導讀：說起視頻干擾，要講一下視頻監控信號傳輸的傳統方式視頻基帶傳輸。所謂的視頻基帶傳輸是指視頻信號不經過頻率變換等任何處理由圖像攝取端通過同軸電纜直接 傳輸到監視端的傳輸方式，圖像在傳輸時直接利用同軸電纜的0~6MHz來傳輸，非常容易受到干擾，使圖像出現網紋、橫紋和噪點影響監視效果。本文列舉各種干擾的現象及原因，并以實例也解析抑制干擾的方法。
對于基帶傳輸 視頻干擾，從干擾源角度分為交流聲干擾和空間電磁波干擾，從干擾切入方式分為傳導式干擾和輻射式干擾。下面分析一下常見視頻干擾現象及其原因。
1、工頻干擾
干擾現象：圖像出現雪花噪點、網紋或很寬暗橫帶持續不斷滾動。
干擾原因：此現象是當攝像端與監控設備端同時接地時，由于地電阻及電纜外皮電阻的存在，在兩地之間電力系統各相負載不平衡或接地方式不同引起50Hz電位 差，從而產生工頻干擾所致。地電位使兩接地端存在電壓降，電壓降加在屏蔽層兩端并與大地（地電阻）構成回路產生地電流，地電流經過線纜屏蔽層形成干擾電 壓，地電流的部分諧波分量落入視頻芯線，致使芯線與屏蔽層之間產生干擾電位，使干擾信號加入視頻信號中對監控圖像形成干擾。
2、空間電磁波干擾
干擾現象：圖像出現較密的斜形網紋，嚴重時會淹沒圖像。
干擾原因：當監控電纜在空中架設時，空中電磁波干擾信號所產生的空間電場會作用于監控傳輸線路，使線路兩端而產生相當大的電磁干擾電壓，其頻率約在 200Hz~2.3MHz。由于電纜中電位差的存在，使電纜屏蔽層產生干擾電流，而一般情況下攝像端和監控設備端均為接地狀態，這就使干擾電流通過線纜兩 端接地點與大地形成回路，導致終端負載產生干擾電壓，干擾信號耦合進視頻信號中，產生圖像干擾情況。
3、低頻干擾（20Hz-nKHz低頻噪聲干擾）
干擾現象：圖像出現靜止水平條紋。
現象原因：由于聲音、數據等信號屬于低頻信號，其頻帶狹窄在傳輸時只用到20Hz~nKHZ，幾乎采用任何種類的電纜都可以傳輸，一般只受交流聲干擾。用 于傳輸視頻信號的同軸電纜，其屏蔽層抗干擾曲線特性表明干擾信號頻率越高其屏蔽性能越好，對于諸如載波電話、有線電臺等低頻率信號干擾反而顯得蒼白無力。 低頻干擾信號同樣會在傳輸線纜上產生干擾電壓，從而影響圖像質量。
4、高頻干擾（高頻噪聲干擾）
干擾現象：圖像出現雪花點或高亮點。
現象原因：雖然視頻傳輸所用同軸電纜抗高頻干擾要比抗低頻干擾性能強，但是強高頻干擾信號還會對圖像的傳輸產生干擾。大電荷負載啟停、變頻機及高頻機等在 工作時除了輸出高強度基波外，同時還會產生高強度的二次諧波。雖然諧波強度比基波低很多，但高次諧波頻帶很寬且成分復雜，所以基波的各次諧波都會對利用視 頻基帶傳輸（即6MHZ帶寬內）的視頻信號造成不同程度的干擾。經過多次精度實驗，高頻干擾信號的基波和諧波頻率均在45MHz以內。
5、干擾現象：圖像出現重影。
干擾原因：視頻信號在傳輸過程中色度、亮度及飽和度都會有相應衰減，當傳輸視頻的同軸網絡阻抗不匹配（也稱失配）時，視頻信號傳輸到終端會有部分色度、亮 度及飽和度產生微反射，反射回來的信號會回到發射處形成再反射，與視頻信號疊加經過延時和損耗到達終端。多個反射信號將在接收端產生碼間干擾（ISI）， ISI會導致監視器收到錯誤的輸入信號幅度和相位并顯示出來，這就使傳回來的圖像看起來好象清楚的圖像上又蒙上了一層模糊不清的圖像現象，即重影現象。
6、靜電干擾
干擾現象：圖像時有網紋時有噪點，且時有時無。
干擾原因：在發電場、煤礦和工業企業等存在高電壓（1000V以上）輸出、嚴重機械摩擦及高電磁環境場所接地時的對地電位差都在400VP- P~1500VP-P之間。接地與大地之間存在電位差的現象就屬于靜電現象的一種，存在靜電現象時，接地端（包括冷地和熱地）和大地就相當于一個帶正電荷 和負電荷的電容器。根據電容器的工作原理可知，當電荷容量達到一定程度時便會放電。那么靜電放電時便會在不同的接地端之間形成電位差，使傳輸線路上屏蔽層 形成地電流，從而使干擾信號耦合進視頻信號并送入監控設備中。靜電對視頻傳輸干擾情況取決于靜電電壓差的大小，嚴重時會造成接口芯片的損傷或損壞
監控抗干擾設計及方法
閉路電視監控系統（ CCTV）在建筑工程中的應用越來越多，由于建筑物內的電氣環境比較復雜，容易形成各種干擾源，如果施工過程中未采取恰當的防范措施，各種干擾就會通過傳輸線纜進入閉路電視監控系統，造成視頻圖像質量下降、系統控制失靈、運行不穩定等現像。因此研究閉路 電視監控干擾源的性質、了解對閉路電視監控系統的影響方式，以便采取措施解決干擾問題對提高閉路監控系統工程質量，確保系統的穩定運行非常有益。
[member]
干擾的來源及影響方式
閉路電視監控系統中傳輸信號的類型主要有兩類：一類是模擬視頻信號，傳輸路徑由攝像機到矩陣，從矩陣再到顯示器或錄像機；一類是數字 信號包括矩陣與攝像機之間的控制信息傳輸，矩陣中計算機部分的數字信號。一般設備成為干擾源的可能性很小，因此干擾主要通過信號傳輸路徑進入系統。閉路電視監控系統的信號傳輸路徑是，能通過視頻電纜和傳輸控制信號的雙絞線耦合進系統的干擾有：各種高頻噪聲比如大電感負載啟停， 接地電位不等引入的工頻干擾，平衡傳輸線路失衡使抑噪能力下降將共頻干擾轉成了差模干擾，傳輸線上阻抗不匹配造成信號的反射使信號傳輸質量下降，靜電放電沿傳輸線進入設備造成接口芯片損傷或損壞。具體表現如下：
由于阻抗不匹配造成的影響在視頻圖像上表現為重影。在信號傳輸線上會將在脈沖序列的前后沿形成震蕩。震蕩的存在使高低電平間的閾值差變小，當震蕩的幅值再大或有其他干擾引入時就無法正確分辨出脈沖電平值，導致通信時間變長或通信中斷。接地和屏蔽不好會導致傳輸線抑制外部電磁干擾能力的下降，體現在視頻圖像就是雪花噪點、網紋干擾以及橫紋滾動等；在信號傳輸線上形成尖峰干擾，造成通信錯誤。平衡傳輸線路失衡 也會在信號傳輸線上形成尖峰干擾。靜電放電除了會造成設備損壞外，還會影響存儲器內的數據，使設備出現些莫名其妙的錯誤。
[page]
抗干擾的方法
從干擾源的分析了解到并沒有特別的干擾源，消除或者減少上述干擾的理論探討也有許多，如何針對閉路電視監控工程解決干擾問題，很少有文獻涉及，下面就閉路電視監控工種中常見的干擾及解決方法進行些探討。
1 數字信號傳輸中的抗干擾措施
在弱電系統工程中數字信號的傳輸通常指長線傳輸，常見的方式有：通過調制、解調方法在電力線或視頻線上傳輸數字信號；通過工業標準的通信網絡進行傳輸，比如 RS422、RS845、RS485；自行開發的自動式傳輸。三者相較，常見的還是RS422、RS485,因此重點討論RS485數字通信抗干擾方法。
RS485總線是采用差分平衡電氣接口，具有較強的抗電磁干擾能力，但在實際工程RS485總線并未達到人們期望的效果。問題往往出現在以下幾個方面：第一網絡拓撲不合理，未按照總線型網絡拓撲布線，成為事宜上的星型拓撲；傳輸線與接收和發送端設備連接不正確，削弱了平衡線的抗干擾能力；第三公用雙絞線，未進一步采取抗干擾措施，比如采用屏蔽雙絞線。雖然在造成干擾的方式上有所不同但在干擾的表現形式上只有兩種：一種是反射增加了信號畸變程度；一種是外部的干擾由于平衡條件被破壞，共模干擾變成了串模信號進入傳輸線。
關于信號反射。根據電磁理論，減少長線上信號反射的唯一途徑是阻抗匹配，若通信風格拓撲為總線型，阻抗匹配比較容易實現，但若是星型網 絡拓撲，根據工程經驗則可按圖 1方式進行匹配，在發送端串上與傳輸線特征阻抗相同的電阻RO，在接收端按圖所示進行連接，其中R1＞R2，R＝（R1＊ R２）／（Ｒ１＋Ｒ２）＝Ｒ０。在發送Ｒ０一般是驅動門輸出內阻的５倍以上，可以得到較高的發送電平，接收的匹配阻抗是經５伏電源形成的，在阻抗匹配的同時減少了吸收功耗，這樣既減少了的射，又不會因為增加了匹配電阻吸收過多的信號功率，信號的電平閾值差變小。
雙絞線作為ＲＳ４８５傳輸一對電磁感應噪聲有較強的抑制能力，但對靜電感應引起噪聲的抑制能力較差，因此ＲＳ４８５傳輸線應選用屏蔽雙絞線。雙絞線的屏蔽層要正確接地，這里講的 “地”應是驅動總線邏輯門的“地”，而非“機殼地”、“保護地”，但在許多實際設備上往往沒有給出 接地連接端，所以在這種情況下就需要引一條線將屏蔽與驅動邏輯門集成電路的地相連。
2 視頻信號的干擾
視頻信號的干擾在圖像上表現為地花點和５０ＨＺ橫紋滾動，對于雪花點干擾是由于傳輸線上信號衰減以及耦合了高頻干擾所致，這種干擾比較容易消除，在攝像機與控制矩陣之間合理位置增加一個視頻放大器，將信號的售噪比提高，或者改變視頻電纜的路徑避開高頻干擾源，高頻干擾的問題可基本上得到解決。較難解決的是５０ＨＺ橫紋滾動及進一步加高頻干擾的情況，比如電梯轎廂內攝像機的輸出圖像。為了抑制上述干擾，首先分析一 下造成上述問題的原因。
攝像機要求的供電電源一般有三種：直流１２Ｖ、交流２４Ｖ或２２０Ｖ，大多數工程應用中不從電梯轎廂的供電電源上取，而是另外布設供電電源給攝像機供電，攝像機輸出圖像經過一條軟性的視頻電纜從井道的上方或下方送出，視頻電纜和供電電纜與轎廂的動力線捆綁在一起，當電梯運行時牽引電機運行產生的電磁場沿照明動力線傳播，顯然會影響攝像機供電電纜和視頻電纜，當視頻電纜的屏蔽層不夠嚴密時，高頻干擾就經視頻電纜傳回監視器。而對于５０ＨＺ的橫紋滾動根據電磁學理論知道視頻電纜的屏蔽層可完全消除５０ＨＺ工頻干擾。由此可以推斷這部分干擾不是通過視頻電纜耦合過來，而是來自電源線和不合理的視頻線聯結。
對于圖像中的高頻干擾，因它的頻帶仍在８ＭＨＺ以內，采用空隙率為５０％左右的屏蔽網可基本消防高頻干擾，但要達到５０％的空隙率屏蔽網根數需每個波長長度有６０根以上，這樣高的密度又會使電纜的柔韌性下降，比較好的方法是采用帶有雙層屏蔽的視頻電纜。
視頻電纜屏蔽層是接地的，如果視頻信號 “地”與顯示器的“地”相對“電網地”的電位不同，即如圖３所示兩處接地點相對電網“地”的電壓差不同，那么通過電源在攝像機與顯示器之間形成電源回路，這樣５０ＨＺ的工頻干擾進入顯示器中，從圖中的電氣聯接可以看出消除５０ＨＺ工頻干擾 方法有兩種，一是想辦法使各處的“地”電位與“電網地”的電位差完全相同，或者切斷形成地環流的路徑。由于工程環境比較復雜，使各處“地”完全等電位比較困難，只能通過加大攝像機供電線纜的線徑，盡可能降低地回路的電阻。或者采用切斷地環流回路的方法，在攝像機或顯示器端有一端不接地，通常在顯示器端不接供電電源的地，這樣雖不能完全消除干擾但可大減少５０ＨＺ的干擾。
從上面的分析中看到，如果電源線上耦合上高頻噪聲，即使視頻電纜的屏蔽電纜的屏蔽再好，也會將噪聲送至顯示器，因此攝像機的供電電源線 最好也要屏蔽，上述措施需要在工程設計和施工時就要全面考慮才能實現，若到了系統調試時發現干擾存在可采用調制和解調的方法將噪聲濾除，在攝像機端設一調制器將視頻信號搬移到幾十兆赫茲的頻度段上，在顯示器端設一低通濾波器將低于８ＮＨＺ的信號全部濾除，再經過解調將視頻圖像還原。
3 監控系統的供電方式
監控系統的供電方式只有兩種：一種是集中供電方式即電源都引自一處，另一種是分布式供電，攝像機在安裝位置附近取電源，從抗干擾效果的角度講，集中供電方式更好一些，可以基本消除各處參考電位不等的情況。
監控系統中干擾主要體現在數字通信通訊線和視頻圖像的干擾上，解決干擾的關鍵在于工程開始施工時就要全盤考慮上抗干擾措施，這樣才能從根 本上解決干擾問題，而不要等到工程后期再采取亡羊補牢的措施。
實例分析解決監控系統常見視頻干擾現象
閉路電視監控系統在各領域中的應用越來越多，在不同環境、不同安裝條件和不同施工人員下，由于線路、電氣環境的不同，或是在施工中疏忽，容易引發各種不同的干擾。這些干擾就會通過傳輸線纜進入閉路電視監控系統，造成視頻圖象質量下降、系統控制失靈、運行不穩定等現象，直接影響到整個系統的質量。因此了解視頻干擾對閉路電視監控系統的影響方式，針對不同情況采取相應的措施來解決干擾問題，對提高閉路監控系統工程質量，確保系統的穩定運行非常有益。
視頻干擾的主要表現形式
1、在監視器的畫面上出現一條黑杠或白杠，并且向上或向下滾動。也就是所謂的50HZ 工頻干擾。這種干擾多半是由于前端與控制中心兩個設備的接地不當引的電位差，形成環路進入系統引起的；也有可能是由于設備本身電源性能下降引起的。
2、圖像有雪花噪點。這類干擾的產生主要是由于傳輸線上信號衰減以及耦合了高頻干擾所致。
3、視頻圖象有重影，或是圖像發白、字符抖動，或是在監視器的畫面上產生若干條間距相等的豎條干擾。這是由于視頻傳輸線或者是設備之間的特性阻抗不是75Ω 而導致阻抗不匹配造成的。
4、斜紋干擾、跳動干擾、電源干擾。這種干擾的出現，輕微時不會淹沒正常圖像，而嚴重時圖像扭曲就無法觀看了。這種故障現象產生的原因較多也較復雜，比如視頻傳輸線的質量不好，特別是屏蔽性能差，或者是由于供電系統的電源有雜波而引起的，還有就是系統附近有很強的干擾源。
5、大面積網紋干擾,也稱單頻干擾。這種現象主要是由于視頻電纜線的芯線與屏蔽網短路、斷路造成的故障，或者是由于BNC 接頭接觸不良所致。在現場中遇到的視頻干擾不外乎以上五種情況，因此我們在現場中遇到這類現象，首先要冷靜分析出現的干擾屬于哪一類，找出可能產生干擾的大致原因，最終來排除它。
以下結合實例作一感性介紹：
系統易產生圖像在監視器上有斜紋干擾或是出現滾動的黑杠。從干擾表現的形式，我們可以判斷產生干擾的主要原因來自于線路干擾和電源干擾。值得注意的是干擾信號Vi 是由電纜縱向分布參數（阻抗或電阻）決定的，不是一個集中的點信號源，重要的是它串聯在視頻信號傳輸回路中，負載在取得攝像機視頻信號的同時，也必然取得干擾信號。干擾的性質屬于“加性干擾”，不管視頻信號有沒有，它始終存在。
要消除干擾最主要的方法是盡可能感小干擾電動勢，干擾來源主要有以下幾種：
接地干擾
前端設備的“地”與控制室設備的“地”相對“電網地”的電位不同，即兩處接地點相對電網“地”的電勢差不同，那么通過電源在攝像機與矩陣之間形成電源回路，視頻電纜屏蔽層又是接地的，這樣50Hz 的工頻干擾進入矩陣，產生干擾。對于此類干擾，由于很難使各處的“地”電位與“電網地”的電位差完全相同，比較有效有方法是切斷形成地環流的路徑，采用切斷地環回路的方法，在攝像機一端不接地，并做好與安裝支架的絕緣措施，這樣可基本消除接地引起的干擾。值得一提的是，由于同軸電纜過長，中間免不了有接頭，如接頭處理不好，屏蔽網碰到金屬線槽也會產生此種干擾，因此在處理時也要注意到此種情況。
例如：我公司某技服人員在某現場反映，客戶使用矩陣時，圖像有黑色橫紋干擾，經檢查，是視頻線的Q 頭的芯和矩陣的Q 座的孔配合的不好，將芯上鍍錫加粗后，圖像正常。
再如：曾經反映過球云臺在轉動過程中，圖像有時會有斜紋干擾，經判斷，是內部視頻線的Q頭和攝像機的Q 座的金屬外殼接觸不好，有些松動，最后更換了另一種Q 頭，問題改善。
電源干擾
由于供電系統的電源不“潔凈”而引起的。這里所指的電源不“潔凈”，是指在正常的電源上疊加有干擾信號。而這種電源上的干擾信號，多來自本電網中使用可控硅的設備，特別是大電流、高電壓的可控硅設備，對電網的污染非常嚴重，這就導致了同一電網中的電源不“潔凈”。比如本電網中有大功率可控硅調頻調速裝置，可控硅整流裝置、可控硅交直流變換裝置等等，都會對電源產生污染。
例如，某現場系統安裝好后出現圖像有斜紋干擾現象，怎么也查不出原因。后來發現由于此系統是在夏天安裝，安裝時此房間就已經裝有空調，而且空調處于自動運行狀態。有一次偶然將空調電源關閉，此時奇跡出現了，監視器上的圖像竟然正常了。再把空調電源插上，干擾又出現了。后來加裝了UPS 將系統電源與空調電源分開，干擾排除。這種情況的解決方法比較簡單，只要對整個系統采用凈化電源或在線UPS 供電就基本上可以得到解決。
由傳輸線引入的空間輻射干擾
這種干擾現象的產生，多半是因為在傳輸系統、系統前端或中心控制室附近有較強的、頻率較高的空間輻射源。這種情況的解決辦法一個是在系統建立時，應對周邊環境有所了解，盡量設法避開或遠離輻射源；另一個辦法是當無法避開輻射源時，對前端及中心設備加強屏蔽，對傳輸線的管路采有鋼管并良好接地。
再舉一個例子，安裝在室外的球云臺，視頻信號間歇性有干擾，經過檢查，發現平時經常在半夜10 點鐘左右出現，而周末白天出現的幾率大一些。檢查周圍環境，也沒有發現有大型變電站和發射塔，百思不得其解，后來，無意中和周圍的居民聊天，得知附近樓層里有一戶居民是無線電愛好者，經常晚上回來鼓搗無線發射臺，而其房屋位置正是視頻線經過的區域。真相終于大白，最后給視頻線加裝金屬管，效果得到改善。
阻抗不匹配
由于傳輸線的特性阻抗不匹配引起的故障現象。這是由于視頻傳輸線的特性阻抗不是75Ω 或者是設備本身的特性阻抗不是75Ω 而導致阻抗失配造成的。對于此類干擾應盡量使系統內各設備阻抗匹配。
最后一個例子：視頻線要通過畫面分割器的環通輸出再接入矩陣，發現矩陣的圖像很暗，不明亮。原來是分割器內部需要將環通輸出的阻抗通過編程設置為高阻即正常。
