教大家如何看懂摄像机参数.docx

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教大家如何看懂摄像机参数

教大家如何看懂摄像机参数

在摄像机这个圈子,一张彩页里的技术指标其实就已经涵盖了大部份的技术,不信,有几个人敢说他完全知道的,不管是销售人员或工程商,最先拿到的就是一张彩页,而那张彩页,大部份就在吹牛,只有在最后的技术指标上还”稍”有些学问,今天就带大家来搞一搞:

　　预计分”知识篇”及”实战篇”,知识篇我来说,实战篇就由各位提供资料,大家一起来演练演练,有意踢馆的厂家也不妨一起参与,增加些趣味性…

　　在搞清楚技术指标之前,要先搞清楚下列东西:

1.成像元件

　　也就是CCD啦!

（当然也有C-MOS）,主要区分为彩色,黑白,1/3”,1/4”,1/2”及品牌,

尺寸:

　　大小的差别主要在于灵敏度,也就是最低照度,1/4照度会比1/3差,原理很简单:

相同数量的感光点,摆在1/4上的每一点一定比较小点,他的受光就较少,当然照度就较差,好处是便宜一些,还有体积较小,板子可以做小一些.

品牌:

　　以价位来说,从贵到便宜,分别是Sony,Panasonic,Sharp,A1（L.G）这几种,

　　如果用Sony通常会标“SonySuper-HADCCD”这是Sony的注册商标,或是低照度会标“SonyEx-ViewCCD“　在CCD的制造过程中有一个制程叫作”HAD”,所以不管那家的CCD都可称为”HADCCD,但索尼改进了这个制程,认为做出来的CCD品质较好,就叫做”Super-HAD”并把这名称注册,因此只有索尼有所谓的Super-HADCCD,在一般型录上常看到“1/3”SONYSuper-HADCCD”就是这样来的,不可能标”1/3”SharpSuper-HADCCD”那会闹笑话的.

　　Ex-view是索尼CCD注册的专有名辞,强调照度比Super-HAD更低,当然价格也贵多了,其它特性及接脚都跟原来Super-HAD差不多.而不是用SONY的,就只标”1/3”ColorCCD“　了

2.像素:

　　在PAL制,有752（H）x582（V）,也就是所谓44万画素,及500（H）x582（V）也就是所谓25万画素,在NTSC制,有768（H）x494（V）,也就是所谓38万画素,及510（H）x492（V）也就是所谓25万画素,44万画素,就叫高解,25万就叫低解,普解或中解.以上讲的画素是指”有效画素

3.分辩率:

　　这就比较好玩了,25万像素的摄像机,其技术极限大概是320条,在十多年前,台湾搞出了摄像机,大概就280-300条之间,但跟日本货比起来就差了一截,怎办?

那就标350线好了,后来又有新公司及韩国搞出来了,大概在300左右,那就标380条好了,到了近几年,大陆也搞出来了,怎办?

那就标420好了!

搞到现在,全部都标420了,无耻的还有标450,更让人搞不懂的是,不管在台湾或是大陆,送去检测,居然也是420?

真让人匪夷所思!

　　而44万的,技术极限大概在480线,一般中,台,韩做出来大概就是400-450之间,同上理,就标480,500,520,550吧!

各凭良心.

　　还有,最近流行所谓520线的更是个大骗局,为什么他说520线?

是因为主芯片用索尼HQ1（CXD3172AR）,翻遍原厂资料,找不到520这个字,只有非官方说法:

是有520线,但仅限Y/C输出.所以只要是HQ1方案,大家就标520,在加上灌水法,550及560就出来了,估计580也快有了.

4.最低照度:

　　最简单的定义:

在暗房内,摄像机对着被测物,然后把灯光慢慢调暗,直到显示器上快要看不清楚被测物为止,这时量光线的照度,就是最低照度.够含糊了吧!

实际上还得考虑用几毫米镜头,入光量多少,摄像机AGC必须关掉,视频讯号是降到多少IRE等等.几乎没有厂家会去做这种测试,

　　那…..老故事又来了,很久很久以前,松下跟索尼的机子低解的标1.1Lux（F1.2）,那台湾做出来就标0.5吧,后来的只好标0.2,你标0.2,我就标0.1,他标0.05…….就这样了.

　　还有,高解CCD照度会比低解的差,还是老话,同样芯片面积,一个摆了44万点,一个摆了25万点,那个大点?

5.讯噪比:

　　任何电路只要通电后都会产生噪讯,包括元件及线路本身所产生的,当然噪讯越小,画面看起来会越干净,我们用视频讯号跟噪讯的比值来表示,那当然越大越好,数学式是20log（V2/V1）,V2指视频讯号,V1指噪讯大小,单位是”dB”

　　还是老故事,很久很久以前,松下跟索尼的机子噪讯比标50dB,那台湾做出来就标……..嘿嘿!

一看起来就是比较差,不好意思吹牛了,那就标48好了,可是不好看?

修饰一下:

”大于48dB“,所以“>48dB”就是这样来的,不论阿猫阿狗做出来的摄像机,一律就这样标了,有去测?

我头剁给他!

6.电子快门:

　　为了让影像亮度正确,我们必须正确控制摄像机的入光量,要调整入光量要从镜头的光圈及像机的快门着手,一般我们用手动镜头时,光圈调固定就不动了,如果这时遇到强光怎办?

很简单,在CCD还没过曝前,D.S.P就赶紧把CCD上的讯号”扫”下来吧,也就是光线强时抓快些,光线弱时抓慢些,抓一次相当于我门用单反相机时”喀嗏”一声,单反像机是机械式快门,我们这是电子式,所以叫”电子快门”

　　跟据D.S.P规格书,电子快门速度在PAL制时是1/50秒到十万分之一秒,所以大家就这样标了,实际应用上如果机子调校不良,是达不到十万分之一的,如果机子在太阳下看起来像蒙层细白裟,不是很清楚,那八成是快门速度不够.

　　还有如果用自动光圈镜头,那入光量就由镜头光圈来控制了,这时后机子本身快门速度就定在1/50秒

7.Gamma补偿:

　　什么是Gamma?

简单解释,CRT管子是跟据电子束打在屏幕上的强度来决定产生的亮度,打的越强就越亮,但不是1:

1的,也就是说,在很强的时后并不会成比例的那么亮,这是CRT管的特性,因此视频输出就得在高亮度时做些刻意的增强,这就叫Gamma补偿,个补偿曲线叫0.45,只要给DSP下个指令就好了,一点技术都没有,有的机子会加个开关,让你选择0.45或1,1的补偿曲线是1:

1的,在某些强光环境下还蛮好用的（是强光下,非逆光下）

8.背光补偿:

　　什么是背光补偿,这又跟快门速度有关了,举个例子,当一部摄像机装在ATM上,对着大街,在大太阳下,环境很亮,所以机子快门速度当然是很快的,才不会过曝,这时如果有人来提款,脸对着镜头,由于目前机子采全面测光,基本上受环境影响,整体还是很亮,在高速快门下,人脸的曝光量不足,就显的黑黑的,这就是摄影学上面所说的”背光”,就是:

背面有强光,导致主体曝光不足而变黑.

　　所以问题就出在全面曝光上,假使我们只取一部份划面来测光,比如说中间,那人脸在划面中间,这时DSP会测到曝光不足,便会放慢快门速度,这时人脸就清楚了,但是因为快门速度慢了,导致背景（街上）反而过曝而白茫茫一片.

　　所以,背光补偿就是根据特定的测光区域,调整电子快门（或自动光圈）,使得测光区域内的曝光值正常,不在测光区域内的就不管了,测光区域由DSP参数设定,一般是取中间1/9处,或加上下方1/3处成凸字型.

至于什么是”宽动态”,那会另外写篇来谈谈.

9.同步系统:

分内同步,外同步及电源同步.

电源同步,

　　说来话长,简单的说,就是使每一支摄像机丢图场出来的时间点要一致,好比对伍行进时,虽然每人速度一样,但如果没有人在旁吹哨或喊口令的话,脚步是不会一致的,这个功用是用在矩阵切换时,画面不会抖一下再恢复正常,否则管理员眼睛不花掉了,要实现电源同步就须加电源同步电路,再加个开关电源,从交流电中取同步讯号（电源是50周固定的）来当同步的依据.

　　另外在NTSC系统中,因D.S.P里的振荡频率无法跟市电60周一致,在灯光下会有色滚现像,尤其是SONY2163方案更严重,这时就得加电源同步来解决,强制让D.S.P的频率与灯光一致.

　　还有我们所用的AC电源有三相,彼此差120度,如果电源同步的机子若接在不同相位电源上,会有相位差导致无法彼此同步,所以还需有一个调相旋钮,将彼此触发相位调到一致.

外同步

　　就是交由外步来触发丢出画面,这功能现在已经很少用了

内同步

　　就是自己每秒输出25张画面,不管别人了

10.AGC

　　就是电子自动增益,是摄像机基本功能,有人为了让画面看来亮些,刻意调的很高,这样在低照度时很容易就白茫茫一片了,所以有人干脆就在这搞个开关,要高要低,自己来吧

接下来就是些无关紧要的:

接头型式:

　　有C-Mount及C/SMount:

　　又要说故事了,当初做出摄像机时,总得配个镜头,因此搞了个接口标准:

"节径为25.4mm,每英吋32个螺牙,边缘至CCD距离为17.526mm."

这就叫C接口,机子及镜头就比照这标准,彼此才能搭配.

　　那时后的镜头里面有八片镜片组合而成,后来松下搞了个五片玻璃的镜头,成本是省了,但是成像距离短了约五毫米,也就是镜头要更靠近CCD五毫米.

　　怎办?

那就改标准了,把上头”边缘至CCD距离为17.526mm”改为12.5mm.不就得了,这就叫C/S接口,现在几乎所有机子都用C/S接口,再付一个C/S转C接口的加长环.

自动光圈:

　　也就是可接的自动光圈镜头的型式,目前有两种:

视频驱动（Video）及直接驱动（D.C）两种,因为直驱方式还得加个小电路,有些廉价机干脆就拿掉了,赌你花不起钱买DC自动光圈镜头.

视频输出:

　　标准是1Vpp,也就是1伏特（峰值对峰值）,标都是这样标,但常有厂家为求看起来”亮”一点,故意增加讯问号强度,在接DVR及配线时会引起一些困扰.

消耗功率:

　　一般机子在12V时,大致都在90-130毫安之间

电源:

　　分12VDC,24VAC,220VAC三种,通常24VAC还兼容12VDC

　　以上是一些基本知识,知道这些也就是搞懂了大部份摄像机了,也许有些难,但就先把它当成武功心法,务必搞懂及详加背颂,心法炼成接下来就要找人练练拳架子了,各位不妨贴些指标上来,大伙儿一起来批斗批斗,做为下篇”实战篇”的教材

噪音与接地

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   噪声对音频系统指标影响很大，接地的重要性越来越受广大技术人员的关注。

本文对噪声来源、接地系统分类以及抑制系统噪声的措施进行了简单介绍。

   在音频系统中，接地是抑制噪声和防止干扰、保证设备电磁兼容性、提高可靠性的重要技术措施。

正确的接地即能抑制干扰的影响，又能抑制设备向外发射干扰；反之，错误的接地反而会引入严重的干扰，甚至使设备无法正常工作。

   看来噪声与接地问题就像是一对形影不离的双胞胎，以下就接地对音频系统的影响进行分析探讨。

一.噪声来源

   作为音频系统的噪声来源主要可分为下面几大类：

   第一类是系统设备本身的固有噪声。

目前广播播控设备的单机技术指标都很高，有很低的本机噪声指标。

但是当多台设备级连时，噪声就会积累增加。

实践应用中，有些低档次的民用音响设备会因为内部电源滤波不好，使得设备本身的交流噪声很大，在音响系统中有时会形成很严重的噪声。

   第二类是外部的电磁辐射干扰引起的噪声。

如手机、对讲机等通讯设备的高频电磁波辐射干扰、周围环境的空调、汽车点火、电焊等电脉冲辐射、演播厅灯光控制采用可控硅整流设备所产生的辐射，都会通过音频传输线直接混入传输信号中形成噪声、或穿过屏蔽不良的机器设备的外壳干扰机内电路产生干扰噪声。

   第三类是电源干扰噪声。

音响设备的外部干扰，除电磁辐射方式外，电源部分引入干扰噪声将是另一个产生噪声的主要原因。

由于各种照明设备、动力设备、控制设备共同接入，形成了一个十分严重的干扰源。

如接在同一电网中的灯光调控设备、空调、马达等设备会在电源线路上产生尖峰脉冲、浪涌电路，不同频率的纹波电压，通过电源线路窜入音响设备的供电电源，总会有一部分干扰噪声无法通过音响设备的电源电路有效的滤除，将必然会在设备内部形成噪声。

尤其是同一电网中的电磁兼容性不达要求的大功率设备，是干扰音响设备的主要原因。

   第四类是接地回路噪声。

在音响系统中，必须要求整个系统有良好的接地，接地电阻要求小于4欧姆。

否则，在音响系统中设备由于各种辐射和电磁感应产生的感应电荷将不能够流入大地，从而形成噪声电压叠加在音频信号中。

   如果在不同设备的地线之间由于接地电阻的不同而存在地电位差，或者在系统的内部接地存在回路时，则会引起接地噪声。

两个不同的音响系统互连时，也有可能产生噪声，噪声是由两个系统的地线直接相连造成的。

二.接地系统

   系统接地的原意指与真正的大地连接以提供雷击放电的通路，例如避雷针的一端埋入大地，后来成为对电气设备和电力设施提供漏电保护的放电通路的技术措施。

   声频系统的“地”，是零信号参考点，也叫做接地点。

在声频系统中，这个点必须是单一的，不允许有第二个点或第三个点出现。

因此，系统所有设备的接地点必须汇总接到一个“点”上，这个点也叫做“星地”。

“星地”的接地电阻愈小愈好，一般须低于2欧。

“星地”应该用一条足够粗的多股铜线接到大地上去，这就是信号地线。

   1.接地系统的任务

   广播中心的接地系统包括声频（工艺）接地、高频接地、计算机系统接地、电话接地、电力接地和防雷接地。

接地系统的任务是：

旁路杂散能量，使它从灵敏度高的声频、高频装置及计算机设备转移出去，对电噪声进行防护；防止电子设备因瞬时干扰而受到破坏；保护操作者的人身安全；防止建筑物遭受雷击。

   2.接地分类

   按接地的作用，分为以下几种：

（1）保护接地

   保护接地是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而将电气设备的外壳同地之间牢固连接的保护装置，它有接地与接零两种方式。

保护接地的目的是为了使设备与大地之间有一条低阻抗的电流通路，以保证人身安全和设施的安全。

接地是否有效取决于接地电阻，阻值越小越好。

接地电阻与接地装置、接地土壤状况以及环境条件等因素有关。

一般要求接地电阻应在10欧以下。

   任何高压电气设备及电子设备的机壳、底座均需要安全接地，以避免高电压直接接触机壳或避免由于内部绝缘损坏造成漏电打火使机壳带电，否则人体触及机壳就会触电。

   音频设备最好使用单独良好的地线。

不良的地线既不安全也易产生接地噪声，不要把220V电源的零线和音频信号的地混淆。

若把这两个点，处理为一点则会使音响系统带来50周交流声干涉。

   有时设备外壳会麻手，这也是由于交流漏电而设备外壳没接零造成的。

一般可将电源插头拔出调换一下位置再插入即可解决。

   ⑵过压保护接地 

   这是为防雷电而设置的接地保护装置。

防雷装置最广泛使用的是避雷针和避雷器。

避雷针通过铁塔或建筑物钢筋入地，避雷器则通过专用地线入地。

   如我台最初热线电话遭雷击，就是因没装避雷器导致。

避雷器每年雷雨季节来临之前须检验，以防失效。

   ⑶屏蔽接地 

   为防止电磁感应而对音频线的屏蔽金属外皮、电子设备的金属外壳、屏蔽罩等进行接地的一种防护措施。

在所有接地中，屏蔽地最复杂，有种说不清，道不明的感觉。

因为屏蔽本身既可防外界干扰，又可能通过它对外界构成干扰，而在设备内各元器件之间也须防电磁干扰。

   信号馈线的屏蔽层如果需要一端接地，则其接地的最优方式一般是取信号传输线的末端接地，而对于平衡与非平衡端口之间的接地，则接地端就应选择平衡的一端。

一定要防止在屏蔽线的两端接地而形成地环路，造成干扰。

   屏蔽不良、接地不当会引起干扰，这些干扰主要有：

   交流干扰。

这主要由交流电源引起。

对交流干扰的防护，通常对电源进行滤波或在电源变压器初次级间加屏蔽层并接地。

在大的杂散电磁场外，为防电磁干扰进行屏蔽接地十分必要。

   高频干扰。

这类干扰来自各类无线发射台的变频或超变频信号，它们窜入电子设备后在机内得到非正常解调而形成声频干扰。

   ⑷信号接地 

   信号接地就是在系统和设备之间，采用低阻抗的导线为各种电路提供具有共同参考电位的信号返回通路，使流经该地线的各电路信号电流互不影响。

   与保护接地的目的不同，信号接地主要是为了消除外界或其他设备对本设备的干扰。

电路及设备的各部分都连接到一个共同的等电位点或等电位面，以便有一个共同的参考电位，使各部分电路均执行其正常功能。

   由于大地具有非常大的电容量，是理想的零电位。

因此不论往大地注入多大的电流或电荷，在稳态时其电位为零。

这样，理想接地时，即接地阻抗可以完全不计时，参考点的电位就会保持为零电位。

因而一般情况下，接地就是要保证设备与大地的良好连接。

但从广义上说，泛指的接地并非都要直接与大地连接，一般是指连接到一个作为参考点的良导体上。

   信号接地的原则是同一设备的信号输入端地与信号输出端地不能联在一起，而应分开；前级（设备）的输出地只有与后级（设备）的输入地相连。

否则，信号可能通过地线形成反馈，引起噪音。

这在设备的测试中，信号地的连接尤其要引起注意。

例如，同样的调音台，测试仪外壳接地与外壳不接地，指标就有区别。

把接地的测试仪改为浮地，这种现象就没有了。

   这里要展开说明的是信号接地。

当全部设备都采用平衡接地时，若有某两个设备之间的联机等于或多余两根时，只能有一根线两端接地，其余的信号线只能单端接地。

如下图所示。

   这里只有1号线是将两端的地线（屏蔽层）和设备相连，而2号线只是在输入端进行屏蔽层接地，在输出端是悬空的。

例如调音台和效果器之间可能有4条线，这种情况下只能有一条线两端接地（对于卡侬头来说，接地就是把“1”脚和屏蔽层焊接在一起，悬空就是不焊），其余三条都只是在输入端接地。

如果多条线同时两端接地，就会在地线之间形成大回路，当有外界电磁场干扰时（如打手机），会产生感生电流，引入噪声，如果只保留一条线，两端接地就不会形成回路了。

三.抑制系统噪声的基本措施和方法

   为抑制系统噪声，播控中心系统应采取以下措施和方法：

   系统设备选用性能指标好、抗干扰能力强的产品。

设备的抗扰能力决定着噪声的抑制能力，其抗扰能力受设备的电路、制造工艺及所用材料的制约。

选用好设备其抗干扰能力强，但售价往往是很高的，但为了达到良好的效果，在经济许可的条件下，应尽可能地选购高档的专业级产品，不要使用价格低廉的准专业级或民用产品。

   同样道理，也必须选用高质量的信号传输电缆线（包括线路上和设备连接使用的）。

对传输线路上使用的电缆采用带有总屏蔽编制网的多股传音电缆（选择可传6路平衡信号），每股内仍有屏蔽网，由于具有两层屏蔽网，起到两层屏蔽的作用，即能更好地抑制外界的电磁干扰，也能抑制住自身对外界的影响。

（1）弱信号设备电源与强信号设备电源分组连接。

弱信号音源设备如CD、卡座、效果器、调音台、压缩限幅器和均衡器等同一组电源连接，强信号功率放大器与另一组电源连接，可以避免传导方式的电源交流噪声干扰。

（2）在电源干扰很严重的情况下，设备分相连接。

把小信号的设备和监听设备电源连在一起，选择三相电源中交流声干扰最小的一相接入，其余两相接大信号功率放大器，可以降低来自电源的交流噪声干扰。

   （3）连接干净的电源供电。

供电电源设计时，应设计单独电源变压器；无条件时可使用独立一组电源供电，与空调、灯光等设备分开供电；或采用隔离电源变压器等，这些都是行之有效的措施。

   所有的电力电缆及信号电缆均穿金属管保护，金属管必须连成一体，中间不能断开。

金属管终端一端接地，另一悬浮不接地。

金属管起到一定的屏蔽作用。

   电力电缆与信号电缆不能平行走线，两种不同类型的信号线（信号不同或电平不同）要相互远离。

严格划分系统的输入输出信号和其它信号，分别用不同的多股电缆传送不同的信号，即相同的信号用同一跟电缆传送。

   接地应走直线，避免成圈；系统的真地电阻应不大于4Ω。

对数字设备及其它设备的机壳进行适当接地处理或加装防静电胶布，以防止人体静电的干扰造成设备损坏，影响正常播出。

   把两个“地”电位不同的设备间的信号地线分离，避免设备直接连通或形成地线环路，产生地环流，形成回路，造成干扰。

如平衡式连接外屏蔽线只在末端一点接地或两端都不接地等，不能两端都接地。

   系统中所有设备均要与信号地线做可靠的星地连接，保证整个系统处于良好的工作状态。

   使用悬浮接地。

就是该点电位与地相同，为零电位。

但是该点又不是直接和地相连。

是设备电路对地电位为零的点。

这个“地”与实际的地之间存在阻抗，而且是高阻抗，这样可以克服共模干扰。

   由于音频信号的频率范围为20Hz～20kHz，（通常频率小于1MHz的电路）布线和元件之间不会产生太大影响，采用一点接地。

   虽然噪声通常是无法消除的，但是如果我们能合理地运用接地技术，就可以将其造成的干扰减小的最小程度。

可以这样说，了解并掌握接地技术对我们的维护工作大有裨益。

监控系统防雷

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   随着监控系统的迅速普及应用，监控系统设备因雷击破坏的可能性就大大增加了。

其后果可能会使整个监控系统运行失灵，并造成难以估计的经济损失。

为了对安全监控系统采取有效的防雷保护措施，保障监控系统正常可靠的运行，首先应明确监控系统遭受雷击损害的主要原因以及雷电可能的侵入途径，尤其是雷击损坏较为严重的室外监控设备，在分析其损坏原因的基础上，正确选择和使用监控系统设备的防雷保护装置，以及研究和探讨信号、电源线路的布放、屏蔽及接地方式等。

可以使各安防工程公司，对提高监控系统的抗雷电能力，优化系统的防雷水平起到很好的作用。

   监控系统一般都由前端部分、传输部分、终端部分组成。

它们之间通过使用同轴电缆、电线、多芯线采取架空、地埋或沿墙敷设等方式传输视频、音频或控制信号等。

雷击的形成

   直击雷：

雷电直接击在露天的摄像机上造成设备损坏；雷电直接击在架空线缆上造成线缆熔断。

   雷电波侵入：

CCTV的电源线、信号传输或进入监控室的金属管线到雷击或被雷电感应时，雷电波沿这些金属导线侵入设备，造成电位差使设备损坏。

   雷电感应：

当雷击避雷针时，在引下线周围会产生很强的瞬变电磁场。

处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势。

这现象叫电磁感应。

当有带电的雷云出现时，在雷云下面的建筑物和传输线路上都会感应出与雷云相反的电荷。

这种感应电荷在低压架空线路上可达100kv，信号线路上可40－60kv。

这种现象叫静电感应。

电磁感应和静电感应称为感应雷，又叫二次雷。

它对设备的损害没有直击雷来的猛然，但它要比直击雷发生的机率大得多。

CCTV系统的综合防雷

   1.前端设备的防雷

   前端设备有室外和室内安装两种情况，安装在室内的设备一般不会遭受直击雷击，但需考虑防止雷电过电压对设备的侵害，而室外的设备则同时需考虑防止直击雷击。

   前端设备如摄像头应置于接闪器（避雷针或其它接闪导体）有效保护范围之内。

当摄像机独立架设时，避雷针最好距摄像机3－4米的距离。

如有困难避雷针也可以架设在摄像机的支撑杆上，引下线可直接利用金属杆本身或选用Φ8的镀锌圆钢。

为防止电磁感应，沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管屏蔽。

为防止雷电波沿线路侵入前端设备，应在设备前的每条线路上加装合适的避雷器，如电源线（220V或DC12V）、视频线、信号线和云台控制线。

   摄像机的电源一般使用AC2