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DSA技术在UTP视频传输系统中的应用

随着社会对治安的不断加强和“平安城市”的建立等众多因素,安防监控行业在迅速的发展,从而带动了视频传输技术的革命。
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  随着社会对治安的不断加强和“平安城市”的建立等众多因素,安防监控行业在迅速的发展,从而带动了视频传输技术的革命。目前主要的视频传输方式有UTP(Unshielded Twisted Paired)非屏蔽双绞线传输、同轴电缆传输、光纤传输,但后两者施工及维护成本稍高,三者成本对比见图1。UTP视频传输系统利用非屏蔽双绞线将电源及控制信号传输给摄像机,同时又将摄像机输出的视频信号传输到监控中心。一根普通网线里同时传输视频、数据及电源,抗干扰性强,使得施工及维护成本大幅降低且施工简单。采用UTP传输视频图像信号较常用的同轴电缆有较多的优点:传输距离远(可达2000米);图像清晰、较强抗干扰和抗雷击能力、多路共缆传输、传输成本低、工程布线方便等。正是这么多的优点,UTP传输器在欧、美等国家得到了广泛的应用。

  

  

  美中不足的是普通UTP传输器在安装时,尤其是对多路不同传输距离信号的一致性调整时,需要经验丰富人员很仔细地对图像进行调整,否则不能达到理想的图像效果。DSA技术在UTP视频传输系统中的应用成功地解决了这一问题。使UTP传输在安防工程中得到更广泛的应用,图2反映出当前市场各类传输方式的分布及发展趋势。[nextpage]

  DSA(Distance Self-Adapting)技术即距离自适应视频传输技术,它是以特制的高速图像处理器对信号进行取样采集、型态分析,对视频信号进行不同频带的修正补偿,从而使视频远距离传输后能有最好的图像清晰度。同时它将自动调整亮度,且对信号的极性自动识别,图像的画质也有进一步的提升。

  DSA技术双绞线传输器的工作原理

  视频的极性识别,频带补偿均采用了微处理器中心控制。虽然在整个传输过程中均采用模拟信号处理,但增益的调整都还会受到微处理器的控制影响。工作流程如下:视频双端信号输入,使用DSP进行信号正反输入的识别并调整好正确的极性;对信号进行噪声滤波;最后经增益调整后视频输出。

  DSP极性识别,即视频差分信号的两线即使是工程反接,系统也可以自动识别到,并同时自动校正过来。极性识别是采用高速数字信号处理(DSP)作为识别算法的硬件处理平台。取样输入视频信号的特征,通过相应的算法进行分析,判断出视频极性,并将视频调整为正确的极性,为下一步电路做准备。

  增益调整,主要是通过微处理器通过对视频信号在频带上的衰减程度进行分析,分析的目的主要是找到频带衰减曲线图,根据曲线图进行增益控制,从而达到对不同频带的视频信号进行不同的补偿。其中分析视频彩色信号、亮度等信号的强弱尤为关键,增益调整都是建立在DSP极性正确识别的基础之上的。

  DSA技术对图像质量的提高

  1、干扰抑制

  与同轴电缆传输不同的是UTP传输时,传输的信号是差分信号,双绞线特殊的物理结构具有很强的共模干扰抑制能力。平衡传输一对幅度相等、极性相反的差分信号,可使两线间的寄生电容、寄生电感趋于零。彻底清除线路中引入的干扰。即使在干扰较大的场合,比如:电梯、电厂、钢厂、水泥厂等强电磁干扰环境,双绞线传输器也获得了成功的应用。

  2、图像清晰度的提升

  在视频信号传输中,其高频分量的衰减最大,因此对高频信号的补偿尤为重要,双绞线传输后视频频带衰减示意图如图3。

  

  DSA技术具有自动适应不同距离衰减特性,并在各个频带上实现不同的增益调整,使其调整后的波形能最大程度地恢复成初始的视频信号。DSA技术与普通的UTP传输器相比,对衰减的增益补偿更为细腻,对高频信号有着较好的补偿,使得视频经过传输后还具有更好的清晰度、色彩度。

  3、多路图像的一致性

  在安防工程中一般都采用多路的DVR或者矩阵器作为控制,因此对图像的质量的一致性要求要好。DSA技术因为在补偿调整方面更为细腻,能更好地恢复成摄像机输出端的视频质量,同时在系统中也就更好地保证了中心设备记录质量的良好性。[nextpage]

  在混合系统中的应用

  UTP传输器布线方便、线缆利用率高。一根5类缆内有4对双绞线,可以使用4对线同时传输4路视频信号;如果只使用一对线传送视频信号,另外的几对线还可以用来传输音频信号、控制信号、供电电源或其它信号,提高了线缆利用率,同时避免了各种信号单独布线带来的麻烦,减少了工程造价。可靠性高、使用方便。利用双绞线传输视频信号,在前端要接入有源或无源的UTP视频传输器,在控制中心要接入对应接收的DSA UTP视频接收器。这种双绞线传输设备有着较低的成本价格,信号的连接基本上都是将非屏蔽双绞线参考平行网线的接法,接在RJ45上即可,因此操作非常简便,无需专业知识,也无太多的操作,一次安装,长期稳定工作。由于使用的是目前广泛使用的普通5类非屏蔽电缆,而且价格也很便宜,给工程应用带来极大的方便。

  由于DSA技术的发展,极性自动识别、增益自动调整,UTP传输器的安装、调试变的简洁,因使用双绞线传输视频信号,所以布线等工程实施也相对要方便。

  在系统中,前端使用UTP传输器,经过PVD HUB(供电UTP传输器HUB),再到中心控制室DSA设备,最后将视频转到DVR等设备。这样做的一个好处就是PVD HUB到4路视频汇集到一根CAT5线上,从而使硬件成本及人工成本都能大大减少;而且通过PVD HUB还解决了前端摄像机供电难的问题;在布线上均是通过CAT5网线形式连接,给布线施工带来了很大的方便。

  结语

  综上所述,可以看出DSA技术的发展给UTP传输行业的发展带来了新的变革,成为了UTP传输器的视频监控技术发展的必然趋势。在中小型、综合监控系统中有着越来越广泛的应用。

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