一　"电缆传输失真与频率加权补偿"技术要点

　　视频信号直接经同轴电缆传输，会产生幅度衰减和频率失真。即不同频率分量衰减不同，频率越高衰减量越大。幅度的衰减，将导致图象对比度下降。而高频衰减，会导致色饱和度与清晰度的降低。实测表明，常用的75-7电缆250-300米时，引起的失真度就超过我国电视标准的规定要求。EV-2010A加权视频放大器，对75欧姆同轴电缆的实际衰减特性，能进行全距离全频段有效补偿。最大有效补偿距离可达到2500米以上（75-5电缆可按60%折算，达到1500米以上）。

二　图像质量与视频传输标准

　　1, PAL制视频标准

　　视频传输 0-6M 频率响应限定要求如图1-b) 。在0.5-5M带宽内，系统频率特性上下波动限定在±0.75db（±8%），6M限定在+0.75∽-3db，这是主要特性，还有其他一些失真度指标要求。一般420-480TVL的中高清晰度摄象机的视频信号，其4-6M的频率成份不可忽视。视频信号的各种频率成分的组成随不同拍摄的镜头（取景）而变化：细节变化小的镜头（如一面光墙），高频分量弱；细节变化多的镜头（如花丛、头发），高频分量十分丰富。

　　2, 图像质量的主观评价的局限性

A)　工程中大多用主观评价，规范中也提出了图像质量的"五级损伤"评价方法。这个方法，在卫星电视、微波模拟电视传输、有线电视、开路广播电视等传输工程中，用得较多，也比较现实。这是因为在这些传输系统中，系统积累噪声与外界干扰较大，信噪比是比较主要的矛盾。从图像画面上，就很容易看到噪声和干扰。根据对图像影响的程度分成五级评分标准，一般要达到四级以上：即：虽有些噪声和干扰，但对画面影响很小。

B)　图像五级损伤的主观评价一般在有线电视和开路电视工程中，在用户端用的较多，主要是因为数量大、设备检测困难等原因。但在卫星及微波接收设备和工程、有线传输设备和工程中，主观评价只是方法和原则之一，更重要的是一些失真度指标的测量。如多波群，微分增益，微分相位，色亮增益差、色亮相位差、信噪比等等几十个参数。

C)　根据画面情况的主观评价方法有局限性，这是因为：

　　①　评价的画面千变万化，很难掌握标准。
②　更重要的是，一个具体画面的视频信号，很难包括PAL制视频标准的各种技术特性。如频率特性，用一部480线的高分辨率摄像机拍摄一个单位的大院，其视频信号中，基本没有4-6M的高频频率成分，其画面与420线，甚至于与380线的摄像机拍摄的同一个画面一样，分不出高低；再如，我国监控市场上卖的一些台湾的视频放大器、无线摄像机和小微波传输设备等，大都视频带宽只有4M,用来放大和传输一般图像信号通常认为"还可以"，但放大和传输高清晰度视频信号时，就明显不行；这也是主观评价无法解决的。
③　主观评价还与监视器的质量和水平有关，普通监视器只能分辨350线彩色信号，对高分辨率信号不反应，主观评价同样无法判断。
④　监控系统中的图像，都是直接使用摄像机的原信号：信噪比足够高，干扰也很小。这就会出现信噪比很高，主观评价得分也很高，但许多视频指标却不合格的实际情况。
⑤　还有一种新情况：数字视频问题很难掌握，根据经验，不要说图像像素352*288的情况，即使640*480像素的图像质量，恐怕也难以达到高清晰度要求。

　　3, 关键技术指标

　　在监控系统中，图像质量取决于摄像机的原信号和传输系统设备的质量。在视频传输质量诸多指标中，频率特性是一个关键指标。所以在选择设备、系统设计、安装调试中，都应注意保证传输系统的频率特性。这里提出三点供参考：

　　①　电缆只是视频传输系统中的一个"元件"或部件，电缆特性决定了它本身不是一个完善的高保真视频传输设备，但又必须用它，这就要求电缆与其他设备一起，共同构成一个高保真视频传输系统设备。
②　工程上，主观评价标准仍可以应用，但应该充分考虑到它的局限性，特别是在选择设备时要慎重。不要说电缆的远距离传输，就是许多矩阵主机生产厂家，开始就是用看图像质量来评价的，结果凡是这样做的，没有一个能够通过技术检测标准的，而且指标差的很远。
③　工程上，设法测试设备和传输系统的频率特性，是关系到系统图像质量的一个十分重要的问题，而图像质量又是监控工程"最显眼的指标"。

三　电缆衰减的测试及补偿要求

　　1, 标准视频扫频信号

为了检测视频控制设备、变换设备（切换、分配、放大）、传输设备（不同介质、不同变换与调制解调）的质量，需要有标准视频信号源，产生几种失真度为"零"的特殊视频信号。图二是一种连续扫频视频波形，扫频范围是0.2-6M，幅度为700Mv。

还有一种类似的'多波群'视频信号，如图三。每一群都是一种固定频率，六群从低到高分别是 0.5/1.0/2.0/4.0/4.8/5.8M。

用这种波形来研究电缆衰减与补偿效果，可以十分直观地检测出设备的频率响应特性。

　　　　　　　图二　　　　　　　　　　　　　　图三

　　2, 视频电缆的频率失真

不同型号的电缆特性不同，不同厂家，不同批次的电缆性能也有差别。我们这里以一种典型的75-7电缆实测数据为例进行分析与介绍。

图四为经过电缆传输衰减后的扫频视频波形，图五为多波群波形。

比较图二、图四或图三、图五，可以看出：

　　　　　　　图二　　　　　　　　　　　　　图四

①　700mv等幅扫频信号，经电缆传输后，幅度不再相等，衰减后的视频信号，低频幅度最大，但也有衰减；

②　不同频率分量的衰减量不同，频率越高，衰减越大。

③　行同步头的失真和色同步头的幅度严重降低。

一组典型75-7电缆1000M不同频率衰减测试数据如表所示，从下表可以清楚的看出频率失真的实际概念和含义。

　　　　　　　图三　　　　　　　　　　　　　　图五

　　　　　　　　　　　　　　计算例子：0.5M　时，衰减（ｄｂ）＝20log（61.8%）＝ -0.418 ｄｂ

　　3, 频率失真与加权补偿

我们可以归纳为以下几点：

1. 视频同轴电缆，从它对不同频率分量具有不同衰减的特性来看，可以把它理解为一种"频率去加重器件"，用它来传输视频信号，会产生幅度衰减和频率失真。当电缆很短时，这种失真很小，可以忽略，这时电缆是一个高保真传输系统；但当电缆很长时，失真度很大，这时电缆本身不能实现高保真传输，需要配套频率加权放大器，才能构成高保证传输系统。

2. 电缆具有"去加重"特性，所以电缆频率补偿放大器应该是一种具有频率"加重"或"加权"特性的频率非线性设备。我们称之为"加权视频放大器"，简称"加权视放"；显然，普通的宽带视频放大器，由于没有频率加权补偿特性，所以是不能用来做为电缆补偿放大器用的。

3. 从工程应用的技术角度看，75-7电缆200m以上就应该补偿。一个480线彩色摄象机的视频信号，经过五、六百米电缆衰减后，在监视器上的图象效果，主观评价还不如一个330线摄象机直接显示的图象效果。所以，工程上要充分发挥摄象机的性能水平，就必须考虑频率补偿。

4. 对频率补偿放大器的基本要求，我们归纳出以下六点：

　　①　经电缆衰减后的视频信号幅度要能提升到1Vp-p。
②　按我国PAL制要求，频率补偿必须能实现6M范围的全频段加权补偿。只有4M带宽的NTSC制设备是不能用的，号称有20M带宽的视频设备在这里也是没有实际意义的。
③　补偿特性必须与电缆衰减特性相反。
④　补偿距离尽可能大一些。
⑤　补偿器对上述补偿距离、补偿带宽和补偿特性，必须有全范围连续可调的有效控制功能。
⑥　必须有效解决工程现场安装调试人员能够方便准确的调试方法问题。
许多工程公司反映，买来的放大器不好用。原因大都是与上述六点的一条或几条不符。有的进口放大器，甚至是NTSC制电视4M带宽的放大器；有的是没有解决好工程现场准确调试方法问题等等。

　　4, 工程应用--前补偿与后补偿问题　

补偿位置放在电缆前端，还是末端，表面看来是一样的。所以有的产品介绍说：一台放大器补偿距离为1500米，电缆前后各放一台，可以补偿3000米。对此，我们难以相信。

因为在技术实现上二者是完全不同的：后补偿是将低于1伏的小信号加权放大，最大动态范围是1伏，而前补偿是对1伏的标准信号先进行提升放大，以补偿电缆衰减。举例说，1500米75-7电缆，5.8M频率衰减量为-18.9db，即衰减8.8倍。前补偿时，就要把这一频率成分放大8.8倍。这就要求达到0.7V×8.8=6.16V，同步头补偿2.06倍，0.3×2.06=0.618V，合计为6.16+0.618=6.778V，这是在75欧姆负载上的动态范围，而放大器实际输出级的动态范围应该是6.778×2=13.556V。同样算法，2500米时，动态范围要达到27.3V。这么大的动态摆幅，还要保证失真度符合要求，这是常规电路难以实现的。