视频抗干扰技术在实际监控系统中的应用

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视频抗干扰技术在实际监控系统中的应用

作者：流媒体网来源：流媒体网发布时间:2006-1-4 12:50:14

一、干扰是如何产生的
要谈抗干扰，那么首先要了解干扰产生的原因，下面简单的介绍一下几种闭路监控系统中常见的干扰及产生原因：
    闭路电视监控系统中传输信号的类型主要有两类：一类是模拟视频信号，传输路径由摄像机到矩阵，从矩阵再到显示器或录像机；一类是数字信号包括矩阵与摄像机之间的控制信息传输，矩阵中计算机部分的数字信号。一般设备成为干扰源的可能性很小，因此干扰主要通过信号传输路径进入系统。闭路电视监控系统的信号传输路径是，能通过视频电缆和传输控制信号的双绞线耦合进系统的干扰有：各种高频噪声比如大电感负载启停，地电位不等引入的工频干扰，平衡传输线路失衡使抑噪能力下降将共频干扰转成了差模干扰，传输线上阻抗不匹配造成信号的反射使信号传输质量下降，静电放电沿传输线进入设备造成接口芯片损伤或损坏。具体表现如下：
干扰原因                干扰效果
随机信噪比干扰    表现为雪花干扰，监视器屏幕上会出现雪花状的斑点。
单频干扰    表现为网状干扰，监视器屏幕上会出现网状条纹。
电源干扰    表现为扭曲干扰，监视器屏幕上图像会出现轻微扭曲、图像不稳定。
脉冲干扰    表现为跳动干扰，监视器屏幕上图像会出现跳动、闪烁。
接地干扰    表现为黑条纹滚动干扰，监视器屏幕上会出现黑色滚动条纹。
    做安防工程的，经常遇到的就是干扰问题，从书上看到的如何解决干扰都是提到要事前规划，包括做设计的时候就要非常注意，但是现实中的干扰现象越来越多，如果按照书上的要求工程量将非常巨大，所有的管线要地埋或者穿屏蔽，电源线缆与视频线缆要隔开距离传输，另外线缆不能太长，75-5的视频线缆不能超过250米，这样就很苛刻了，另外在布线的过程中暴力布线很严重，往往会将线缆的屏蔽层给损伤，这样就会导致外界干扰信号介入，对视频信号进行干扰，所以综合下来干扰基本出现在：
  1、电源干扰：由于电源线缆和视频信号线缆平行而导致干扰信号介入！
  2、外界电机等干扰：由于变频电机、空调等而产生的干扰信号；
  3、控制设备干扰：现在的很多控制设备采用巡检方式，这样就造成0-11mhz之间有很多的干扰波，对视频信号进行干扰；
  4、地电位不平衡干扰：由于接地点过多而导致视频信号强度产生巨大变化；
  5、屏蔽层破裂而引入干扰
二、闭路电视监控系统抗干扰方法
从干扰源的分析了解到并没有特别的干扰源，消除或者减少上述干扰的理论探讨也有许多，如何针对闭路电视监控工程解决干扰问题，很少有文献涉及，下面就闭路电视监控工种中常见的干扰及解决方法进行些探讨。
   视频信号的干扰在图像上表现为地花点和５０ＨＺ横纹滚动，对于雪花点干扰是由于传输线上信号衰减以及耦合了高频干扰所致，这种干扰比较容易消除，在摄像机与控制矩阵之间合理位置增加一个视频放大器，将信号的信噪比提高，或者改变视频电缆的路径避开高频干扰源，高频干扰的问题可基本上得到解决。较难解决的是５０ＨＺ横纹滚动及进一步加高频干扰的情况，比如电梯轿厢内摄像机的输出图像。为了抑制上述干扰，首先分析一下造成上述问题的原因。
　　摄像机要求的供电电源一般有三种：直流１２Ｖ、交流２４Ｖ或２２０Ｖ，大多数工程应用中不从电梯轿厢的供电电源上取，而是另外布设供电电源给摄像机供电，摄像机输出图像经过一条软性的视频电缆从井道的上方或下方送出，视频电缆和供电电缆与轿厢的动力线捆绑在一起，当电梯运行时牵引电机运行产生的电磁场沿照明动力线传播，显然会影响摄像机供电电缆和视频电缆，当视频电缆的屏蔽层不够严密时，高频干扰就经视频电缆传回监视器。而对于５０ＨＺ的横纹滚动根据电磁学理论知道视频电缆的屏蔽层可完全消除５０ＨＺ工频干扰。由此可以推断这部分干扰不是通过视频电缆耦合过来，而是来自电源线和不合理的视频线联结。
　　对于图像中的高频干扰，因它的频带仍在８ＭＨＺ以内，采用空隙率为５０％左右的屏蔽网可基本消防高频干扰，但要达到５０％的空隙率屏蔽网根数需每个波长长度有６０根以上，这样高的密度又会使电缆的柔韧性下降，比较好的方法是采用带有双层屏蔽的视频电缆。
　　视频电缆屏蔽层是接地的，如果视频信号“地”与显示器的“地”相对“电网地”的电位不同，即两处接地点相对电网“地”的电压差不同，那么通过电源在摄像机与显示器之间形成电源回路，这样５０ＨＺ的工频干扰进入显示器中，从图中的电气联接可以看出消除５０ＨＺ工频干扰方法有两种，一是想办法使各处的“地”电位与“电网地”的电位差完全相同，或者切断形成地环流的路径。由于工程环境比较复杂，使各处“地”完全等电位比较困难，只能通过加大摄像机供电线缆的线径，尽可能降低地回路的电阻。或者采用切断地环流回路的方法，在摄像机或显示器端有一端不接地，通常在显示器端不接供电电源的地，这样虽不能完全消除干扰但可大减少５０ＨＺ的干扰。
　　从上面的分析中看到，如果电源线上耦合上高频噪声，即使视频电缆的屏蔽电缆的屏蔽再好，也会将噪声送至显示器，因此摄像机的供电电源线最好也要屏蔽，上述措施需要在工程设计和施工时就要全面考虑才能实现，若到了系统调试时发现干扰存在可采用调制和解调的方法将噪声滤除，在摄像机端设一调制器将视频信号搬移到几十兆赫兹的频度段上，在显示器端设一低通滤波器将低于８ＮＨＺ的信号全部滤除，再经过解调将视频图像还原。


三、市场上常见的视频干扰解决方法对照
由于无法上传图片，所以无法在这里直接察看，请查看网站http://www.51cams.com/Chinese/Bs_NewsInfo.asp?Action=Ye&ID=65
请大家见谅。

四、我公司的专利产品--视频拓展器的抗干扰原理
视频拓展器采用的是：
1、信号频分技术，由于11m以下空间干扰很多，因此我们首先将频率搬迁到更高的空间去，这样解决问题的难度就降低一些；
2、频率补偿：由于视频信号进行传输以后都会对高频段（就是色彩和清晰度）造成影响，因此我们根据视频的频率特性做了相关的补偿和提升，使得图像更加清晰；
3、接地处理：由于信号的地为耦合信号，所以解决了接地的难题；
4、铁质屏蔽外壳和接口：设备采用钢质外壳，可以防止干扰直接通过外壳进行传输信号中，接口部分也做了相关处理；

     可以看出视频拓展器最突出的特点就是能解决多种类型干扰并存的现象，也就是说无需再调查干扰产生的原因和类型了。还有就是，大家都比较担心的由于接地问题而引起的接地干扰，也能帮您良好的解决。

    以上是实际中会遇到的一些视频干扰问题，和一些解决方法，供大家参考。

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