CN209593616U - 双绞线视频传输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双绞线视频传输系统，所述双绞线视频传输系统包括：摄像机、硬盘录像机和双绞线；所述摄像机用于输出单端视频信号，所述双绞线连接在所述摄像机和硬盘录像机之间，所述硬盘录像机用于接收来自所述双绞线的视频信号；所述摄像机设置有第一电感装置，所述硬盘录像机设置有第二电感装置，所述第一电感装置和第二电感装置用于滤除所述双绞线产生的共模干扰信号。本实用新型提供一种双绞线视频传输系统，可使用双绞线传输单端视频信号，同时可解决双绞线传输高清视频图像干扰问题。

Description

双绞线视频传输系统

技术领域

本实用新型涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种双绞线视频传输系统。

背景技术

视频监控系统包括视频采集系统和视频传输系统，其中，视频采集系统主要用于完成对视频信号的获取，视频传输系统主要用于完成对视频信号的传送，视频采集系统一般通过摄像机实现，摄像机采集到的视频信号通过视频传输系统的发送端(一般位于摄像机内)传送到视频传输系统的接收端(一般集成于数字硬盘录像机DVR内)。

现有技术中，双绞线传输摄像机的视频信号传输主要采用图1所示的方式，通过普通的BNC(Bayonet Nut Connector，卡扣配合型连接器)接口输出摄像机后，增加巴伦转换模块转换为双绞线，再接双绞线进行传输。

但是，采用该种传输方式时，由于巴伦前级输出的视频阻抗和双绞线的阻抗不同，导致信号路径阻抗不匹配，所以在传输过程中容易出现图像左侧竖条纹干扰。

实用新型内容

本实用新型提供一种双绞线视频传输系统，可使用双绞线传输单端视频信号，同时可解决双绞线传输高清视频图像干扰问题。

本实用新型提供一种双绞线视频传输系统，包括：摄像机、硬盘录像机和双绞线；

所述摄像机用于输出单端视频信号，所述双绞线连接在所述摄像机和硬盘录像机之间，所述硬盘录像机用于接收来自所述双绞线的视频信号；

所述摄像机设置有第一电感装置，所述硬盘录像机设置有第二电感装置，所述第一电感装置和第二电感装置用于滤除所述双绞线产生的共模干扰信号。

进一步地，所述第一电感装置和所述第二电感装置包括共模电感。

进一步地，所述共模电感包括一个磁芯和缠绕在所述磁芯上的所述双绞线。

进一步地，所述硬盘录像机设置有第一阻抗匹配电阻，用于使所述硬盘录像机与所述双绞线的阻抗相匹配。

进一步地，所述第一阻抗匹配电阻包括串联设置的第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值之和等于所述双绞线的阻抗值。

进一步地，所述摄像机设置有第二阻抗匹配电阻R3，所述第二阻抗匹配电阻R3的阻值等于所述摄像机输出的视频信号线的阻抗值。

进一步地，所述双绞线包括第一支线和第二支线，所述第二阻抗匹配电阻R3连接在所述第一支线的第一端，所述第一电阻R1连接在所述第一支线的第二端，所述第二支线的第一端和第二端分别连接在所述摄像机和所述硬盘录像机的地信号上，所述第二电阻R2连接在所述硬盘录像机的地信号上，所述第一电阻R1和第二阻抗匹配电阻R3的阻值之和等于所述第二电阻R2的阻值。

进一步地，所述双绞线的阻抗值为100ohm，所述第一电阻R1、第二电阻R2、第二阻抗匹配电阻R3的阻值分别为12.5Ω、87.5Ω、75Ω。

进一步地，所述摄像机包括双绞线输出口，所述双绞线输出口通过双绞线压接端子连接所述双绞线。

进一步地，所述摄像机还包括卡扣配合型连接器BNC输出口，所述BNC输出口用于连接BNC线缆。

进一步地，所述摄像机还包括运算放大器，所述双绞线的两个输入端分别连接在所述运算放大器的输出端和接地端。

进一步地，所述摄像机还包括图像传感器和图像信号处理器，所述图像传感器用于采集图像数据并发送至所述图像信号处理器，所述图像信号处理器与所述运算放大器连接，用于处理所述图像数据并输出所述单端视频信号。

进一步地，所述硬盘录像机包括交流耦合电容和接收芯片，所述交流耦合电容用于滤除视频信号内的直流分量，所述接收芯片用于将接收到的视频信号转换为数字信号。

进一步地，所述硬盘录像机还包括三极管、第一检测电阻R4和第二检测电阻R5，所述第一检测电阻R4的一端与所述三极管的发射极连接，所述第一检测电阻R4的另一端分别与所述交流耦合电容和所述第二检测电阻R5的一端连接，所述第二检测电阻R5的另一端与所述第一阻抗匹配电阻连接。

本实用新型提供的双绞线视频传输系统，通过设置电感装置就可以直接通过双绞线进行单端视频信号传输，无需再设置巴伦转换模块降低了传输成本，同时电感装置的设置还解决了双绞线传输无屏蔽时的图像干扰问题，提高了图像效果。进一步地，还可选地通过设置阻抗匹配电阻来优化整个传输路径的阻抗，减弱了信号反射，避免出现横竖宽条纹干扰问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的双绞线视频传输系统的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的双绞线视频传输系统的示意图。

附图标记：

100-摄像机；

11-卡扣配合型连接器BNC输出口；

12-运算放大器；

200-硬盘录像机；

21-接收芯片；

300-双绞线；

400-第一电感装置；

500-第二电感装置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下是对本实用新型实施例中出现的专有名词进行的解释和说明。

双绞线：由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，把两根绝缘的铜导体按照一定密度互相绞在一起形成，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消，可降低信号干扰的程度。双绞线具有布线方便，线缆利用率高，抗干扰能力强，可靠性高等优点。

信号反射：信号沿传输线向前传播，当感受到阻抗发生变化，信号就会发生反射，产生回波。

DVR：硬盘录像机DVR(Digital Video Recorder)，采用数字记录技术，将数字化图像存储在硬盘上的一种高速图像记录设备。

巴伦：平衡至非平衡转换器。平衡非平衡转换器是两种不同传输媒介进行信号传输匹配必不可少的基本设备，其中，平衡意味着两个通道以不同方式传递信号，非平衡意味着一个通道接地，另一个通道传递信号。

单端视频信号：单端视频信号是与差分视频信号相对的概念，单端视频信号指的是在一根导线上传输的与地之间的电平差，而差分视频信号指的是用两根线传输的信号，传输的是两根信号之间的电平差。相对于差分视频信号，使用单端视频信号具有方便接线、成本低的优点。

阻抗匹配：主要用于传输线上，以此来达到所有高频的微波信号均能传递至负载点的目的，而且几乎不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。信号源内阻与所接触线的特性阻抗大小相等且相位相同，或传输线的特性阻抗与所接负载阻抗的大小相等且相位相同，分别称为传输线的输入端或输出端处于阻抗匹配状态，简称为阻抗匹配。

共模电感：指的是两个线圈绕在同一铁芯上，匝数和相位都相同。共模电感，也叫共模扼流圈，常用于电脑的开关电源中过滤共模的电磁干扰信号，在板卡设计中，共模电感也是起到EMI滤波的作用，用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。

下面参考附图并结合具体的实施例描述本实用新型。

实施例一

图2为本实用新型实施例提供的双绞线视频传输系统的示意图，参考图2所示，本实用新型实施例提供一种双绞线视频传输系统，包括：摄像机100、硬盘录像机200和双绞线300；摄像机100用于输出单端视频信号，双绞线300连接在摄像机100和硬盘录像机200之间，硬盘录像机200用于接收来自双绞线300的视频信号；摄像机100设置有第一电感装置400，硬盘录像机200设置有第二电感装置500，第一电感装置400和第二电感装置500用于滤除双绞线300产生的共模干扰信号。

其中，摄像机100的作用是获取视频和音频信息，通过摄取三维光学图像，并转换为一维时序的视频电信号，再输送到硬盘录像机200。硬盘录像机200是采用数字记录技术，将数字化图像存储在硬盘上的一种高速图像记录设备，在视频监控系统中进行视频信息的存储、记忆、显示与处理。

具体地，摄像机100至少包括镜头、图像传感器、图像信号处理器、视频滤波模块、视频电源接口等结构，以实现视频拍摄和视频信号的处理、输出。

现有技术中，双绞线传输摄像机的视频信号传输主要采用BNC接口输出摄像机后，增加巴伦转换模块转换为双绞线，再接双绞线进行传输。但是，采用该种传输方式时，由于巴伦前级输出的视频阻抗和双绞线的阻抗不同，导致信号路径阻抗不匹配，所以在传输过程中容易出现图像左侧竖条纹干扰。从原理上看，视频信号单端传输需要良好的屏蔽保证视频屏蔽不被干扰，采用裸露的双绞线300传输视频信号时，裸露的双绞线完全暴露在环境的磁场中，双绞线300的对绞虽然在一定程度上可以抵消来自环境的电磁波辐射干扰，但是高清视频频率带宽80MHZ，极容易受到来自各个频率的信号干扰。

采用双绞线300传输视频信号时，视频传输信号对绞传输，受干扰的主要是来自空间的共模干扰信号。因此，本实施例需要在摄像机100和硬盘录像机200上分别设置第一电感装置400和第二电感装置500，以滤除视频信号的共模干扰信号。

具体地，第一电感装置400和第二电感装置500可以为谐振电路、共模电感等。

在一种较佳的实施例中，第一电感装置400和第二电感装置500包括共模电感。电路中的正常电流流经共模电感时，电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消；当共模电流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流，达到滤波的目的。

具体地，本实施例中，共模电感包括一个磁芯和缠绕在磁芯上的双绞线300。双绞线300本身是由两根芯线以一定绞距交织形成，因此直接将双绞线300的两根芯线按照相同的匝数和相位缠绕在同一磁芯上，即可形成共模电感。

外界环境的电磁干扰在双绞线300上表现的主要形式是共模干扰信号，通过在摄像机100和硬盘录像机200各自设置共模电感，可以滤除大部分的共模信号，虽然共模电感的绕线方式和双绞线200本身的线缆的绕线方式无法完全一致，所以还会有一些共模分量无法滤除，但是已经完全不影响图像效果。

在上述实施例的基础上，由于摄像机100、双绞线300和硬盘录像机200的整个路径阻抗连线，摄像机100的输出阻抗、双绞线300的阻抗、硬盘录像机200的电阻不同，造成信号多次反射，会出现图像干扰问题。

由于硬盘录像机200的信号反射对信号影响非常严重，为了解决这一问题，本实施例中，硬盘录像机200设置有第一阻抗匹配电阻，用于使硬盘录像机200与双绞线300的阻抗相匹配。

一般地，双绞线300的阻抗值为100ohm，因此第一阻抗匹配电阻的阻值设置为100Ω。

摄像机100设置有第二阻抗匹配电阻R3，第二阻抗匹配电阻R3的阻值等于摄像机100输出的视频信号线的阻抗值。一般地，摄像机100输出的视频信号线阻抗值为75ohm，因此，第二阻抗匹配电阻R3的阻值为75Ω。

硬盘录像机200上通常设置有插码电路，同轴通信会导致插码信号出现异常，需要通过串联分压解决问题。因此，第一阻抗匹配电阻包括串联设置的第一电阻R1和第二电阻R2。

具体地，双绞线300包括第一支线和第二支线，第二阻抗匹配电阻R3连接在第一支线的第一端，第一电阻R1连接在第一支线的第二端，第二支线的第一端和第二端分别连接在摄像机100和硬盘录像机200的地信号上，第二电阻R2连接在硬盘录像机200的地信号上，第一电阻R1和第二阻抗匹配电阻R3的阻值之和等于第二电阻R2的阻值。第一电阻R1、第二电阻R2和第二阻抗匹配电阻R3组成分压电路，使得信号幅度降低为原来的一半。

由于第一电阻R1和第二电阻R2的阻值之和等于双绞线300的阻抗值，且第一电阻R1和第二阻抗匹配电阻R3的阻值之和等于第二电阻R2的阻值，因此不难计算出，第一电阻R1和第二电阻R2的阻值分别为12.5Ω和87.5Ω。

通过设置第一阻抗匹配电阻和第二阻抗匹配电阻，可以优化整个传输路径的阻抗，减弱信号反射，避免出现横竖宽条纹干扰问题。

在上述实施例的基础上，本实施例中，摄像机100包括双绞线输出口，双绞线输出口通过双绞线压接端子连接双绞线300。

进一步地，摄像机100还包括卡扣配合型连接器BNC输出口11，BNC输出口11用于连接BNC线缆。其中，BNC线缆包括视频信号芯线和地信号屏蔽层，具有一定的抗干扰能力。

双绞线输出口和BNC输出口11互相独立，在物理形态上双绞线和BNC线缆是并联的关系，实际使用时可以根据需要选择两者中的其中一个作为摄像机100的信号输出线缆。

摄像机100需要设置视频电源线缆以输出视频信号，其中，双绞线输出口可以实现双绞线输出，具体地，双绞线输出口通过双绞线压接端子连接双绞线300。为了实现多种接口输出，方便客户使用，本实施例中还设置了BNC输出口11，BNC线缆可以直接连接BNC线缆输出。

此外，摄像机100还包括运算放大器12，双绞线300的两个输入端分别连接在运算放大器12的输出端和接地端。

摄像机100还包括图像传感器和图像信号处理器，图像传感器用于采集图像数据并发送至图像信号处理器，图像信号处理器与运算放大器连接，用于处理图像数据并输出单端视频信号。

视频信号在摄像机100处的传输路径为，摄像机100通过传感器等设备采集图像，图像数据传输给图像信号处理器，图像信号处理器处理后输出视频信号，视频信号通过运算放大器12放大后经双绞线输出口或者BNC输出口输出。

进一步地，硬盘录像机200包括交流耦合电容C1和接收芯片21，交流耦合电容C1用于滤除视频信号内的直流分量，接收芯片21用于将接收到的视频信号转换为数字信号。

硬盘录像机200还包括三极管、第一检测电阻R4和第二检测电阻R5，第一检测电阻R4的一端与三极管的发射极连接，第一检测电阻R4的另一端分别与交流耦合电容和第二检测电阻R5的一端连接，第二检测电阻R5的另一端与第一阻抗匹配电阻连接。

视频信号在硬盘录像机200处的传输路径为，来自双绞线300的视频信号经过交流耦合电容C1的过滤后，传输到接收芯片21，接收芯片21集成了采样模块和数字信号处理器，可以将模拟的视频信号解析编码，并接通显示器显示图像。

其中，三极管、第一检测电阻R4、第二检测电阻R5以及第一阻抗匹配电阻共同组成插码电路，PNP型三极管的导通或者断开，可以控制第一阻抗匹配电阻端的电平，高低电平代表0和1的二进制信号，从而可以把数据插入到视频信号的消隐区，传递给摄像机100，摄像机100通过解码获取信号进行相应操作。

本实用新型实施例提供的双绞线视频传输系统，通过设置电感装置就可以直接通过双绞线进行单端视频信号传输，无需再设置巴伦转换模块，降低了传输成本，同时电感装置的设置还解决了双绞线传输无屏蔽时的图像干扰问题，提高了图像效果。进一步地，还可选地通过设置阻抗匹配电阻来优化整个传输路径的阻抗，减弱了信号反射，避免出现横竖宽条纹干扰问题。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种双绞线视频传输系统，其特征在于，包括：摄像机、硬盘录像机和双绞线；

所述摄像机用于输出单端视频信号，所述双绞线连接在所述摄像机和硬盘录像机之间，所述硬盘录像机用于接收来自所述双绞线的视频信号；

所述摄像机设置有第一电感装置，所述硬盘录像机设置有第二电感装置，所述第一电感装置和第二电感装置用于滤除所述双绞线产生的共模干扰信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一电感装置和所述第二电感装置包括共模电感。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述共模电感包括一个磁芯和缠绕在所述磁芯上的所述双绞线的一部分。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述硬盘录像机设置有第一阻抗匹配电阻，用于使所述硬盘录像机与所述双绞线的阻抗相匹配。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一阻抗匹配电阻包括串联设置的第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值之和等于所述双绞线的阻抗值。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述摄像机设置有第二阻抗匹配电阻R3，所述第二阻抗匹配电阻R3的阻值等于所述摄像机输出的视频信号线的阻抗值。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述双绞线包括第一支线和第二支线，所述第二阻抗匹配电阻R3连接在所述第一支线的第一端，所述第一电阻R1连接在所述第一支线的第二端，所述第二支线的第一端和第二端分别连接在所述摄像机和所述硬盘录像机的地信号上，所述第二电阻R2连接在所述硬盘录像机的地信号上，所述第一电阻R1和第二阻抗匹配电阻R3的阻值之和等于所述第二电阻R2的阻值。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述双绞线的阻抗值为100ohm，所述第一电阻R1、第二电阻R2、第二阻抗匹配电阻R3的阻值分别为12.5Ω、87.5Ω、75Ω。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述摄像机包括双绞线输出口，所述双绞线输出口通过双绞线压接端子连接所述双绞线。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述摄像机还包括卡扣配合型连接器BNC输出口，所述BNC输出口用于连接BNC线缆。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述摄像机还包括运算放大器，所述双绞线的两个输入端分别连接所述运算放大器的输出端和接地端。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述摄像机还包括图像传感器和图像信号处理器，所述图像传感器用于采集图像数据并发送至所述图像信号处理器，所述图像信号处理器与所述运算放大器连接，用于处理所述图像数据并输出所述单端视频信号。

13.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述硬盘录像机包括交流耦合电容和接收芯片，所述交流耦合电容用于滤除视频信号内的直流分量，所述接收芯片用于将接收到的视频信号转换为数字信号。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述硬盘录像机还包括三极管、第一检测电阻R4和第二检测电阻R5，所述第一检测电阻R4的一端与所述三极管的发射极连接，所述第一检测电阻R4的另一端分别与所述交流耦合电容和所述第二检测电阻R5的一端连接，所述第二检测电阻R5的另一端与所述第一阻抗匹配电阻连接。