網站首頁
公司簡介
產品介紹
技術說明
技術交流
工程案例
聯系我們
  關鍵字:
  內 容:
(*在產品名稱和新聞標題最匹配)
  
* 監控系統的接地與防雷接地2009思考2
* 從防雷接地談監控系統的接地
* 這類干擾怎么辦?——2009新春反思
* 阻抗匹配技術
* 視頻基帶的抗干擾傳輸技術分析[2008]
* “防雷”接地與視頻系統接地要點
* “環通”、阻抗匹配原理與工程應用
* 雙絞線視頻傳輸技術分析
* 視頻線纜傳輸技術綜述
* 系列干擾抗干擾圖文貼——之一
* 系列干擾抗干擾圖文貼——之二
* 監控系統圖像質量控制原理圖解
* 怎樣辨別視頻線的好壞
* 視頻傳輸工程中的電磁干擾及抗干擾措施
* 同軸視頻傳輸技術原理與實際應用之我見
* 工程抗干擾四大基本要領—— “一防,二避,三抗,四補”
* 干擾是怎么產生的
* 加權抗干擾器在高層電梯視頻傳輸中應用
* 視頻傳輸工程中的電磁干擾及抗干擾措施
* 干擾不可怕,解決也不難
* 視頻線和射頻線的主要區別是什么
* 和雙絞線傳輸相比,同軸電纜傳輸長處在哪?
* 怎樣辨別視頻線的好壞
* 談圖像質量的恢復、改善和提高
* 電梯監控抗干擾技術原理與要點
* 重新認識同軸電纜與同軸視頻傳輸技術
* 提高監控系統圖像質量的新途徑
* 圖像質量可控的同軸視頻傳輸系統
* 挑戰同軸視頻干擾
* 雙絞線與同軸線視頻傳輸性能比較
* 視頻傳輸與視頻恢復主機應用實例
* “頻率加權補償視頻恢復技術”將對監控工程產生積極影響
* 普通視頻放大器不能補償電纜傳輸損失
* 電纜傳輸失真與頻率加權補償
 
本站網絡實名:eie 加權視頻放大器 加權抗干擾器 視頻恢復主機
當前位置:技術交流 目錄 電纜傳輸失真與頻率加權補償
  下列文章是我公司EIE實驗室根據公司產品開發、實驗、工程等實踐經驗及數據所寫,均為原創文章。希望能與廣大同行進行交流。未經我公司許可不得轉載。 
 
電纜傳輸失真與頻率加權補償
 
---篇文章已被發表在“慧聰安防商務網網迅——商訊互動”第45期2003.02.28
 
         一 "電纜傳輸失真與頻率加權補償"技術要點
         二 圖像質量與視頻傳輸標準
           1, PAL制視頻標準
           2, 圖像質量的主觀評價的局限性
           3, 關鍵技術指標
         三 電纜衰減的測試及補償要求
           1, 標準視頻掃頻信號
           2, 視頻電纜的頻率失真
           3, 頻率失真與加權補償
           4, 工程應用--前補償與后補償問題

 

一 "電纜傳輸失真與頻率加權補償"技術要點

  視頻信號直接經同軸電纜傳輸,會產生幅度衰減和頻率失真。即不同頻率分量衰減不同,頻率越高衰減量越大。幅度的衰減,將導致圖象對比度下降。而高頻衰減,會導致色飽和度與清晰度的降低。實測表明,常用的75-7電纜250-300米時,引起的失真度就超過我國電視標準的規定要求。EV-2010A加權視頻放大器,對75歐姆同軸電纜的實際衰減特性,能進行全距離全頻段有效補償。最大有效補償距離可達到2500米以上(75-5電纜可按60%折算,達到1500米以上)。

 

二 圖像質量與視頻傳輸標準

  1, PAL制視頻標準

  視頻傳輸 0-6M 頻率響應限定要求如圖1-b) 。在0.5-5M帶寬內,系統頻率特性上下波動限定在±0.75db(±8%),6M限定在+0.75∽-3db,這是主要特性,還有其他一些失真度指標要求。一般420-480TVL的中高清晰度攝象機的視頻信號,其4-6M的頻率成份不可忽視。視頻信號的各種頻率成分的組成隨不同拍攝的鏡頭(取景)而變化:細節變化小的鏡頭(如一面光墻),高頻分量弱;細節變化多的鏡頭(如花叢、頭發),高頻分量十分豐富。

  

  2, 圖像質量的主觀評價的局限性

A) 工程中大多用主觀評價,規范中也提出了圖像質量的"五級損傷"評價方法。這個方法,在衛星電視、微波模擬電視傳輸、有線電視、開路廣播電視等傳輸工程中,用得較多,也比較現實。這是因為在這些傳輸系統中,系統積累噪聲與外界干擾較大,信噪比是比較主要的矛盾。從圖像畫面上,就很容易看到噪聲和干擾。根據對圖像影響的程度分成五級評分標準,一般要達到四級以上:即:雖有些噪聲和干擾,但對畫面影響很小。


B) 圖像五級損傷的主觀評價一般在有線電視和開路電視工程中,在用戶端用的較多,主要是因為數量大、設備檢測困難等原因。但在衛星及微波接收設備和工程、有線傳輸設備和工程中,主觀評價只是方法和原則之一,更重要的是一些失真度指標的測量。如多波群,微分增益,微分相位,色亮增益差、色亮相位差、信噪比等等幾十個參數。

C) 根據畫面情況的主觀評價方法有局限性,這是因為:

 ?、佟∑蘭鄣幕媲П渫蚧?,很難掌握標準。
② 更重要的是,一個具體畫面的視頻信號,很難包括PAL制視頻標準的各種技術特性。如頻率特性,用一部480線的高分辨率攝像機拍攝一個單位的大院,其視頻信號中,基本沒有4-6M的高頻頻率成分,其畫面與420線,甚至于與380線的攝像機拍攝的同一個畫面一樣,分不出高低;再如,我國監控市場上賣的一些臺灣的視頻放大器、無線攝像機和小微波傳輸設備等,大都視頻帶寬只有4M,用來放大和傳輸一般圖像信號通常認為"還可以",但放大和傳輸高清晰度視頻信號時,就明顯不行;這也是主觀評價無法解決的。
③ 主觀評價還與監視器的質量和水平有關,普通監視器只能分辨350線彩色信號,對高分辨率信號不反應,主觀評價同樣無法判斷。
④ 監控系統中的圖像,都是直接使用攝像機的原信號:信噪比足夠高,干擾也很小。這就會出現信噪比很高,主觀評價得分也很高,但許多視頻指標卻不合格的實際情況。
⑤ 還有一種新情況:數字視頻問題很難掌握,根據經驗,不要說圖像像素352*288的情況,即使640*480像素的圖像質量,恐怕也難以達到高清晰度要求。

  

  3, 關鍵技術指標

  在監控系統中,圖像質量取決于攝像機的原信號和傳輸系統設備的質量。在視頻傳輸質量諸多指標中,頻率特性是一個關鍵指標。所以在選擇設備、系統設計、安裝調試中,都應注意保證傳輸系統的頻率特性。這里提出三點供參考:

 ?、佟〉繢輪皇鞘悠蕩湎低持械囊桓?quot;元件"或部件,電纜特性決定了它本身不是一個完善的高保真視頻傳輸設備,但又必須用它,這就要求電纜與其他設備一起,共同構成一個高保真視頻傳輸系統設備。
② 工程上,主觀評價標準仍可以應用,但應該充分考慮到它的局限性,特別是在選擇設備時要慎重。不要說電纜的遠距離傳輸,就是許多矩陣主機生產廠家,開始就是用看圖像質量來評價的,結果凡是這樣做的,沒有一個能夠通過技術檢測標準的,而且指標差的很遠。
③ 工程上,設法測試設備和傳輸系統的頻率特性,是關系到系統圖像質量的一個十分重要的問題,而圖像質量又是監控工程"最顯眼的指標"。

 

三 電纜衰減的測試及補償要求

  

  1, 標準視頻掃頻信號

為了檢測視頻控制設備、變換設備(切換、分配、放大)、傳輸設備(不同介質、不同變換與調制解調)的質量,需要有標準視頻信號源,產生幾種失真度為"零"的特殊視頻信號。圖二是一種連續掃頻視頻波形,掃頻范圍是0.2-6M,幅度為700Mv。

還有一種類似的'多波群'視頻信號,如圖三。每一群都是一種固定頻率,六群從低到高分別是 0.5/1.0/2.0/4.0/4.8/5.8M。

用這種波形來研究電纜衰減與補償效果,可以十分直觀地檢測出設備的頻率響應特性。

 

       圖二              圖三

 

  2, 視頻電纜的頻率失真

不同型號的電纜特性不同,不同廠家,不同批次的電纜性能也有差別。我們這里以一種典型的75-7電纜實測數據為例進行分析與介紹。

圖四為經過電纜傳輸衰減后的掃頻視頻波形,圖五為多波群波形。

比較圖二、圖四或圖三、圖五,可以看出:

 

 

       圖二             圖四

① 700mv等幅掃頻信號,經電纜傳輸后,幅度不再相等,衰減后的視頻信號,低頻幅度最大,但也有衰減;

② 不同頻率分量的衰減量不同,頻率越高,衰減越大。

③ 行同步頭的失真和色同步頭的幅度嚴重降低。

一組典型75-7電纜1000M不同頻率衰減測試數據如表所示,從下表可以清楚的看出頻率失真的實際概念和含義。

     

       圖三              圖五

              計算例子:0.5M 時,衰減(db)=20log(61.8%)= -0.418 db

0.5M
1.0M
2.0M
4.0M
4.8M
5.8M
1000m 衰減
-4.18db
-6.15db
-8.52db
-11.0db
-11.6db
-12.6db
與原信號的百分比
61.8%
49%
37.5%
28.2%
26.3%
23.4%

  

  3, 頻率失真與加權補償

我們可以歸納為以下幾點:

1. 視頻同軸電纜,從它對不同頻率分量具有不同衰減的特性來看,可以把它理解為一種"頻率去加重器件",用它來傳輸視頻信號,會產生幅度衰減和頻率失真。當電纜很短時,這種失真很小,可以忽略,這時電纜是一個高保真傳輸系統;但當電纜很長時,失真度很大,這時電纜本身不能實現高保真傳輸,需要配套頻率加權放大器,才能構成高保證傳輸系統。

2. 電纜具有"去加重"特性,所以電纜頻率補償放大器應該是一種具有頻率"加重"或"加權"特性的頻率非線性設備。我們稱之為"加權視頻放大器",簡稱"加權視放";顯然,普通的寬帶視頻放大器,由于沒有頻率加權補償特性,所以是不能用來做為電纜補償放大器用的。

3. 從工程應用的技術角度看,75-7電纜200m以上就應該補償。一個480線彩色攝象機的視頻信號,經過五、六百米電纜衰減后,在監視器上的圖象效果,主觀評價還不如一個330線攝象機直接顯示的圖象效果。所以,工程上要充分發揮攝象機的性能水平,就必須考慮頻率補償。

4. 對頻率補償放大器的基本要求,我們歸納出以下六點:

 ?、佟【繢濾ゼ鹺蟮氖悠敵藕歐紉芴嶸?Vp-p。
② 按我國PAL制要求,頻率補償必須能實現6M范圍的全頻段加權補償。只有4M帶寬的NTSC制設備是不能用的,號稱有20M帶寬的視頻設備在這里也是沒有實際意義的。
③ 補償特性必須與電纜衰減特性相反。
④ 補償距離盡可能大一些。
⑤ 補償器對上述補償距離、補償帶寬和補償特性,必須有全范圍連續可調的有效控制功能。
⑥ 必須有效解決工程現場安裝調試人員能夠方便準確的調試方法問題。
許多工程公司反映,買來的放大器不好用。原因大都是與上述六點的一條或幾條不符。有的進口放大器,甚至是NTSC制電視4M帶寬的放大器;有的是沒有解決好工程現場準確調試方法問題等等。

  

  4, 工程應用--前補償與后補償問題 

補償位置放在電纜前端,還是末端,表面看來是一樣的。所以有的產品介紹說:一臺放大器補償距離為1500米,電纜前后各放一臺,可以補償3000米。對此,我們難以相信。

因為在技術實現上二者是完全不同的:后補償是將低于1伏的小信號加權放大,最大動態范圍是1伏,而前補償是對1伏的標準信號先進行提升放大,以補償電纜衰減。舉例說,1500米75-7電纜,5.8M頻率衰減量為-18.9db,即衰減8.8倍。前補償時,就要把這一頻率成分放大8.8倍。這就要求達到0.7V×8.8=6.16V,同步頭補償2.06倍,0.3×2.06=0.618V,合計為6.16+0.618=6.778V,這是在75歐姆負載上的動態范圍,而放大器實際輸出級的動態范圍應該是6.778×2=13.556V。同樣算法,2500米時,動態范圍要達到27.3V。這么大的動態擺幅,還要保證失真度符合要求,這是常規電路難以實現的。

Copyright 2002-2011 煙臺意埃伊電子公司 Allrights Reserved