视频监控技术相关基础知识.docx

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视频监控技术相关基础知识

常用接口

1.BNC

BNC（基本网络卡）接口是10Base2​的接头，即同轴细缆接头。

可以隔绝视频输入信号，使信号相互间干扰减少，且信号带宽要比普通15针的D型接口大，可达到更佳的信号响应效果。

这种接口的网卡对应用于用细同轴电缆为传输介质的以太网或令牌网中，目前这种接口类型的网卡较少见，主要因为用细同轴电缆作为传输介质的网络就比较少。

现在多用于安防​行业监视器传输视频信号和有线电视室内墙壁接口。

只有17英寸以上显示器中的部分新产品才具备这种接口。

它的视频信号输入线分别由R、G、B以及水平扫描、垂直扫描五条线构成，这种接头能够把视频中三基色​的输入讯号分开，使它们相互独立，这样可最大限度避免造成干扰，从而使视频输入特性得到改善。

也因为如此，BNC方式一直是专业级显示器的特色之一。

但是，近来BNC正在被DVI​数字视频方式所取代。

当然，在DVI设备的价格以及销量还不能完全满足市场需要之前，BNC还会继续存在一段时间。

BNC，全称是BayonetNutConnector（刺刀螺母连接器，这个名称形象地描述了这种接头外形），又称为BritishNavalConnector（英国海军连接器，可能是英国海军最早使用这种接头）或BayonetNeillConselman（NeillConselman刺刀，这种接头是一个名叫NeillConselman的人发明的）。

2.VGA

VGA（VideoGraphicArray）接口，即视频图形阵列，也叫D-Sub接口，是15针的梯形插头，分成3排，每排5个，传输模拟信号。

VGA接口采用非对称分布的15针连接方式，只传输视频信号。

3.DVI

DVI（DigitalVisualInterface）接口，即数字视频接口。

目前常见的DVI接口有两种，分别是DVI-Digital（DVI-D）与DVI-Integrated（DVI-I），DVI-D仅支持数字信号，而DVI-I则不仅支持数字信号，还可以支持模拟信号，也就是说DVI-I的兼容性更强。

DVI-I接口

DVI-I插口是兼容数字和模拟接头的，所以，DVI-I的插口就有24个数字插针＋5个模拟插针的插孔（就是旁边那个四针孔和一个十字花）。

DVI-D接口

DVI-D插口是纯数字的接口，所以，DVI-D的插口只有24个数字插针的插孔（没有模拟的那个四针孔和一个十字花）。

4.HDMI

HDMI接口

HDMI是新一代的多媒体接口标准，全称是High-DefinitionMultimediaInterface，中文意思为高清晰多媒体接口，为19针数字接口，可以同时传送视频和音频信号。

HDMI是新一代的多媒体接口标准，全称是High-DefinitionMultimediaInterface，中文意思为高清晰多媒体接口，为19针数字接口，可以同时传送视频和音频信号。

HDMI接口:

HDMI是基于DVI（DigitalVisualInterface）制定的，可以看作是DVI的强化与延伸，两者可以兼容。

HDMI在保持高品质的情况下能够以数码形式传输未经压缩的高分辨率视频和多声道音频数据，最高数据传输速度为5Gbps。

HDMI能够支持所有的ATSCHDTV标准，不仅可以满足目前最高画质1080p的分辨率，还能支持DVDAudio等最先进的数字音频格式，支持八声道96kHz或立体声192kHz数码音频传送，而且只用一条HDMI线连接，免除数码音频接线。

同时HDMI标准所具备的额外空间可以应用在日后升级的音视频格式中。

与DVI相比HDMI接口的体积更小而且可同时传输音频及视频信号。

DVI的线缆长度不能超过8米否则将影响画面质量，而HDMI基本没有线缆的长度限制。

只要一条HDMI缆线，就可以取代最多13条模拟传输线，能有效解决家庭娱乐系统背后连线杂乱纠结的问题。

5.莲花插座

RCA俗称莲花插座，几乎所有的电视机、影碟机类产品都有这个接口。

它并不是专门为哪一种接口设计，既可以用在音频，又可以用在普通的视频信号，也是DVD分量（YCrCb）的插座，只不过数量是三个。

AV复合（Composite）视频接口是目前在视听产品中应用得最广泛的接口，属模拟接口，该接口由黄、白、红3路RCA接头组成，黄色接头传输视频信号，白色接头传输左声道音频信号，红色接头传输右声道音频信号。

下图是AV线

AV复合视频接口

视频色差输入接口：

目前可以在一些专业级视频工作站/编辑卡专业级视频设备或高档影碟机等家电上看到有YUVYCbCrY/B-Y/B-Y等标记的接口标识，虽然其标记方法和接头外形各异但都是指的同一种接口色差端口（也称分量视频接口）。

它通常采用YPbPr和YCbCr两种标识，前者表示逐行扫描色差输出，后者表示隔行扫描色差输出。

由上述关系可知，我们只需知道YCrCb的值就能够得到G的值（即第四个等式不是必要的），所以在视频输出和颜色处理过程中就统一忽略绿色差Cg而只保留YCrCb，这便是色差输出的基本定义。

作为S-Video的进阶产品色差输出将S-Video传输的色度信号C分解为色差Cr和Cb，这样就避免了两路色差混合解码并再次分离的过程，也保持了色度通道的最大带宽，只需要经过反矩阵解码电路就可以还原为RGB三原色信号而成像，这就最大限度地缩短了视频源到显示器成像之间的视频信号通道，避免了因繁琐的传输过程所带来的图像失真，所以色差输出的接口方式是目前各种视频输出接口中最好的一种。

视频接口（AV）也是接有线电视的接口（数字信号）。

6.S-端子接口

S端子，即分离式影像端子S-video（SeparateVideo），它实际上是一种五芯接口，由视频亮度讯号Y和视频色度讯号C和一路公共遮罩地线组成，只能输入输出视频。

S-端子接口

S视频输入：

S-Video具体英文全称叫SeparateVideo，为了达到更好的视频效果，人们开始探求一种更快捷优秀清晰度更高的视频传输方式，这就是当前如日中天的S-Video（也称二分量视频接口），SeparateVideo的意义就是将Video信号分开传送，也就是在AV接口的基础上将色度信号C和亮度信号Y进行分离，再分别以不同的通道进行传输，它出现并发展于上世纪90年代后期通常采用标准的4芯（不含音效）或者扩展的7芯（含音效）。

带S-Video接口的显卡和视频设备（譬如模拟视频采集/编辑卡电视机和准专业级监视器电视卡/电视盒及视频投影设备等）当前已经比较普遍，同AV接口相比由于它不再进行Y/C混合传输因此也就无需再进行亮色分离和解码工作，而且使用各自独立的传输通道在很大程度上避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真，极大地提高了图像的清晰度，但S-Video仍要将两路色差信号（CrCb）混合为一路色度信号C，进行传输然后再在显示设备内解码为Cb和Cr进行处理，这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真（这种失真很小但在严格的广播级视频设备下进行测试时仍能发现），而且由于CrCb的混合导致色度信号的带宽也有一定的限制，所以S-Video虽然已经比较优秀但离完美还相去甚远，S-Video虽不是最好的，但考虑到目前的市场状况和综合成本等其它因素，它还是应用最普遍的视频接口。

7.有线电视接口

射频接口（RF）

射频接口（RF）就是接有线电视的接口（模拟信号）；

视频接口（AV）也是接有线电视的接口（数字信号）。

接头

1.大三芯

2.大二芯

3.BNC

4.莲花头

RCA是RadioCorporationofAmerican的缩写词，因为RCA接头由这家公司发明的。

RCA又叫AV端子，也称AV接口，几乎所有的电视机、影碟机类产品都有这个接口。

RCA接头是目前为止最为常见的一种音/视频接线端子。

这种双线连接方式的端子早在收音机出现的时代便由RCA录音公司发明出来，还有一个更老式、也比较奇怪的称呼叫做“唱盘”接头。

●信号传输方式

RCA端子采用同轴传输信号的方式，中轴用来传输信号，外沿一圈的接触层用来接地，可以用来传输数字音频信号和模拟视频信号。

RCA音频端子一般成对地用不同颜色标注：

右声道用红色，左声道用黑色或白色。

有的时候，中置和环绕声道连接线会用其他的颜色标注来方便接线时区分，但整个系统中所有的RCA接头在电气性能上都是一样的。

一般来讲，RCA立体声音频线都是左右声道为一组，每声道外观上是一根线。

RCA是RadioCorporationofAmerican的缩写词，因为RCA接头由这家公司发明的。

RCA俗称莲花插座，几乎所有的电视机、影碟机类产品都有这个接口。

它并不是专门为哪一种接口设计，既可以用在音频，又可以用在普通的视频信号，也是DVD分量（YCrCb）的插座，只不过数量是三个。

RCA接头是目前为止最为常见的一种音/视频接线端子。

这种双线连接方式的端子早在收音机出现的时代便由RCA录音公司发明出来，还有一个更老式、也比较奇怪的称呼叫做“唱盘”接头。

RCA端子采用同轴传输信号的方式，中轴用来传输信号，外沿一圈的接触层用来接地，可以用来传输数字音频信号和模拟视频信号。

RCA音频端子一般成对地用不同颜色标注：

右声道用红色，左声道用黑色或白色。

有的时候，中置和环绕声道连接线会用其他的颜色标注来方便接线时区分，但整个系统中所有的RCA接头在电气性能上都是一样的。

一般来讲，RCA立体声音频线都是左右声道为一组，每声道外观上是一根线。

5.卡侬头

6.F头

F头，一般用在电视天线分配器上，是一种用电缆芯直接当“针”用的一种插头。

头上有螺纹，可以拧紧在分配器上，不会脱落。

价格比较便宜，一元左右。

公制F头和英制F头的区别公制F头和英制F头的区别：

公制为国内标准，英制为国外的标准，两种螺纹不能互相拧，进口产品基本都是英制，还有卫星高频头和接收机基本也是英制。

至于国内的面板和分支分配器以及放大器则公英混乱，可以用卡尺测量F头直径来判断，公制直径：

9.7-9.9毫米；英制直径：

9.2-9.4毫米！

这是F母头的外径，不要搞错。

公制略大0.5mm，所以肉眼根本不可能看出来，如果以上方法都帮不到您，那只能网上搜索碰运气了，祝大家购物愉快！

有线电视F头是简称，应该是FL10接头。

牙口分公制和英制，接线分-5，-7，-9，-12.

F型接头——就是有线电视分配器，放大器等常用的75欧姆连接头；在监控系统中，用来做电缆中间连接（配F型双通），要比手拧，焊接，BNC连接都要理想，而且现场操作方便，不用焊接

●F头有三种

1、防水型F头

2、插入式F头

3、冷压式F头

7.RF射频头（AV接头）

8.3.5mm耳机插头

9.VGA

VGA接头在视频系统中的应用非常广泛，是视频展示台、计算机、投影机、中央控制器以及各类显示设备自带或相互通讯的基本接口。

通常VGA信号线包含八条通讯线路，依次为红（R，带屏蔽层）、绿（G，带屏蔽层）、蓝（B，带屏蔽层）、黄、白、灰（或棕）、黑，以及VGA信号线的总屏蔽层。

按照VGA接头（15HD）的标准，各引脚的定义和接线方式如下：

3+4计算机视频线的传统焊法（VGA接头必须选用金属外壳）

针脚序号

接线标准

针脚序号

接线标准

1PIN

接红色信号线（R基色）

9PIN

No.Pin

2PIN

接绿色信号线（G基色）

10PIN

接黑色信号线（GND，数字地端）

3PIN

接蓝色信号线（B基色）

11PIN

接灰色信号线（IDBit，控制或地址码）

4PIN

IDBit，控制或地址码

12PIN

IDBit，屏幕与主机之间的控制或地址码

5PIN

N/C，自检测

13PIN

接黄色信号线（行同步信号，HSync）

6PIN

接红色信号线屏蔽线（R基色地）

14PIN

接白色信号线（场同步信号，VSync）

7PIN

接绿色信号线屏蔽线（G基色地）

15PIN

N/C，自检测

8PIN

接蓝色信号线屏蔽线（B基色地）

VGA线屏蔽层压接到VGA金属外壳

除了上述“3+4”焊接方法外，在实际工程中，我们还采用一种更加简单的焊接方法：

将VGA接头（D15）的5至10脚焊接在一起做为公共地端，即将红、绿、蓝的屏蔽线绞在一起接到公共地端；1、2、3脚接红、绿、蓝的芯线；13接黄线；14接白线；外层屏蔽压接到D15插头端壳，灰线（有时为棕线）和黑线不用接，但是要剪短剪齐，以防和其他信号线串接。

带所有信号线焊接完成后，需要检查有没有虚焊或短路的情况，若无，再将接头（盖板）拧紧。

10.各类转接头

RF射频线与监控视频线

视频线是不能代替射频线的。

请看一下解释:

视频：

泛指将一系列的静态影像以电信号方式加以捕捉、纪录、处理、储存、传送与重现的各种技术。

射频：

射频（RF）是RadioFrequency的缩写，表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300KHz～30GHz之间。

射频简称RF射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。

每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。

有线电视系统就是采用射频传输方式的

视频线和射频线区别：

名词：

SYV——实心聚乙烯绝缘，PVC护套，国标代号是射频电缆——又叫“视频电缆”；SYWV——聚乙烯物理发泡绝缘，PVC护套，国标代号是射频电缆；

[相同点]：

1.特性阻抗一样——75欧姆；2.外层护套，屏蔽层结构，绝缘层外径，编数选择，材质选择，屏蔽层数等基本相同；

[不同点]：

1.绝缘层物理特性不同：

SYV是100%聚乙烯填充，介电常数ε=2.2-2.4左右；而SYWV也是聚乙烯填充，但充有80%的氮气气泡，聚乙烯只含有20%，宏观平均介电常数ε=1.4左右；ε=εˊ+jε",其中，ε"为损耗项，空气的ε"基本为“0”，这一工艺成就于90年代，它有效降低了同轴电缆的介电损耗；——第一个不同是ε大小不同，绝缘介质的衰减不同；

2.芯线直径不同：

以75-5为例，由于-5电缆结构标准规定，绝缘层外径（即屏蔽层内径）是4.8mm,不能改变，为了保证75Ω的特性阻抗，而特性阻抗只与内外导体直径比和绝缘层的介电常数ε大小有关，ε大芯线细，ε小芯线粗，芯线直径：

SYV是0.78-0.8mm,SYWV是1.0mm;芯线结构形式都可以是单股或多股；这一区别，导致了芯线电阻的不同。

如实测天成、爱普SYV75-5电缆，1000米芯线直流电阻39Ω，典型SYWV75-5电缆,1000米芯线直流电阻19-20Ω，差一倍;

3.上述两项根本区别，决定了两种电缆的传输特性——传输衰减不同，频率失真程度不同。

实测1000米电缆视频传输性能，SYWV75-5/64编电缆：

0.5M—5.15db,6M—19.12db;国标合格SYV75-5/96编电缆：

0.5M—6.43db,6M—21.76db（相同编网结构电缆衰减比发泡电缆大3db——即大1.4倍以上），有一个还挺有名的厂家产品，SYV75-5/128编电缆，6M—25.22db，衰减比发泡电缆大6db以上——即大2倍多）；

4.关于高编电缆，一般指96-128编以上的电缆。

高编电缆明显特点是：

屏蔽层的直流电阻小，200KHz以下的低频衰减少，对抑制低频干扰有利，实测表明，200KHz-6MHz频率，由于“趋肤效应”，128编和64编衰减一样。

（高频电流只在芯线外表面，屏蔽层内表面层流动）。

从频率失真（高低频衰减差异）看，高编电缆反而严重。

频率失真直接影响就是视频信号的各种频率成分的正常比例失真，直接影响到图像失真；

5.铜包钢芯线：

这是SYWV电缆的一种，用于有线电视46MHz以上的射频传输，由于“趋肤效应”，电流只在钢丝外面的铜皮里流动，衰减特性和纯铜芯线一样，可抗拉强度却远高于铜线；但这种电缆用于视频传输不行，0-200KHz低频衰减太大；

6.SYWV电缆视频射频传输特性都优异，而且由于有巨大的有线电视市场的支撑，产量很大，价格也有优势；

7.关于视频线和射频线的问题，既有误解，也有误导，论坛里的激烈争论就是例证。

但大家都应该尊重实践：

用1000米75-5电缆，传输一个彩色摄像机的信号，末端送给监视器，监视器环路输出给示波器，测量“色同步头”的幅度，原信号是0.3V,进行比较，电缆越长，两种差别越大，越容易比较。

理论上，两种线材都可以互换，没有问题，都能达到技术上需要的特定要求。

理论和实际运用往往不是一回事，有些所谓理论参数数据跟不上实际的形势发展和生产的发展、市场需求的发展。

并不是说得出理论上的一些参数就是权威，拿来一本书，抄一下，数据要多少就有多少。

有时候一些所谓的“参数数据”是给某些人“钻牛角尖”用的。

“专家”和“工程师”都可以自已封的。

谁误导了谁，大家自已去做个工程就知道。

实际工程

在实际的工程安装应用上，市面上的SYWV（有线电视线）一般来说，它的屏蔽网在质量和技术要求上相对会造得差一点，屏蔽性能（抗干扰性能）相对比较差，如果用于闭路电视监控上作长线传输更容易引入干扰。

生产厂家都知道，有线电视传输信号主要依靠调制和解调器，可以把信号调定在某个频段上，就能有效避开干扰信号，另外，有线电视传输的信号源是卫星接收站，是一个技术含量非常高的机房，中途还装有干线放大器，信号强劲；闭路电视监控有什么？

它的信号源只是一只摄像机。

所以用于有线电视的SYWV视频线出于控制成本的原因或技术要求等原因，不会太着重或没有必要着重有线电视线的屏蔽性能，自然会把屏蔽铜网技术处理上造得疏一点、细一点或采用非纯铜的屏蔽网（如镀锡铜、旧铜或其它的镀铜金属等）。

用于闭路电视监控上的SYV视频线，由于闭路电视监控系统一般采用点对点直接传输视频信号，没有外加的调制设备，它的屏蔽性能（抗干扰性能）主要是依靠屏蔽网，所以对SYV视频线的屏蔽性能（抗干扰性能）无论从质量上和技术上都要求比较严格，线材生产厂家会从技术上着力研究和考虑把SYV视频线的屏蔽网造得密一点，编织得更合理而且材料用足，才能保证闭路电视监控系统的屏蔽性能（抗干扰性能），对SYV视频线不断根据实践应用进行改善改良，这就是平常厂家标称的执行“企业标准”。

SYWV比SYV视频线的所谓优势只在于：

如果按以前中国的国家标准（好象是咸丰年以前的事了）的话，SYWV线径做成1.0，SYV线径做成0.8，SYWV在传输信号时相对衰减少一点而矣，但SYWV的屏蔽性能较差，这些所谓优势己没有什么意义了。

现在的厂家生产同轴电缆的很多用自行制定的“企业标准”，SYV视频线也有做成线径1.0的，特性阻抗为75欧姆，本人用这种线材己2年，效果很好。

视频信号与音频信号

常见视频信号的类型有：

复合视频（Composite-Video）、超级视频（Super-Video）、模拟分量视频（RGBHVVideo）、VGA视频（VideoGraphicsArray）、工作站视频（IBMPowerPC/SunColor）、数字串行视频（Signal-DigitalInterface）等视频格式。

常见音频信号的类型有：

非平衡模拟音频（UnBalanceAudio）、平衡式模拟音频（AnalogBalanceAudio）、非平衡数字音频（DigitalUnbalanceAudio）、平衡式数字音频（DigitalBalanceAudio）等格式。

常用接头有：

BNC接头、莲花（RCA）接头、15针HD型接头、直型（TRS）接头、卡龙（XLR）接头。

下面我们简要介绍一下每种常见音视频信号的传输介质、接头和接线标准

1.复合视频（Composite-Video）

传输介质：

单根带屏蔽的同轴电缆-传输阻抗：

75Ω

常用接头：

BNC接头、莲花（RCA）接头

接线标准：

插针=同轴信号线，外壳公共地＝屏蔽网线（下图所示）

2.超级视频（Super-Video）

传输介质：

两根带屏蔽的同轴电缆-传输阻抗：

75Ω

常用接头：

2×BNC接头、1×4针微型接头

接线标准：

3脚插针=亮度（Y）信号线，4脚插针=色度（C）信号线1脚、2脚公共地＝屏蔽网线（下图所示）

3.模拟分量视频（RGBHVVideo）

●传输介质：

3-5根带屏蔽的同轴电缆

●传输阻抗：

75Ω-常用接头：

3-5×BNC接头

●接线标准：

红色=红基色（R）信号线，绿色=绿基色（G）信号线，蓝色=蓝基色（B）信号线，黑色=行同步（H）信号线，黄色=场同步（V）信号线，公共地＝屏蔽网线（下图所示）

4.VGA视频（VideoGraphicsArray）

●传输介质：

11根带屏蔽的同轴电缆

●传输阻抗：

75Ω

●常用接头：

15针HD型接头-接线标准：

1脚=红基色，2脚=绿基色，3脚=蓝基色，6脚=红色地，7脚=绿色地，8脚=蓝色地，13脚=行同步，14脚=场同步，5脚=自测试，10脚=数字地，4、11、12、15脚=地址码（下图所示）

5.工作站视频（IBMPowerPC/SunColor）

●传输介质：

11根带屏蔽的同轴电缆-传输阻抗：

75Ω

●常用接头：

13W3接头

接线标准：

A1脚=红基色，A2脚=绿基色，A3脚=蓝基色，5脚=行同步，9脚=场同步，3脚=自测试，4、10脚=数字地，1、2、6、7脚=地址码（下图所示）

6.数字串行视频（Signal-DigitalInterface）

●传输介质：

单根带屏蔽的同轴电缆

●传输阻抗：

75Ω

●常用接头：

BNC接头

●接线标准：

插针=同轴信号线，外壳数字地＝屏蔽网线

7.非平衡模拟音频（UnBalanceAudio）

●传输介质：

单根带屏蔽的同轴电缆

●传输阻抗：

高低阻

●常用接头：

直型（TRS）接头、莲花（RCA）接头

●接线标准：

插针=同轴信号线，外壳公共地＝屏蔽网线（下图所示）

8.平衡式模拟音频（AnalogBalanceAudio）

传输介质：

带屏蔽的双绞电缆

传输阻抗：

600Ω或高低阻

常用接头：

直型（TRS）接头、卡龙（XLR）接头

接线标准：

直插：

插针=信号+，中环=信号－，外壳公共地＝屏蔽网线卡龙：

2脚=信号+，3脚=信号－，1脚公共地=屏蔽网线（下图所示）

9.非平衡数字音频（DigitalUnbalanceAudio）

传输介质：

单根带屏蔽的同轴电缆或光纤

传输阻抗：

75Ω-常用接头：

BNC接头

接线标准：

插针=同轴信号线，外壳数字地＝屏蔽网线

10.平衡式数字音频（DigitalBalanceAudio）

●传输介质：

带屏蔽的双绞电缆

●传输阻抗：

110Ω

●常用接头：

卡龙（XLR）接头

11.其他数字音频格式

SDIF-2SONYDigitalInterface

三根同轴电缆，双通道、立体声

BNC

SDIF-24SONYDigitalInterface

多股绞合电缆，24通道、立体声

D25

Y1Y2YAMAHA

八芯绞合电缆

8-pinDIN

AES/EBU音频工程师协会/欧洲广播联盟