电视监控系统中常见图像干扰的原因及分析

樊永申

摘要：本文对电视监控系统中各种图像干扰现象产生的原因逐一分析并分析图像干扰的处理措施。

关键词：电视监控系统图像干扰

0引言

闭路电视监控系统(CCTV)在建筑工程中的应用越来越多，由于系统周围电气环境比较复杂，容易形成各种干扰源，如果施工过程中未采取恰当的防范措施，各种干扰会通过传输线缆进入闭路电视监控系统，造成视频图像质量差等问题。电视监控系统一般由前端图像采集系统、线路传输系统、后端图像显示处理系统组成。由于种种原因，后端图像显示系统往往会出现这样或那样的干扰现象，若不及时解决，会给整个系统的实时监看、录像等造成不良影响。

1视频信号干扰产生的原因

1.1广播干扰：由于实际应用的需要，必须将电缆在空中架设，这时电缆本身就相当于一根很长的天线。由于天线效应的结果，电缆中会产生相当大的广播干扰电压，并在电缆外皮上产生干扰电流，这一电流通过电缆两端接地点与地构成回路，于是在终端负载上就会产生广播干扰信号的电压，使干扰信号混入视频信号中。这种干扰信号在图像上表现为较密的斜形网纹，严重时甚至会淹没图象。如果将电缆埋在地下，或采用铅皮电缆、平衡对称电缆等都能较好地克服这种干扰。

1.2低频干扰：对于频率越低的信号电缆屏蔽层屏蔽效果越差，由于这种原因而引入的干扰信号有载波电话，电台的信号等，它们在图像上会造成水平条纹的干扰。

1.3 50hz电源干扰：当系统需要始端与末端同时接地时，由于两端接地电位不同及电缆外皮电阻的存在，在两地之间引起50hz的地电位差，从而产生干扰信号电压。当干扰信号被叠加在视频信号上时，使正常图像上出现很宽的横暗带。

1.4 50hz电源频率的二次谐波和三次谐波干扰：谐波干扰主要表现在大电流或高电压的电力线周围，是电力电缆向四周的辐射信号，其频率为2500hz和125000hz，主要干扰视频信号的低频段。

1.5传输线路引起的干扰：视频传输线质量不好，特别是屏蔽性能差(屏蔽网不是质量很好的铜线网，或屏蔽网过稀而起不到屏蔽作用)。与此同时，这类视频线的线电阻过大，因而造成信号产生较大衰减，这也是加重故障的原因。此外，这类视频线的特性阻抗不是757以及参数超出规定也是产生故障的原因之一。这种现象的表现形式是在监视器的画面上产生若干条间距相等的竖条干扰，干扰信号的频率基本上是行频的整数倍。

1.6不洁净电源干扰：这里所指的电源不“洁净”，是指在正常的电源(50周的正弦波)上叠加有干扰信号。而这种电源上的干扰信号，多来自本电网中使用可控硅的设备，特别是大电流、高电压的可控硅设备，对电网的污染非常严重，这就导致了同一电网中的电源不“洁净”。不洁净电源使摄像机和其它有源设备工作不稳定，进而形成干扰。

2常见的图像干扰及其解决方法

2.1木纹状的干扰这种干扰的出现，轻微时不会淹没正常图像，而严重时图像将无法观看(甚至破坏同步)。这种故障现象产生的原因较多也复杂。大致原因如下：

2.1.1视频传输线的质量不好，特别是屏蔽性能。这类视频线的线电阻过大，造成信号产生较大衰减进而会加重故障。此外，这类视频线的特性阻抗不是75Ω且参数超出规定也是产生故障的原因之一。由于产生上述干扰现象不一定是视频线不良，因此判断故障原因时要准确和慎重。若是电缆质量问题，全部换成符合要求的电缆，这是彻底解决问题的最好办法。

2.1.2供电系统的电源不“洁净”。这里所指的电源不“洁净”，是指在正常的电源(50周的正弦波)上叠加有干扰信号。这种电源上的干扰信号，多来自本电网中使用可控硅的设备。特别是大电流、高电压的可控硅设备，对电网的污染非常严重，这就导致了同一电网中的电源不“洁净”。如本电网中有大功率可控硅调频调速装置、可控硅整流装置等，都会对电源产生污染。这种情况解决方法较简单，只需对整个系统采用净化电源或在线UPS供电就可以。

2.1.3系统附近有很强的干扰源。通过调查和了解加以判断，如果属于这种原因，解决的办法是加强摄像机的屏蔽，且对视频电缆线的管道进行接地处理等。

2.2视频电缆线的芯线与屏蔽网短路、断路会产生大面积网纹，进而破坏全部图像，最终形不成图像和同步信号。这种情况多出现在BNC接头或其它类型的视频接头上。这种故障现象出现时，不会是整个系统的各路信号都出问题，而仅出现在那些接头不好的路数上。只要认真逐个检查这些接头就可解决。

2.3若干条间距相等的竖条干扰信号的频率基本上是行频的整数倍，这是由于视频传输线的特性阻抗不是75Ω而导致阻抗失配造成的。也可以说，产生这种干扰现象是由视频电缆的特性阻抗和分布参数都不符合要求综合引起的。解决的方法一般是“始端串接电阻”或“终端并接电阻”的方法去解决。另外，值得注意的是，在视频传输距离很短时(一般为150米以内)，使用上述阻抗失配和分布参数过大的视频电缆不一定会出现上述的干扰现象。解决上述问题的根本办法是在选购视频电缆时，一定要保证质量。必要时应对电缆进行抽样检测。

2.4由传输线引入的空间辐射干扰这种干扰现象的产生，多数是因为在传输系统、系统前端或中心控制室附近有较强的、频率较高的空间辐射源。这种情况的解决办法一是在系统建立时，应对周边环境有所了解，尽量设法避开或远离辐射源；二是当无法避开辐射源时，对前端及中心设备加强屏蔽，对传输线的管路采用钢管并良好接地。

2.5图像出现雪花点或高亮点现象原因：虽然视频传输所用同轴电缆抗高频干扰要比抗低频干扰性能强，但是强高频干扰信号还会对图像的传输产生干扰。大电荷负载启停、变频机及高频机等在工作时除了输出高强度基波外，同时还会产生高强度的二次谐波。虽然谐波强度比基波低很多，但高次谐波频带很宽且成分复杂，所以基波的各次谐波都会对利用视频基带传输(即6MHZ带宽内)的视频信号造成不同程度的干扰。经过多次精度实验，高频干扰信号的基波和谐波频率均在45MHz以内。

2.6图像出现重影干扰原因：视频信号在传输过程中色度、亮度及饱和度都会有相应衰减，当传输视频的同轴网络阻抗不匹配(也称失配)时，视频信号传输到终端会有部分色度、亮度及饱和度产生微反射，反射回来的信号会回到发射处形成再反射，与视频信号叠加经过延时和损耗到达终端。多个反射信号将在接收端产生码间干扰(lSl)，lSl会导致监视器收到错误的输入信号幅度和相位并显示出来，这就使传回来的图像看起来好象清楚的图像上又蒙上了一层模糊不清的图像现象，即重影现象。

电视监控系统中视频图像受干扰的原因复杂，检测手段缺乏，需要工程技术人员在实际工作中不断摸索，认真总结经验，才能快速、有效地解决故障，保障系统的正常运行。

参考文献：

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[2]张新意.电视监控与报警系统工程设计安装(调试、维护)及故障检修实用手册.安徽音像出版社2004—01

[3]黎连业，及延辉，朱卫东.入侵防范电视监控系统设计与施工技米—智能建筑系列丛书.电子工业出社2005—7.