淺談雙絞線在模擬視頻傳輸技術上的應用

岳彬彬

【摘要】目前安防系統中常見的視頻傳輸方式有同軸電纜傳輸、光纖傳輸、無線傳輸、雙絞線等幾大類。隨著人們對監控要求的提高必然出現長距離（大于100米）和超長距離（大于500米）畫面傳輸，單純的靠電纜的傳輸方式明顯不能完全適應要求。本文主要分析雙絞線在長距離模擬視頻傳輸技術中的應用。

【關鍵詞】視頻傳輸；雙絞線

引言

沭新北船閘位于江蘇省宿遷市沭陽縣桑墟鎮薔薇村與連云港市東海交界，245省道友誼河大橋東約800米，在薔薇河地涵西約1000米處。是溝通連云港與中運河，減輕東隴海線運輸壓力的重要工程之一，枯水季節可通過輸水廊道向連云港輸水30m3/s。上下游河道原設計為6級航道，現海事部門定為5級護理。閘內設有閘門控制系統、視頻監控系統、船閘收費系統等。

1、雙絞線傳輸技術

目前，主流視頻傳輸技術主要有同軸電纜傳輸、光纖傳輸 、無線傳輸、雙絞線傳輸。雙絞線：Twisted Pair wire，是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質。雙絞線傳輸技術是一種平衡傳輸方式，如圖1所示。A芯片為雙絞線傳輸器發射端，B芯片為雙絞線傳輸器接收端。信號從前端設備通過不平衡的視頻經過A芯片轉換成平衡輸出，傳輸回路的兩根線構成差分信號。在接收端B芯片將平衡信號在轉換成不平衡信號，與硬盤錄像機進行連接傳輸。由于雙絞線上有兩個信號是大小相等，極性相反，且兩線相絞，這樣線與線之間的寄生與相鄰的電抗也極性相反大小相等（兩線完全平衡時），雙絞線兩線之間的寄生電抗趨于零，對外的寄生電抗呈減小趨勢。雙絞線在差分傳輸過程中，對外界干擾信號來講，兩股絞線等效為同一導體，干擾信號在兩根線上感應的干擾電勢的幅度和極性都一樣。在差分放大器的輸入端，對這種兩線的工模輸入，如果接受差分放大器的值夠大，就能起到很好的抑制作用。

雙絞線傳輸視頻具有以下幾點優勢

1）抗干擾性強

雙絞線系統是虛地，與大地間沒有實質的通道，減少了一個被干擾的途徑。即使在強干擾環境下，雙絞線也能傳送非常好的圖像質量。使用5類非屏蔽雙絞線，絞線之間不會發生干擾。

2）傳輸距離遠

正常信號在視頻線或雙絞線里傳輸時，信號受線阻的影響，圖像會出現極大的衰減雙絞線傳輸器在發射端將信號進行預防大使信號在同樣的衰減坡度上傳輸更遠，接收端在將信號補償增益，使圖像恢復到發射前的幅度，單路有源傳輸器傳輸距離在1200至1500米。

3）低成本

目前，廣泛使用的5類非屏蔽雙絞線價格較其他傳輸所用介質不僅成本低，而且在市場更容易購買，給工程應用帶來極大方便。

4） 布線方便、利用率高

雙絞線中取任取兩根就可以傳送1路視頻信號，無須另外布線。另外的幾根雙絞線可以用來傳輸音頻信號、控制信號、供電電源，極大的提高了使用率，大大的降低了工程建造成本。

2、雙絞線在視頻傳輸中的應用分析

2.1 方案選定

為加強沭新北船閘上下游船只管理，需在上下游側增加兩路視頻監控設備。考慮到船閘已有視頻監控系統，布線較為復雜，線路多，設備多等特點，為減少施工布線以及防止電磁等干擾因素，采用雙絞線視頻傳輸方式，在原有模擬硬盤錄像機上增加兩路視頻。

2.2 主材選用

1）攝像頭。本次攝像頭采用?？低旸S-2CE16F5P室外防水槍機，產品特性：信號系統PAL；有效像素130萬；鏡頭3.6mm；鏡頭接口類型M12；日夜轉換模式ICR紅外濾片式；水平解析度950TVL；同步方式內同步；視頻輸出1Vp-pComposite Output（75Ω/BNC）；信噪比>62dB；電源DC12v；功耗6W；紅外照射距離30-40米。

2）傳輸器。沭新北船閘上游增加的槍機距離硬盤錄像機約140m，選用五星盾無源雙絞線傳輸器WXD-402（POE供電），傳輸距離300米。

3）雙絞線。采用全銅超5類網線；外皮防火級別CM；直徑5mm。

2.3 方案實施

本方案是目前較為流行的采用POE供電的監控方式，視頻拓撲圖如圖2所示：

其中，線路的鋪設是本次方案的重點，結合雙絞線傳輸原理的特點，只需要布置1根超5類非屏蔽雙絞線既可同時傳輸4路視頻信號。本方案只需傳輸2路視頻，另外兩路做備用。

首先布好雙絞線，無須增加額外的抗干擾防護措施。槍機側連接雙絞線傳輸器發射端，硬盤錄像機側連接其接收端。接收端與發射端之間連接介質采用網線。

2.4 效果影響

項目完工后，沭新北船閘9路監控畫面如圖3所示。圖3中最后兩幅視頻畫面為本次新增的畫面。畫面中前7路的畫面為原有的畫面采用同軸電纜傳輸，通過畫面對比得知：本次新增的兩路監控畫面未受到干擾影響，信號穩定，圖像清晰，與采用同軸電纜傳輸的視頻畫面效果相當。

3、結束語

本次項目的實施，驗證了采用雙絞線傳輸視頻畫面的可行性，監控畫面質量達到要求，發揮了雙絞線傳輸的抗干擾特性，在經濟價值上大大降低了工程造價成本，具有良好實用性及推廣價值。

在視頻改造項目中，視頻監控點較遠，干擾源較多且以單點傳輸距離在300米以內的可以采用本方案。若傳輸距離在300米以上-1000米以內的，雙絞線發射端采用POE供電，接收端需提供交流電。若傳輸距離在1000米以上-1800米以內的，需采用有源雙絞線傳輸器。

參考文獻：

[1]、劉廣法，胡曉吉 《基于TMDS差分技術的VGA長線傳輸系統研究與設計》 計算機工程與設計

[2]、江建中 《雙絞線傳輸視頻的原理及其應用要點》 電視技術

[3]、宋濤 《雙絞線視頻傳輸系統》 中國科技博覽