閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)培訓(xùn)講座

1、一、視頻監(jiān)控的發(fā)展一、視頻監(jiān)控的發(fā)展二、視頻監(jiān)控的組成二、視頻監(jiān)控的組成 1、前端視頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、前端視頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 2、視頻傳輸系統(tǒng)、視頻傳輸系統(tǒng) 3、終端控制系統(tǒng)、終端控制系統(tǒng) 4、終端設(shè)備顯示系統(tǒng)、終端設(shè)備顯示系統(tǒng)三、視頻監(jiān)控常見的問題解決三、視頻監(jiān)控常見的問題解決隨著經(jīng)濟(jì)水平和科學(xué)技術(shù)的飛快發(fā)展，人們對安全防范要求也越來越高。為了對付各種各樣的經(jīng)濟(jì)刑事犯罪，保護(hù)國家和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)的安全，保證各行各業(yè)和國家重點(diǎn)部門的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，采用高科技手段預(yù)防和制止犯罪已成為保安領(lǐng)域里的共識(shí)。監(jiān)控防盜系統(tǒng)就是其中的重要手段。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段。在九十年代初以前，主要是以模擬設(shè)

2、備為主的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，稱為第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)。九十年代中期，隨著計(jì)算機(jī)處理能力的提高和視頻技術(shù)的發(fā)展，人們利用計(jì)算機(jī)的高速數(shù)據(jù)處理能力進(jìn)行視頻的采集和處理，利用顯示器的高分辨率實(shí)現(xiàn)圖像的多畫面顯示，從而大大提高了圖像質(zhì)量，這種基于 P C機(jī)的多媒體主控系統(tǒng)稱為第二代數(shù)字化本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)。九十年代末，隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、計(jì)算機(jī)處理能力和存儲(chǔ)容量的快速提高，以及各種實(shí)用視頻處理技術(shù)的出現(xiàn)，視頻監(jiān)控步入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，稱為第三代遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)為依托，以數(shù)字視頻的壓縮、傳輸、存儲(chǔ)和播放為核心，以智能實(shí)用的圖像分析為特色，引發(fā)了視頻監(jiān)控行業(yè)的技術(shù)革命，受到了學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)

3、界和使用部門的高度重視。視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端音視頻數(shù)據(jù)采集設(shè)備、傳送介質(zhì)、終端監(jiān)看監(jiān)聽設(shè)備和控制設(shè)備組成。通過在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)安裝固定攝像機(jī)或全方位攝像機(jī)，對監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過傳輸線路將攝像機(jī)所收集到的信號傳至圖像分配器或放大器，然后再傳入監(jiān)視器，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控區(qū)域的全面監(jiān)視。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)包含四大部分： 前端視頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)前端視頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 視頻傳輸系統(tǒng)視頻傳輸系統(tǒng) 終端控制系統(tǒng)終端控制系統(tǒng) 終端設(shè)備顯示系統(tǒng)終端設(shè)備顯示系統(tǒng) 前端設(shè)備：是指系統(tǒng)前端采集音視頻信息的設(shè)備。操作者通過前端設(shè)備獲取必要的聲音、圖像及報(bào)警等需要被監(jiān)視的信息。系統(tǒng)前端設(shè)備主要包括攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、解碼控制器、和

4、報(bào)警探測器等。 紅外攝像機(jī)槍型攝像機(jī)攝像機(jī)的工作原理工作原理 在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像機(jī)又稱攝像頭。嚴(yán)格來說，攝像機(jī)是攝像頭和鏡頭的總稱，用戶根據(jù)目標(biāo)物體的大小和攝像頭與物體的距離，通過計(jì)算得到鏡頭的焦距，所以每個(gè)用戶需要的鏡頭都是依據(jù)實(shí)際情況而定的。攝像頭的主要傳感部件是CCD，它具有靈敏度高、壽命長、抗震動(dòng)、抗磁場、體積小、無殘影等特點(diǎn)，CCD是電耦合器件它能夠?qū)⒐饩€變?yōu)殡姾刹⒖蓪㈦姾蓛?chǔ)存及轉(zhuǎn)移，也可將儲(chǔ)存之電荷取出使電壓發(fā)生變化，因此是理想的攝像元件。是代替攝像管傳感器的新型器件。CCD的工作原理是：被攝物體反射光線，傳播到鏡頭，經(jīng)鏡頭聚焦到CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積聚相應(yīng)的電荷，

5、經(jīng)周期性放電，產(chǎn)生表示一幅幅畫面的電信號，經(jīng)過濾波、放大處理，通過攝像頭的輸出端子輸出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合視頻信號。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號同家用的錄像機(jī)、VCD機(jī)、家用攝像機(jī)的視頻輸出是一樣的，所以也可以錄像或接到電視機(jī)上觀看。傳送介質(zhì)：是將前端設(shè)備采集到的信息傳送到控制設(shè)備及終端設(shè)備的傳輸通道。主要包括視頻線、電源線和信號線，一般來說，視頻信號采用同軸視頻電纜傳輸，也可用光纖、微波、雙絞線等介質(zhì)傳輸。 傳輸方式： 視頻基帶傳輸 光纖傳輸 網(wǎng)絡(luò)傳輸 雙絞線傳輸 微波傳輸 是最為傳統(tǒng)的電視監(jiān)控傳輸方式，對06MHz視頻基帶信號不作任何處理，通過同軸電纜（不平衡傳輸）直接傳輸模擬信號。其優(yōu)點(diǎn)是：短距離傳輸圖

6、像信號損失小，造價(jià)低廉。缺點(diǎn)：傳輸距離短，300米以上高頻分量衰減較大，無法保證圖像質(zhì)量；一路視頻信號需布一根電纜，傳輸控制信號需另布電纜；布線量大、維護(hù)困難、可擴(kuò)展性差。常見的有模擬光端機(jī)和數(shù)字光端機(jī)，是解決幾十甚至幾百公里電視監(jiān)控傳輸?shù)淖罴呀鉀Q方式，通過把視頻及控制信號轉(zhuǎn)換為光信號在光纖中傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是：傳輸距離遠(yuǎn)、衰減小，抗干擾性能最好，適合遠(yuǎn)距離傳輸。其缺點(diǎn)是：對于幾公里內(nèi)監(jiān)控信號傳輸不夠經(jīng)濟(jì)；光熔接及維護(hù)需專業(yè)技術(shù)人員及設(shè)備操作處理，維護(hù)技術(shù)要求高，不易升級擴(kuò)容。是解決城域間遠(yuǎn)距離、點(diǎn)位極其分散的監(jiān)控傳輸方式，采用MPEG音視頻壓縮格式傳輸監(jiān)控信號。其優(yōu)點(diǎn)是：采用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器作為監(jiān)

7、控信號上傳設(shè)備，在Internet網(wǎng)絡(luò)上安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件就可監(jiān)看和控制。其缺點(diǎn)是：受網(wǎng)絡(luò)帶寬和速度的限制，只能傳輸小畫面、低畫質(zhì)的圖像；每秒只能傳輸幾到十幾幀圖像，動(dòng)畫效果不明顯并有延時(shí)，無法做到實(shí)時(shí)監(jiān)控。是解決監(jiān)控圖像1Km以內(nèi)傳輸，電磁環(huán)境復(fù)雜場合的解決方式之一，將監(jiān)控圖像信號處理通過平衡對稱方式傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是：布線簡易、成本低廉、抗共模干憂性能強(qiáng)。其缺點(diǎn)是：只能解決1Km以內(nèi)監(jiān)控圖像傳輸，而且一根雙絞線只能傳輸一路圖像，不適合應(yīng)用在大中型監(jiān)控中；雙絞線質(zhì)地脆弱抗老化能力差，不適于野外傳輸；雙絞線傳輸高頻分量衰減較大，圖像顏色會(huì)受到很大損失。是解決幾公里甚至幾十公里不易布線場所監(jiān)控傳輸?shù)慕?/p>

8、決方式之一。采用調(diào)頻調(diào)制或調(diào)幅調(diào)制的辦法，將圖像搭載到高頻載波上，轉(zhuǎn)換為高頻電磁波在空中傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是：省去布線及線纜維護(hù)費(fèi)用，可動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)傳輸廣播級圖像。其缺點(diǎn)是：由于采用微波傳輸，頻段在1GHz以上常用的有L波段（1.02.0GHz ）、S波段（2.03.0GHz）、Ku波段（1012GHz）,傳輸環(huán)境是開放的空間、很容易受外界電磁干擾；微波信號為直線傳輸，中間不能有山體、建筑物遮擋；Ku波段受天氣影響較為嚴(yán)重，尤其是雨雪天氣會(huì)有嚴(yán)重雨衰。 控制設(shè)備：是整個(gè)系統(tǒng)中最重要的部分，它起著協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)作的作用。人們正是通過控制設(shè)備來獲取所需的監(jiān)控功能。滿足不同監(jiān)控目的的需要。控制設(shè)備主要包括音、

9、視頻矩陣切換控制器、控制鍵盤、報(bào)警控制器和操作控制臺(tái)。 終端設(shè)備：是系統(tǒng)對所獲取的聲音、圖像、報(bào)警等信息進(jìn)行綜合后，以各種方式予以顯示的設(shè)備。系統(tǒng)正是通過終端設(shè)備的顯示來提供給人最直接的視覺、聽覺感受，以及被監(jiān)控對象提供的可視性、實(shí)時(shí)性及客觀性的記錄。系統(tǒng)終端設(shè)備主要包括監(jiān)視器、錄像機(jī)等。 設(shè)備包括：硬盤錄像機(jī)、視頻矩陣、控制鍵盤、電視墻、監(jiān)視器、分配器等。從攝像機(jī)輸入路數(shù)上分為1路、2路、4路、6路、9路、12路、16路、32路等硬盤錄像機(jī) （DVR），即數(shù)字視頻錄像機(jī)，相對于傳統(tǒng)的模擬視頻錄像機(jī)，采用硬盤錄像，故常常被稱為硬盤錄像機(jī)，也被稱為DVR。它是一套進(jìn)行圖像存儲(chǔ)及處理的硬盤錄像機(jī)系

10、統(tǒng)，具有對圖像/語音進(jìn)行長時(shí)間錄像、錄音、遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制的功能，DVR集合了錄像機(jī)、畫面分割器、云臺(tái)鏡頭控制、報(bào)警控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)任宸N功能于一身，用一臺(tái)設(shè)備就能取代模擬監(jiān)控系統(tǒng)一大堆設(shè)備的功能，而且在價(jià)格上也逐漸占有優(yōu)勢。DVR采用的是數(shù)字記錄技術(shù)，在圖像處理、圖像儲(chǔ)存、檢索、備份、以及網(wǎng)絡(luò)傳遞、遠(yuǎn)程控制等方面也遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于模擬監(jiān)控設(shè)備，DVR代表了電視監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向，是目前市面上電視監(jiān)控系統(tǒng)的首選產(chǎn)品。監(jiān)視：監(jiān)視功能是嵌入式硬盤錄像機(jī)最主要的功能之一，能否實(shí)時(shí)、清晰的監(jiān)視攝像機(jī)的畫面，這是監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)核心問題，目前大部分嵌入式硬盤錄像機(jī)都可以做到實(shí)時(shí)、清晰的監(jiān)視；錄像：錄像效果是數(shù)字主機(jī)的

11、核心和生命力所在，在監(jiān)視器上看實(shí)時(shí)和清晰的圖像，錄下來回放效果不一定好，而取證效果最主要的還是要看錄像效果，一般情況下錄像效果比監(jiān)視效果更重要。大部分DVR的錄像都可以做到實(shí)時(shí)25幀/秒錄像，有部分錄像機(jī)總資源小于5幀/秒，通常1路攝像機(jī)錄像1小時(shí)大約需要180MB1GB的硬盤空間； 控制功能：主要指通過主機(jī)對于全方位攝像機(jī)云臺(tái)，鏡頭進(jìn)行控制，這一般要通過專用解碼器和鍵盤完成； 硬盤錄像機(jī)的主要用途是將前端設(shè)備（如攝像機(jī)）傳送過來的圖像模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，經(jīng)壓縮后存儲(chǔ)在硬盤，一般分為PC式和嵌入式。PC式硬盤錄像機(jī) 嵌入式硬盤錄像機(jī) 視頻矩陣矩陣鍵盤視頻矩陣是指通過陣列切換的方法將m路視頻

12、信號任意輸出至n路監(jiān)控設(shè)備上的電子裝置，一般情況下矩陣的輸入大于輸出即mn。有一些視頻矩陣也帶有音頻切換功能，能將視頻和音頻信號進(jìn)行同步切換，這種矩陣，也叫做音視頻矩陣。目前的視頻矩陣就其實(shí)現(xiàn)方法來說有模擬矩陣和數(shù)字矩陣兩大類。視頻矩陣一般用于各類監(jiān)控場合。按實(shí)現(xiàn)視頻切換的不同方式，視頻矩陣分為模擬矩陣和數(shù)字矩陣。模擬矩陣：視頻切換在模擬視頻層完成。信號切換主要是采用單片機(jī)或更復(fù)雜的芯片控制模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)。數(shù)字矩陣：視頻切換在數(shù)字視頻層完成，這個(gè)過程可以是同步的也可以是異步的。數(shù)字矩陣的核心是對數(shù)字視頻的處理，需要在視頻輸入端增加AD轉(zhuǎn)換，將模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，在視頻輸出端增加DA轉(zhuǎn)換，將數(shù)字

13、信號轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出。視頻切換的核心部分由模擬矩陣的模擬開關(guān)，變成了對數(shù)字視頻的處理和傳輸。 一、監(jiān)視器 監(jiān)視器是閉路監(jiān)控系統(tǒng)組成部分，是監(jiān)控系統(tǒng)的顯示部分，是監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出，有了監(jiān)視器的顯示我們才能觀看前端送過來的圖像。作為視頻監(jiān)控不可缺的終端設(shè)備，充當(dāng)著監(jiān)控人員的“眼睛”，同時(shí)也為事后調(diào)查起到關(guān)鍵性作用。 液晶監(jiān)視器按尺寸分：15/17/19/20/22/26/32/37/40/42/46/52/57/65/70/82寸監(jiān)視器等。按色彩分：彩色，黑白監(jiān)視器 。按掃描方式分：純平，逐行掃描等 。畫面分割器可分為：監(jiān)控用畫面分割器及大屏系統(tǒng)用的畫面分割器監(jiān)控用畫面分割器有四分割、九分割、

14、十六分割幾種，可以在一臺(tái)監(jiān)視器上同時(shí)顯示 4、9、16個(gè)攝像機(jī)的圖像，也可以送到錄像機(jī)上記錄。 四分割是最常用的設(shè)備之一，其性能價(jià)格比也較好，圖像的質(zhì)量和連續(xù)性可以滿足大部分要求。九分割和十六分割價(jià)格較貴，而且分割后每路圖像的分辨率和連續(xù)性都會(huì)下降，錄像效果不好。 另外還有六分割、八分割、雙四分割設(shè)備，但圖像分辨率、清晰度、連續(xù)性并不理想，市場使用率很低，大部分分割器除了可以同時(shí)顯示圖像外，也可以顯示單幅畫面，可以疊加時(shí)間和字符，設(shè)置自動(dòng)切換，連接報(bào)警器材等。一路視頻信號對應(yīng)一臺(tái)監(jiān)視器或錄像機(jī)，若想一臺(tái)攝像機(jī)的圖像送給多個(gè)管理者看，最好選擇視頻分配器。因?yàn)椴⒙?lián)視頻信號衰減較大，送給多個(gè)輸出設(shè)備

15、后由于阻抗不匹配等原因，圖像會(huì)嚴(yán)重失真，線路也不穩(wěn)定。 視頻分配器除了阻抗匹配，還有視頻增益，使視頻信號可以同時(shí)送給多個(gè)輸出設(shè)備而不受影響。 比如，前端攝像機(jī)采集來的視頻信號通過視頻分配器可以接入中心矩陣的同時(shí)，再接入硬盤錄像機(jī)或顯示設(shè)備等。視頻分配器通常有1路輸入2路輸出（即1進(jìn)2出）、1進(jìn)4出、1進(jìn)8出等等。常見的視頻分配器還有4入8出，8入16出，16入32出等多種型號。有的型號還帶有字符疊加器和視頻隔離器的功能。無圖像輸出無圖像輸出 A.檢查220V電源是否接好，12V電源的電壓 是否足夠。（用萬用表測量） B.BNC接頭或視頻電纜是否接觸不良。 C.檢測試攝像機(jī)是否能正常工作，有無電

16、壓 或電壓不夠的情況。 D.如果上述情況都一切正常時(shí)，再檢查傳輸 線路是否出現(xiàn)短路、斷路等現(xiàn)象，確保線路沒 有問題。E.檢查監(jiān)控室的設(shè)備端口是否有損壞， 例如：光端機(jī)、分配器、矩陣接口等。 圖像質(zhì)量不好圖像質(zhì)量不好 A. 鏡頭是否有指紋或太臟。 B. 光圈有否調(diào)好。 C. 視頻電纜接觸不良。 D. 傳輸距離是否太遠(yuǎn)。 F. 電壓是否正常。 G. 附近是否存在干擾源。 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(dòng)。這種干擾多半是由于前端與控制中心兩個(gè)設(shè)備的接地不當(dāng)引的電位差，形成環(huán)路進(jìn)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。 圖像有雪花點(diǎn)。這類干擾的產(chǎn)生主要是由于傳輸線

17、上信號衰減以及耦合了高頻干擾所致。 視頻圖象有重影，或是圖像發(fā)白、字符抖動(dòng)，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75而導(dǎo)致阻抗不匹配造成的。 斜紋干擾、跳動(dòng)干擾、電源干擾。這種干擾的出現(xiàn)，輕微時(shí)不會(huì)淹沒正常圖像，而嚴(yán)重時(shí)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(fù)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(qiáng)的干擾源。 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幾種情況，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。下面通過具體實(shí)例來分析視頻干擾產(chǎn)生的原因及排除方法監(jiān)控線纜監(jiān)控線纜視頻線（同軸電纜）視頻線（同軸電纜）視頻線即同軸電纜，常用