導讀：說起視頻干擾，要講一下視頻監(jiān)控信號傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)方式視頻基帶傳輸。所謂的視頻基帶傳輸是指視頻信號不經(jīng)過頻率變換等任何處理由圖像攝取端通過同軸電纜直接 傳輸?shù)奖O(jiān)視端的傳輸方式，圖像在傳輸時直接利用同軸電纜的0~6MHz來傳輸，非常容易受到干擾，使圖像出現(xiàn)網(wǎng)紋、橫紋和噪點影響監(jiān)視效果。本文列舉各種干擾的現(xiàn)象及原因，并以實例也解析抑制干擾的方法。
對于基帶傳輸 視頻干擾，從干擾源角度分為交流聲干擾和空間電磁波干擾，從干擾切入方式分為傳導式干擾和輻射式干擾。下面分析一下常見視頻干擾現(xiàn)象及其原因。
1、工頻干擾
干擾現(xiàn)象：圖像出現(xiàn)雪花噪點、網(wǎng)紋或很寬暗橫帶持續(xù)不斷滾動。
干擾原因：此現(xiàn)象是當攝像端與監(jiān)控設(shè)備端同時接地時，由于地電阻及電纜外皮電阻的存在，在兩地之間電力系統(tǒng)各相負載不平衡或接地方式不同引起50Hz電位 差，從而產(chǎn)生工頻干擾所致。地電位使兩接地端存在電壓降，電壓降加在屏蔽層兩端并與大地（地電阻）構(gòu)成回路產(chǎn)生地電流，地電流經(jīng)過線纜屏蔽層形成干擾電 壓，地電流的部分諧波分量落入視頻芯線，致使芯線與屏蔽層之間產(chǎn)生干擾電位，使干擾信號加入視頻信號中對監(jiān)控圖像形成干擾。
2、空間電磁波干擾
干擾現(xiàn)象：圖像出現(xiàn)較密的斜形網(wǎng)紋，嚴重時會淹沒圖像。
干擾原因：當監(jiān)控電纜在空中架設(shè)時，空中電磁波干擾信號所產(chǎn)生的空間電場會作用于監(jiān)控傳輸線路，使線路兩端而產(chǎn)生相當大的電磁干擾電壓，其頻率約在 200Hz~2.3MHz。由于電纜中電位差的存在，使電纜屏蔽層產(chǎn)生干擾電流，而一般情況下攝像端和監(jiān)控設(shè)備端均為接地狀態(tài)，這就使干擾電流通過線纜兩 端接地點與大地形成回路，導致終端負載產(chǎn)生干擾電壓，干擾信號耦合進視頻信號中，產(chǎn)生圖像干擾情況。
3、低頻干擾（20Hz-nKHz低頻噪聲干擾）
干擾現(xiàn)象：圖像出現(xiàn)靜止水平條紋。
現(xiàn)象原因：由于聲音、數(shù)據(jù)等信號屬于低頻信號，其頻帶狹窄在傳輸時只用到20Hz~nKHZ，幾乎采用任何種類的電纜都可以傳輸，一般只受交流聲干擾。用 于傳輸視頻信號的同軸電纜，其屏蔽層抗干擾曲線特性表明干擾信號頻率越高其屏蔽性能越好，對于諸如載波電話、有線電臺等低頻率信號干擾反而顯得蒼白無力。 低頻干擾信號同樣會在傳輸線纜上產(chǎn)生干擾電壓，從而影響圖像質(zhì)量。
4、高頻干擾（高頻噪聲干擾）
干擾現(xiàn)象：圖像出現(xiàn)雪花點或高亮點。
現(xiàn)象原因：雖然視頻傳輸所用同軸電纜抗高頻干擾要比抗低頻干擾性能強，但是強高頻干擾信號還會對圖像的傳輸產(chǎn)生干擾。大電荷負載啟停、變頻機及高頻機等在 工作時除了輸出高強度基波外，同時還會產(chǎn)生高強度的二次諧波。雖然諧波強度比基波低很多，但高次諧波頻帶很寬且成分復雜，所以基波的各次諧波都會對利用視 頻基帶傳輸（即6MHZ帶寬內(nèi)）的視頻信號造成不同程度的干擾。經(jīng)過多次精度實驗，高頻干擾信號的基波和諧波頻率均在45MHz以內(nèi)。
5、干擾現(xiàn)象：圖像出現(xiàn)重影。
干擾原因：視頻信號在傳輸過程中色度、亮度及飽和度都會有相應衰減，當傳輸視頻的同軸網(wǎng)絡(luò)阻抗不匹配（也稱失配）時，視頻信號傳輸?shù)浇K端會有部分色度、亮 度及飽和度產(chǎn)生微反射，反射回來的信號會回到發(fā)射處形成再反射，與視頻信號疊加經(jīng)過延時和損耗到達終端。多個反射信號將在接收端產(chǎn)生碼間干擾（ISI）， ISI會導致監(jiān)視器收到錯誤的輸入信號幅度和相位并顯示出來，這就使傳回來的圖像看起來好象清楚的圖像上又蒙上了一層模糊不清的圖像現(xiàn)象，即重影現(xiàn)象。
6、靜電干擾
干擾現(xiàn)象：圖像時有網(wǎng)紋時有噪點，且時有時無。
干擾原因：在發(fā)電場、煤礦和工業(yè)企業(yè)等存在高電壓（1000V以上）輸出、嚴重機械摩擦及高電磁環(huán)境場所接地時的對地電位差都在400VP- P~1500VP-P之間。接地與大地之間存在電位差的現(xiàn)象就屬于靜電現(xiàn)象的一種，存在靜電現(xiàn)象時，接地端（包括冷地和熱地）和大地就相當于一個帶正電荷 和負電荷的電容器。根據(jù)電容器的工作原理可知，當電荷容量達到一定程度時便會放電。那么靜電放電時便會在不同的接地端之間形成電位差，使傳輸線路上屏蔽層 形成地電流，從而使干擾信號耦合進視頻信號并送入監(jiān)控設(shè)備中。靜電對視頻傳輸干擾情況取決于靜電電壓差的大小，嚴重時會造成接口芯片的損傷或損壞
監(jiān)控抗干擾設(shè)計及方法
閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（ CCTV）在建筑工程中的應用越來越多，由于建筑物內(nèi)的電氣環(huán)境比較復雜，容易形成各種干擾源，如果施工過程中未采取恰當?shù)姆婪洞胧鞣N干擾就會通過傳輸線纜進入閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，造成視頻圖像質(zhì)量下降、系統(tǒng)控制失靈、運行不穩(wěn)定等現(xiàn)像。因此研究閉路 電視監(jiān)控干擾源的性質(zhì)、了解對閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的影響方式，以便采取措施解決干擾問題對提高閉路監(jiān)控系統(tǒng)工程質(zhì)量，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行非常有益。
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干擾的來源及影響方式
閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸信號的類型主要有兩類：一類是模擬視頻信號，傳輸路徑由攝像機到矩陣，從矩陣再到顯示器或錄像機；一類是數(shù)字 信號包括矩陣與攝像機之間的控制信息傳輸，矩陣中計算機部分的數(shù)字信號。一般設(shè)備成為干擾源的可能性很小，因此干擾主要通過信號傳輸路徑進入系統(tǒng)。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的信號傳輸路徑是，能通過視頻電纜和傳輸控制信號的雙絞線耦合進系統(tǒng)的干擾有：各種高頻噪聲比如大電感負載啟停， 接地電位不等引入的工頻干擾，平衡傳輸線路失衡使抑噪能力下降將共頻干擾轉(zhuǎn)成了差模干擾，傳輸線上阻抗不匹配造成信號的反射使信號傳輸質(zhì)量下降，靜電放電沿傳輸線進入設(shè)備造成接口芯片損傷或損壞。具體表現(xiàn)如下：
由于阻抗不匹配造成的影響在視頻圖像上表現(xiàn)為重影。在信號傳輸線上會將在脈沖序列的前后沿形成震蕩。震蕩的存在使高低電平間的閾值差變小，當震蕩的幅值再大或有其他干擾引入時就無法正確分辨出脈沖電平值，導致通信時間變長或通信中斷。接地和屏蔽不好會導致傳輸線抑制外部電磁干擾能力的下降，體現(xiàn)在視頻圖像就是雪花噪點、網(wǎng)紋干擾以及橫紋滾動等；在信號傳輸線上形成尖峰干擾，造成通信錯誤。平衡傳輸線路失衡 也會在信號傳輸線上形成尖峰干擾。靜電放電除了會造成設(shè)備損壞外，還會影響存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)，使設(shè)備出現(xiàn)些莫名其妙的錯誤。
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抗干擾的方法
從干擾源的分析了解到并沒有特別的干擾源，消除或者減少上述干擾的理論探討也有許多，如何針對閉路電視監(jiān)控工程解決干擾問題，很少有文獻涉及，下面就閉路電視監(jiān)控工種中常見的干擾及解決方法進行些探討。
1 數(shù)字信號傳輸中的抗干擾措施
在弱電系統(tǒng)工程中數(shù)字信號的傳輸通常指長線傳輸，常見的方式有：通過調(diào)制、解調(diào)方法在電力線或視頻線上傳輸數(shù)字信號；通過工業(yè)標準的通信網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，比如 RS422、RS845、RS485；自行開發(fā)的自動式傳輸。三者相較，常見的還是RS422、RS485,因此重點討論RS485數(shù)字通信抗干擾方法。
RS485總線是采用差分平衡電氣接口，具有較強的抗電磁干擾能力，但在實際工程RS485總線并未達到人們期望的效果。問題往往出現(xiàn)在以下幾個方面：第一網(wǎng)絡(luò)拓撲不合理，未按照總線型網(wǎng)絡(luò)拓撲布線，成為事宜上的星型拓撲；傳輸線與接收和發(fā)送端設(shè)備連接不正確，削弱了平衡線的抗干擾能力；第三公用雙絞線，未進一步采取抗干擾措施，比如采用屏蔽雙絞線。雖然在造成干擾的方式上有所不同但在干擾的表現(xiàn)形式上只有兩種：一種是反射增加了信號畸變程度；一種是外部的干擾由于平衡條件被破壞，共模干擾變成了串模信號進入傳輸線。
關(guān)于信號反射。根據(jù)電磁理論，減少長線上信號反射的唯一途徑是阻抗匹配，若通信風格拓撲為總線型，阻抗匹配比較容易實現(xiàn)，但若是星型網(wǎng) 絡(luò)拓撲，根據(jù)工程經(jīng)驗則可按圖 1方式進行匹配，在發(fā)送端串上與傳輸線特征阻抗相同的電阻RO，在接收端按圖所示進行連接，其中R1＞R2，R＝（R1＊ R２）／（Ｒ１＋Ｒ２）＝Ｒ０。在發(fā)送Ｒ０一般是驅(qū)動門輸出內(nèi)阻的５倍以上，可以得到較高的發(fā)送電平，接收的匹配阻抗是經(jīng)５伏電源形成的，在阻抗匹配的同時減少了吸收功耗，這樣既減少了的射，又不會因為增加了匹配電阻吸收過多的信號功率，信號的電平閾值差變小。
雙絞線作為ＲＳ４８５傳輸一對電磁感應噪聲有較強的抑制能力，但對靜電感應引起噪聲的抑制能力較差，因此ＲＳ４８５傳輸線應選用屏蔽雙絞線。雙絞線的屏蔽層要正確接地，這里講的 “地”應是驅(qū)動總線邏輯門的“地”，而非“機殼地”、“保護地”，但在許多實際設(shè)備上往往沒有給出 接地連接端，所以在這種情況下就需要引一條線將屏蔽與驅(qū)動邏輯門集成電路的地相連。
2 視頻信號的干擾
視頻信號的干擾在圖像上表現(xiàn)為地花點和５０ＨＺ橫紋滾動，對于雪花點干擾是由于傳輸線上信號衰減以及耦合了高頻干擾所致，這種干擾比較容易消除，在攝像機與控制矩陣之間合理位置增加一個視頻放大器，將信號的售噪比提高，或者改變視頻電纜的路徑避開高頻干擾源，高頻干擾的問題可基本上得到解決。較難解決的是５０ＨＺ橫紋滾動及進一步加高頻干擾的情況，比如電梯轎廂內(nèi)攝像機的輸出圖像。為了抑制上述干擾，首先分析一 下造成上述問題的原因。
攝像機要求的供電電源一般有三種：直流１２Ｖ、交流２４Ｖ或２２０Ｖ，大多數(shù)工程應用中不從電梯轎廂的供電電源上取，而是另外布設(shè)供電電源給攝像機供電，攝像機輸出圖像經(jīng)過一條軟性的視頻電纜從井道的上方或下方送出，視頻電纜和供電電纜與轎廂的動力線捆綁在一起，當電梯運行時牽引電機運行產(chǎn)生的電磁場沿照明動力線傳播，顯然會影響攝像機供電電纜和視頻電纜，當視頻電纜的屏蔽層不夠嚴密時，高頻干擾就經(jīng)視頻電纜傳回監(jiān)視器。而對于５０ＨＺ的橫紋滾動根據(jù)電磁學理論知道視頻電纜的屏蔽層可完全消除５０ＨＺ工頻干擾。由此可以推斷這部分干擾不是通過視頻電纜耦合過來，而是來自電源線和不合理的視頻線聯(lián)結(jié)。
對于圖像中的高頻干擾，因它的頻帶仍在８ＭＨＺ以內(nèi)，采用空隙率為５０％左右的屏蔽網(wǎng)可基本消防高頻干擾，但要達到５０％的空隙率屏蔽網(wǎng)根數(shù)需每個波長長度有６０根以上，這樣高的密度又會使電纜的柔韌性下降，比較好的方法是采用帶有雙層屏蔽的視頻電纜。
視頻電纜屏蔽層是接地的，如果視頻信號 “地”與顯示器的“地”相對“電網(wǎng)地”的電位不同，即如圖３所示兩處接地點相對電網(wǎng)“地”的電壓差不同，那么通過電源在攝像機與顯示器之間形成電源回路，這樣５０ＨＺ的工頻干擾進入顯示器中，從圖中的電氣聯(lián)接可以看出消除５０ＨＺ工頻干擾 方法有兩種，一是想辦法使各處的“地”電位與“電網(wǎng)地”的電位差完全相同，或者切斷形成地環(huán)流的路徑。由于工程環(huán)境比較復雜，使各處“地”完全等電位比較困難，只能通過加大攝像機供電線纜的線徑，盡可能降低地回路的電阻。或者采用切斷地環(huán)流回路的方法，在攝像機或顯示器端有一端不接地，通常在顯示器端不接供電電源的地，這樣雖不能完全消除干擾但可大減少５０ＨＺ的干擾。
從上面的分析中看到，如果電源線上耦合上高頻噪聲，即使視頻電纜的屏蔽電纜的屏蔽再好，也會將噪聲送至顯示器，因此攝像機的供電電源線 最好也要屏蔽，上述措施需要在工程設(shè)計和施工時就要全面考慮才能實現(xiàn)，若到了系統(tǒng)調(diào)試時發(fā)現(xiàn)干擾存在可采用調(diào)制和解調(diào)的方法將噪聲濾除，在攝像機端設(shè)一調(diào)制器將視頻信號搬移到幾十兆赫茲的頻度段上，在顯示器端設(shè)一低通濾波器將低于８ＮＨＺ的信號全部濾除，再經(jīng)過解調(diào)將視頻圖像還原。
3 監(jiān)控系統(tǒng)的供電方式
監(jiān)控系統(tǒng)的供電方式只有兩種：一種是集中供電方式即電源都引自一處，另一種是分布式供電，攝像機在安裝位置附近取電源，從抗干擾效果的角度講，集中供電方式更好一些，可以基本消除各處參考電位不等的情況。
監(jiān)控系統(tǒng)中干擾主要體現(xiàn)在數(shù)字通信通訊線和視頻圖像的干擾上，解決干擾的關(guān)鍵在于工程開始施工時就要全盤考慮上抗干擾措施，這樣才能從根 本上解決干擾問題，而不要等到工程后期再采取亡羊補牢的措施。
實例分析解決監(jiān)控系統(tǒng)常見視頻干擾現(xiàn)象
閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)在各領(lǐng)域中的應用越來越多，在不同環(huán)境、不同安裝條件和不同施工人員下，由于線路、電氣環(huán)境的不同，或是在施工中疏忽，容易引發(fā)各種不同的干擾。這些干擾就會通過傳輸線纜進入閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，造成視頻圖象質(zhì)量下降、系統(tǒng)控制失靈、運行不穩(wěn)定等現(xiàn)象，直接影響到整個系統(tǒng)的質(zhì)量。因此了解視頻干擾對閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的影響方式，針對不同情況采取相應的措施來解決干擾問題，對提高閉路監(jiān)控系統(tǒng)工程質(zhì)量，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行非常有益。
視頻干擾的主要表現(xiàn)形式
1、在監(jiān)視器的畫面上出現(xiàn)一條黑杠或白杠，并且向上或向下滾動。也就是所謂的50HZ 工頻干擾。這種干擾多半是由于前端與控制中心兩個設(shè)備的接地不當引的電位差，形成環(huán)路進入系統(tǒng)引起的；也有可能是由于設(shè)備本身電源性能下降引起的。
2、圖像有雪花噪點。這類干擾的產(chǎn)生主要是由于傳輸線上信號衰減以及耦合了高頻干擾所致。
3、視頻圖象有重影，或是圖像發(fā)白、字符抖動，或是在監(jiān)視器的畫面上產(chǎn)生若干條間距相等的豎條干擾。這是由于視頻傳輸線或者是設(shè)備之間的特性阻抗不是75Ω 而導致阻抗不匹配造成的。
4、斜紋干擾、跳動干擾、電源干擾。這種干擾的出現(xiàn)，輕微時不會淹沒正常圖像，而嚴重時圖像扭曲就無法觀看了。這種故障現(xiàn)象產(chǎn)生的原因較多也較復雜，比如視頻傳輸線的質(zhì)量不好，特別是屏蔽性能差，或者是由于供電系統(tǒng)的電源有雜波而引起的，還有就是系統(tǒng)附近有很強的干擾源。
5、大面積網(wǎng)紋干擾,也稱單頻干擾。這種現(xiàn)象主要是由于視頻電纜線的芯線與屏蔽網(wǎng)短路、斷路造成的故障，或者是由于BNC 接頭接觸不良所致。在現(xiàn)場中遇到的視頻干擾不外乎以上五種情況，因此我們在現(xiàn)場中遇到這類現(xiàn)象，首先要冷靜分析出現(xiàn)的干擾屬于哪一類，找出可能產(chǎn)生干擾的大致原因，最終來排除它。
以下結(jié)合實例作一感性介紹：
系統(tǒng)易產(chǎn)生圖像在監(jiān)視器上有斜紋干擾或是出現(xiàn)滾動的黑杠。從干擾表現(xiàn)的形式，我們可以判斷產(chǎn)生干擾的主要原因來自于線路干擾和電源干擾。值得注意的是干擾信號Vi 是由電纜縱向分布參數(shù)（阻抗或電阻）決定的，不是一個集中的點信號源，重要的是它串聯(lián)在視頻信號傳輸回路中，負載在取得攝像機視頻信號的同時，也必然取得干擾信號。干擾的性質(zhì)屬于“加性干擾”，不管視頻信號有沒有，它始終存在。
要消除干擾最主要的方法是盡可能感小干擾電動勢，干擾來源主要有以下幾種：
接地干擾
前端設(shè)備的“地”與控制室設(shè)備的“地”相對“電網(wǎng)地”的電位不同，即兩處接地點相對電網(wǎng)“地”的電勢差不同，那么通過電源在攝像機與矩陣之間形成電源回路，視頻電纜屏蔽層又是接地的，這樣50Hz 的工頻干擾進入矩陣，產(chǎn)生干擾。對于此類干擾，由于很難使各處的“地”電位與“電網(wǎng)地”的電位差完全相同，比較有效有方法是切斷形成地環(huán)流的路徑，采用切斷地環(huán)回路的方法，在攝像機一端不接地，并做好與安裝支架的絕緣措施，這樣可基本消除接地引起的干擾。值得一提的是，由于同軸電纜過長，中間免不了有接頭，如接頭處理不好，屏蔽網(wǎng)碰到金屬線槽也會產(chǎn)生此種干擾，因此在處理時也要注意到此種情況。
例如：我公司某技服人員在某現(xiàn)場反映，客戶使用矩陣時，圖像有黑色橫紋干擾，經(jīng)檢查，是視頻線的Q 頭的芯和矩陣的Q 座的孔配合的不好，將芯上鍍錫加粗后，圖像正常。
再如：曾經(jīng)反映過球云臺在轉(zhuǎn)動過程中，圖像有時會有斜紋干擾，經(jīng)判斷，是內(nèi)部視頻線的Q頭和攝像機的Q 座的金屬外殼接觸不好，有些松動，最后更換了另一種Q 頭，問題改善。
電源干擾
由于供電系統(tǒng)的電源不“潔凈”而引起的。這里所指的電源不“潔凈”，是指在正常的電源上疊加有干擾信號。而這種電源上的干擾信號，多來自本電網(wǎng)中使用可控硅的設(shè)備，特別是大電流、高電壓的可控硅設(shè)備，對電網(wǎng)的污染非常嚴重，這就導致了同一電網(wǎng)中的電源不“潔凈”。比如本電網(wǎng)中有大功率可控硅調(diào)頻調(diào)速裝置，可控硅整流裝置、可控硅交直流變換裝置等等，都會對電源產(chǎn)生污染。
例如，某現(xiàn)場系統(tǒng)安裝好后出現(xiàn)圖像有斜紋干擾現(xiàn)象，怎么也查不出原因。后來發(fā)現(xiàn)由于此系統(tǒng)是在夏天安裝，安裝時此房間就已經(jīng)裝有空調(diào)，而且空調(diào)處于自動運行狀態(tài)。有一次偶然將空調(diào)電源關(guān)閉，此時奇跡出現(xiàn)了，監(jiān)視器上的圖像竟然正常了。再把空調(diào)電源插上，干擾又出現(xiàn)了。后來加裝了UPS 將系統(tǒng)電源與空調(diào)電源分開，干擾排除。這種情況的解決方法比較簡單，只要對整個系統(tǒng)采用凈化電源或在線UPS 供電就基本上可以得到解決。
由傳輸線引入的空間輻射干擾
這種干擾現(xiàn)象的產(chǎn)生，多半是因為在傳輸系統(tǒng)、系統(tǒng)前端或中心控制室附近有較強的、頻率較高的空間輻射源。這種情況的解決辦法一個是在系統(tǒng)建立時，應對周邊環(huán)境有所了解，盡量設(shè)法避開或遠離輻射源；另一個辦法是當無法避開輻射源時，對前端及中心設(shè)備加強屏蔽，對傳輸線的管路采有鋼管并良好接地。
再舉一個例子，安裝在室外的球云臺，視頻信號間歇性有干擾，經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)平時經(jīng)常在半夜10 點鐘左右出現(xiàn)，而周末白天出現(xiàn)的幾率大一些。檢查周圍環(huán)境，也沒有發(fā)現(xiàn)有大型變電站和發(fā)射塔，百思不得其解，后來，無意中和周圍的居民聊天，得知附近樓層里有一戶居民是無線電愛好者，經(jīng)常晚上回來鼓搗無線發(fā)射臺，而其房屋位置正是視頻線經(jīng)過的區(qū)域。真相終于大白，最后給視頻線加裝金屬管，效果得到改善。
阻抗不匹配
由于傳輸線的特性阻抗不匹配引起的故障現(xiàn)象。這是由于視頻傳輸線的特性阻抗不是75Ω 或者是設(shè)備本身的特性阻抗不是75Ω 而導致阻抗失配造成的。對于此類干擾應盡量使系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備阻抗匹配。
最后一個例子：視頻線要通過畫面分割器的環(huán)通輸出再接入矩陣，發(fā)現(xiàn)矩陣的圖像很暗，不明亮。原來是分割器內(nèi)部需要將環(huán)通輸出的阻抗通過編程設(shè)置為高阻即正常。
