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光纤收发器在CCTV/IP网络视频监控系统中的应用

2020年06月30日 2443

如今,视频监控已是各行各业必不可少的基础设施,网络视频监控系统的建设使公共场所的视频监控和信息获取变得更加容易。但随着视频监控摄像机高清化、智能化的应用普及,提升了视频传输信号质量、码流带宽和传输距离的要求,现存的铜缆布线系统难以企及。本文将探讨一种新的布线方案,该布线方案使用光纤布线和光纤收发器,可用于闭路电视监控系统(CCTV)和IP网络视频监控系统。

视频监控系统概述

如今,视频监控网络越来越流行,搭建视频监控系统的方案也繁多,其中,通过闭路电视(CCTV)监控和IP摄像监控是目前最常见的方案。

闭路电视监控系统(CCTV)

在典型的闭路电视监控系统中,固定的模拟摄像机(CCTV)通过同轴电缆连接到存储设备(如卡带式录像机VCR或数字硬盘录像机DVR)。若是摄像机属于PTZ摄像机(支持水平旋转、倾斜和变焦),则需额外添加一个PTZ控制器。

IP网络视频监控系统

在典型的IP网络视频监控网络中,IP摄像机通过非屏蔽双绞线(即5类、超5类等网络跳线)和交换机连接到局域网。与上述模拟摄像机不同的是,IP摄像机主要通过网络发送和接收IP数据报,无需发送到存储设备,与此同时,IP摄像机所拍摄的视频被记录在网络中任何的PC或服务器上。IP网络视频监控网络最大的特点是每台IP摄像机都拥有自己独立的IP地址,在整个视频网络中可根据IP地址快速找到自己。与此同时,由于IP摄像机的IP地址可寻址,因此全世界各地都可以访问它们。

光纤收发器在CCTV/IP网络视频监控系统中的必要性

上述提及的两种视频监控系统均能运用于商业或住宅等网络环境中。其中,用于CCTV中的固定模拟摄像机一般使用同轴电缆或非屏蔽双绞线(三类网线以上)进行连接,IP摄像机一般使用非屏蔽双绞线(五类网线以上)进行连接。由于这两种方案都采用的是铜缆布线,在传输距离和网络带宽上都不如光纤布线。但,使用光纤布线替代当前的铜缆布线并不容易,存在以下挑战:

  • 铜缆一般固定在墙上,若是使用光纤则需在地下敷设光缆,然而这对一般用户而言是无法完成操作的,需请专业人士来完成敷设,且其布线成本并不低;

  • 此外,传统的摄像机设备上并未配备光纤端口。

鉴于此,使用光纤收发器与模拟摄像机/IP摄像机搭配的光纤布线方法引起了网络管理员们的关注。其中,光纤收发器通过将原先的电信号转化为光信号,实现铜缆和光纤的连接。具备以下优势:

  • 无需移动或更改之前的铜缆布线,只需通过光纤收发器上的不同接口实现光电转换,连接铜缆和光纤即可,可有效节省了时间和精力;

  • 为铜介质和光纤介质之间提供桥梁,也就是说该设备可作为铜缆和光纤基础设施之间的桥梁。

总的来说,光纤收发器为延长现有网络的传输距离、非光纤设备的使用寿命以及两个网络设备间的传输距离提供一条经济有效的途径。

如何将光纤收发器用于模拟/IP网络视频监控系统中?

目前市面上光纤收发器种类繁多,如非网管型光纤收发器、网管型光纤收发器、工业级光纤收发器以及PoE光纤收发器等,这些光纤收发器均能实现光电信号的转换,其中PoE光纤收发器还可以通过网线为PoE设备进行供电。如下是光纤收发器和PoE光纤收发器的应用示例。

用于闭路电视监控系统(CCTV)的光纤收发器

下图为使用光纤跳线和光纤收发器设计的典型闭路电视监控系统(也称为模拟视频监控系统)构架。对于模拟摄像机而言,若想将摄像机连接到卡带式录像机VCR或数字硬盘录像机DVR,应在服务器机房和模拟摄影机之间添加一对光纤收发器,此时的视频电信号将通过光纤收发器转换为光信号传输。对于PTZ摄像机而言,由于其会进行视频信号和数据信号两种传输,因此应安装两个不同的光纤收发器或具有这两种功能的光纤收发器。众所周知,光纤收发器需成对使用,因此在部署时其中一个光纤收发器应放在靠近摄像机的光纤端,另一个光纤收发器则放在靠近卡带式录像机VCR或数字硬盘录像机DVR的一端。此外,为了更好地管理,可将服务器机房附近的所有光纤收发器都安装在机架式收发器机箱中。

用于IP网络视频监控系统的PoE光纤收发器

如下图所示,在该方案中摄像机为可支持以太网供电技术的PoE监控摄像机,其中一对PoE光纤收发器安装在光纤的两端,便于实现电信号和光信号之间的转换。另外,在录制视频的PC端也安装了一对PoE光纤收发器。为了便于管理,可将靠近网络交换机的光纤收发器安装在机架式收发器机箱中。

如下视频将为您详细讲解如何将PoE监控摄像机通过光纤收发器与网络交换机进行连接。

总结

实际上,使用光纤替代同轴电缆和非屏蔽双绞线可改善视频监控系统的视频质量、网络带宽和传输距离等。在CCTV/IP网络视频监控系统中使用光纤收发器可在确保高质量的影像的同时延长信号的传输距离,这将节省更多的人力、时间以及成本来进行网络升级。

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