視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能(光電信息技術(shù)第十一章)

1、樓宇智能化11.511.5視頻監(jiān)控技術(shù)視頻監(jiān)控技術(shù)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能與組成分析成員:2935 號(hào)自動(dòng)化教指委主要內(nèi)容11.5.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備 11.5.3 視頻監(jiān)視系統(tǒng)控制設(shè)備視頻監(jiān)視系統(tǒng)控制設(shè)備視頻監(jiān)控系統(tǒng)舉例視頻監(jiān)控系統(tǒng)舉例 11.5.4 視頻監(jiān)視系統(tǒng)終端設(shè)備視頻監(jiān)視系統(tǒng)終端設(shè)備 11.5.5 視頻監(jiān)視系統(tǒng)組成視頻監(jiān)視系統(tǒng)組成11.5.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成自動(dòng)化教指委l 視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全技術(shù)防范體系中的一個(gè)重要組成部分，是一種先進(jìn)的、防范能力極強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是，可以通過遙控?cái)z像機(jī)及其輔助設(shè)備-鏡頭、云臺(tái)(能使攝像機(jī)作水平和垂直

2、兩方向旋轉(zhuǎn)的攝像機(jī)底座)，在監(jiān)控中心直接觀看被監(jiān)視場所的一切情況(圖像與聲音內(nèi)容等)，其信息量大、準(zhǔn)確性高；可以與防盜、防火報(bào)警及門禁等其他安全技術(shù)防范體系聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，使防范能力更加強(qiáng)大、可靠；可以把被監(jiān)視場所的圖像及聲音全部或部分地記錄下來，它不僅可記錄事件發(fā)生時(shí)的狀態(tài)，還可以記錄事件發(fā)展的過程和處置的結(jié)果，其所記錄的信息是最完整和真實(shí)的，因此它可作為證據(jù)和為事后的調(diào)查提供依據(jù)。目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已由模擬式發(fā)展到數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，并正向著智能化方向前進(jìn)。到時(shí)，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)就能事前預(yù)/報(bào)警，而真正做到保平安。自動(dòng)化教指委舉例：校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)舉例：校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)v校園校園監(jiān)控組網(wǎng)拓?fù)鋱D監(jiān)控組

3、網(wǎng)拓?fù)鋱D自動(dòng)化教指委視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用 視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全技術(shù)防范體系的一個(gè)重要組成部分，視頻監(jiān)控系統(tǒng)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(duì)必須監(jiān)控的場所、部位、通道等進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的視頻探測、視頻監(jiān)視、視頻傳輸、顯示和記錄。通過傳輸線路將攝像機(jī)所收集到的信號(hào)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(duì)監(jiān)控區(qū)域的全面監(jiān)視。圖像監(jiān)視與錄像技術(shù)可以讓有關(guān)人員直觀地掌握現(xiàn)場情況，并能夠通過錄像回放進(jìn)行分析，以便為管理決策提供最直接有力的信息依據(jù)。圖1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化教指委攝像機(jī),云臺(tái)信號(hào)傳輸圖像顯示圖像存貯系統(tǒng)控制 圖2 視頻監(jiān)視系統(tǒng)的組成 典型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要

4、由前端設(shè)備（音視頻數(shù)據(jù)采集設(shè)備）、傳送信道（傳輸介質(zhì)）、控制設(shè)備（控制器）和終端設(shè)備（監(jiān)看監(jiān)聽設(shè)備）組成。如圖所示，視頻監(jiān)控子系統(tǒng)由攝像機(jī)部分（有時(shí)還有麥克）、傳輸部分、控制部分以及顯示和記錄部分四大塊組成。在每一部分中，又含有更加具體的設(shè)備或部件。，其組成原理如圖2所示。11.5.1 11.5.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成自動(dòng)化教指委幾種特殊組成方式幾種特殊組成方式l(1)帶聲音拾取式帶聲音拾取式 在帶有聲音拾取的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，可以把被監(jiān)視場所的圖像內(nèi)容及聲音內(nèi)容一起傳送至控制中心，在監(jiān)視圖像的同時(shí)，還監(jiān)聽聲音。由于監(jiān)聽是中央控制室實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離了解現(xiàn)場情況的一種途徑，它在安防系統(tǒng)

5、中，主要作為發(fā)生報(bào)警后對(duì)報(bào)警真實(shí)性進(jìn)行復(fù)合的一種手段，以判別是否需要采取相應(yīng)對(duì)策。但是，它也可作為一般聲音監(jiān)聽裝置來使用。監(jiān)聽系統(tǒng)的組成方式主要有下述兩類：l聲音與圖像分別傳送的方式聲音與圖像分別傳送的方式 以分散布局的拾音器，加上音頻選擇器組成一路監(jiān)聽聲音的簡單的監(jiān)聽系統(tǒng)，如書中圖11-52所示。這種方式是采用聲音及圖像分別傳送的方式。l聲音與圖像同時(shí)傳送的方式聲音與圖像同時(shí)傳送的方式 以帶音頻的攝像機(jī)及視、音頻切換器，組成音、視頻監(jiān)聽、視系統(tǒng)。這種系統(tǒng)既能對(duì)攝像點(diǎn)的聲音接收，還能接收該處的視頻圖像。自動(dòng)化教指委幾種特殊組成方式幾種特殊組成方式v (2)與防盜報(bào)警聯(lián)動(dòng)運(yùn)行式與防盜報(bào)警聯(lián)動(dòng)運(yùn)行

6、式 v 與防盜報(bào)警基本的聯(lián)動(dòng)運(yùn)行的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是一種防范功能很強(qiáng)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)在控制臺(tái)上，設(shè)有防盜報(bào)警的聯(lián)動(dòng)接口。在有防盜報(bào)警信號(hào)時(shí)，控制臺(tái)上發(fā)出警報(bào)，并啟動(dòng)錄像機(jī)自動(dòng)開始對(duì)有警報(bào)的被監(jiān)視場所進(jìn)行錄像。同時(shí)，控制中心的控制人員，根據(jù)警報(bào)操縱控制臺(tái)進(jìn)行跟蹤監(jiān)視，并把情況向有關(guān)部門報(bào)告與采取有效措施。在這樣的系統(tǒng)中，一般是視頻監(jiān)控作為系統(tǒng)的一部分，防盜報(bào)警作為另一部分，并在控制中心通過控制臺(tái)將兩部分合在一起進(jìn)行聯(lián)動(dòng)運(yùn)行。 v (3)帶預(yù)置云臺(tái)式帶預(yù)置云臺(tái)式 v 帶預(yù)置云臺(tái)方式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成框圖如圖11-53所示。預(yù)置云臺(tái)方式是通過控制主機(jī)對(duì)裝有攝像機(jī)的云臺(tái)進(jìn)行編程預(yù)置。因是高速云臺(tái)，跟蹤精

7、確、高速。自動(dòng)化教指委幾種特殊組成方式幾種特殊組成方式v (4)能自動(dòng)跟蹤和鎖定式能自動(dòng)跟蹤和鎖定式 在某些防范要求特別嚴(yán)格的場合中，需要對(duì)入侵目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤和鎖定。也就是說，某一重要的被監(jiān)視場所，一旦出現(xiàn)入侵目標(biāo)，系統(tǒng)本身能進(jìn)行判定并使攝像機(jī)始終對(duì)準(zhǔn)入侵目標(biāo)，從而使目標(biāo)不在屏幕上消失。即使目標(biāo)已離開該攝像機(jī)所能監(jiān)視的范圍，其他攝像機(jī)或其他報(bào)警裝置仍能接續(xù)跟蹤和鎖定。在這個(gè)過程中，控制中心將及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并按予先設(shè)定的程序，啟動(dòng)各種防范措施及防范手段將目標(biāo)抓獲。v (5)移動(dòng)式移動(dòng)式 當(dāng)被監(jiān)控點(diǎn)和中央控制中心相距較遠(yuǎn)且位置較分散，利用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布線的方式不但成本非常高，而且一旦遇到河流山脈等障

8、礙或?qū)τ谀繕?biāo)監(jiān)控點(diǎn)不固定或移動(dòng)物體(如運(yùn)鈔車、輪船等)的監(jiān)控時(shí)，就可采用移動(dòng)式視頻監(jiān)控系統(tǒng)(由移動(dòng)終端、監(jiān)控前端、傳輸網(wǎng)絡(luò)與管理中心組成)。CDMA、GSM等網(wǎng)絡(luò)主要扮演連接被監(jiān)控點(diǎn)和監(jiān)控中心數(shù)據(jù)傳輸鏈路的角色。通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以將遠(yuǎn)程的多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)設(shè)備連接起來，而進(jìn)行視頻傳輸。 自動(dòng)化教指委 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、和報(bào)警探測器等。11.5.2 11.5.2 前端設(shè)備前端設(shè)備自動(dòng)化教指委11.5.2 11.5.2 前端設(shè)備前端設(shè)備v 前端設(shè)備是系統(tǒng)信息的總源頭。形

9、象地說，前端設(shè)備是系統(tǒng)的“視覺”和“聽覺”器官。系統(tǒng)的操作者可通過控制設(shè)備，按自己的愿望去進(jìn)行設(shè)置和布防，以獲取必要的影像和聲音的信息。因此，前端設(shè)備的性能優(yōu)劣及其布設(shè)的合理與否，對(duì)系統(tǒng)的質(zhì)量影響很大。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備的構(gòu)成如圖11-54所示。前端設(shè)備的作用是獲取視頻與音頻信息，因此前端的關(guān)鍵設(shè)備是CCD或 CMOS攝像機(jī)。它是整個(gè)系統(tǒng)的“眼睛”，布置在被監(jiān)視場所的某一位置上，使其視場角能復(fù)蓋整個(gè)被監(jiān)視的各個(gè)部位。有時(shí)，被監(jiān)視場所面積較大，為了節(jié)省攝像機(jī)所用的數(shù)量及簡化傳輸系統(tǒng)及控制與顯示系統(tǒng)，在攝像機(jī)上加裝電動(dòng)的(可遙控的)可變焦距(變倍)鏡頭，使攝像機(jī)所能觀察的距離更遠(yuǎn)、更清楚；同時(shí)

10、，有時(shí)還把攝像機(jī)安裝在電動(dòng)云臺(tái)上，通過控制，可以使云臺(tái)帶動(dòng)攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使攝像機(jī)能復(fù)蓋的角度、面積更大。 自動(dòng)化教指委v 控制設(shè)備是整個(gè)系統(tǒng)的最控制設(shè)備是整個(gè)系統(tǒng)的最重要的部分，它起著協(xié)調(diào)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)備來獲們正是通過控制設(shè)備來獲取所需的監(jiān)控功能。滿足取所需的監(jiān)控功能。滿足不同監(jiān)控目的的需要。控不同監(jiān)控目的的需要?？刂圃O(shè)備主要包括音、視頻制設(shè)備主要包括音、視頻矩陣切換控制器、控制鍵矩陣切換控制器、控制鍵盤、報(bào)警控制器和操作控盤、報(bào)警控制器和操作控制臺(tái)。制臺(tái)。11.5.3 11.5.3 控制設(shè)備控制設(shè)備自動(dòng)

11、化教指委11.5.3 11.5.3 控制設(shè)備控制設(shè)備v 控制設(shè)備是系統(tǒng)的中樞，可形象地比喻為系統(tǒng)的控制設(shè)備是系統(tǒng)的中樞，可形象地比喻為系統(tǒng)的“大腦大腦”。人的大腦。人的大腦決定一個(gè)人的智力的高低，控制設(shè)備的好壞則決定了視頻監(jiān)控系統(tǒng)性能的決定一個(gè)人的智力的高低，控制設(shè)備的好壞則決定了視頻監(jiān)控系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。一般，控制設(shè)備中的許多設(shè)備都使用了微處理器，因而它能像計(jì)算優(yōu)劣。一般，控制設(shè)備中的許多設(shè)備都使用了微處理器，因而它能像計(jì)算機(jī)一樣按既定的程序工作，即協(xié)調(diào)系統(tǒng)的動(dòng)作，使其按照操作者的意志，機(jī)一樣按既定的程序工作，即協(xié)調(diào)系統(tǒng)的動(dòng)作，使其按照操作者的意志，去執(zhí)行系統(tǒng)所具有的各項(xiàng)功能，從而可大大地減輕

12、操作者的負(fù)擔(dān)。所以，去執(zhí)行系統(tǒng)所具有的各項(xiàng)功能，從而可大大地減輕操作者的負(fù)擔(dān)。所以，控制設(shè)備配備的好壞和合理與否，是系統(tǒng)能否按照人的意志運(yùn)行的關(guān)鍵?？刂圃O(shè)備配備的好壞和合理與否，是系統(tǒng)能否按照人的意志運(yùn)行的關(guān)鍵。v (1)控制設(shè)備的組成：系統(tǒng)的控制設(shè)備組成如圖控制設(shè)備的組成：系統(tǒng)的控制設(shè)備組成如圖11-55所示。所示。自動(dòng)化教指委11.5.3 11.5.3 控制設(shè)備控制設(shè)備v 控制設(shè)備的作用控制設(shè)備的作用 控制設(shè)備的作用可歸納為兩方面：v 對(duì)下行信號(hào)與終端設(shè)備的連接進(jìn)行調(diào)度。這里有三類信號(hào)：圖像信號(hào)、聲音信號(hào)、報(bào)警信號(hào)，它們進(jìn)入微機(jī)中央控制器(兼有音頻、視頻、報(bào)警控制切換功能)后，可以按照操作

13、者的意志，與終端設(shè)備的監(jiān)視器、錄像機(jī)等音像設(shè)備相連，供顯示觀察和記錄存儲(chǔ)；v 對(duì)前端發(fā)出控制指令，指揮其動(dòng)作。一般采用數(shù)字式的碼分多址方式對(duì)前端進(jìn)行控制。前端的解碼控制器就與此密切相關(guān)。自動(dòng)化教指委11.5.4 11.5.4 終端設(shè)備終端設(shè)備v 終端設(shè)備是系統(tǒng)對(duì)所獲取終端設(shè)備是系統(tǒng)對(duì)所獲取的聲音、圖像、報(bào)警等信的聲音、圖像、報(bào)警等信息進(jìn)行綜合后，以各種方息進(jìn)行綜合后，以各種方式予以顯示的設(shè)備。系統(tǒng)式予以顯示的設(shè)備。系統(tǒng)正是通過終端設(shè)備的顯示正是通過終端設(shè)備的顯示來提供給人最直接的視覺、來提供給人最直接的視覺、聽覺感受，以及被監(jiān)控對(duì)聽覺感受，以及被監(jiān)控對(duì)象提供的可視性、實(shí)時(shí)性象提供的可視性、實(shí)時(shí)

14、性及客觀性的記錄。系統(tǒng)終及客觀性的記錄。系統(tǒng)終端設(shè)備主要包括監(jiān)視器、端設(shè)備主要包括監(jiān)視器、錄像機(jī)等。錄像機(jī)等。自動(dòng)化教指委11.5.4 11.5.4 終端設(shè)備終端設(shè)備v 終端設(shè)備是電視監(jiān)控系統(tǒng)前端信息的存儲(chǔ)記憶、顯示與處理的輸出設(shè)備。也可比喻為是人的大腦的記憶與存儲(chǔ)以及前端設(shè)備“觀看”、監(jiān)聽的再現(xiàn)。人們可根據(jù)終端設(shè)備所獲取的前端信息，去分析、綜合、判別真?zhèn)?、判斷是非，及時(shí)地打擊各類犯罪，以保衛(wèi)國家和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。所以，終端設(shè)備配備的好壞和與前端設(shè)備搭配的合理與否，是系統(tǒng)是否丟失前端信息和不失真地再現(xiàn)前端信息的重要關(guān)鍵。v (1)終端設(shè)備的組成終端設(shè)備的組成 終端設(shè)備的組成如圖11-56所

15、示。它包括供觀察圖像的監(jiān)視器，告警的喇叭和警示燈，監(jiān)聽喇叭，記錄查證的硬盤錄像機(jī)，即時(shí)可將圖像記錄、印出的視像機(jī)，事件發(fā)生即予上報(bào)和記錄的電話自動(dòng)撥號(hào)機(jī)，以及打印機(jī)等。 自動(dòng)化教指委11.5.4 11.5.4 終端設(shè)備終端設(shè)備v (2)顯示部分 顯示部分一般由幾臺(tái)或多臺(tái)監(jiān)視器(或帶視頻輸入的普通電視機(jī))組成。它的功能是將傳送過來的圖像一一顯示出來。在由大量攝像機(jī)組成的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，一般都不是一臺(tái)監(jiān)視器對(duì)應(yīng)一臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行顯示，而是幾臺(tái)攝像機(jī)的圖像信號(hào)用一臺(tái)監(jiān)視器輪流切換顯示。這樣做一是可以節(jié)省設(shè)備，減少空間的占用；二是也沒必要一一對(duì)應(yīng)顯示。因?yàn)楸槐O(jiān)視場所的情況不可能同時(shí)都發(fā)生意外情況，所以平時(shí)

16、只要隔一定的時(shí)間(比如幾秒、十幾秒或幾十秒)顯示一下即可。當(dāng)某個(gè)被監(jiān)視的場所發(fā)生情況時(shí)，可以通過切換器將這一路信號(hào)切換到某一臺(tái)監(jiān)視器上一直顯示，并通過控制臺(tái)對(duì)其遙控跟蹤與記錄。所以，在一般的系統(tǒng)中通常都采用四比一、六比一、九比一、甚至十六比一的攝像機(jī)對(duì)監(jiān)視器的比例數(shù)，設(shè)置監(jiān)視器的數(shù)量。一般，常用的攝像機(jī)對(duì)監(jiān)視器的比例數(shù)為四比一方式，即四臺(tái)攝像機(jī)對(duì)應(yīng)一臺(tái)監(jiān)視器進(jìn)行輪流顯示，當(dāng)攝像機(jī)的臺(tái)數(shù)很多時(shí)，再采用六比一、九比一或十六比一的設(shè)置方案。另外，由于“畫面分割器”的應(yīng)用，有些攝像機(jī)臺(tái)數(shù)很多的系統(tǒng)中，用畫面分割器把幾臺(tái)攝像機(jī)送來的圖像信號(hào)同時(shí)顯示在一臺(tái)監(jiān)視器上，也就是在一臺(tái)較大屏幕的監(jiān)視器上，把屏幕分成幾個(gè)面積相等的小畫面，每個(gè)畫面顯示一個(gè)攝像機(jī)送來的畫