一、監(jiān)視器與電視又什么區(qū)別?為什么電視機(jī)不能作為監(jiān)視器使用?
監(jiān)視器在功能上比電視機(jī)簡單但在性能上,卻要求比電視機(jī)要求高,反映以下三點:
一是圖像清晰度:由于傳統(tǒng)的電視機(jī)接收的是電視臺發(fā)射出來的射頻信號,這一信號對應(yīng)的視頻圖像帶寬通常小于 6M ,因而電視機(jī)的清晰度通常大于 400 線,要求監(jiān)視器具有較高的圖像清晰度,故專業(yè)監(jiān)視器在通道電路上比起傳統(tǒng)電視機(jī)而言應(yīng)具備帶寬補(bǔ)償和提升電路,使之通頻帶更寬,圖像清晰度更高。
二是色彩還原度,如果說清晰度主要是由視頻通道的幅頻特性決定的話,還原度則主要由監(jiān)視器中有紅( R )、綠( G )、藍(lán)( B )三基色的色度信號和亮度信號的相位所決定。由于監(jiān)視器所觀察的通常為靜態(tài)圖像,因而對監(jiān)視器色彩還原度的要求比電視機(jī)更高,故專業(yè)監(jiān)視器的視放通道在亮度、色度處理和 R 、 G 、 B 處理上應(yīng)具備的補(bǔ)償電路和延遲電路,以確保亮 / 色信號和 R 、 G 、 B 信號的相位同步。
三是整機(jī)穩(wěn)定度:監(jiān)視器在構(gòu)成閉路監(jiān)控系統(tǒng)時,通常需要每天 24 小時,每年 365 天連續(xù)無間斷的通電使用(而電視機(jī)通常每天僅工作幾小時),并且某些監(jiān)視器的應(yīng)用環(huán)境可能較為惡劣,這就要求監(jiān)視器的可靠性和穩(wěn)定性更高。與電視機(jī)相比而言,在設(shè)計上,監(jiān)視器的電流、功耗、溫度及抗電干擾、電沖擊的能力和裕度以及平均*使用時間均要遠(yuǎn)大于電視機(jī),同時監(jiān)視器還必須使用全屏蔽金屬外殼確保電磁兼容和干擾性能;在元器件的選型上,監(jiān)視器使用的元器件的耐壓、電流、溫度、濕度等各方面特性都要高于電視機(jī)使用的元器件;而在安裝、調(diào)試尤其是元器件和整機(jī)老化的工藝要求上,監(jiān)視器的要求也更高,電視機(jī)制造時整機(jī)老化通常是在流水線上常溫通電 8 小時左右,而監(jiān)視器的整機(jī)老化則需要在高溫、高濕密閉環(huán)境的老化流水線上通電老化 24 小時以上,以確保整機(jī)的穩(wěn)定性。
二、隔行監(jiān)視器和逐行監(jiān)視器有什么區(qū)別?
隔行和逐行主要是指監(jiān)視器顯像管的掃描方式。監(jiān)視器的圖像是二維圖像,而其重現(xiàn)過程是將二維輸入圖像變成一位的像素串,在通過水平掃描過程實現(xiàn)畫面從左側(cè)向右側(cè)的勻速移動;垂直掃描則將水平掃描線勻速地由垂直方向移動。隔行掃描是指將一幅圖像分成兩場進(jìn)行掃描,*場(奇數(shù)場)掃描 1 、 3 、 5 等奇數(shù)行,第二場(偶數(shù)場)掃描 2 、 4 、 6 等偶數(shù)行,兩場合起來構(gòu)成一幅完整的圖像(即一幀)。因此對于 PAL 制而言,每秒掃描 50 場,場頻為 50HZ ,而幀頻為 25HZ ;對 NTSC 而言,場頻為 60HZ ,而幀頻為 30HZ ,雖然在人的視覺上屏幕重現(xiàn)的是連續(xù)的圖像,但由于奇數(shù)場合偶數(shù)場切換都會造成屏幕閃爍和明顯的行間隔線的效果。而逐行掃描則指其掃描行按次序一行接一行掃描的方式。隔行掃描監(jiān)視器有圖像質(zhì)量差,清晰度低,噪波大和圖像閃爍嚴(yán)重等缺點。逐行掃描監(jiān)視器則是為了消除隔行掃描的缺陷,將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,通過數(shù)字彩色解碼,借助數(shù)字信號存儲和控制技術(shù)實現(xiàn)一行或一場信號的重復(fù)使用(即低速讀入、高速讀出)的 50HZ 逐行掃描方式,或者再提高幀頻,實現(xiàn) 60HZ 、 75HZ 以致 85HZ 的逐行掃描方式。逐行掃描技術(shù)由于將輸入信號通過 A/D 轉(zhuǎn)換變成數(shù)字視頻信號再由數(shù)字解碼和數(shù)字圖像處理電路進(jìn)行行、場掃描處理,通道帶寬大大提升(可達(dá)到 10MHZ — 20MHZ )、清晰度大大提高、噪聲大大降低,同時逐行顯示消除了行間隔線和行間閃爍,而幀頻的提高(如 60HZ — 85HZ )則減輕或消除了大面積的圖像閃爍。因此逐行監(jiān)視器一經(jīng)問世,便深受用戶的歡迎。當(dāng)然,由于逐行監(jiān)視器采用一行或一場的重復(fù)使用,行頻比隔行提高了一倍,由 15625HZ 變成 31250HZ , 75Hz 逐行的行頻為 46875Hz 。行頻提高之后,行輸出級的穩(wěn)定性和可靠性將受到嚴(yán)重的考驗,整機(jī)的設(shè)計和制造成本大大提高,因此整機(jī)的價格也較高。
三、目前市場上標(biāo)稱 100Hz 監(jiān)視器是隔行還是逐行的?
如問題 2 所述,由于 50HZ 隔行監(jiān)視器存在明顯缺陷,我們可通過倍行的方式實現(xiàn) 50Hz 逐行掃描,或通過倍場的方式實現(xiàn) 100Hz 隔行掃描,另外還可通過倍行 + 變頻( 50Hz 場頻 *1.2 或 *1.5 )形成 60Hz 逐行或 75Hz 逐行掃描,但截至目前為止,我們尚未發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外研發(fā)機(jī)構(gòu)及芯片制造商推出倍行 + 倍場即 100Hz 逐行的技術(shù)和芯片,此外,要實現(xiàn) 100Hz 逐行顯示時,顯像管偏轉(zhuǎn)線圈所承受的行頻將達(dá)到 62500Hz 的驅(qū)動頻率,這一高行頻的顯像管目前的技術(shù)也難于制造出來(顯示器使用的顯示管除外),因此可以斷定的是目前市場上標(biāo)稱 100Hz 的監(jiān)視器只能是 100Hz 隔行掃描監(jiān)視器。
100Hz 隔行掃描技術(shù)在前幾年的電視機(jī)市場曾經(jīng)風(fēng)靡一時,其代表性芯片方案如飛利浦的 MK-9 倍頻處理模塊、東芝公司的數(shù)碼 100 模塊等。但是隨著美國像素科技和泰鼎公司的等倍(變)頻 60Hz ( 75Hz )逐行處理模塊的出現(xiàn)。 100Hz 隔行掃描技術(shù)已逐步被淘汰。 100Hz 隔行掃描技與 50Hz 隔行掃描技術(shù)同樣存在行間閃爍、視在爬行、行蠕動、圖像粗糙和邊緣鋸齒等現(xiàn)象。而 60Hz 及 75Hz 逐行掃描監(jiān)視器則由于采用了高幀和逐行技術(shù)而較為理想的消除了上述 100Hz 掃描存在的缺陷,因而 100Hz 隔行技術(shù)已基本上被 60Hz 或 75Hz 逐行技術(shù)所取代。
四、監(jiān)視器為什么較易受磁化?如果監(jiān)視器被磁化應(yīng)如何處理?
地磁場和監(jiān)視器顯像管周邊的帶磁物質(zhì),如金屬機(jī)柜的漏磁等均會使電子槍電子束產(chǎn)生附加偏轉(zhuǎn),影響色純度和電子槍 R 、 G 、 B 三叔電子束的運動軌跡精度。另外,彩色顯像管內(nèi)部金屬陰罩板及其支架以外部的防爆環(huán)等金屬部件,在彩色監(jiān)視器移動時將改變與地磁場的取向,地磁場間磁化這些部件,直接或間接地影響顯像管的色純度和會聚,在屏幕上將會造成某一局部的偏色。故此建議監(jiān)視器擺放是盡可能南北擺放(屏幕垂直南北向)且遠(yuǎn)離磁性物體,盡可能減弱地磁場的影響。 監(jiān)視器中設(shè)有自動消磁電路,監(jiān)視器在每次開機(jī)使用時可以消除通常情況下 CRT 內(nèi)部金屬部件被外來磁場磁化的影響。如果監(jiān)視器被磁化(表現(xiàn)為色純不良)現(xiàn)象較輕微的,多次開關(guān)機(jī)即可使被磁化的金屬部件消磁;如果磁化嚴(yán)重即使多次開關(guān)機(jī)仍色純不良的,則只好使用外部消磁的方法了。
五、 CRT 監(jiān)視器與 LED 監(jiān)視器性能上有什么區(qū)別? CRT 會否被 LCD所取代?
使用陰極射線顯像管( CRT )的彩色監(jiān)視器和使用液晶顯示屏( LCD )的彩色監(jiān)視器在圖像重現(xiàn)原理上是由區(qū)別的,前者采用磁偏轉(zhuǎn)驅(qū)動實現(xiàn)行場掃描的方式(也稱模擬驅(qū)動方式),而后者采用點陣驅(qū)動的方式(也稱數(shù)字驅(qū)動方式)。因而前者往往使用電視線來定義其清晰度,而后者則通過像素數(shù)來定義其分辨率。 CRT 監(jiān)視器的清晰度主要有監(jiān)視器的通道帶寬和顯像管的點距和會聚誤差決定,而后者則由所使用 LCD 屏的像素數(shù)決定。 CRT 監(jiān)視器具有價格低廉、亮度高、視角寬、使用壽命較高的優(yōu)點,而 LCD 監(jiān)視器則有體積小(平板形)、重量輕、圖像無閃動*的優(yōu)點,但是 LCD 監(jiān)視器的主要缺點是造價高、視角窄(側(cè)面觀看時圖像變暗、彩色飄移甚者出現(xiàn)反色)、使用壽命短(通常 LCD 屏幕在燒機(jī) 5000 小時之后其亮度下降為正常亮度的 60% 以下,但 CRT 的平均壽命可達(dá) 3 萬小時以上)等缺點。應(yīng)該肯定的是:價格、視角和使用壽命是影響 LCD 監(jiān)視器普及的三大瓶頸。當(dāng)然, LCD 作為平板顯示器件的一項zui為成熟的前沿產(chǎn)品,已越來越受到國內(nèi)外有關(guān)廠家的重視,其技術(shù)正在不斷地進(jìn)步。目前新型采用面內(nèi)切換技術(shù)的薄膜品體( TFT )工藝的 LCD 屏的水平視角可達(dá)到 160 °、垂直視角可達(dá)到 140 °;與此同時, LCD 屏的價格將隨著產(chǎn)品的逐步普及和產(chǎn)量的逐步上升而逐漸下降; LCD 的使用壽命也將隨著 LCD 背光源及液晶材料技術(shù)的不斷進(jìn)步而提高。因此無可置疑的是若干年后(可能是 5 年或 10 年之后) LCD 監(jiān)視器*有可能取代 CRT 監(jiān)視器成為監(jiān)視器市場的主流產(chǎn)品。
六、監(jiān)視器作為矩陣控制系統(tǒng)的監(jiān)視器終端時,為什么在矩陣控制器切換圖像是會出現(xiàn)一段時間的不同步現(xiàn)象?
在監(jiān)控系統(tǒng)中,每路前端設(shè)備(如攝像機(jī))等輸出的圖像信號中的場同步信號如果存在相位差,則矩陣控制器切換各路圖像信號時,監(jiān)視器便會出現(xiàn)一段時間的不同步現(xiàn)象,相位差越大,不同步的時間就越長。因此建議在構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)時,應(yīng)盡量選用帶有外同步( GEN-LOOK )輸入的前端設(shè)備,并且所有的前端設(shè)備均使用外同步方式,即各路圖像信號的同步都受同一同步信號控制,促使監(jiān)視器屏幕顯示同步。
七、在使用監(jiān)視器觀察圖像時,為什么有時會出現(xiàn)圖像扭曲、變形失真、行場不同步甚至無輸入信號的故障、現(xiàn)象?
1 、監(jiān)視器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,專業(yè)監(jiān)視器的輸入信號幅度為 1Vp-P ± 3dB (約 0.7Vp-P — 1.4Vp-p ),輸入阻抗為 75 歐姆。因此,如果輸入信號由于線纜衰減、阻抗不匹配或傳輸電纜的 BNC 頭制作不規(guī)范等原因,造成輸入信號幅度遠(yuǎn)低于 0.7p-p ;或者由于攝像機(jī)的輸出不規(guī)范或接入了某些不規(guī)范的接入設(shè)備(如分配器、放大器等)導(dǎo)致輸入信號幅度遠(yuǎn)大于 1.4Vp-p 時,均有可能造成圖像失真、行場不同步等現(xiàn)象。
2 、由于視頻頻率范圍較寬,視頻信號在傳輸過程中較易受到干擾(包括 50Hz 電源干擾,電磁波干擾等),從而影響圖像質(zhì)量。干擾嚴(yán)重的可能造成圖像扭曲、變形、滾道、行場不同步。因此監(jiān)控系統(tǒng)安裝過程中,視頻線必須遠(yuǎn)離電磁波干擾源。
3 、前端設(shè)備、控制主機(jī)設(shè)備及終端設(shè)備之間的電位有電位差也會干擾視頻信號,造成圖像信號的畸變或圖像出現(xiàn)滾道,如果在整個系統(tǒng)帶電接入時(即前端設(shè)備、主控設(shè)備及終端設(shè)備均處于通電狀態(tài)下接入 BNC 頭連接前后端設(shè)備時),可能由于前后端設(shè)備的地線(實際上是便是傳輸電纜的屏蔽層)之間的電位差造成地對地跳火,這一跳火嚴(yán)重時會擊毀輸入端的元件或 PCB 板砂鍋內(nèi)的地級敷線。造成輸入端開路,輸入無圖像故障。因此監(jiān)控系統(tǒng)工程的建設(shè)應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范設(shè)計、施工。接地母線應(yīng)采用足夠截面積的銅制導(dǎo)線,確保前后端的地對地電阻 <1 Ω,接地線不得形成封閉回路,不得與強(qiáng)電網(wǎng)零線短接或混接。
八、監(jiān)視器的清晰度是如何定義的?有什么儀器可以檢測出監(jiān)視器的清晰度?
監(jiān)視器的清晰度是由監(jiān)視器視頻通道的帶寬和顯像管的點距和會聚誤差決定的,對于 PAL 信號而言,其通道帶寬與清晰度這件的折算關(guān)系為 1M78 線,對 NTSC 制式而言,為 1M56 線;此外,要確保監(jiān)視器相應(yīng)的清晰度,監(jiān)視器使用的顯像管的點距和會聚誤差也必須達(dá)到相應(yīng)的要求,例如對會聚誤差而言:監(jiān)視器水平清晰度≤水平寬度( mm ) / 中心會聚誤差( mm )。
必須指出的是,某些廠家在監(jiān)視器出場時對監(jiān)視器的清晰度的標(biāo)稱有夸大行為。實際上對于監(jiān)視器清晰度的評判一方面可以通過圖像主觀評價判別出來,另一方面也可以通過儀器 ---- 帶多波群圖像的圖像信號發(fā)生器的顯示結(jié)果判別出來。
九、同一支彩色攝像機(jī)在不同的彩色監(jiān)視器上為什么有的能顯示出彩色,有的只能顯示黑白圖像?
攝像機(jī)和監(jiān)視器作為監(jiān)視系統(tǒng)的前、后端設(shè)備,其原理剛好相反,前者是通過 CCD (或其他傳感器件)將被攝對象的成像轉(zhuǎn)變成為電信號,并經(jīng)視頻處理電路處理成為視頻信號;而監(jiān)視器則用于將視頻信號通過視頻通道的解碼電路分解出紅( R )、綠( G )、藍(lán)( B )和亮度( Y )信號,并通過釋放電路驅(qū)動顯像管的電子槍形成 R 、 G 、 B 三束電子束攝向屏幕。輸入視頻信號還同時通過同步分離電路分離出行、場同步信號,并通過行、場偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生行、場掃描信號,促使攝向屏幕的電子束一一落在相應(yīng)位置,zui終重現(xiàn)一幅幅穩(wěn)定的圖像。對于 PAL 彩色視頻信號而言,其色度信號通常被調(diào)制在中心頻率為 4.43MHz 的彩色副載波上,如果攝像機(jī)產(chǎn)生的彩色副載波頻率產(chǎn)生偏移,或者監(jiān)視器解碼電路的 4.43MHz 負(fù)載波振蕩器的中心頻率產(chǎn)生偏移,則有可能使重現(xiàn)的圖像不能顯示出彩色,而變成寄生有網(wǎng)紋信號的黑白圖像。彩色監(jiān)視器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的彩色副載波同步范圍為 4.43MHz ± 300Hz ,因此如果攝像機(jī)輸出的復(fù)合視頻信號的彩色副載波頻率偏移量超過± 300Hz 時,則在監(jiān)視器上將有可能不能重現(xiàn)彩色圖像。當(dāng)然,監(jiān)視器的彩色同步范圍也可以調(diào)得寬些(如± 500Hz ),但彩色副載波信號的寬度和品質(zhì)因數(shù)是相克的,同步范圍如果故意擴(kuò)大,則彩色噪波則會相應(yīng)增大,即彩色信號的品質(zhì)也相應(yīng)會下降。
另一方面:如果監(jiān)視器輸入的復(fù)合視頻信號幅度嚴(yán)重下降或嚴(yán)重畸變,也可能造成重現(xiàn)圖像無彩色的現(xiàn)象,這是因為彩色監(jiān)視器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定專業(yè)級監(jiān)視器輸入信號幅度低于 0.7Vpp ,或由于使用了非 75 Ω標(biāo)準(zhǔn)的同軸電纜而造成高頻衰減,致使彩色副載波的信號幅度低于 0.21Vpp 的話,也可能導(dǎo)致重現(xiàn)圖像無彩色,此時便必須在敷線時增設(shè)視頻放大器或選用 75 Ω標(biāo)準(zhǔn)的同軸電纜了。
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