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監視器在使用過程中的疑難問題解答九例
信息來源:深圳安防網 作者:不詳 發布日期:2007/10/15
 

一、監視器與電視又什么區別?為什么電視機不能作為監視器使用?

    監視器在功能上要比電視機簡單但在性能上,卻要求比電視機要求高,其主要區別反映在三個“度”。   
    一是圖像清晰度:由于傳統的電視機接收的是電視臺發射出來的射頻信號,這一信號對應的視頻圖像帶寬通常小于6M,因而電視機的清晰度通常大于400線,要求監視器具有較高的圖像清晰度,故專業監視器在通道電路上比起傳統電視機而言應具備帶寬補償和提升電路,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,還原度則主要由監視器中有紅(R)、綠(G)、藍(B)三基色的色度信號和亮度信號的相位所決定。由于監視器所觀察的通常為靜態圖像,因而對監視器色彩還原度的要求比電視機更高,故專業監視器的視放通道在亮度、色度處理和R、G、B處理上應具備精確的補償電路和延遲電路,以確保亮/色信號和R、G、B信號的相位同步。
    三是整機穩定度:監視器在構成閉路監控系統時,通常需要每天24小時,每年365天連續無間斷的通電使用(而電視機通常每天僅工作幾小時),并且某些監視器的應用環境可能較為惡劣,這就要求監視器的可靠性和穩定性更高。與電視機相比而言,在設計上,監視器的電流、功耗、溫度及抗電干擾、電沖擊的能力和裕度以及平均無故障使用時間均要遠大于電視機,同時監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使用的元器件;而在安裝、調試尤其是元器件和整機老化的工藝要求上,監視器的要求也更高,電視機制造時整機老化通常是在流水線上常溫通電8小時左右,而監視器的整機老化則需要在高溫、高濕密閉環境的老化流水線上通電老化24小時以上,以確保整機的穩定性。
    由上面的分析可見,如果使用電視機作為監控系統的終端監視器,除了可能感覺到圖像較為模糊(清晰度較低、色彩還原度較差)之外,電視機使用的元器件也不適合無間斷連續使用的要求。如果強行使用電視機作為監視器。輕則易于產生故障,嚴重時可能會由于電視機的工作溫度過高而引起意外事故。
 
二、隔行監視器和逐行監視器有什么區別?

    隔行和逐行主要是指監視器顯像管的掃描方式。監視器的圖像是二維圖像,而其重現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畫面從左側向右側的勻速移動;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行掃描,第一場(奇數場)掃描1、3、5等奇數行,第二場(偶數場)掃描2、4、6等偶數行,兩場合起來構成一幅完整的圖像(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的是連續的圖像,但由于奇數場合偶數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。隔行掃描監視器有圖像質量差,清晰度低,噪波大和圖像閃爍嚴重等缺點。逐行掃描監視器則是為了消除隔行掃描的缺陷,將模擬視頻信號轉換為數字信號,通過數字彩色解碼,借助數字信號存儲和控制技術實現一行或一場信號的重復使用(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60HZ、75HZ以致85HZ的逐行掃描方式。逐行掃描技術由于將輸入信號通過A/D轉換變成數字視頻信號再由數字解碼和數字圖像處理電路進行行、場掃描處理,通道帶寬大大提升(可達到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。因此逐行監視器一經問世,便深受用戶的歡迎。當然,由于逐行監視器采用一行或一場的重復使用,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,行輸出級的穩定性和可靠性將受到嚴重的考驗,整機的設計和制造成本大大提高,因此整機的價格也較高。

三、目前市場上標稱100Hz監視器是隔行還是逐行的?

    如問題2所述,由于50HZ隔行監視器存在明顯缺陷,我們可通過倍行的方式實現50Hz逐行掃描,或通過倍場的方式實現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,我們尚未發現國內外研發機構及芯片制造商推出倍行+倍場即100Hz逐行的技術和芯片,此外,要實現100Hz逐行顯示時,顯像管偏轉線圈所承受的行頻將達到62500Hz的驅動頻率,這一高行頻的顯像管目前的技術也難于制造出來(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稱100Hz的監視器只能是100Hz隔行掃描監視器。
100Hz隔行掃描技術在前幾年的電視機市場曾經風靡一時,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。100Hz隔行掃描技術已逐步被淘汰。100Hz隔行掃描技與50Hz隔行掃描技術同樣存在行間閃爍、視在爬行、行蠕動、圖像粗糙和邊緣鋸齒等現象。而60Hz及75Hz逐行掃描監視器則由于采用了高幀和逐行技術而較為理想的消除了上述100Hz掃描存在的缺陷,因而100Hz隔行技術已基本上被60Hz或75Hz逐行技術所取代。  
 
四、監視器為什么較易受磁化?如果監視器被磁化應如何處理?

    地磁場和監視器顯像管周邊的帶磁物質,如金屬機柜的漏磁等均會使電子槍電子束產生附加偏轉,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,彩色顯像管內部金屬陰罩板及其支架以外部的防爆環等金屬部件,在彩色監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在屏幕上將會造成某一局部的偏色。故此建議監視器擺放是盡可能南北擺放(屏幕垂直南北向)且遠離磁性物體,盡可能減弱地磁場的影響。
監視器中設有自動消磁電路,監視器在每次開機使用時可以消除通常情況下CRT內部金屬部件被外來磁場磁化的影響。
 如果監視器被磁化(表現為色純不良)現象較輕微的,多次開關機即可使被磁化的金屬部件消磁;如果磁化嚴重即使多次開關機仍色純不良的,則只好使用外部消磁的方法了。

五、CRT監視器與LED監視器在性能上有什么區別?CRT監視器會否被LCD監視器所取代?

 
 使用陰極射線顯像管(CRT)的彩色監視器和使用液晶顯示屏(LCD)的彩色監視器在圖像重現原理上是由區別的,前者采用磁偏轉驅動實現行場掃描的方式(也稱模擬驅動方式),而后者采用點陣驅動的方式(也稱數字驅動方式)。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來定義其分辨率。CRT監視器的清晰度主要有監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屏的像素數決定。CRT監視器具有價格低廉、亮度高、視角寬、使用壽命較高的優點,而LCD監視器則有體積。ㄆ桨逍危、重量輕、圖像無閃動無輻射的優點,但是LCD監視器的主要缺點是造價高、視角窄(側面觀看時圖像變暗、彩色飄移甚者出現反色)、使用壽命短(通常LCD屏幕在燒機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3萬小時以上)等缺點。應該肯定的是:價格、視角和使用壽命是影響LCD監視器普及的三大瓶頸。當然,LCD作為平板顯示器件的一項最為成熟的前沿產品,已越來越受到國內外有關廠家的重視,其技術正在不斷地進步。目前新型采用面內切換技術的薄膜品體(TFT)工藝的LCD屏的水平視角已可達到160°、垂直視角已可達到140°;與此同時,LCD屏的價格將隨著產品的逐步普及和產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的不斷進步而提高。因此無可置疑的是若干年后(可能是5年或10年之后)LCD監視器完全有可能取代CRT監視器成為監視器市場的主流產品。 
 
六、監視器作為矩陣控制系統的監視器終端時,為什么在矩陣控制器切換圖像是會出現一段時間的不同步現象?

    在監控系統中,每路前端設備(如攝像機)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,監視器便會出現一段時間的不同步現象,相位差越大,不同步的時間就越長。因此建議在構建監控系統時,應盡量選用帶有外同步(GEN-LOOK)輸入的前端設備,并且所有的前端設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,促使監視器屏幕顯示同步。

七、在使用監視器觀察圖像時,為什么有時會出現圖像扭曲、變形失真、行場不同步甚至無輸入信號的故障、現象?

1、監視器的行業標準規定,專業監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頭制作不規范等原因,造成輸入信號幅度遠低于0.7p-p;或者由于攝像機的輸出不規范或接入了某些不規范的接入設備(如分配器、放大器等)導致輸入信號幅度遠大于1.4Vp-p時,均有可能造成圖像失真、行場不同步等現象。
 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),從而影響圖像質量。干擾嚴重的可能造成圖像扭曲、變形、滾道、行場不同步。因此監控系統安裝過程中,視頻線必須遠離電磁波干擾源。
 3、前端設備、控制主機設備及終端設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滾道,如果在整個系統帶電接入時(即前端設備、主控設備及終端設備均處于通電狀態下接入BNC頭連接前后端設備時),可能由于前后端設備的地線(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,這一跳火嚴重時會擊毀輸入端的元件或PCB板砂鍋內的地級敷線。造成輸入端開路,輸入無圖像故障。因此監控系統工程的建設應嚴格按規范設計、施工。接地母線應采用足夠截面積的銅制導線,確保前后端的地對地電阻<1Ω,接地線不得形成封閉回路,不得與強電網零線短接或混接。  
 
八、監視器的清晰度是如何定義的?有什么儀器可以檢測出監視器的清晰度?

    監視器的清晰度是由監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系為1M78線,對NTSC制式而言,為1M56線;此外,要確保監視器相應的清晰度,監視器使用的顯像管的點距和會聚誤差也必須達到相應的要求,例如對會聚誤差而言:監視器水平清晰度≤水平寬度(mm)/中心會聚誤差(mm)
 必須指出的是,某些廠家在監視器出場時對監視器的清晰度的標稱有夸大行為。實際上對于監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專用儀器----帶多波群圖像的圖像信號發生器的顯示結果判別出來。

九、同一支彩色攝像機在不同的彩色監視器上為什么有的能顯示出彩色,有的只能顯示黑白圖像?

    攝像機和監視器作為監視系統的前、后端設備,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變成為電信號,并經視頻處理電路處理成為視頻信號;而監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(B)和亮度(Y)信號,并通過釋放電路驅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、場偏轉線圈產生行、場掃描信號,促使攝向屏幕的電子束一一落在相應位置,最終重現一幅幅穩定的圖像。對于PAL彩色視頻信號而言,其色度信號通常被調制在中心頻率為4.43MHz的彩色副載波上,如果攝像機產生的彩色副載波頻率產生偏移,或者監視器解碼電路的4.43MHz負載波振蕩器的中心頻率產生偏移,則有可能使重現的圖像不能顯示出彩色,而變成寄生有網紋信號的黑白圖像。彩色監視器行業標準所規定的彩色副載波同步范圍為4.43MHz±300Hz,因此如果攝像機輸出的復合視頻信號的彩色副載波頻率偏移量超過±300Hz時,則在監視器上將有可能不能重現彩色圖像。當然,監視器的彩色同步范圍也可以調得寬些(如±500Hz),但彩色副載波信號的寬度和品質因數是相克的,同步范圍如果故意擴大,則彩色噪波則會相應增大,即彩色信號的品質也相應會下降。
    另一方面:如果監視器輸入的復合視頻信號幅度嚴重下降或嚴重畸變,也可能造成重現圖像無彩色的現象,這是因為彩色監視器的行業標準規定專業級監視器輸入信號幅度低于0.7Vpp,或由于使用了非75Ω標準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,也可能導致重現圖像無彩色,此時便必須在敷線時增設視頻放大器或選用75Ω標準的同軸電纜了。

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