監(jiān)控傳輸之無(wú)線方式

　　目前無(wú)線圖像傳輸尚未形成典型的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式，實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方式也各不相同，下面就一些可用于無(wú)線圖像傳輸?shù)南嚓P(guān)接入技術(shù)作簡(jiǎn)要介紹。

　　CDMA技術(shù)

　　CDMA即碼分多址技術(shù)，它允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源;從而提供了一種高效、低成本的無(wú)線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。CDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)傳輸技術(shù)具有保密性好、抗干擾能力強(qiáng)、抗多徑衰弱、系統(tǒng)容量配置靈活、建網(wǎng)成本低等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于安全防范系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一般采用低傳輸幀率以保證傳輸?shù)那逦?，因?yàn)橹挥蠧IF以上的圖像清晰度才可以滿足調(diào)查取證的需要。但是，CDMA傳輸存在帶寬不足的缺陷，其下行帶寬153K，上行帶寬70K~80K，因而傳輸流暢的視頻基本上不可能實(shí)現(xiàn)。由于圖像只有幾幀，只能以抓圖的形式來(lái)傳輸，并且為小畫(huà)面尺寸，因此無(wú)法滿足實(shí)時(shí)移動(dòng)圖像視頻監(jiān)控的需要。

　　GPRS技術(shù)

　　GPRS是一種基于GSM系統(tǒng)的無(wú)線分組交換技術(shù)，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)服務(wù)，以“分組”的形式傳送數(shù)據(jù)。GPRS最主要的優(yōu)勢(shì)在于永遠(yuǎn)在線和按流量計(jì)費(fèi)，不用撥號(hào)即可隨時(shí)接入互聯(lián)網(wǎng)，隨時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，資源利用率高。但是同CDMA一樣，它存在帶寬不足的問(wèn)題，無(wú)法滿足高質(zhì)量實(shí)時(shí)的視頻監(jiān)控需求。

　　Wi-Fi技術(shù)

　　Wi-Fi屬于短距離無(wú)線技術(shù)，覆蓋范圍可達(dá)100米，Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品到目前為止，已經(jīng)相當(dāng)成熟。Wi-Fi無(wú)線保真技術(shù)，其傳輸速度快，802.11b的帶寬可以達(dá)到11Mbit/s，而802.11a及802.11g更可達(dá)54Mbit/s。但只能做到通視傳輸、定向傳輸，難以支持移動(dòng)傳輸，從而限制了它在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，而且由于安全性較差，非常容易受到來(lái)自外界的攻擊。

　　WiMax技術(shù)

　　WiMax是基于IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線城域網(wǎng)技術(shù)，能提供面向互聯(lián)網(wǎng)的高速連接，適用于靜止和半靜止?fàn)顟B(tài)下訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，其傳輸速率可達(dá)60Mbps。在安全性方面，WiMAX提供了加密機(jī)制，在介質(zhì)訪問(wèn)層(MAC)中定義了加密子層，通過(guò)使用數(shù)字證書(shū)的認(rèn)證方式確保無(wú)線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳輸?shù)男畔⒌玫桨踩Ｗo(hù)。WiMAX是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的寬帶無(wú)線接入技術(shù)，采取了動(dòng)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)，并兼具較高速率的傳輸能力(可達(dá)70Mbit/s?100Mbit/s)及較好的QoS與安全控制，覆蓋范圍可以達(dá)到1-3英里，主要定位在移動(dòng)無(wú)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(jià)格較高。

　　COFDM技術(shù)

　　COFDM圖像傳輸技術(shù)具有頻譜利用率高和可對(duì)抗多徑時(shí)延擴(kuò)展等特點(diǎn)，是早期用于軍事無(wú)線電傳輸?shù)囊环N多載波數(shù)字通信調(diào)制技術(shù)，也是較為完備的移動(dòng)接收和傳輸技術(shù)。COFDM的實(shí)用價(jià)值主要是突破了視距限制，對(duì)噪聲和干擾有著很好的免疫力，并能繞射和穿透遮擋物。它能同時(shí)分開(kāi)多個(gè)數(shù)字信號(hào)，并且可以在干擾的信號(hào)周圍安全運(yùn)行。它能夠持續(xù)不斷地監(jiān)控傳輸介質(zhì)上通訊特性的突然變化，其通訊路徑傳送數(shù)據(jù)的能力會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化，且COFDM能動(dòng)態(tài)地與之相適應(yīng)，并接通和切斷相應(yīng)的載波，以保證持續(xù)成功地通信。同其他基于OFDM的技術(shù)一樣，COFDM繼承OFDM的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也不可避免地存在OFDM技術(shù)的普遍不足。對(duì)頻偏和相位噪聲比較敏感，頻偏和相位噪聲會(huì)使各個(gè)子載波之間的正交特性惡化，僅僅1%的頻偏就會(huì)使信噪比下降30dB。功率峰值與均值比(PAPR)大，導(dǎo)致射頻放大器的功率效率較低，高峰均值比會(huì)增加對(duì)射頻放大器的要求，導(dǎo)致射頻信號(hào)放大器的功率效率降低。負(fù)載算法和自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)會(huì)增加系統(tǒng)復(fù)雜度。負(fù)載算法和自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)的使用會(huì)增加發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的復(fù)雜度，并且當(dāng)終端移動(dòng)速度每小時(shí)高于30公里時(shí)，自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)就不是很適合了。

　　MiWAVE技術(shù)

　　MiWAVE系統(tǒng)采用4G核心技術(shù)，繼承了COFDM的優(yōu)點(diǎn)，摒棄COFDM的不足之處。上行空口技術(shù)采用DFT-S-GMC，即基于離散傅立葉變換擴(kuò)頻的正交頻分多址，采用DFT進(jìn)行頻域擴(kuò)頻，因而降低了傳輸信號(hào)峰均比，適合上行鏈路傳輸。同時(shí)DFT-S-GMC采用逆濾波器組變換(IFBT)，實(shí)現(xiàn)頻分復(fù)用和頻分多址。DFT-S-GMC每個(gè)子帶的寬帶相對(duì)于載波頻偏和多普勒頻移較大。同時(shí)每個(gè)子帶之間具有一定的頻域保護(hù)間隔，此外每個(gè)子帶的頻譜具有陡峭的帶外衰減，這些特征使得GMC對(duì)載波頻偏和定時(shí)誤差引起的多用戶間干擾具有較強(qiáng)的頑健性，相比于傳統(tǒng)的OFDM空口技術(shù)性能更佳，MiWAVE下行空口技術(shù)OFDMA比傳統(tǒng)的FDMA提高了頻譜利用率。此外，OFDMA采用時(shí)、頻兩維資源調(diào)度，可提供精細(xì)的數(shù)據(jù)率顆粒度，以支持具有不同服務(wù)質(zhì)量要求的多媒體應(yīng)用。

　　相對(duì)于利用WiFi、WiMAX、COFDM、CDMA1X等技術(shù)的圖傳監(jiān)控系統(tǒng)，MiWAVE具有較大優(yōu)勢(shì)。MiWAVE系統(tǒng)將上行DFT-S-GMC與下行OFDMA技術(shù)有機(jī)融合，與上下行都采用OFDMA的系統(tǒng)相比，具有設(shè)備功耗小，覆蓋范圍大，多用戶干擾小，以及基站信號(hào)檢測(cè)算法復(fù)雜度低等特點(diǎn)。單基站覆蓋范圍大，最遠(yuǎn)覆蓋半徑可達(dá)25km，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸，組網(wǎng)所需基站數(shù)少，成本低。系統(tǒng)擁有高帶寬，高吞吐量，單基站可達(dá)60Mbps，且組網(wǎng)靈活，支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可同頻/異頻組網(wǎng)，頻譜利用率高，支持120km/h的移動(dòng)通信，支持高速車載使用。可實(shí)現(xiàn)視頻、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)圖像傳輸?shù)榷嗝襟w交互業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)配置靈活，可根據(jù)需要配置上下行傳輸帶寬比例，調(diào)節(jié)上下行吞吐量，以支持特定業(yè)務(wù)?；谌獻(xiàn)P的應(yīng)急通信系統(tǒng)可通過(guò)衛(wèi)星接入、微波中繼、地面固網(wǎng)接入(ADSL、Cable)等多種接入方式與IP骨干網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相連，拓展了應(yīng)用范圍，降低了設(shè)備的應(yīng)用和維護(hù)成本。

　　MiWAVE系統(tǒng)基于寬帶無(wú)線多媒體(Broadband Wireless Multimedia，BWM)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，兼容于WiMAX標(biāo)準(zhǔn)框架，采用了鏈路自適應(yīng)、自動(dòng)混合重傳、寬帶多載波傳輸、無(wú)線資源調(diào)度、扁平網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)。鏈路自適應(yīng)技術(shù)可根據(jù)信道狀態(tài)自適應(yīng)地調(diào)節(jié)其發(fā)射功率、調(diào)制編碼方式以及數(shù)據(jù)的幀長(zhǎng)來(lái)克服信道的時(shí)變特性從而獲得最佳通信效果;自動(dòng)混合重傳技術(shù)能夠很好地補(bǔ)償無(wú)線移動(dòng)信道時(shí)變和多徑衰落對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?，可有效地降低系統(tǒng)的誤碼率以確保服務(wù)質(zhì)量;無(wú)線資源調(diào)度算法則充分利用信道的時(shí)變特性，得到多用戶分集增益，提高系統(tǒng)的吞吐量;采用扁平架構(gòu)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)不需要BSC這樣的集中控制實(shí)體，MiWAVE基站將傳統(tǒng)BS、BSC的功能以及分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)的某些功能融于一身，使網(wǎng)絡(luò)部署更為簡(jiǎn)單。由于建網(wǎng)所需的元件數(shù)量減少，網(wǎng)絡(luò)變得更加可靠、靈活、易于部署，而且運(yùn)營(yíng)成本更低廉。

　　監(jiān)控傳輸之有線方式

　　1、視頻基帶傳輸：最為傳統(tǒng)的電視監(jiān)控傳輸方式，對(duì)0～6MHz視頻基帶信號(hào)不作任何處理，通過(guò)同軸電纜(非平衡)直接傳輸模擬信號(hào)。

　　優(yōu)點(diǎn)：短距離傳輸圖像信號(hào)損失小，造價(jià)低廉，系統(tǒng)穩(wěn)定。

　　缺點(diǎn)：傳輸距離短，300米以上高頻分量衰減較大，無(wú)法保證圖像質(zhì)量。布線量大、維護(hù)困難、可擴(kuò)展性差，適合小系統(tǒng)。尤其是現(xiàn)在非標(biāo)線材盛行的今天，當(dāng)你發(fā)現(xiàn)有視頻干擾，加矩陣后字符跳動(dòng)，通過(guò)視頻分配器后畫(huà)面有干擾時(shí)，查查自己使用的線纜達(dá)標(biāo)嗎?

　　2、光纖傳輸：常見(jiàn)的有模擬光端機(jī)和數(shù)字光端機(jī)，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(guò)把視頻及控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為激光信號(hào)在光纖中傳輸。

　　優(yōu)點(diǎn)：傳輸距離遠(yuǎn)、衰減小，抗干擾性能最好，適合遠(yuǎn)距離傳輸。標(biāo)準(zhǔn)的光端機(jī)都0---20公里傳輸距離，8路光端機(jī)性價(jià)比最高，這個(gè)跟光頭有關(guān)系，做光端機(jī)的朋友都知道?，F(xiàn)在光端機(jī)價(jià)格很便宜，但質(zhì)量好的還是很貴。

　　缺點(diǎn)：對(duì)于幾公里內(nèi)監(jiān)控信號(hào)傳輸不夠經(jīng)濟(jì);光熔接及維護(hù)需專業(yè)技術(shù)人員及設(shè)備操作處理，維護(hù)技術(shù)要求高，不易升級(jí)擴(kuò)容。有的工程人員為了省那便宜的光跳線和法蘭，直接尾纖接設(shè)備了，以后維修的時(shí)候你就知道那根跳線和法蘭有多重要。

　　3、網(wǎng)絡(luò)傳輸：解決城域間遠(yuǎn)距離、點(diǎn)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(hào)。

　　優(yōu)點(diǎn)：采用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器作為監(jiān)控信號(hào)上傳設(shè)備，有Internet網(wǎng)絡(luò)安裝上遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件就可監(jiān)看和控制。

　　缺點(diǎn)：受網(wǎng)絡(luò)帶寬和速度的限制，只能傳輸小畫(huà)面、低畫(huà)質(zhì)的圖像;每秒只能傳輸幾到十幾幀圖像，動(dòng)畫(huà)效果十分明顯并有延時(shí)，無(wú)法做到實(shí)時(shí)監(jiān)控。不過(guò)我很看好網(wǎng)絡(luò)傳輸。

　　4、雙絞線傳輸(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(lái)傳輸?shù)?。是解決監(jiān)控圖像1Km內(nèi)傳輸，電磁環(huán)境復(fù)雜場(chǎng)合的解決方式之一，將監(jiān)控圖像信號(hào)處理通過(guò)平衡對(duì)稱方式傳輸。

　　優(yōu)點(diǎn)是：布線簡(jiǎn)易、成本低廉、抗共模干憂性能強(qiáng)。

　　缺點(diǎn)：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(huì)受到很大損失。

　　5、共纜傳輸：視頻采用調(diào)幅調(diào)制、FSK數(shù)據(jù)調(diào)制等技術(shù)，將數(shù)十路監(jiān)控圖像、伴音、控制及報(bào)警信號(hào)集成到“一根”同軸電纜中雙向傳輸。說(shuō)白了就是有線電視網(wǎng)絡(luò)倒著走，完全是閉路電視的傳輸技術(shù)，很成熟，很實(shí)用。

　　優(yōu)點(diǎn)：充分利用了同軸電纜的資源空間，二十路音視頻及控制信號(hào)在同一根電纜中雙向傳輸、實(shí)現(xiàn)“一線通”;施工簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，大量節(jié)省材料成本及施工費(fèi)用;頻分復(fù)用技術(shù)解決遠(yuǎn)距傳輸點(diǎn)位分散，布線困難監(jiān)控傳輸問(wèn)題;射頻傳輸方式只衰減載波信號(hào)，圖像信號(hào)衰減很小，亮度、色度傳輸同步嵌套，保證圖像質(zhì)量達(dá)到4級(jí)以上國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);采用75Ω同軸非平衡方式傳輸使其具有非常強(qiáng)抗干擾能力，電磁環(huán)境復(fù)雜場(chǎng)合仍能保證圖像質(zhì)量。

　　缺點(diǎn)：采用有線電視傳輸技術(shù)，是個(gè)接頭工程。對(duì)做監(jiān)控的朋友來(lái)說(shuō)有點(diǎn)跨行業(yè)，共纜傳輸主要在設(shè)計(jì)這塊，當(dāng)然產(chǎn)品上也有層次。射頻的好多東西還是經(jīng)驗(yàn)很重要的，系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)要求高，必須使用專業(yè)儀器。