Q:目前,視頻基帶是一種最基本的視頻模擬信號,但是在傳輸中經(jīng)常會出現(xiàn)圖像失真、色彩還原不夠、有干擾信號等圖像質(zhì)量不高的現(xiàn)象。請問,影響這些情況的因素主要有哪些方面?如何解決這些問題?
A:影響視頻傳輸質(zhì)量不好的原因主要有以下幾個方面:
1.信號衰減,電纜對視頻信號的傳輸衰減隨距離增加而增加,它的低頻和高頻在傳輸中損耗相差很大。在多接點(diǎn)分配和匯合的對講視頻傳輸中補(bǔ)償十分困難。
2.有源放大失真,如果采用視頻放大器,必然引入失真。我們知道,放大器在放大信號的同時會把自身的噪聲加到信號當(dāng)中。另外,放大器各級的噪聲是疊加的,如果放大級數(shù)太多,視頻的信噪比就會下降。特別是選擇放大器件時只追求低成本,不注意噪聲指標(biāo),使用情況會變得更加嚴(yán)重。信噪比嚴(yán)重惡化在圖像中會出現(xiàn)雪花噪點(diǎn)。如果放大器設(shè)計不合理、使用中輸入幅度控制不好或放大器增益調(diào)整不好都會使放大器進(jìn)入非線性區(qū)。這樣一來,視頻內(nèi)的頻譜將會出現(xiàn)復(fù)雜的相互調(diào)制。
3.匹配問題,視頻傳輸一般采用75歐不平衡傳輸。它要求信源、傳輸線和負(fù)載都應(yīng)匹配,以免信號的反射。在非聯(lián)網(wǎng)的小系統(tǒng)中,由于采用放大較少,此問題未能引起重視。但在小區(qū)聯(lián)網(wǎng)中,問題就變得十分突出。許多生產(chǎn)產(chǎn)家都沒有測試相關(guān)指標(biāo)。在聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,如果產(chǎn)品阻抗不一致,接頭接觸不好就會造成不匹配。這樣,送到終端的信號又被反送回放大器,這樣可能造成放大器的自激,無法正常工作,圖像將嚴(yán)重變壞。
4.如果傳輸彩色圖像,圖像信號的有源處理會涉及到微分增益和微分相位,這兩項(xiàng)指標(biāo)都會影響色彩的還原。
5.抗干擾性能,由于視頻信號分布在0 - 6MHz的帶寬,在這個頻段內(nèi),干擾最為嚴(yán)重。除中、短波廣播信號外,各種電器干擾在這里能量最強(qiáng)。例如變頻電梯或變頻空調(diào),它們的頻率為數(shù)百KHz的非正弦波,根據(jù)傅立葉變換,我們知道他們的頻譜會分布在很寬的范圍,在視頻頻譜內(nèi)分布的能量最強(qiáng)。實(shí)踐證明,電纜對于這種強(qiáng)大干擾的屏蔽是十分困難的。另外,如果施工中接線不好,傳輸電纜將會變成接收天線,這樣的結(jié)果可想而知。
因此,為了最大程度減少影響因素,首先要做到選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的傳輸電纜及專業(yè)產(chǎn)品如信噪比低的放大器、抗阻值準(zhǔn)確的線纜等,并且注意線纜的選型。其二,注意設(shè)計,傳輸線纜不可過長(聯(lián)網(wǎng)距離過大),如果是長距離傳輸要選用較粗的傳輸電纜,減少衰減,也可適當(dāng)?shù)丶尤胍曨l放大器,放大視頻信號,提高信噪比,但一般不宜超過3級放大;其三,視頻傳輸電纜宜敷設(shè)在干擾較少的地方,或?qū)⒁曨l傳輸電纜加以屏蔽,如加上金屬套管等;還可以將視頻信號調(diào)制到射頻信號上進(jìn)行傳輸,或利用光纖進(jìn)行傳輸,杜絕干擾。
Q:有些產(chǎn)品稱可以一根線入戶,是否指用戶室內(nèi)機(jī)、門口主機(jī)、中心主機(jī)只需一根同軸電纜連接即可?
A:從理論上講,信道的復(fù)用有兩種方法:時分與頻分。頻分從理論上講具有可行性,但是否滿足應(yīng)用要求,還需工程檢驗(yàn)。目前限于成本等方面的因素,還不能達(dá)到全線路復(fù)用的功能。是有同軸電纜的產(chǎn)品出現(xiàn),但還沒有大規(guī)模應(yīng)用。如采用HFC(光纖同軸混合)進(jìn)入安防與控制領(lǐng)域是有隱患的,主要是下列問題不能很好解決:
1.反向通道噪聲問題:由于HFC的反向通道使用的是5-42MHz的頻帶,該頻帶頻率較低,很容易衰減并引入干擾。同時,反向通道由于其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了漏斗效應(yīng),室內(nèi)的同軸電纜如同一個巨大的天線,接收到噪聲并把它們上行傳送,越向上行傳輸,噪聲匯集越大,信號越難以恢復(fù)。這些可能來自:收音機(jī)電波、家用電器、室外光線、連接頭松動或信號線腐蝕等等,而且一旦出現(xiàn),很難確定噪聲源。
2.故障隔離問題:由于HFC是一個大范圍的共享環(huán)境,很難進(jìn)行故障診斷與隔離。如果一個用戶的CABLE MODERN出現(xiàn)發(fā)射問題,就會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生影響,并且很難確定是哪個用戶端出問題。
3.媒體訪問控制協(xié)議問題:由于HFC的距離長,是一種大傳輸時延的共享系統(tǒng),導(dǎo)致成熟的以太網(wǎng)協(xié)議不能使用,現(xiàn)在還沒有一種成熟的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議,這使得沖突與授權(quán)等網(wǎng)絡(luò)問題無法可靠解決,顯然影響了系統(tǒng)的可靠性。
4.安全性問題:由于HFC中同軸電纜部分為樹狀結(jié)構(gòu),每戶接線與開通狀態(tài)復(fù)雜,安全保密性不好。
Q: 目前,小區(qū)對講的產(chǎn)品視頻總線聯(lián)網(wǎng)的距離能做到多遠(yuǎn)?在實(shí)際的應(yīng)用中一般能達(dá)到多少米?要采取怎樣的布線和設(shè)計才能最大化地接近理想距離?
A:小區(qū)視頻聯(lián)網(wǎng)總線理論值為1000m-1200m,但工地實(shí)際情況一般聯(lián)網(wǎng)總線大于700m左右后就會出現(xiàn)信號衰減情況。目前,大多數(shù)對講產(chǎn)品的視頻信號均用普通視頻電纜來傳輸,這樣的傳輸方法,再加上適當(dāng)?shù)奶幚磙k法,如放大等,可以使視頻信號傳輸1000米左右。這種方法可以為多數(shù)小區(qū)提供解決方案:一、將整個社區(qū)分成若干個小分片,每個小片區(qū)采用上述辦法,最后再聯(lián)在一起;二、將單元的視頻信號轉(zhuǎn)換為射頻信號進(jìn)行傳輸,然后中心控制室再轉(zhuǎn)換為視頻信號進(jìn)行在線監(jiān)視,這樣的方法一般用于中大規(guī)模小區(qū)視頻聯(lián)網(wǎng)。三、采用光纖進(jìn)行傳輸,最遠(yuǎn)可達(dá)幾十千米,能滿足任何社區(qū)的視頻聯(lián)網(wǎng)需求。
Q:現(xiàn)在有一種低成本可視對講方案的提法--兩芯線入戶,此提法是否合理?合理的芯線數(shù)量是依據(jù)什么來設(shè)計的?
A:兩芯線只傳輸控制信號,是針對以前5+1入戶方式而言的。除非室內(nèi)分機(jī)的功能非常簡單,比如僅俱備對講功能。一般的可視對講系統(tǒng)傳輸均需要考慮4個流:視頻、音頻、控制、電源,這其實(shí)是4對線。一些系統(tǒng)將這些線盡量復(fù)合,減少線纜的布線施工難度或成本,但實(shí)際上,加強(qiáng)可視對講系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、對話質(zhì)量、視頻,質(zhì)量是首先應(yīng)考慮的因素,帶安保的可視對講系統(tǒng)還應(yīng)保證系統(tǒng)的安全性。合理的芯線數(shù)量應(yīng)依據(jù)系統(tǒng)的功能和通訊方式來決定。不過,如果廠家有極強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力,包括基礎(chǔ)技術(shù)能力,用兩芯線入戶還是可行的,但會涉及到許多技術(shù)領(lǐng)域(如數(shù)字技術(shù)),初期成本會較高。
Q:現(xiàn)在有些產(chǎn)品稱其主機(jī)/分機(jī)的分辨率高,圖像效果好。請問,目前市場上一般的黑白/彩色可視對講產(chǎn)品的分辨率是多少?分辨率在多少是最適宜?
A:市場上黑白顯示均采用CRT技術(shù),大小為4英寸,一般情況,分辨率在300電視線左右。彩色系統(tǒng)均采用液晶顯示器(LCD),目前主要有兩種:TFT-LCD和STN-LCD,TFT是Thin Film Transistor,STN是Super Twisted Nematic,TFT-LCD是更新一代的產(chǎn)品,在各項(xiàng)指標(biāo)上,較STN-LCD具有很大的優(yōu)越性,是液晶顯示的必然。TFT-LCD完全滿足人們視覺要求,具有較高性價比。
另外,不同產(chǎn)品,其分辨率有所不同,以AU4英寸TFT-LCD為例,其分辨率為:234×480像素。不過,影響系統(tǒng)參數(shù)的除了設(shè)備本身的性能指標(biāo),還和整個系統(tǒng)相關(guān),所以只能以系統(tǒng)完成后的實(shí)測為準(zhǔn)。根據(jù)公安部標(biāo)準(zhǔn)GA/T269-2001黑白可視對講系統(tǒng),其視頻指標(biāo)有4個:最低照度不大于0.11lx,最高照度不小于4500lx,亮度鑒別等級不小于8級,監(jiān)視器圖像分辨力(中心水平)不小于320TVL。
Q:據(jù)說數(shù)字產(chǎn)品在不久的將來會應(yīng)用到實(shí)際中來,那它的原理是什么?與現(xiàn)在的模擬產(chǎn)品比,它的優(yōu)勢何在?
A:數(shù)字產(chǎn)品里面的信號,如音、視頻、數(shù)據(jù)、控制信號等,全是數(shù)字信號,沒用連續(xù)變化的模擬信號,而且這些信號的處理和傳輸均采用數(shù)字技術(shù),就像我們現(xiàn)在用的計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng),除了部分輸入輸出設(shè)備,如音頻的獲取與回放等。它是采用以太網(wǎng)技術(shù),可以用1根UTP線(內(nèi)有4對雙絞線)傳輸信號(不包括電源),是高速網(wǎng)在智能控制中的應(yīng)用,可以方便實(shí)現(xiàn)與資訊的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的多通道通訊,應(yīng)該是今后發(fā)展的方向。
數(shù)字可視對講目前已有產(chǎn)品推出,該類產(chǎn)品多處于高端非主流階段。目前有代表性的可視對講產(chǎn)品采用小區(qū)寬帶網(wǎng)絡(luò)為依托,傳輸音、視頻及控制、報警信息。系統(tǒng)主要采用多路復(fù)用技術(shù),通過寬帶計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為每戶的室內(nèi)分機(jī)或若干室內(nèi)分機(jī)、門口機(jī)等設(shè)備分配一個IP地址,整個小區(qū)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)同時被利用起來傳輸數(shù)字形式的對講信號,由小區(qū)監(jiān)控中心的計算機(jī)統(tǒng)一管理對講及報警信息。此類對講系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是:傳輸信息多路復(fù)用,布線簡捷或省略布線,視頻信號依托網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,距離遠(yuǎn)。不過,數(shù)字產(chǎn)品在電路設(shè)計中帶有數(shù)據(jù)打包、數(shù)據(jù)解壓縮、數(shù)據(jù)信息還原等要求,產(chǎn)品成本有所增加,對傳輸媒介(線纜)的要求也較高,而傳統(tǒng)的485總線傳輸方式是目前普遍采用的穩(wěn)定的信號傳輸方式,它的缺點(diǎn)是只能單路信號的雙方傳遞,易發(fā)生占線狀況;此外,做為高速信息網(wǎng)絡(luò),其傳輸控制信號還存在實(shí)時性、可靠性、安全性等問題,尚需進(jìn)一步改善。鑒于小區(qū)寬帶建設(shè)及產(chǎn)權(quán)等情況,一般情況要單獨(dú)建設(shè)可視對講網(wǎng)絡(luò)。