞線視頻傳輸技術(shù)的原理及特點(diǎn)

雙絞線(Twisted Pairwire，TP)是綜合布線中最常用的一種傳輸介質(zhì)，把兩根互相絕緣的銅導(dǎo)線并排放在一起，然后用規(guī)則的方法扭絞起來(lái)就構(gòu)成了雙絞線。采用這種絞起來(lái)的結(jié)構(gòu)是為了減少對(duì)相鄰導(dǎo)線的電磁干擾。與其他傳輸介質(zhì)相比，雙絞線在傳輸距離、信道寬度和數(shù)據(jù)傳輸速率等方面均受到一定的限制，但價(jià)格較低廉。

模擬和數(shù)字傳輸都可以使用雙絞線，其傳輸距離一般為幾千米到幾十千米。距離太遠(yuǎn)時(shí)就加放大器，以便將衰減了的信號(hào)放大到合適的數(shù)值(模擬傳輸)；或加中繼器，以便將失真了的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行整形(數(shù)字傳輸)。導(dǎo)線越粗，傳輸距離越遠(yuǎn)。

一般，通常使用無(wú)屏蔽的雙絞線(Unscreened Twisted Pair，UTP)。為提高抗電磁干擾的能力，可在雙絞線(或雙芯線)外面加上用金屬絲編織成的屏蔽層，即屏蔽雙絞線(Screened Twsited Pair，STP)。

雙芯線可以是絞合的，也可以是平行的，當(dāng)傳輸距離遠(yuǎn)時(shí)，信號(hào)頻率不能太高，如傳輸6 MHz的視頻信號(hào)，就會(huì)衰減很大。因此，要想在雙絞線上遠(yuǎn)距離地傳送視頻信號(hào)，就必須要進(jìn)行放大和補(bǔ)償。為此，人們?cè)陔p絞線上加上一對(duì)雙絞線視頻收發(fā)設(shè)備后，就可將視頻信號(hào)傳輸?shù)?～1.5km。這種技術(shù)一般在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)內(nèi)對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行額外放大，以彌補(bǔ)雙芯線路造成的高頻衰減。當(dāng)然，如需傳輸更遠(yuǎn)，就要采用中繼方式。

雙絞線視頻平衡傳輸原理

雙絞線或雙芯線的視頻傳輸方式是在攝像機(jī)前端，將適合75Ω同軸電纜傳輸?shù)姆瞧胶鈧鬏數(shù)囊曨l信號(hào)，轉(zhuǎn)換為適合雙絞線傳輸?shù)钠胶鈧鬏數(shù)囊曨l信號(hào)；在接收端，則將通過(guò)雙絞線傳來(lái)的視頻信號(hào)重新轉(zhuǎn)換為75Ω同軸電纜傳輸?shù)姆瞧胶獾囊曨l信號(hào)。這種傳輸方式的原理框圖如圖1所示。

圖1 視頻平衡傳輸原理框圖

圖中，攝像機(jī)輸出的視頻全電視信號(hào)，經(jīng)發(fā)射機(jī)轉(zhuǎn)換為一正一負(fù)的差分信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)電話線等普通雙絞線傳輸至監(jiān)控中心的接收機(jī)，由接收機(jī)重新合成為標(biāo)準(zhǔn)的全電視信號(hào)后，再送入控制臺(tái)中的視頻切換器或監(jiān)視器等其他設(shè)備。當(dāng)這種傳輸方式不加中繼器時(shí)，黑白電視信號(hào)最遠(yuǎn)可傳輸2km；彩色電視信號(hào)最遠(yuǎn)可傳輸1.5km。圖中的中繼器，是為傳輸更遠(yuǎn)距離時(shí)使用的一種傳輸設(shè)備。一般，在加中繼器后，最遠(yuǎn)可傳輸黑白電視信號(hào)約20km。

這種傳輸方式之所以可行的主要原理是，由于前端的發(fā)射機(jī)，把攝像機(jī)輸出的全電視信號(hào)變成了一正一負(fù)的差分信號(hào)，顯然在傳輸中便產(chǎn)生了幅頻及相頻失真，但經(jīng)雙絞線遠(yuǎn)距離傳輸后，再合成時(shí)就會(huì)將失真抵消掉。并且，在傳輸中產(chǎn)生的其他噪聲信號(hào)及干擾信號(hào)，也因一正一負(fù)的原因，在合成時(shí)被抵消掉。

實(shí)際上，放置在雙絞線前端的發(fā)射機(jī)和后端的接收機(jī)除進(jìn)行非平衡/平衡和平衡/非平衡的轉(zhuǎn)換外，其中的寬帶放大器和專(zhuān)用芯片要對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行放大、整形及衰減與失真的補(bǔ)償，并要提供足夠的驅(qū)動(dòng)能力，才能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送信號(hào)。正因?yàn)槿绱?，傳輸線采用普通的雙絞線或雙芯線，即可滿(mǎn)足要求。尤其是當(dāng)傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，所用的發(fā)射機(jī)及接收機(jī)的價(jià)格，比遠(yuǎn)距離的同軸電纜線的價(jià)格要低，所以雙絞線或雙芯線的視頻傳輸方式非常適合中、遠(yuǎn)距離的視頻傳輸?shù)姆绞健?/p>

雙絞線視頻傳輸技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

雙絞線傳輸視頻信號(hào)具有很多優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：

·傳輸距離較遠(yuǎn)，傳輸質(zhì)量較高。由于在雙絞線收發(fā)器中采用了先進(jìn)的處理技術(shù)，極好地補(bǔ)償了雙絞線對(duì)視頻信號(hào)幅度的衰減以及不同頻率間的衰減差，極好地保持了原始圖像的亮度和色彩，以及實(shí)時(shí)性，在傳輸距離達(dá)到300m1km或更遠(yuǎn)時(shí)，圖像信號(hào)基本無(wú)失真。如果采用中繼方式，傳輸距離會(huì)更遠(yuǎn)?？蛇_(dá)到2km左右；

·布線方便，線纜利用率高。一對(duì)普通電話線就可以用來(lái)傳送視頻信號(hào)。一根非屏蔽雙絞線既可以傳輸高清VGA圖像信號(hào)，還可以傳輸高保真立體聲音頻信號(hào)。另外，樓宇大廈內(nèi)廣泛鋪設(shè)有5類(lèi)非屏蔽雙絞線，隨便取其一對(duì)就可以傳輸一路信號(hào)，無(wú)須另外布線，即使是重新布線，5類(lèi)纜也比光纖、同軸纜容易，一根5類(lèi)纜內(nèi)有4對(duì)雙絞線，如果使用一對(duì)線傳送視頻信號(hào)，另外的幾對(duì)線還可以用來(lái)傳輸音頻信號(hào)、控制信號(hào)、供電電源或其它信號(hào)，大大簡(jiǎn)化了工程布線難度，提高了線纜利用率，同時(shí)避免了各種信號(hào)單獨(dú)布線帶來(lái)的麻煩，減少了工程造價(jià)。

·抗干擾能力較強(qiáng)。雙絞線能有效抑制共模干擾，即使在強(qiáng)干擾環(huán)境下，雙絞線也能傳送極好的圖象信號(hào)，而且，使用一根線纜內(nèi)的幾對(duì)雙絞線分別傳送不同的信號(hào)，相互之間不會(huì)發(fā)生干擾。采用雙絞線傳送圖像，也能使圖像信號(hào)質(zhì)量保持較好；

·可靠性高，使用方便。利用雙絞線傳輸高清視頻信號(hào)，在前端信號(hào)源出口接入專(zhuān)用發(fā)射機(jī)，在遠(yuǎn)端顯示設(shè)備上要接入專(zhuān)用接收機(jī)。這種雙絞線傳輸設(shè)備價(jià)格便宜，使用起來(lái)也很簡(jiǎn)單，無(wú)需專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也無(wú)太多的操作，一次安裝，長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。

·價(jià)格便宜，取材方便。由于使用的是目前廣泛使用的普通5類(lèi)、超5類(lèi)、6類(lèi)非屏蔽雙絞線或普通電話線，各地都購(gòu)買(mǎi)容易，而且價(jià)格也很便宜，給工程應(yīng)用帶來(lái)極大的方便。

主要缺點(diǎn)是：

·傳輸?shù)乃p量和失真度要遠(yuǎn)大于同軸電纜。

一般，雙絞線傳輸視頻多用5類(lèi)非屏蔽線纜，因?yàn)槠帘螌訉?duì)雙絞線對(duì)有分布電容耦合的影響，使衰減增大，并且靠近雙絞線的外部金屬物體，還會(huì)產(chǎn)生無(wú)規(guī)律的破壞平衡傳輸特性的影響。只有在電磁干擾嚴(yán)重或雷電較多的地區(qū)，才可采用屏蔽雙絞線。

雙絞線與同軸電纜傳輸性能與價(jià)格比較

同軸電纜傳輸性能

一般，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，使用75Ω、芯徑5mm的同軸電纜較為常見(jiàn)。這種同軸電纜的分布電容在50～60pF/m左右，再加上電纜的直流電阻，會(huì)使傳輸信號(hào)受到衰減。實(shí)際測(cè)試表明，頻率為5MHz的信號(hào)在75Ω、芯徑5mm的同軸電纜內(nèi)傳輸100m時(shí)，將被衰減5dB左右，且信號(hào)頻率越高，受到的衰減越大。圖像信號(hào)是一種高頻寬帶信號(hào)，圖像彩色部分位于頻率高端，當(dāng)用同軸電纜傳輸彩色圖像信號(hào)時(shí)，其亮度和色彩都會(huì)受到衰減，特別是隨著傳輸距離增加圖像的色彩會(huì)變淡甚至失真。經(jīng)具體測(cè)試發(fā)現(xiàn)，彩色圖像信號(hào)在75Ω、芯徑5mm的同軸電纜內(nèi)傳輸200m左右時(shí)，其幅度和色彩已經(jīng)有明顯的衰減。如果要傳輸更遠(yuǎn)距離，只有加入同軸視頻放大器（視頻補(bǔ)償器）才行。

雙絞線傳輸性能

雙絞線也會(huì)對(duì)圖像信號(hào)產(chǎn)生衰減，但是使用了雙絞線視頻傳輸設(shè)備后，視頻信號(hào)能夠很好地得到還原。如在實(shí)驗(yàn)室使用TektronixVM700A對(duì)雙絞線傳輸圖像信號(hào)的性能指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試，其結(jié)果是：當(dāng)傳輸距離為300m時(shí)，得其指標(biāo)為：DG≤1%；DP≤1°；SNR≥65dB；當(dāng)傳輸距離為1200m時(shí)，得其指標(biāo)為：DG≤2%；DP≤2°；SNR≥60dB。

成本比較

大家知道，同軸電纜在100、200m左右距離范圍內(nèi)使用較為廣泛，在這種范圍內(nèi)使用同軸電纜不需要其它設(shè)備，使用簡(jiǎn)便，傳輸質(zhì)量也基本能滿(mǎn)足要求。但是，當(dāng)傳輸距離增加時(shí)，同軸電纜在性?xún)r(jià)比上和雙絞線相比就處于劣式。一般，75Ω、芯徑5mm的同軸電纜市價(jià)在1.5元/m左右，同軸放大器價(jià)格在300元/臺(tái)左右；5類(lèi)UTP電纜的價(jià)格0.8元/m左右，雙絞線視頻傳輸設(shè)備的價(jià)格為600元/套左右，

以下就距離為300m和600m兩種情況對(duì)同軸電纜和雙絞線的傳輸成本作一些比較。

·假定在某個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中有8個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)距控制中心約300m：

使用同軸電纜時(shí)：1.5元/m×300m×8=3600元；

使用雙絞線時(shí)：由于每四路圖像可以共享一根5類(lèi)UTP電纜，所以網(wǎng)絡(luò)中只需2根5類(lèi)UTP電纜。0.8元/m×300m×2+600元/套×8=5280元。

·假定在某個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中有8個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)距控制中心約600m：

使用同軸電纜時(shí)：為保證圖像質(zhì)量，每路圖像要加入一級(jí)放大器。因此：1.5元/m×600m×8+300元/臺(tái)×8=9600元；

使用雙絞線時(shí)：由于每四路圖像可以共享一根5類(lèi)UTP電纜，所以網(wǎng)絡(luò)中只需2根5類(lèi)UTP電纜。則0.8元/m×600m×2+600元/套×8=5760元。

由上分析可知，隨著傳輸距離增加，越發(fā)顯示出雙絞線傳輸在成本上的優(yōu)勢(shì)。如果網(wǎng)絡(luò)中還有控制信號(hào)等其它信號(hào)傳輸，雙絞線傳輸?shù)某杀緝?yōu)勢(shì)會(huì)更加明顯。此外，當(dāng)傳輸距離進(jìn)一步加大時(shí)，如達(dá)到1km左右，同軸電纜傳輸就已經(jīng)難以達(dá)到傳輸質(zhì)量要求了，而雙絞線則可以在傳輸1.5km左右時(shí)仍能保證較好的圖像質(zhì)量。

雙絞線傳輸視頻信號(hào)的衰減與圖像分色問(wèn)題及其解決法

要利用雙絞線傳輸視頻信號(hào)，有兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題需要解決：一是信號(hào)衰減問(wèn)題；二是圖像分色問(wèn)題。下面就簡(jiǎn)述一下這2個(gè)問(wèn)題及其解決的方法。

信號(hào)衰減問(wèn)題及其解決法

超五類(lèi)雙絞線的傳輸頻率特性曲線，由于縱坐標(biāo)為增益，所以傳輸特性為負(fù)值。

由于結(jié)構(gòu)和材料的因素，超五類(lèi)雙絞線的衰減相當(dāng)于73-3同軸電纜的2倍，傳輸RGB信號(hào)，一般不可超過(guò)20m，因此必須采取補(bǔ)償放大措施。超五類(lèi)雙絞線的衰減特性呈二次曲線狀，隨著頻率的升高，衰減也增大。線路的這一衰減特性表現(xiàn)在圖像上是：

·圖像細(xì)節(jié)模糊；

·圖像有拖尾現(xiàn)象。

普通放大器的在通帶內(nèi)提供的是一平直的特性，是不能起到有效的補(bǔ)償作用的。要有效的補(bǔ)償線路損耗，放大器的增益頻率特性在通帶內(nèi)必須與線路傳輸特性相反。

圖像分色問(wèn)題及其解決法

圖像分色產(chǎn)生的原因

超五類(lèi)雙絞線為了消除干擾和相互間的串?dāng)_，4對(duì)線會(huì)采取不同的扭距。于是產(chǎn)生了一個(gè)新的問(wèn)題，即圖像分色問(wèn)題。這是由于4對(duì)線的扭距不同，各自的增長(zhǎng)系數(shù)也就不同，根據(jù)測(cè)試，超五類(lèi)雙絞線藍(lán)、棕、橙、綠四對(duì)線的實(shí)際長(zhǎng)度差值依次為百分之一。

如利用超五類(lèi)雙絞線傳輸復(fù)合視頻信號(hào)，電纜長(zhǎng)度差是不會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生影響的，這是因?yàn)閺?fù)合視頻信號(hào)是用一對(duì)線來(lái)傳輸?shù)?。但是，要傳輸分量視頻信號(hào)，情況就不同了?，F(xiàn)以計(jì)算機(jī)VGA信號(hào)的傳輸為例分析如下。要用一條超五類(lèi)雙絞線電纜傳輸VGA信號(hào)，RGB信號(hào)需分別占用一對(duì)線，行同步和場(chǎng)同步轉(zhuǎn)換為復(fù)合同步信號(hào)S，占用一對(duì)線。由于雙絞線有長(zhǎng)度差，R、G、B三路信號(hào)到達(dá)終端就會(huì)有時(shí)間差，在圖像上出現(xiàn)了RGB三色的錯(cuò)位，也即分色。這種分色在線路較短時(shí)影響不大，但當(dāng)線路達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)，將會(huì)嚴(yán)重影響觀看效果。

圖像分色的矯正

矯正RGB分色的根本方法是使用一種等長(zhǎng)雙絞線電纜。這種電纜通過(guò)一定的制造工藝，使一條電纜中的4對(duì)雙絞線長(zhǎng)度相等。但是等長(zhǎng)雙絞線電纜的價(jià)格很高，難以推廣。本文要討論的是，如何基于現(xiàn)有的超五類(lèi)雙絞線電纜，通過(guò)一定的方法，減小或消除分色，實(shí)現(xiàn)VGA信號(hào)的傳輸。以下介紹兩種矯正方法。

優(yōu)化組合。在傳輸RGB信號(hào)時(shí)，可將4對(duì)雙絞線優(yōu)化組合，使分色降到最小。超五類(lèi)雙絞線電纜的4對(duì)線中，最長(zhǎng)的是藍(lán)線，最短的是綠線。只要避免同時(shí)使用最長(zhǎng)的和最短的兩條線傳RGB信號(hào)，就可達(dá)到減小分色的目的。

優(yōu)化組合的方法傳輸效果究竟如何，現(xiàn)以分辨率1024×768@60Hz信號(hào)為例，作一分析。

據(jù)計(jì)算，信號(hào)點(diǎn)頻率為70MHz，點(diǎn)周期為14.3 ns。一般，RGB三色錯(cuò)位時(shí)間t不超過(guò)0.5倍點(diǎn)周期是可用的，即：t≤7.15ns。

RGB的最大長(zhǎng)度差為0.02L。電磁波在線路上傳播速度可近似等于光速（30萬(wàn)公里/秒），則傳輸1m所需的時(shí)間是3.3ns，則RGB信號(hào)的最大時(shí)間差是：

將t≤7.15ns代入式(1)，即可得到：L≤108m

以上計(jì)算結(jié)果說(shuō)明，按照RGB錯(cuò)位時(shí)間t不超過(guò)0.5倍點(diǎn)周期的要求，使用超五類(lèi)雙絞線電纜傳輸計(jì)算機(jī)1024×768@60Hz的信號(hào)，最大傳輸距離為108m。

延時(shí)矯正。所謂延時(shí)矯正，就是通過(guò)延時(shí)電路的調(diào)整，使RGB信號(hào)到達(dá)的時(shí)間相同，消除分色。這種方法比優(yōu)化組合更為有效。只要電路設(shè)計(jì)得好，可以基本消除分色。延時(shí)矯正通常在發(fā)送器內(nèi)進(jìn)行。延時(shí)矯正的量值必須可調(diào)，以便適應(yīng)不同長(zhǎng)度線路。

HD-MDI雙絞線視頻傳輸?shù)慕鉀Q方案

實(shí)際上，視頻信號(hào)如果直接在雙絞線內(nèi)傳輸，也會(huì)衰減很大，所以視頻信號(hào)在雙絞線上要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，必須進(jìn)行放大和補(bǔ)償，利用雙絞線視頻傳輸設(shè)備，即圖2中放置在雙絞線前端的發(fā)射機(jī)和后端的接收機(jī)，就是完成這種功能的。

這樣，加上一對(duì)雙絞線視頻收發(fā)設(shè)備后，就可以將高清1600×1200◎60HZ的圖像信號(hào)傳輸?shù)?00m～1km。而雙絞線和雙絞線視頻傳輸設(shè)備的價(jià)格，相對(duì)光纖和光端機(jī)來(lái)說(shuō)都更便宜許多，因而在中短距離傳輸上不但沒(méi)有增加系統(tǒng)造價(jià)，反而簡(jiǎn)化了工程布線等操作程序。

一種雙絞線視頻平衡傳輸設(shè)備的實(shí)際電路

如果在雙絞線兩端都裝置有發(fā)送與接收設(shè)備，則可構(gòu)成實(shí)時(shí)雙工的電視傳輸系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的雙向傳輸，其圖像清晰度為正常電視圖像的一半。利用這種系統(tǒng)，可以在所傳輸?shù)囊曨l信號(hào)上疊加雙向語(yǔ)音信號(hào)和云臺(tái)與鏡頭控制信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)更多的功能。

需要指出的是，在雙絞線視頻平衡傳輸系統(tǒng)中，攝像機(jī)和監(jiān)視器之間的雙芯線上不能串接任何電子開(kāi)關(guān)電路(如電話交換機(jī)等)。在使用時(shí)，需要對(duì)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)進(jìn)行調(diào)整，以獲得最佳傳輸效果，也就是最接近同軸電纜的傳輸效果。當(dāng)系統(tǒng)從一只攝像機(jī)切換到另一只攝像機(jī)上時(shí)，會(huì)發(fā)生細(xì)微的跳變，這是傳輸過(guò)程中的滯后現(xiàn)象引起的，一般不會(huì)造成什么問(wèn)題。此外，由于頻率最高的那部分信號(hào)在長(zhǎng)距離傳輸中可能會(huì)完全丟失，因而接收端得到的圖像會(huì)丟失一部分細(xì)節(jié)，所以清晰度也會(huì)有一定程度的下降。一般，最后得到的圖像只有約350TVL的分辨率。雖然，這比有些攝像機(jī)和監(jiān)視器的550線分辨率要低得多，但對(duì)出入口控制和一般電視監(jiān)控系統(tǒng)，已基本足夠。

還需說(shuō)明的是，雙絞線視頻傳輸設(shè)備本身還具有視頻放大作用。如在信號(hào)傳輸距離達(dá)1km以上時(shí)，就省去了用同軸電纜傳輸所需的視頻放大器，而用具有5類(lèi)4對(duì)非屏蔽雙絞線電纜代替4根同軸電纜，不僅減少了同軸電纜用量，還使布線施工的工作量減少了許多。

由上述可知，雙絞線視頻傳輸技術(shù)，不僅能有效地解決300m～2km距離內(nèi)的視頻圖像傳輸問(wèn)題，而且給工程布線帶來(lái)了極大的方便，同時(shí)也節(jié)約了工程造價(jià)。因此，雙絞線視頻傳輸設(shè)備的使用，能改變智能大廈、智能小區(qū)及場(chǎng)地監(jiān)控的傳統(tǒng)布線方式，為視頻監(jiān)控工程設(shè)計(jì)提供了一種新的解決方案。

高清雙絞線視頻傳輸分配器解決方案

高清雙絞線視頻傳輸分配器廣泛應(yīng)用于樓宇、賓館飯店、超市、商場(chǎng)等媒體播放系統(tǒng)中的視頻信號(hào)傳輸，國(guó)內(nèi)首創(chuàng)采用高性能廣播級(jí)寬帶視頻大規(guī)模集成電路，使微分增益DG小于0.05%，微分相位DP小于0.050，帶寬達(dá)到6MHZ，很好地解決了采用雙絞線視頻傳輸方案的廣告機(jī)安裝工程的高頻補(bǔ)償難題，它同樣適用于HDTV信號(hào)的分配和傳輸。一路視頻輸入分成8路、12路、24路雙絞線輸出，作為發(fā)送器，在遠(yuǎn)端廣告屏用接收器接收雙絞線傳輸?shù)牟罘中畔ⅲ涂蛇€原為視頻信號(hào)。

雙絞線視頻收發(fā)器，也稱(chēng)為雙絞線視頻傳輸器。HD-MDI利用雙絞線視頻傳輸器與五類(lèi)網(wǎng)絡(luò)線纜代替同軸電纜傳輸高清數(shù)字視頻，不僅解決了安防和視頻廣告工程中普通視頻電纜存在的遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)嚴(yán)重失真，以及在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境下的電磁視頻干擾問(wèn)題，而且大大節(jié)約了線路建設(shè)成本，施工和維護(hù)也變得十分簡(jiǎn)便，成為視頻監(jiān)控工程在解決1～3km中長(zhǎng)距離傳輸問(wèn)題上的一種最為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的辦法。

目前，已獲得應(yīng)用的有ZY系列雙絞線視頻傳輸器及其VGA傳輸器（VGA延長(zhǎng)器）。VGA信號(hào)傳輸器將H和V信號(hào)編碼至RGB信號(hào)上加重處理后發(fā)送，僅利用CAT-5電纜的三對(duì)雙絞線完成VGA、SVGA、SXGA信號(hào)的編解碼，接收端采用卓越的去加重、5段極點(diǎn)均衡補(bǔ)償和亮度、對(duì)比度控制，使SVGA的傳輸距離達(dá)到50m、100m、300m至500m或更遠(yuǎn)。因而它完全代替了原來(lái)用VGA信號(hào)放大器延長(zhǎng)VGA信號(hào)的做法。下面就簡(jiǎn)介一下利用ZY系列雙絞線視頻傳輸器及其VGA傳輸器的幾種雙絞線視頻傳輸解決方案。

一路雙絞線視頻傳輸器方案

當(dāng)發(fā)送器與接收器使用ZY300T/R無(wú)源雙絞線視頻傳輸器時(shí)，傳輸距離300m；當(dāng)使用ZY701、900T/R有源雙絞線視頻傳輸器時(shí)，傳輸距離900m；當(dāng)使用ZY1200T/R有源雙絞線視頻傳輸器時(shí)，傳輸距離1200m。

一路發(fā)送四路接收雙絞線視頻傳輸器方案

當(dāng)采用ZY1200-4T/R有源雙絞線視頻傳輸器接入，即可組成一路發(fā)送四路接收雙絞線視頻傳輸器方案，其傳輸距離達(dá)1200m。

一路發(fā)送八路接收雙絞線視頻傳輸器方案

當(dāng)發(fā)送器與接收器使用ZY1200-8T/R有源雙絞線視頻傳輸器時(shí)，傳輸距離1200m。

一路雙絞線VGA傳輸器方案

當(dāng)使用雙絞線VGA視頻傳輸器ZY-VGA50R/T時(shí)，傳輸距離50m；當(dāng)使用雙絞線VGA視頻傳輸器ZY-VGA150R/T時(shí)，傳輸距離150m；當(dāng)使用雙絞線VGA視頻傳輸器ZY-VGA300R/T時(shí)，傳輸距離300m；當(dāng)使用雙絞線VGA視頻傳輸器ZYVGA500R/T時(shí)，傳輸距離500m。

四路雙絞線VGA傳輸器方案

四路雙絞線VGA傳輸器方案，如圖2所示。

圖2 四路雙絞線VGA傳輸器方案

四路雙絞線VGA傳輸器方案采用ZY-VGA4T型雙絞線VGA發(fā)送器，當(dāng)它和ZY-VGA50R雙絞線VGA接收器配合使用，傳輸距離為50m；當(dāng)它和ZY-VGA150R接收器配合使用，傳輸距離為150m；當(dāng)它和ZY-VGA300R接收器配合使用，傳輸距離為300m；當(dāng)它和ZY-VGA500R接收器配合使用，傳輸距離為500m。

VGA信號(hào)傳輸器廣泛應(yīng)用于軍事演習(xí)大型指揮系統(tǒng)，酒店KTV點(diǎn)歌系統(tǒng)，電梯液晶顯示系統(tǒng)，大型電廠圖像監(jiān)控系統(tǒng)，大型會(huì)議顯示系統(tǒng)，電視臺(tái)背景大屏幕顯示系統(tǒng)，工業(yè)自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，火車(chē)站大屏幕系統(tǒng)，列車(chē)車(chē)廂顯示系統(tǒng)，超市圖像音響的遠(yuǎn)程傳輸、商務(wù)辦公樓多媒體廣告系統(tǒng)等等。

HD-MDI系統(tǒng)工程中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

在HD-MDI系統(tǒng)實(shí)際工程應(yīng)用中，為了更好地發(fā)揮雙絞線傳輸技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，必須要選用高質(zhì)量的雙絞線傳輸設(shè)備和合格的雙絞線，同時(shí)也要搞好工程設(shè)計(jì)和施工。注意如下問(wèn)題：

選用高質(zhì)量的雙絞線傳輸設(shè)備合格的雙絞線

雙絞線傳輸設(shè)備是監(jiān)控圖像傳輸?shù)暮诵?。它既要保證圖像傳輸質(zhì)量，又要做好防雷和防干擾設(shè)計(jì)。不同廠家的設(shè)備除了在較遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)圖像質(zhì)量相差較大外，在設(shè)備防護(hù)和可靠性方面也存在著很大的技術(shù)差異。一定要選用具有較強(qiáng)技術(shù)實(shí)力的專(zhuān)業(yè)圖像傳輸設(shè)備生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，同時(shí)不要只關(guān)心產(chǎn)品的價(jià)格，而重點(diǎn)是要選用高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品。

選用合格的雙絞線，并注意分布電容與環(huán)路電阻兩個(gè)參數(shù)

雙絞線也是監(jiān)控圖像傳輸系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，必須要選用合格的雙絞線。在工程選用時(shí)應(yīng)著重注意選擇如下的兩個(gè)參數(shù)：

·雙絞線的分布電容，它最好要小于50～60pF/m的同軸電纜(SYV75-5)的分布電容；

·雙絞線對(duì)的環(huán)路電阻應(yīng)小于18Ω/m。這個(gè)環(huán)路電阻是將某對(duì)雙絞線的一端短接，用萬(wàn)用表在另一端測(cè)得的直流電阻值。

這兩個(gè)參數(shù)直接影響到傳輸距離以及圖像的色彩。此外，雙絞線對(duì)的絞距也會(huì)對(duì)圖像傳輸性能以及抗干擾能力產(chǎn)生影響（請(qǐng)參考5類(lèi)非屏蔽雙絞線相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)）。

雙絞線收發(fā)設(shè)備之間只能點(diǎn)到點(diǎn)連接

工程施工時(shí)，注意線纜要連接可靠，并做好防護(hù)。尤其注意雙絞線收發(fā)設(shè)備之間只能點(diǎn)到點(diǎn)連接，不能從線路中間橋接分支，否則會(huì)因信號(hào)反射而產(chǎn)生重影。

收發(fā)兩端做好保護(hù)接地

在雙絞線平衡傳輸設(shè)備的收發(fā)兩端，都要做好保護(hù)接地措施，并將保護(hù)地與設(shè)備進(jìn)行可靠連接，以抵御浪涌沖擊和感應(yīng)雷擊。

多路施工的精細(xì)調(diào)節(jié)

通常，300m以?xún)?nèi)，采用無(wú)源雙絞線傳輸器即可實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)視頻傳輸，相關(guān)技術(shù)非常成熟，不需進(jìn)行信號(hào)調(diào)整，使用簡(jiǎn)單，已被廣泛應(yīng)用；但300m～2000m傳輸時(shí)，需要使用有源雙絞線視頻傳輸器，現(xiàn)有市場(chǎng)上的有源傳輸器基本需要用戶(hù)根據(jù)雙絞線的長(zhǎng)度手工進(jìn)行信號(hào)調(diào)整，對(duì)工程人員技術(shù)依賴(lài)性較高，多路施工時(shí)調(diào)節(jié)的過(guò)程耗時(shí)較多，且圖像的一致性不容易作到很理想，因而必須注意精細(xì)調(diào)節(jié)。

但是，如果采用下面的免調(diào)試、自適應(yīng)有源雙絞線視頻傳輸器，就能夠根據(jù)所鋪設(shè)線路的長(zhǎng)短，在啟用后的極短時(shí)間內(nèi)能自動(dòng)將圖像調(diào)整到最佳，從而使施工效率大大提高。

免調(diào)試自適應(yīng)雙絞線視頻傳輸技術(shù)

雙絞線傳輸平衡模擬視頻信號(hào)的技術(shù)出現(xiàn)很早，它是模擬視頻傳輸技術(shù)的一個(gè)分支。它的出現(xiàn)很好地解決了兩個(gè)方面的問(wèn)題：

·它解決了300m～1200m距離范圍內(nèi)高質(zhì)量圖像信號(hào)傳輸?shù)膯?wèn)題。因?yàn)樵谶@段距離范圍內(nèi)，同軸電纜傳輸難以達(dá)到要求，而光纖傳輸又顯得不太經(jīng)濟(jì)；

·它解決了大規(guī)模密集型監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的布線問(wèn)題。雙絞線自身的尺寸和柔軟性，克服了大量使用同軸電纜時(shí)的布線難題，同時(shí)雙絞線本身的特性決定了其比同軸線纜的抗干擾能力大大增強(qiáng)，所以它在監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用立即引起了業(yè)界廣泛的關(guān)注，在較短的時(shí)間內(nèi)已經(jīng)被大量應(yīng)用到工程實(shí)踐中，并且取得了很好的使用成果。

與同軸電纜傳輸?shù)姆瞧胶庑盘?hào)不同，雙絞線傳輸?shù)氖瞧胶饽M視頻信號(hào)，因此需要配合相應(yīng)的雙絞線傳輸器使用。通常，300m以?xún)?nèi)，采用無(wú)源雙絞線傳輸器即可實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)視頻傳輸，相關(guān)技術(shù)非常成熟，使用簡(jiǎn)單，已被廣泛應(yīng)用；300m～2000m傳輸時(shí)，需要使用有源雙絞線視頻傳輸器使用，現(xiàn)有市場(chǎng)上的有源傳輸器基本需要用戶(hù)根據(jù)雙絞線的長(zhǎng)度手工進(jìn)行信號(hào)調(diào)整，對(duì)工程人員技術(shù)依賴(lài)性較高，多路施工時(shí)調(diào)節(jié)的過(guò)程耗時(shí)較多，且圖像的一致性不是很理想。

近2年，出現(xiàn)了免調(diào)試、自適應(yīng)有源雙絞線視頻傳輸器新產(chǎn)品，它主要是為了解決現(xiàn)有有源手工調(diào)節(jié)傳輸器在設(shè)備調(diào)試操作繁雜、多路圖像一致性不好等應(yīng)用問(wèn)題。設(shè)備能夠根據(jù)所鋪設(shè)線路的長(zhǎng)短，在啟用后的極短時(shí)間內(nèi)能自動(dòng)將圖像調(diào)整到最佳，施工效率極高。

目前，全球有三家能夠提供自適應(yīng)雙絞線傳輸器技術(shù)方案，分別是美國(guó)Intersil、美國(guó)Maxim和國(guó)內(nèi)的Chipmap。美國(guó)Intersil是國(guó)際有名的IC提供商，其于2010年下半年推出了一款用于自適應(yīng)視頻接收的專(zhuān)用芯片，其優(yōu)點(diǎn)是圖像傳輸距離遠(yuǎn)（經(jīng)過(guò)測(cè)試，前端使用無(wú)源發(fā)射的情況下，可以達(dá)到1400m有效傳輸），缺點(diǎn)是芯片價(jià)格非常昂貴，因此國(guó)內(nèi)除了一些高端定制的機(jī)器除外，并未廣泛應(yīng)用；美國(guó)Maxim在較早時(shí)間推出了全球首顆自適應(yīng)視頻接收芯片，該芯片最大不足之處是圖像傳輸距離較近（經(jīng)過(guò)測(cè)試，前端使用無(wú)源發(fā)射的情況下，僅達(dá)到600～700m有效傳輸），雖然價(jià)格相對(duì)Intersil較低，但整體的性?xún)r(jià)比并不高。國(guó)內(nèi)早期曾有幾家品牌廠商采用該方案推出了免調(diào)試、自適應(yīng)的視頻傳輸器，但2010年底時(shí)陸續(xù)清倉(cāng)撤換，估計(jì)也是基于此種原因所導(dǎo)致；目前，國(guó)內(nèi)chipmap智能模塊方案在自適應(yīng)傳輸應(yīng)用方面還具備一些優(yōu)勢(shì)，該方案是在現(xiàn)有有源手撥雙絞線傳輸方案的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)，可實(shí)現(xiàn)1200m距離的高品質(zhì)畫(huà)質(zhì)傳輸（前端搭配無(wú)源產(chǎn)品），價(jià)格方面也比較低廉（價(jià)格比Maxim略低）。經(jīng)實(shí)際測(cè)試Chipmap方案證明，圖像質(zhì)量令人滿(mǎn)意的距離，是在1200m以?xún)?nèi)（前端搭配無(wú)源產(chǎn)品）。

隨著同軸線纜的材料成本越來(lái)越高及本身抗干擾性不強(qiáng)等特點(diǎn)，越來(lái)越多的中短距視頻傳輸，會(huì)越來(lái)越多使用雙絞線作為傳輸介質(zhì)。而免調(diào)試、自適應(yīng)的傳輸器在應(yīng)用上，不管是對(duì)工程人員的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)還是對(duì)設(shè)備本身的依賴(lài)度都非常低，因而可以加快工程施工進(jìn)度。同時(shí)，在實(shí)際使用當(dāng)中，免調(diào)試、自適應(yīng)視頻傳輸器也有時(shí)充當(dāng)線路測(cè)試的角色，可以在短時(shí)間內(nèi)完成線路通斷測(cè)試，以及對(duì)線路情況的校驗(yàn)。此外，在一些視頻傳輸距離經(jīng)常變動(dòng)的應(yīng)用領(lǐng)域，免調(diào)試、自適應(yīng)視頻傳輸器的優(yōu)勢(shì)會(huì)更加明顯。

目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上能見(jiàn)到的免調(diào)試、自適應(yīng)視頻傳輸器也只有深圳優(yōu)特普的產(chǎn)品，其他的并不多見(jiàn)，其主要原因：一是技術(shù)門(mén)檻較高；二是價(jià)格所導(dǎo)致，因?yàn)楝F(xiàn)有產(chǎn)品的價(jià)格比手動(dòng)調(diào)節(jié)的仍然略高一些。隨著市場(chǎng)接受程度的加強(qiáng)深入，廠家之間競(jìng)爭(zhēng)的加強(qiáng)，免調(diào)試、自適應(yīng)視頻傳輸器在價(jià)格方面會(huì)越來(lái)越有優(yōu)勢(shì)，將逐漸能夠取代現(xiàn)有手工調(diào)節(jié)有源傳輸產(chǎn)品的主導(dǎo)地位，使得監(jiān)控工程的應(yīng)用安裝，能上一個(gè)新的臺(tái)階。

HD-MDI存在的問(wèn)題及發(fā)展方向

HD-MDI存在的問(wèn)題

傳輸距離受制約

采用雙絞線傳輸，雖然成本低，但和HD-SDI一樣受傳輸距離的制約，這是HD-MDI發(fā)展的一大制約因素。

系統(tǒng)配套產(chǎn)品欠缺

由于MDI技術(shù)推出相對(duì)較晚，參與進(jìn)來(lái)的廠商公司還不是很多，系統(tǒng)配套產(chǎn)品有所欠缺，如缺少大路數(shù)的MDI-DVR，多路光端機(jī)、矩陣等，雖然現(xiàn)在有廠商正在加緊研制，但是畢竟起步晚，對(duì)于市場(chǎng)的急切需求暫時(shí)還遠(yuǎn)水不解近渴。

攝像機(jī)圖像質(zhì)量還需改進(jìn)與提高

前端寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的數(shù)量也需大大跟上HDMDI的發(fā)展速度，攝像機(jī)的圖像清晰度和紅外夜視效果也是HD-MDI需要改進(jìn)與提高的地方。

在市場(chǎng)方面，由于推廣過(guò)程還是比較曲折，業(yè)內(nèi)人對(duì)MDI缺乏一定的認(rèn)知和接受，還需要對(duì)行業(yè)進(jìn)行MDI概念的普及宣傳。

有源雙絞線視頻傳輸器智能性不高

一般，尤其當(dāng)用到600m以上需要有源雙絞線傳輸器的時(shí)候?？偸且粩嗾{(diào)節(jié)撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)適應(yīng)長(zhǎng)距離傳輸，影響系統(tǒng)施工效率。

MDI在市場(chǎng)的宣傳力度不夠

縱觀安防市場(chǎng)，高清作為未來(lái)主流已毫無(wú)置疑，MDI目前在高清市場(chǎng)的占有量非常有限，行業(yè)認(rèn)知和宣傳力度還遠(yuǎn)不如IPC和SDI。因此，業(yè)內(nèi)人士對(duì)MDI缺乏一定的認(rèn)知和接受，還需要對(duì)行業(yè)進(jìn)行MDI概念的普及宣傳。

HD-MDI的發(fā)展方向

任何新生事物的成長(zhǎng)都需要一定的時(shí)間，MDI想在高清市場(chǎng)雄踞一方，除克服上面所述的自身發(fā)展的缺陷問(wèn)題外，目前必須要向下列方向發(fā)展。

向集成度更高方向發(fā)展

目前，利用雙絞線傳輸器替代傳統(tǒng)的同軸線的傳輸方案和部分短距離的光纖傳輸方案還是當(dāng)下的主要應(yīng)用點(diǎn)。如優(yōu)特普提出V-PAD概念，就是要將Video視頻/Power電源/Data數(shù)據(jù)/Audio音頻四種信號(hào)通過(guò)一根網(wǎng)線來(lái)完成傳輸，這樣一來(lái)，模擬攝像頭的所有主要接口信號(hào)就可以在一根網(wǎng)線上完成，從而使產(chǎn)品的集成度大大提高，極大地方便了工程的施工。

總之，目前必須要向集成度更高方向發(fā)展，以提升HD-MDI系統(tǒng)的實(shí)力。

向智能性更高方向發(fā)展

工程師在使用雙絞線傳輸器的時(shí)候，往往會(huì)覺(jué)得使用起來(lái)很麻煩，特別是當(dāng)用到600m以上需要有源雙絞線傳輸器的時(shí)候。因?yàn)槔弦淮a(chǎn)品總是要不斷調(diào)節(jié)撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)適應(yīng)長(zhǎng)距離傳輸。

需要人為的調(diào)節(jié)就會(huì)消耗人力成本，所以市場(chǎng)期待更新一代的全自動(dòng)智能產(chǎn)品。根據(jù)目前各大芯片公司提供的方案，目前市場(chǎng)上已經(jīng)有一批全自動(dòng)的傳輸產(chǎn)品，如優(yōu)特普公司的UTP116R-U，深圳樂(lè)視等也推出過(guò)自動(dòng)增益產(chǎn)品等。由于這種技術(shù)目前處于試用階段，穩(wěn)定性還有待提升?？傊壳氨仨氁蛑悄苄愿叻较虬l(fā)展。未來(lái)，自動(dòng)增益的智能產(chǎn)品一定會(huì)成為雙絞線傳輸產(chǎn)品的主流。

向穩(wěn)定性更高方向發(fā)展

影響安防工程商和安防工程設(shè)計(jì)人員選用雙絞線傳輸產(chǎn)品的一個(gè)重要因素就是產(chǎn)品的穩(wěn)定性。常有對(duì)雙絞線傳輸器不穩(wěn)定的擔(dān)憂，擔(dān)心重要的工程使用了雙絞線傳輸器后會(huì)出現(xiàn)故障或雷擊，擔(dān)心抗干擾的性能，擔(dān)心防浪涌的能力等等。在許多人看來(lái)，雙絞線在傳輸信號(hào)時(shí)大部分的情況都是沒(méi)有屏蔽層的，沒(méi)有屏蔽的電纜能不受干擾嗎？裸露的線不會(huì)受到感應(yīng)雷的襲擊嗎？這些擔(dān)心都非常正常，也是產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)必須解決的問(wèn)題。一方面，隨著技術(shù)的成熟，產(chǎn)品的穩(wěn)定性會(huì)大大提升，產(chǎn)品在做防雷、抗干擾、防水等等設(shè)計(jì)的手段和方式會(huì)更趨科學(xué)。如目前的產(chǎn)品，整體的穩(wěn)定性比5年前已經(jīng)有質(zhì)的飛躍，售出產(chǎn)品的故障率也在逐年下降；另一方面，安裝工程商多年積累的經(jīng)驗(yàn)會(huì)給雙絞線傳輸系統(tǒng)提供一個(gè)相對(duì)更為安全的環(huán)境，這些都是保證產(chǎn)品穩(wěn)定工作的因素?？傊?，目前必須要向穩(wěn)定性更高方向發(fā)展，使用者放心。

向產(chǎn)品安裝更簡(jiǎn)便方向發(fā)展

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的工程師來(lái)說(shuō)，安裝方便是產(chǎn)品是否優(yōu)質(zhì)非常重要的一環(huán)，全球NVT公司設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在性能上，在技術(shù)先進(jìn)性上跟國(guó)內(nèi)產(chǎn)品沒(méi)有很大的區(qū)別，主要區(qū)別就是產(chǎn)品化的設(shè)計(jì)上系列化做得非常到位，設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品十分注重現(xiàn)場(chǎng)安裝，大產(chǎn)品可以上機(jī)架，小產(chǎn)品有非常好的安裝位，如單路的還可以拼裝成16路的構(gòu)架。而國(guó)內(nèi)的企業(yè)起步較晚，創(chuàng)始人以電子技術(shù)出身居多，在產(chǎn)品機(jī)構(gòu)和安裝上總是差了一節(jié)，這給國(guó)內(nèi)產(chǎn)品國(guó)際化，帶來(lái)了很大的難度。

目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)從模仿別人的開(kāi)始，到一點(diǎn)點(diǎn)的自主創(chuàng)新，有的大公司已經(jīng)形成了自己的產(chǎn)品系統(tǒng)，在工業(yè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上也有了突飛猛進(jìn)，如UTP1系列，就是目前國(guó)內(nèi)系列化比較完善的產(chǎn)品鏈。未來(lái)，雙絞線傳輸器產(chǎn)品會(huì)越來(lái)越小型化、模塊化，畢竟雙絞線傳輸器是一個(gè)接口件產(chǎn)品，能小則小，出現(xiàn)故障能快速替換，并且替換的成本還很低，這樣的產(chǎn)品才會(huì)得到客戶(hù)的喜愛(ài)。

向信號(hào)傳輸距離更遠(yuǎn)方向發(fā)展

由于用網(wǎng)線傳輸電源的特殊性，該類(lèi)產(chǎn)品傳輸距離一般都很近，目前最遠(yuǎn)的為300m，給攝像頭供12V/1A電需要占用2對(duì)或更多的雙絞線對(duì)，在當(dāng)前廣泛應(yīng)用還有一段距離。但是，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信一定會(huì)看到傳輸距離更遠(yuǎn)的產(chǎn)品。

傳輸距離雖然非常重要，但市場(chǎng)的關(guān)注度顯然在降低，原因之一就是80%以上的工程都在600m內(nèi)，600m以上的是比較少的；第二個(gè)原因是600m以上的有光纖傳輸方案，所以雙絞線傳輸器能傳輸1200m就足夠了。其實(shí)雙絞線傳輸器能傳更遠(yuǎn)，根據(jù)優(yōu)特普目前掌握的技術(shù)方案來(lái)說(shuō)，傳輸2000m是一個(gè)很保守的距離，但相對(duì)光纖來(lái)說(shuō)，這么遠(yuǎn)的距離是否有優(yōu)勢(shì)？總體來(lái)說(shuō)，信號(hào)傳輸距離更遠(yuǎn)總是好事情，用一種方案解決一個(gè)工程遠(yuǎn)比用多個(gè)方案解決來(lái)得省心，而且2000m距離如用雙絞線傳輸器肯定能節(jié)約大筆的成本，有這個(gè)驅(qū)動(dòng)力，就一定會(huì)促成出現(xiàn)2000m甚至更遠(yuǎn)距離的產(chǎn)品。

向標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展

MDI作為高清行業(yè)的新技術(shù)，目前還缺乏相應(yīng)的市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)，很難被市場(chǎng)接受，并且前后端的配套產(chǎn)品也將很難實(shí)現(xiàn)。因此，建立專(zhuān)門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范肯定對(duì)MDI的推廣大有益處，而促成其大發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

由上可知，MDI用網(wǎng)線作為數(shù)字信號(hào)的傳輸介質(zhì)，相比SDI用同軸電纜做傳輸，技術(shù)上更成熟，成本更低，而且有著無(wú)可比擬的穩(wěn)定性和抗干擾性，理論傳輸距離也可以做得更遠(yuǎn)，對(duì)于線材和布線要求更低，更適合各種安防工程實(shí)際應(yīng)用。而MDI攝像機(jī)還可以用網(wǎng)絡(luò)鏈路層技術(shù)輕易實(shí)現(xiàn)同時(shí)傳輸視頻、音頻、報(bào)警、控制等信號(hào)。因此，MDI攝像機(jī)相比SDI攝像機(jī)成本更低，抗干擾性更好，因而適合普及工程、普及推廣。

對(duì)于原有的模擬系統(tǒng)，現(xiàn)在的MDI技術(shù)無(wú)法利用模擬系統(tǒng)里面使用的同軸電纜，在需要加入HDMDI高清攝像機(jī)的地方就需要重新布線，在后端則只需增加MDI錄像機(jī)，就可以用管理軟件對(duì)高清和原有的模擬系統(tǒng)同平臺(tái)軟件管理。整體方案和監(jiān)控軟件和傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)基本一致，因此客戶(hù)升級(jí)到MDI高清系統(tǒng)，基本不用任何培訓(xùn)和適應(yīng)。

雙絞線傳輸技術(shù)應(yīng)用到監(jiān)控領(lǐng)域?qū)ΡO(jiān)控圖像傳輸具有重大意義，它為中遠(yuǎn)距離范圍內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)提供了價(jià)廉物美的傳輸方式，也必將被廣大工程商和用戶(hù)所接受，而發(fā)揮越來(lái)越大的作用。