系統(tǒng)集成培訓(xùn)--知識(shí)篇

1、系統(tǒng)集成培訓(xùn)系統(tǒng)集成培訓(xùn)知識(shí)篇知識(shí)篇第一章CCTV監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)第二章防盜報(bào)警系統(tǒng)防盜報(bào)警系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié)CCTV基礎(chǔ)基礎(chǔ)l1.1 什么是什么是CCTV監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)l1.2 CCTV監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展1.1什么是什么是CCTV監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)l閉路電視監(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)，它可以通過(guò)遙控?cái)z像機(jī)及其輔助設(shè)備（鏡頭、云臺(tái)等）直接觀看被監(jiān)視場(chǎng)所的一切情況，可以把被監(jiān)視場(chǎng)所的情況一目了然。同時(shí)，電視監(jiān)控系統(tǒng)還可以與防盜報(bào)警系統(tǒng)等其它安全技術(shù)防范體系聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，使其防范能力更加強(qiáng)大。l閉路監(jiān)控系統(tǒng)能在人們無(wú)法直接觀察的場(chǎng)合，卻

2、能實(shí)時(shí)、形象、真實(shí)地反映被監(jiān)視控制對(duì)象的畫面，并已成為人們?cè)诂F(xiàn)代化管理中監(jiān)控的一種極為有效的觀察工具。由于它具有只需一人在控制中心操作就可觀察許多區(qū)域，甚至遠(yuǎn)距離區(qū)域的獨(dú)特功能，被認(rèn)為是保安工作之必須手段。l閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）能提供某些重要區(qū)域近距離的觀察、監(jiān)視和控制。系統(tǒng)符合國(guó)家有關(guān)技術(shù)規(guī)范。一般在系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置電視攝像機(jī)，以實(shí)現(xiàn)全方位監(jiān)控。系統(tǒng)的主要設(shè)備應(yīng)配置電視監(jiān)視器、時(shí)滯錄像機(jī)和畫面處理器等，使用戶能調(diào)看任意一個(gè)畫面和遙控操作任意一臺(tái)有遙控功能攝像機(jī)的云臺(tái)和變焦功能。1.2CCTV監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展l視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)歷了本地模擬信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)，基于PC插卡的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，基

3、于嵌入式技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)等發(fā)展過(guò)程。l1.本地模擬信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng) 本地圖像監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像機(jī)、視頻矩陣、監(jiān)視器、錄像機(jī)等組成，利用模擬視頻線將來(lái)自攝像機(jī)的視頻連接到監(jiān)視器上，利用視頻矩陣主機(jī)，采用鍵盤進(jìn)行切換和控制，錄像采用使用磁帶的長(zhǎng)時(shí)間錄像機(jī)；遠(yuǎn)距離圖象傳輸采用模擬光纖，利用光端機(jī)進(jìn)行視頻的傳輸。 傳統(tǒng)的模擬閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)有很多局限性：首先，有線模擬視頻信號(hào)的傳輸對(duì)距離十分敏感；其次，有線模擬視頻監(jiān)控?zé)o法聯(lián)網(wǎng)，只能以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)，并且使得布線工程量極大;另外，有線模擬視頻信號(hào)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)會(huì)耗費(fèi)大量的存儲(chǔ)介質(zhì)（如錄像帶），查詢?nèi)∽C時(shí)十分煩瑣。l2.基于PC插卡的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng) 基

4、于PC機(jī)的遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)由PC機(jī)插視頻卡構(gòu)成，在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，有若干個(gè)攝像機(jī)，各種檢測(cè)、報(bào)警探頭與數(shù)據(jù)設(shè)備，通過(guò)各自的傳輸線路，匯接到監(jiān)控終端機(jī)上，該終端可以是一臺(tái)PC機(jī)，也可以是專用的工業(yè)機(jī)箱?；赑C的視頻監(jiān)控系統(tǒng)終端功能較強(qiáng)，便于現(xiàn)場(chǎng)操作。但穩(wěn)定性不好，視頻前端(如CCD等視頻信號(hào)的采集、壓縮、通訊)較為復(fù)雜，可靠性不高，PC機(jī)也需專人管理，特別是在環(huán)境或空間不適宜的監(jiān)控點(diǎn)，這種方式不理想。l3.基于嵌入式技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng) 基于嵌入技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)不需處理模擬視頻信號(hào)的PC，而是把攝像機(jī)輸出的模擬視頻信號(hào)通過(guò)嵌入式視頻編碼器直接轉(zhuǎn)換成IP數(shù)字信號(hào)。 數(shù)字化視頻監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)是克服了模擬閉路

5、電視監(jiān)控的局限性：首先，數(shù)字化視頻可以在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(局域網(wǎng)或廣域網(wǎng))上傳輸圖像數(shù)據(jù)，基本上不受距離限制，信號(hào)不易受干擾，可大幅度提高圖像品質(zhì)和穩(wěn)定性；其次，數(shù)字視頻可利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)帶寬可復(fù)用，無(wú)須重復(fù)布線；另外，數(shù)字化存儲(chǔ)成為可能，經(jīng)過(guò)壓縮的視頻數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在磁盤陣列中或保存在光盤中，查詢十分簡(jiǎn)便快捷。 基于嵌入式設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：由于這種系統(tǒng)的硬件是一個(gè)同處理器和操作系統(tǒng)捆綁較為緊密、功能專一、專門設(shè)計(jì)的獨(dú)立的設(shè)備，不像插卡系統(tǒng)那樣受通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中其它軟件硬件的影響，因此性能上更穩(wěn)定，且便于安裝、維護(hù)，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，便于管理、維護(hù)。第二節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成第二節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成l2

6、.1理論結(jié)構(gòu)（按功能分）理論結(jié)構(gòu)（按功能分）l2.2實(shí)際結(jié)構(gòu)（按設(shè)計(jì)分）實(shí)際結(jié)構(gòu)（按設(shè)計(jì)分）2.1理論結(jié)構(gòu)（按功能分）理論結(jié)構(gòu)（按功能分）l對(duì)于安防監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)各部分功能的不同，我們將整個(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)劃分為七層表現(xiàn)層、控制層、處理層、傳輸層、執(zhí)行層、支撐層、采集層。當(dāng)然，由于設(shè)備集成化越來(lái)越高，對(duì)于部分系統(tǒng)而言，某些設(shè)備可能會(huì)同時(shí)以多個(gè)層的身份存在于系統(tǒng)中。2.1.1表現(xiàn)層表現(xiàn)層l表現(xiàn)層是我們最直觀感受到的，它展現(xiàn)了整個(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)的品質(zhì)。如監(jiān)控電視墻、監(jiān)視器、高音報(bào)警喇叭、報(bào)警自動(dòng)駁接電話等等都屬于這一層。2.1.2控制層控制層l控制層是整個(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)的核心，它是系統(tǒng)科技水平的最明確

7、體現(xiàn)。通常我們的控制方式有兩種模擬控制和數(shù)字控制。模擬3控制是早期的控制方式，其控制臺(tái)通常由控制器或者模擬控制矩陣構(gòu)成，適用于小型局部安防監(jiān)控系統(tǒng)，這種控制方式成本較低，故障率較小。但對(duì)于中大型安防監(jiān)控系統(tǒng)而言，這種方式就顯得操作復(fù)雜且無(wú)任何價(jià)格優(yōu)勢(shì)了，這時(shí)我們更為明智的選擇應(yīng)該是數(shù)字控制。數(shù)字控制是將工控計(jì)算機(jī)作為監(jiān)控系統(tǒng)的控制核心，它將復(fù)雜的模擬控制操作變?yōu)楹?jiǎn)單的鼠標(biāo)點(diǎn)擊操作，將巨大的模擬控制器堆疊縮小為一個(gè)工控計(jì)算機(jī)，將復(fù)雜而數(shù)量龐大的控制電纜變?yōu)橐桓须娫捑€。它將中遠(yuǎn)程監(jiān)控變?yōu)槭聦?shí)、為Internet遠(yuǎn)程監(jiān)控提供可能。但數(shù)字控制也不是那么十全十美，控制主機(jī)的價(jià)格十分昂貴、模塊浪費(fèi)的情

8、況、系統(tǒng)可能出現(xiàn)全線崩潰的危機(jī)、控制較為滯后等等問題仍然存在。2.1.3處理層處理層l處理層或許該稱為音視頻處理層，它將有傳輸層送過(guò)來(lái)的音視頻信號(hào)加以分配、放大、分割等等處理，有機(jī)的將表現(xiàn)層與控制層加以連接。音視頻分配器、音視頻放大器、視頻分割器、音視頻切換器等等設(shè)備都屬于這一層。2.1.4傳輸層傳輸層l傳輸層相當(dāng)于安防監(jiān)控系統(tǒng)的血脈。在小型安防監(jiān)控系統(tǒng)中，我們最常見的傳輸層設(shè)備是視頻線、音頻線，對(duì)于中遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)而言，我們常使用的是射頻線、微波，對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控而言，我們通常使用Internet這一廉價(jià)載體。值得一提的是，新出現(xiàn)的傳輸層介質(zhì)網(wǎng)線/光纖。大多數(shù)人在數(shù)字安防監(jiān)控上存在一個(gè)誤區(qū)，他們認(rèn)

9、為控制層使用的數(shù)字控制的安防監(jiān)控系統(tǒng)就是數(shù)字安防監(jiān)控系統(tǒng)了，其實(shí)不然。純數(shù)字安防監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)一定是網(wǎng)線或光纖。信號(hào)從采集層出來(lái)時(shí)，就已經(jīng)調(diào)制成數(shù)字信號(hào)了，數(shù)字信號(hào)在目前已趨成熟的網(wǎng)絡(luò)上跑，理論上是無(wú)衰減的，這就保證遠(yuǎn)程監(jiān)控圖像的無(wú)損失顯示，這是模擬傳輸無(wú)法比擬的。當(dāng)然，高性能的回報(bào)也需要高成本的投入，這是純數(shù)字安防監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)法普及最重要的原因之一。2.1.5執(zhí)行層執(zhí)行層l執(zhí)行層是我們控制指令的命令對(duì)象，在某些時(shí)候，它和我們后面所說(shuō)的支撐誠(chéng)、采集層不太好截然分開，我們認(rèn)為受控對(duì)象即為執(zhí)行層設(shè)備。比如：云臺(tái)、鏡頭、解碼器、球等等。2.1.6支撐層支撐層l顧名思義，支撐層是用于后端設(shè)備的支撐，

10、保護(hù)和支撐采集層、執(zhí)行層設(shè)備。它包括支架、防護(hù)罩等等輔助設(shè)備。2.1.7采集層采集層l采集層是整個(gè)安防監(jiān)控系統(tǒng)品質(zhì)好壞的關(guān)鍵因素，也是系統(tǒng)成本開銷最大的地方。它包括鏡頭、攝像機(jī)、報(bào)警傳感器等等。2.2實(shí)際結(jié)構(gòu)（按設(shè)計(jì)分）實(shí)際結(jié)構(gòu)（按設(shè)計(jì)分）l按照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)我們通常把CCTV系統(tǒng)分為以下四大子系統(tǒng)：l2.2.1前端系統(tǒng)l2.2.2傳輸系統(tǒng)l2.2.3顯示系統(tǒng)l2.2.4控制系統(tǒng)2.2.1前端系統(tǒng)前端系統(tǒng)l前端系統(tǒng)包括攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、支架、電動(dòng)云臺(tái)、解碼器、球機(jī)（包括普通球機(jī)、低速球機(jī)、恒速球機(jī)、高速球機(jī)，其中球機(jī)分帶解碼版和不帶解碼版兩種，如果是不帶解碼版的，需要外加解碼器），它的任務(wù) 是

11、對(duì)被攝體進(jìn)行攝像并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。2.2.2傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)l傳輸系統(tǒng)的任務(wù)是把現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)發(fā)出的電信號(hào)傳送到控制中心，它一般包括線纜、調(diào)制與解調(diào)設(shè)備、線路驅(qū)動(dòng)設(shè)備等（解碼器通常也可以包括在這個(gè)部分）。2.2.3顯示系統(tǒng)顯示系統(tǒng)l顯示系統(tǒng)把從現(xiàn)場(chǎng)傳來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像在監(jiān)視設(shè)備上顯示，如果有必要，就用錄像機(jī)錄下來(lái)，所以它包含的主要設(shè)備是監(jiān)視器和錄像機(jī)。在我們現(xiàn)在所做的系統(tǒng)中，錄像機(jī)基本上被淘汰，我們用硬盤錄像機(jī)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的錄像機(jī)，把前端系統(tǒng)采集到的圖像存儲(chǔ)在我們的硬盤中。本系統(tǒng)包括：顯示設(shè)備、硬盤錄像機(jī)、視頻采集卡、碼轉(zhuǎn)換器、電視墻、畫面分割器、視頻分配器、視頻切換器、視頻矩陣。2.2.4控制

12、系統(tǒng)控制系統(tǒng)l控制系統(tǒng)部分是不可見的，它主要是負(fù)責(zé)所有設(shè)備的控制與圖像信號(hào)的處理，它屬于軟件部份。第三節(jié)名詞及術(shù)語(yǔ)解釋第三節(jié)名詞及術(shù)語(yǔ)解釋lDVR概念：概念：lDVR即是Digital Video Recorder數(shù)字視頻錄像機(jī)或數(shù)字硬盤錄像機(jī)，我們習(xí)慣上稱為硬盤錄像機(jī)。它是一套進(jìn)行圖像存儲(chǔ)處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有對(duì)圖像/語(yǔ)音進(jìn)行長(zhǎng)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(shì)。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

13、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。市面上流行的產(chǎn)品有PC平臺(tái)DVR和嵌入式DVR，嵌入式DVR在穩(wěn)定性、可靠性、易用性等方面有“專業(yè)化”的優(yōu)勢(shì)，嵌入式DVR會(huì)逐步侵占PC平臺(tái)DVR的市場(chǎng)。PC平臺(tái)DVR在通用性、可擴(kuò)張性方面占有優(yōu)勢(shì)，在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中仍可負(fù)擔(dān)管理主機(jī)的角色，仍然有其自身的市場(chǎng)份額。3.1.1什么是什么是CCD攝像機(jī)？攝像機(jī)？lCCD是Charge Coupled Device(電荷耦合器件)的縮寫，它是一種半導(dǎo)體成像器件，因而具有靈敏度高、抗強(qiáng)光、畸變小、體積小、壽命長(zhǎng)、抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。3.1.2

14、 CCD攝像機(jī)的工作方式攝像機(jī)的工作方式l被攝物體的圖像經(jīng)過(guò)鏡頭聚焦至CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積累相應(yīng)比例的電荷，各個(gè)像素積累的電荷在視頻時(shí)序的控制下，逐點(diǎn)外移，經(jīng)濾波、放大處理后，形成視頻信號(hào)輸出。視頻信號(hào)連接到監(jiān)視器或電視機(jī)的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。3.1.3分辨率的選擇分辨率的選擇l評(píng)估攝像機(jī)分辨率的指標(biāo)是水平分辨率，其單位為線對(duì)，即成像后可以分辨的黑白線對(duì)的數(shù)目。常用的黑白攝像機(jī)的分辨率一般為380-600，彩色為380-480，其數(shù)值越大成像越清晰。一般的監(jiān)視場(chǎng)合，用400線左右的黑白攝像機(jī)就可以滿足要求。而對(duì)于醫(yī)療、圖像處理等特殊場(chǎng)合，用600線的攝像

15、機(jī)能得到更清晰的圖像。3.1.4成像靈敏度成像靈敏度l通常用最低環(huán)境照度要求來(lái)表明攝像機(jī)靈敏度，黑白攝像機(jī)的靈敏度大約是0.02-0.5Lux(勒克斯)，彩色攝像機(jī)多在1Lux以上。0.1Lux的攝像機(jī)用于普通的監(jiān)視場(chǎng)合；在夜間使用或環(huán)境光線較弱時(shí)，推薦使用0.02Lux的攝像機(jī)。與近紅外燈配合使用時(shí)，也必須使用低照度的攝像機(jī)。另外攝像的靈敏度還與鏡頭有關(guān)，0.97Lux/F0.75相當(dāng)于2.5Lux/F1.2相當(dāng)于3.4Lux/F13.1.5電子快門電子快門l電子快門的時(shí)間在1/50-1/100000秒之間，攝像機(jī)的電子快門一般設(shè)置為自動(dòng)電子快門方式，可根據(jù)環(huán)境的亮暗自動(dòng)調(diào)節(jié)快門時(shí)間，得到清

16、晰的圖像。有些攝像機(jī)允許用戶自行手動(dòng)調(diào)節(jié)快門時(shí)間，以適應(yīng)某些特殊應(yīng)用場(chǎng)合。3.1.6外同步與外觸發(fā)外同步與外觸發(fā)l外同步是指不同的視頻設(shè)備之間用同一同步信號(hào)來(lái)保證視頻信號(hào)的同步，它可保證不同的設(shè)備輸出的視頻信號(hào)具有相同的幀、行的起止時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)外同步，需要給攝像機(jī)輸入一個(gè)復(fù)合同步信號(hào)(C-sync)或復(fù)合視頻信號(hào)。外同步并不能保證用戶從指定時(shí)刻得到完整的連續(xù)的一幀圖像，要實(shí)現(xiàn)這種功能，必須使用一些特殊的具有外觸發(fā)功能的攝像機(jī)。3.1.7 光譜響應(yīng)特性光譜響應(yīng)特性lCCD器件由硅材料制成，對(duì)近紅外比較敏感，光譜響應(yīng)可延伸至1.0um左右。其響應(yīng)峰值為綠光(550nm)，分布曲線如右圖所示。夜間

17、隱蔽監(jiān)視時(shí)，可以用近紅外燈照明，人眼看不清環(huán)境情況，在監(jiān)視器上卻可以清晰成像。由于CCD傳感器表面有一層吸收紫外的透明電極，所以CCD對(duì)紫外不敏感。彩色攝像機(jī)的成像單元上有紅、綠、蘭三色濾光條，所以彩色攝像機(jī)對(duì)紅外、紫外均不敏感。3.1.8CCD芯片的尺寸芯片的尺寸lCCD的成像尺寸常用的有1/2、1/3等，成像尺寸越小的攝像機(jī)的體積可以做得更小些。在相同的光學(xué)鏡頭下，成像尺寸越大，視場(chǎng)角越大。 芯片規(guī)格 成像面大小(寬X高) 對(duì)角線 1/2 6.4x4.8mm 8mm 1/3 4.8x3.6mm 6mm3.1.9背光補(bǔ)償背光補(bǔ)償l能提供在非常強(qiáng)的背景光線前面目標(biāo)的理想的曝光，無(wú)論主要的目標(biāo)移

18、到中間、上下左右或者熒幕的任一位置。一個(gè)不具有超強(qiáng)動(dòng)態(tài)特色的普通攝像機(jī)只有如1/60秒的快門速度和F2.0的光圈的選擇，然而一個(gè)主要目標(biāo)后面的非常亮的背景或一個(gè)點(diǎn)光源是不可避免的，攝像機(jī)將取得所有近來(lái)光線的平均值并決定曝光的等級(jí)，這并不是一個(gè)好的方法，因?yàn)楫?dāng)快門速度增加的時(shí)候，光圈會(huì)被關(guān)閉導(dǎo)致主要目標(biāo)變得太黑而不被看見。為了克服這個(gè)問題，一種稱為背光補(bǔ)償?shù)姆椒ㄍㄟ^(guò)加權(quán)的區(qū)域理論被廣泛使用在多數(shù)攝像機(jī)上。影像首先被分割成7塊或6個(gè)區(qū)域（兩個(gè)區(qū)域是重復(fù)的），每個(gè)區(qū)域都可以獨(dú)立加權(quán)計(jì)算曝光等級(jí)，例如中間部分就可以加到其余區(qū)塊的9倍，因此一個(gè)在畫面中間位置的目標(biāo)可以被看得非常清晰，因?yàn)槠毓庵饕菂⒄罩?/p>

19、間區(qū)域的光線等級(jí)進(jìn)行計(jì)算。然而有一個(gè)非常大的缺陷，如果主要目標(biāo)從中閑移動(dòng)到畫面的上下左右位置，目標(biāo)會(huì)變得非常黑，因?yàn)楝F(xiàn)在它不被區(qū)別開來(lái)已經(jīng)不被加權(quán)。lF表示鏡頭的孔徑，F(xiàn)停止2:1和f3.4毫米表示鏡頭的焦距是3.4毫米。鏡頭F2.0和f3.44采用非常經(jīng)濟(jì)的形式，應(yīng)此價(jià)格較低，廣泛應(yīng)用于單板攝像機(jī)，F(xiàn)2.0的鏡頭的孔徑能收集人眼一半的光線，f3.4毫米的鏡頭在1/4英寸CCD上有60度的視角，在1/3英寸CCD上有90度視角，非常接近于人眼的視角。人眼的兩只眼睛能包含更大的視角，從人到人一般有150到180的角度，但是請(qǐng)記住，F(xiàn)停止和f焦距只是一個(gè)鏡頭的基本參數(shù)，并不代表質(zhì)量。超寬動(dòng)態(tài)是在非

20、常強(qiáng)烈的對(duì)比下讓攝像機(jī)看到影像的特色。寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)比傳統(tǒng)只具有3:1動(dòng)態(tài)范圍的攝像機(jī)超出了幾十倍。自然光線排列成從120,000Lux到星光夜里的0.00035Lux。當(dāng)攝像機(jī)從室內(nèi)看窗戶外面，室內(nèi)照度為100Lux，而外面風(fēng)景的照度可能是10,000Lux，對(duì)比就是10,000/100=100:1。這個(gè)對(duì)比人眼能很容易地看到，因?yàn)槿搜勰芴幚?000:1的對(duì)比度，然而傳統(tǒng)的閉路監(jiān)控?cái)z像機(jī)處理它會(huì)有很大的問題，傳統(tǒng)攝像機(jī)只有3:1的對(duì)比性能，它只能選擇使用1/60秒的電子快門來(lái)取得室內(nèi)目標(biāo)的正確曝光，但是室外的影像會(huì)被清除掉（全白）；或者換種方法攝像機(jī)選擇1/6000秒取得室外影像完美的曝光，但

21、是室內(nèi)的影像會(huì)被清除（全黑）。3.1.10. 景深的概念景深的概念l當(dāng)某一物體聚焦清晰時(shí)，從該物體前面的某一段距離到其后面的某一段距離內(nèi)的所有景物也都當(dāng)清晰的。焦點(diǎn)相當(dāng)清晰的這段從前到后的距離就叫做景深。景深分為前景深和后景深，后景深大于前景深。景深越深，那么離焦點(diǎn)遠(yuǎn)的景物也能夠清晰，而景深淺，離焦點(diǎn)遠(yuǎn)的景物就模糊。3.1.11焦距焦距l(xiāng)是一個(gè)任何的光學(xué)儀器都有的不折不扣的光學(xué)參數(shù)。從光學(xué)原理來(lái)講焦距就是從焦點(diǎn)到透鏡中心的距離。對(duì)于鏡頭來(lái)說(shuō)，焦距有著非常重要的意義。焦距長(zhǎng)短與成像大小成正比，焦距越長(zhǎng)成像越大，焦距越短成像越小。鏡頭焦距長(zhǎng)短與視角大小成反比，焦距越長(zhǎng)視角越小，焦距越短視角越大。焦

22、距長(zhǎng)短與景深成反比，焦距越長(zhǎng)景深越小，焦距越短景深越大。焦距長(zhǎng)短與透視感的強(qiáng)弱成反比，焦距越長(zhǎng)透視感越弱，焦距越短透視感越強(qiáng)。焦距長(zhǎng)短與反差成反比，焦距越長(zhǎng)反差越小，焦距越短反差越大。對(duì)焦距離越遠(yuǎn)景深越深，對(duì)焦距離越近景深越淺。因此在拍攝遠(yuǎn)景時(shí)應(yīng)該選擇較大對(duì)焦距離的鏡頭，而在拍攝近景時(shí)則應(yīng)該使用較小對(duì)焦距離的產(chǎn)品。鏡頭對(duì)焦距離是用cm（厘米）表示的，可謂一目了然。3.1.12視頻服務(wù)器視頻服務(wù)器l是一種對(duì)視音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、存儲(chǔ)及處理的專用計(jì)算機(jī)設(shè)備，它在視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、Ip視頻會(huì)議、廣告插播及視頻節(jié)目點(diǎn)播等方面都有廣泛的應(yīng)用。視頻服務(wù)器采用MJPEG、H.263、H.264、MPEG2、

23、MPEG4等壓縮格式，在符合技術(shù)指標(biāo)的情況下對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，以滿足存儲(chǔ)和傳輸?shù)囊蟆＞哂卸嗤ǖ垒斎胼敵?、多種視音頻格式接口?？膳鋫銼CSI、FC等網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)視音頻數(shù)據(jù)的傳輸和共享。它由視音頻壓縮編碼器、大容量存儲(chǔ)設(shè)備、輸入/輸出通道、網(wǎng)絡(luò)接口、視音頻接口、RS422串行接口、協(xié)議接口、軟件接口、視音頻交叉點(diǎn)矩陣等構(gòu)成，同時(shí)，提供外鎖相和視頻處理功能。3.1.13動(dòng)態(tài)偵測(cè)動(dòng)態(tài)偵測(cè)l整個(gè)監(jiān)控畫面被分成多個(gè)小區(qū)域，用戶可以任意選擇區(qū)其中的區(qū)域，并且可以對(duì)選中的監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行1-20級(jí)的敏感度設(shè)置。 這樣當(dāng)有東西移動(dòng)時(shí)將被攝像機(jī)服務(wù)器檢測(cè)到，同時(shí)進(jìn)行錄像。3.1.14通訊接口通訊接口

24、l在安防監(jiān)控系統(tǒng)中的通訊接口主要是對(duì)視頻、音頻的輸入輸出來(lái)說(shuō)的。所以通訊接口一般有以下幾種：RS-232、RS-485、通用網(wǎng)絡(luò)接口，可支持PSTN、ISDN以及LAN各種聯(lián)網(wǎng)環(huán)境、具有USB2.0超高速數(shù)據(jù)接口，連接計(jì)算機(jī)對(duì)重要圖像資料進(jìn)行備份、可選配具有逐行掃描VGA輸出接口等。3.1.15嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)l是指操作系統(tǒng)和功能軟件集成于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之中。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是系統(tǒng)的應(yīng)用軟件與系統(tǒng)的硬件一體化，類似與BIOS的工作方式。具有軟件代碼小，高度自動(dòng)化，響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。特別適合于要求實(shí)時(shí)的和多任務(wù)的體系。3.1.16全雙工及半雙工全雙工及半雙工l全雙工全雙工：同一時(shí)刻既可發(fā)又可收。全

25、雙工要求：收與發(fā)各有單獨(dú)的信道、可用于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)站之間通訊及星型網(wǎng)、環(huán)網(wǎng)、不可用于總線網(wǎng)。半半雙工雙工：同一時(shí)刻不可能既發(fā)又收，收發(fā)是時(shí)分的。半雙工要求：收發(fā)可共用同一信道，可用于各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的局域 網(wǎng)絡(luò)最常用于總線網(wǎng)、半雙工數(shù)據(jù)速率理論上是全雙工的一半。3.1.17自動(dòng)增益控制自動(dòng)增益控制l攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)必須達(dá)到電視傳輸規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電平，即,為了能在不同的景物照度條件下都能輸出的標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，必須使放大器的增益能夠在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種增益調(diào)節(jié)通常都是通過(guò)檢測(cè)視頻信號(hào)的平均電平而自動(dòng)完成的，實(shí)現(xiàn)此功能的電路稱為自動(dòng)增益控制電路，簡(jiǎn)稱AGC電路。具有AGC功能的攝像機(jī)，在低照度時(shí)的靈敏

26、度會(huì)有所提高，但此時(shí)的噪點(diǎn)也會(huì)比較明顯。這是由于信號(hào)和噪聲被同時(shí)放大的緣故。3.1.18實(shí)時(shí)編解技術(shù)實(shí)時(shí)編解技術(shù)l是指硬盤錄像機(jī)能實(shí)時(shí)將采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的MPEG1或MPEG2格式的圖像文件，直接存儲(chǔ)到硬盤，中間不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)的積壓和丟失；這主要是與電腦刻錄相對(duì)比的，電腦刻錄時(shí)，先將原始數(shù)據(jù)采集好，然后再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的MPEG1或MPEG2格式的圖像文件。實(shí)時(shí)編解碼技術(shù)要求整個(gè)系統(tǒng)的速度足夠快，否則，則只能通過(guò)降低圖像的質(zhì)量，降低數(shù)據(jù)量來(lái)達(dá)到要求。3.1.19像素像素l是衡量攝像頭的一個(gè)重要指標(biāo)之一，一些產(chǎn)品都會(huì)在包裝盒標(biāo)著30萬(wàn)像素或35萬(wàn)像素。一般來(lái)說(shuō)，像素較高

27、的產(chǎn)品其圖像的品質(zhì)越好。但另一方面也并不是像素越高越好，對(duì)于同一個(gè)畫面，像素越高的產(chǎn)品它的解析圖像的能力越強(qiáng)，為了獲得高分辨率的圖像或畫面，它記錄的數(shù)據(jù)量也必然大得多，對(duì)于存儲(chǔ)設(shè)備的要求也就高得多，因而在選擇時(shí)應(yīng)注意相關(guān)的存儲(chǔ)設(shè)備。3.2器材介紹及分類器材介紹及分類l3.2.1攝像機(jī)l3.2.2支架、護(hù)罩l3.2.3云臺(tái)、解碼器l3.2.1球機(jī)l3.2.5碼轉(zhuǎn)換器l3.2.6畫面分割器l3.2.7視頻分配器l3.2.8視頻切換器l3.2.9視頻矩陣l3.2.10視頻采集卡l3.2.11監(jiān)視器l3.2.12錄像機(jī)l3.2.13控制線、視頻線、電源線、開關(guān)電源l3.2.14視頻放大器3.2.1攝像

28、機(jī)攝像機(jī)lA、按攝像機(jī)功能分l依成像色彩劃分(1)彩色攝像機(jī)：適用于景物細(xì)部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。因有顏色而使信息量增大，信息量一般認(rèn)為是黑白攝像機(jī)的10倍。(2)黑白攝像機(jī)：是用于光線不足地區(qū)及夜間無(wú)法安裝照明設(shè)備的地區(qū)，在僅監(jiān)視景物的位置或移動(dòng)時(shí)，可選用分辨率通常高于彩色攝像機(jī)的黑白攝像機(jī)。l依攝像機(jī)分辨率劃分(1)影像像素在25萬(wàn)像素（pixel）左右、彩色分辨率為330線、黑白分辨率420線左右的低檔型。(2)影像像素在25萬(wàn)38萬(wàn)之間、彩色分辨率為420線、黑白分辨率在500線上下的中檔型(3)影像在38萬(wàn)點(diǎn)以上、彩色分辨率大于或等于480線、黑白分辨率，570線以上的高分辨

29、率。 l依攝像機(jī)靈敏度劃分(1)普通型：正常工作所需照度為13Lux(2)月光型：正常工作所需照度為0.1 Lux左右(3)星光型：正常工作所需照度為0.01 Lux以下(4)紅外照明型：原則上可以為零照度，采用紅外光源成像。按攝像元件的CCD靶面的大小劃分(1)l inch 靶面尺寸為寬12.7mmX高9.6mm,對(duì)角線16mm(2)2/3inch靶面尺寸為寬8.8mmX高6.6mm,對(duì)角線11mm(3)1/2inch靶面尺寸為寬6.4mmX高4.8mm,對(duì)角線8mm(4)1/3inch靶面尺寸為寬4.8mmX高3.6mm,對(duì)角線6mm(5)1/4inch靶面尺寸為寬3.2mmX高2.4mm

30、,對(duì)角線4mm(6)1/5inch正在開發(fā)之中，尚未推出正式產(chǎn)品lB、按攝像機(jī)形狀分l槍式攝像機(jī)、半球攝像機(jī)、針孔式攝像機(jī)、飛碟式攝像機(jī)lC、按應(yīng)用分l紅外攝像機(jī)（包括槍式攝像機(jī)、半球攝像機(jī)）、一體化攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)l補(bǔ)充：攝象機(jī)相關(guān)知識(shí)：1、掃描制式。有PAL制和NTSC制之分；2、信噪比。典型值為46db，若為50db，則圖像有少量噪聲，但圖像質(zhì)量良好；若為60db，則圖像質(zhì)量?jī)?yōu)良，不出現(xiàn)噪聲。3.2.2支架、護(hù)罩支架、護(hù)罩l分室內(nèi)、室外支架和護(hù)罩。3.2.3云臺(tái)、解碼器云臺(tái)、解碼器l（一）云臺(tái)l云臺(tái)是一種安裝在攝像機(jī)支撐物上的工作臺(tái)，用于攝像機(jī)與支撐物的聯(lián)結(jié)，云臺(tái)具有水平和垂直運(yùn)動(dòng)的功

31、能。lA、云臺(tái)的分類云臺(tái)按照可以運(yùn)動(dòng)功能分為水平云臺(tái)和全方位（全向）云臺(tái)。按照工作電壓分為交流定速云臺(tái)和直流高變速云臺(tái)。按照承載重量分為輕載云臺(tái)、中載云臺(tái)和重載云臺(tái)。按照負(fù)載安裝方式分為頂裝云臺(tái)和側(cè)裝云臺(tái)。根據(jù)使用環(huán)境分為通用型和特殊型。通用型是指使用在無(wú)可燃、無(wú)腐蝕性氣體或粉塵的大氣環(huán)境中，又可分為使用型和室外型。最典型的特殊型應(yīng)用是防爆云臺(tái)。lB、室外云臺(tái)與室內(nèi)云臺(tái)大體一致，只是由于室外防護(hù)罩重量較大，使云臺(tái)的載重能力必須加大。同時(shí)，室外環(huán)境的冷熱變化大，易遭到雨水或潮濕的侵蝕。因此室外云臺(tái)一般都設(shè)計(jì)成密封防雨型。另外室外云臺(tái)還具有高轉(zhuǎn)矩和扼流保護(hù)電路以防止云臺(tái)凍結(jié)時(shí)強(qiáng)行起動(dòng)而燒毀電機(jī)。在

32、低溫的惡劣條件下還可以在云臺(tái)內(nèi)部加裝溫控型加熱器。lC、云臺(tái)的速度l的轉(zhuǎn)動(dòng)速度衡量云臺(tái)檔次高低的重要指標(biāo)。云臺(tái)水平和垂直方向是由兩個(gè)不同的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，因此云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度也分為水平轉(zhuǎn)速和垂直轉(zhuǎn)速。由于載重的原因，垂直電機(jī)在啟動(dòng)和運(yùn)行保持時(shí)的扭矩大于水平方向的扭矩，在加上實(shí)際監(jiān)控時(shí)對(duì)水平轉(zhuǎn)速的要求要高于垂直轉(zhuǎn)速，因此一般來(lái)說(shuō)云臺(tái)的垂直轉(zhuǎn)速要低于水平轉(zhuǎn)速。l交流云臺(tái)使用的是交流電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)速度固定，一般為水平轉(zhuǎn)動(dòng)速度為4/秒6/秒，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)速度為3/秒6/秒。有的廠家也生產(chǎn)交流型高速云臺(tái)，可以達(dá)到水平15/秒，垂直9/秒，但同一系列云臺(tái)的高速型載重量會(huì)相應(yīng)降低。l直流型云臺(tái)大都采用的是直流步進(jìn)電機(jī)，具

33、有轉(zhuǎn)速高、可變速的優(yōu)點(diǎn)，十分適合需要快速捕捉目標(biāo)的場(chǎng)合。其水平最高轉(zhuǎn)速可達(dá)4050/秒，垂直可達(dá)1024/秒。lD、云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度l云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度尤其是垂直轉(zhuǎn)動(dòng)角度與負(fù)載（防護(hù)罩/攝像機(jī)/鏡頭總成）安裝方式有很大關(guān)系。l云臺(tái)的水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度一般都能達(dá)到355，因?yàn)橄尬凰〞?huì)占用一定的角度，但會(huì)出現(xiàn)少許的監(jiān)控死角。當(dāng)前的云臺(tái)都改進(jìn)了限位裝置使其可以達(dá)到360甚至365（有5的覆蓋角度），以消除監(jiān)控死角。用戶使用時(shí)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行限位設(shè)置。例如安裝在墻壁上的壁裝式，即使云臺(tái)具有360的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，實(shí)際上只需要監(jiān)視云臺(tái)正面的180角度，即使轉(zhuǎn)動(dòng)到后面方向的180也只能看到安裝面（墻壁），沒有實(shí)際

34、監(jiān)控意義。因此壁裝式只需要監(jiān)視水平180的范圍，角裝式只需監(jiān)視270的范圍。這樣避免云臺(tái)過(guò)多地轉(zhuǎn)動(dòng)到無(wú)需監(jiān)控的位置，也提供了云臺(tái)的使用效率。l頂裝式云臺(tái)的垂直轉(zhuǎn)動(dòng)角度一般為+30至-90，側(cè)裝的垂直轉(zhuǎn)動(dòng)角度可以達(dá)到180，不過(guò)正常使用時(shí)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)角度在+20至-90即可。l（二）解碼器l解碼器，國(guó)外稱其為接收器/驅(qū)動(dòng)器（Receiver/Driver）或遙控設(shè)備（Telemetry），是為帶有云臺(tái)、變焦鏡頭等可控設(shè)備提供驅(qū)動(dòng)電源并與控制設(shè)備如矩陣進(jìn)行通訊的前端設(shè)備。通常，解碼器可以控制云臺(tái)的上、下、左、右旋轉(zhuǎn)，變焦鏡頭的變焦、聚焦、光圈以及對(duì)防護(hù)罩雨刷器、攝像機(jī)電源、燈光等設(shè)備的控制，還可以提供

35、若干個(gè)輔助功能開關(guān)，以滿足不同能夠用戶的實(shí)際需要。高檔次的解碼器還帶有預(yù)置位和巡游功能。l解碼器按照云臺(tái)供電電壓分為交流解碼器和直流解碼器。交流解碼器為交流云臺(tái)提供交流230V或24V電壓驅(qū)動(dòng)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)；直流云臺(tái)為直流云臺(tái)提供直流12V或24V電源，如果云臺(tái)是變速控制的還要要求直流解碼器為云臺(tái)提供0-33或36V直流電壓信號(hào)，來(lái)控制直流云臺(tái)的變速轉(zhuǎn)動(dòng)。l按照通訊方式分為單向通訊解碼器和雙向通訊解碼器。單向通訊解碼器只接收來(lái)自控制器的通訊信號(hào)并將其翻譯為對(duì)應(yīng)動(dòng)作的電壓/電流信號(hào)驅(qū)動(dòng)前端設(shè)備；雙向通訊的解碼器除了具有單向通訊解碼器的性能外還向控制器發(fā)送通訊信號(hào)，因此可以實(shí)時(shí)將解碼器的工作狀態(tài)傳送給控

36、制器進(jìn)行分析，另外可以將報(bào)警探測(cè)器等前端設(shè)備信號(hào)直接輸入到解碼器中由雙向通訊來(lái)傳誦現(xiàn)場(chǎng)的報(bào)警探測(cè)信號(hào)，減少線纜的使用。l按照通訊信號(hào)的傳輸方式可分為同軸傳輸和雙絞線傳輸。一般的解碼器都支持雙絞線傳輸?shù)耐ㄓ嵭盘?hào)，而有些解碼器還支持或者同時(shí)支持同軸電纜傳輸方式，也就是將通訊信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制與視頻信號(hào)以不同的頻率共同傳輸在同一條視頻電纜上。解碼器的電路是以單片機(jī)為核心，由電源電路、通訊接口電路、自檢及地址輸入電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路、報(bào)警輸入接口等電路組成。l解碼器一般不能單獨(dú)使用，需要與系統(tǒng)主機(jī)配合使用。3.2.4球機(jī)球機(jī)l通俗的說(shuō)，球機(jī)就是像球型一樣的云臺(tái)。按結(jié)構(gòu)分為帶解碼版和不帶解碼版。帶解碼版和不帶解

37、碼版。帶解碼版指的是球內(nèi)置了解碼器；不帶解碼版本需要外加解碼器。球機(jī)又分普通球機(jī)（又稱低速球）和豪華球機(jī)。豪華球機(jī)又分：恒速球、高速球（智能型，帶預(yù)置功能）。球的尺寸有：7寸、9寸寸、12寸。3.2.5碼轉(zhuǎn)換器碼轉(zhuǎn)換器l它的規(guī)格是RS232轉(zhuǎn) RS485，它是用來(lái)長(zhǎng)距離傳輸控制信號(hào)。l分有源（這里的源是指電源）和無(wú)源兩種。3.2.6畫面分割器畫面分割器l將多個(gè)畫面通過(guò)視頻數(shù)字處理合并成分割狀的一個(gè)畫面，就出現(xiàn)了多畫面分割器。現(xiàn)有4畫面分割器，9畫面分割器，16畫面分割器。這樣用一臺(tái)監(jiān)視器，一臺(tái)錄像機(jī)上能同時(shí)監(jiān)看、記錄4、9、16個(gè)畫面，多畫面分割器通常分為三類：l單工畫面處理器：?jiǎn)渭儽O(jiān)看一個(gè)畫

38、面，記錄分割畫面。l雙工畫面處理器：在監(jiān)視單畫面、分割畫面同時(shí)，可以進(jìn)行記錄。l全雙工畫面處理器：在監(jiān)視、記錄的同時(shí)，可以進(jìn)行記錄信號(hào)回放。3.2.7視頻分配器視頻分配器l一路視頻信號(hào)可同時(shí)分配成多路視頻輸出。3.2.8視頻切換器視頻切換器l有手動(dòng)切換、自動(dòng)切換兩種工作方式，手動(dòng)方式是想看哪一路就把開關(guān)撥到哪一路；自動(dòng)方式是讓預(yù)設(shè)的視頻按順序延時(shí)切換，切換時(shí)間通過(guò)一個(gè)旋鈕可以調(diào)節(jié)，一般在1秒到35秒之間。如果不要求時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)控，可以在監(jiān)控室增設(shè)一臺(tái)切換器，把攝像機(jī)輸出信號(hào)接到切換器的輸入端，切換器的輸出端接監(jiān)視器，切換器的輸入端分為2、4、 6、8、12、16路，輸出端分為單路和雙路，而且還可

39、以同步切換音頻（視型號(hào)而定）。3.2.9視頻矩陣視頻矩陣l視頻矩陣，最重要的一個(gè)功能就是實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入視頻圖像的切換輸出。準(zhǔn)確概括就是：將從任意一個(gè)輸入通道輸入的視頻圖像切換到任意一個(gè)視頻輸出通道。一般來(lái)講,一個(gè)MN矩陣，表示它可以同時(shí)支持M路圖像輸入和N路圖像輸出。這里需要強(qiáng)調(diào)的是必須要做到任意，即任意的一個(gè)輸入切換到任意的一個(gè)輸出。 另外，一個(gè)矩陣系統(tǒng)通常還應(yīng)該包括以下基本功能：字符信號(hào)疊加；解碼器可以控制云臺(tái)、可變鏡頭和攝像機(jī)；報(bào)警器接口；可選的音頻同步切換矩陣；控制鍵盤等。對(duì)國(guó)內(nèi)用戶來(lái)說(shuō)，字符疊加應(yīng)為全中文，以方便不懂英文的操作人員使用，矩陣系統(tǒng)還需要支持級(jí)聯(lián)，來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的容量，為了適應(yīng)不

40、同用戶對(duì)矩陣系統(tǒng)容量的要求，矩陣系統(tǒng)應(yīng)該支持模塊化和即插即用（PnP），通過(guò)增加或減少視頻輸入、輸出卡來(lái)實(shí)現(xiàn)不同容量的組合。l矩陣系統(tǒng)的發(fā)展方向是多功能、大容量、可聯(lián)網(wǎng)，以及可進(jìn)行遠(yuǎn)程切換。一般而言矩陣系統(tǒng)的容量達(dá)到6416即為大容量矩陣。如果需要更大容量的矩陣系統(tǒng)，也可以通過(guò)多臺(tái)矩陣系統(tǒng)級(jí)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)。矩陣容量越大，所需技術(shù)水平越高，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)難度也越大。 按實(shí)現(xiàn)視頻切換的不同方式，視頻矩陣分為模擬視頻矩陣模擬視頻矩陣和數(shù)字視頻矩陣和數(shù)字視頻矩陣。模擬視頻的視頻切換在模擬視頻層完成，信號(hào)切換主要是采用單片機(jī)或更高檔的芯片來(lái)控制模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)。數(shù)字視頻的視頻切換在數(shù)字視頻層完成，這個(gè)過(guò)程可以是同步的也

41、可以是異步的。數(shù)字矩陣的核心是對(duì)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(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，在視頻輸出端增加DA轉(zhuǎn)換，將數(shù)字信號(hào)再轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)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(duì)數(shù)字視頻的處理和傳輸3.2.10視頻采集卡視頻采集卡lA、介紹l視頻采集卡又叫視頻捕捉卡，用它可以將視頻信息數(shù)字化并將數(shù)字化的信息儲(chǔ)存或播放出來(lái)。絕大部分的視頻捕捉卡可以在捕捉視頻信息的同時(shí)錄制伴音，還可以保證同步保存、同步播放。另外，很多視頻采集卡還提供了硬件壓縮功能，采集速度快，可以實(shí)現(xiàn)每秒30幀的全屏幕視頻采集。視壓縮格式的不同，有些經(jīng)過(guò)這類采集卡壓縮的視頻文件在回放時(shí)，還需要相應(yīng)的

42、解壓硬件才能實(shí)現(xiàn)。這些視頻采集卡有時(shí)又稱為壓縮卡。利用視頻采集卡我們可以將原來(lái)的錄像帶轉(zhuǎn)換為電腦可以識(shí)別的數(shù)字化信息，然后制作成VCD；還可以直接從攝像機(jī)、攝像頭中獲取視頻信息，從而編輯、制作自己的視頻節(jié)目。l 概括的說(shuō)：視頻采集卡是將模擬攝像機(jī)、錄像機(jī)、LD視盤機(jī)、電視機(jī)輸出的視頻信號(hào)等輸出的視頻數(shù)據(jù)或者視頻音頻的混合數(shù)據(jù)輸入電腦，并轉(zhuǎn)換成電腦可辨別的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，存儲(chǔ)在電腦中，成為可編輯處理的視頻數(shù)據(jù)文件。lB、分類l 根據(jù)自身的功能，我們把采集卡分為硬壓卡硬壓卡和軟壓卡軟壓卡兩種。l采集卡的特點(diǎn)：（不做要求，了解即可）l 在電腦上通過(guò)視頻采集卡可以接收來(lái)自視頻輸入端的模擬視頻信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)

43、行采集、量化成數(shù)字信號(hào)，然后壓縮編碼成數(shù)字視頻。大多數(shù)視頻卡都具備硬件壓縮的功能，在采集視頻信號(hào)時(shí)首先在卡上對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮，然后再通過(guò)PCI接口把壓縮的視頻數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)上。一般的PC視頻采集卡采用幀內(nèi)壓縮的算法把數(shù)字化的視頻存儲(chǔ)成AVI文件，高檔一些的視頻采集卡還能直接把采集到的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)壓縮成MPEG-1格式的文件。 由于模擬視頻輸入端可以提供不間斷的信息源，視頻采集卡要采集模擬視頻序列中的每幀圖像，并在采集下一幀圖像之前把這些數(shù)據(jù)傳入PC系統(tǒng)。因此，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集的關(guān)鍵是每一幀所需的處理時(shí)間。如果每幀視頻圖像的處理時(shí)間超過(guò)相鄰兩幀之間的相隔時(shí)間，則要出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失，也即丟幀現(xiàn)象。

44、采集卡都是把獲取的視頻序列先進(jìn)行壓縮處理，然后再存入硬盤，也就是說(shuō)視頻序列的獲取和壓縮是在一起完成的，免除了再次進(jìn)行壓縮處理的不便。不同檔次的采集卡具有不同質(zhì)量的采集壓縮性能。lC、壓縮格式（國(guó)際壓縮標(biāo)準(zhǔn)）l 視頻壓縮國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要有由ITU-T制定的H.261、H.262、H.263、H.264和由MPEG制定的MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4，其中H.262/MPEG-2和H.264/MPEG-4 AVC由ITU-T與MPEG聯(lián)合制定。l1）、MPEG-1lMPEG-1制定于1992年，它是將視頻數(shù)據(jù)壓縮成12Mb/s的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)流，它對(duì)動(dòng)作不激烈的視頻信號(hào)可獲得較好的圖像質(zhì)量，但當(dāng)動(dòng)

45、作激烈時(shí)，圖像就會(huì)產(chǎn)生馬賽克現(xiàn)象。它沒有定義用于額外數(shù)據(jù)流進(jìn)行編對(duì)碼的格式，因此這種技術(shù)不能廣泛推廣。它主要用于家用VCD，它需要的存儲(chǔ)空間比較大，下面的例子可說(shuō)明這點(diǎn)。對(duì)于清晰度為352288的彩色畫面，采用25幀/秒，壓縮比為50：1時(shí)，實(shí)時(shí)錄像一個(gè)小時(shí)，經(jīng)計(jì)算可知需存儲(chǔ)空間為600MB左右，若是8路圖像以每天錄像10小時(shí)，每月30天算，則要求硬盤存儲(chǔ)容量為1440GB，則顯然是不能被接受的。l 2）、MPEG-2lMPEG-2制定于1994年，它是為了力爭(zhēng)獲得更高的分辨率（720486），提供廣播級(jí)視頻和CD級(jí)的音頻，它是高質(zhì)量視頻音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。傳輸速率在310Mbit/s之間。作為MP

46、EG-1的兼容性擴(kuò)展，MPEG-2支持隔行掃描視頻格式和其它先進(jìn)功能，可廣泛應(yīng)用在各種速率和各種分辨率的場(chǎng)合。但是MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)量依然很大，不便存放和傳輸。l3）、MPEG-4lMPEG-4是第一個(gè)使你由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)(不再只是觀看，允許你加入其中，即有交互性)的動(dòng)態(tài)圖象標(biāo)準(zhǔn)；MPEG-4是一種嶄新的低碼率、高壓縮比的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，傳輸速率為4.864kbit/s，使用時(shí)占用的存儲(chǔ)空間比較小，例如：對(duì)于清晰度352288的彩色畫面，其每幀占用空間為1.3KB時(shí)，選25幀/秒，則每小時(shí)需120KB、每天10小時(shí)、每月30天，則每路每月需36GB。l（注意：模擬CCTV系統(tǒng)中，畫面質(zhì)量是取決于

47、分辨率或（TV線）。數(shù)字化圖像的畫面質(zhì)量取決于該圖像的總像素。原始畫面的大小是通過(guò)縱橫像素的數(shù)目來(lái)表示的，例如，分辨率為352x240，則總像素是84,480。圖像的像素越高，就有越多的信息供壓縮，建議在安全系統(tǒng)中不使用低于352x240像素的圖像。 注意：有些廠家會(huì)給出計(jì)算機(jī)監(jiān)視器的顯示分辨率而捕捉到圖像的分辨率。但它們是完全不同的兩碼事，我們關(guān)心的是捕捉到圖像的分辨率，而不是PC機(jī)的顯示分辨率。）l4)、H.264l不能說(shuō)MPEG-4比H.264落后，它們其實(shí)是一回事。3.2.11監(jiān)視器監(jiān)視器l一般而言，監(jiān)視器分為彩色和黑白兩種。判斷它們的性能高低的標(biāo)準(zhǔn)就是其清晰度和頻率。清晰度的單位是電

48、視線（目前最高的監(jiān)視器能達(dá)到800線）；根據(jù)頻率來(lái)判斷，它又分隔行掃描和逐行掃描，一般情況下，逐行掃描別隔行掃描要好，目前最高的隔行掃描的監(jiān)視器的功率為100HZ，最高的逐行為75HZ。根據(jù)大小可分14和17寸。3.2.12錄像機(jī)錄像機(jī)l基本上已經(jīng)淘汰了的產(chǎn)品。3.2.13控制線、視頻線、電源線、控制線、視頻線、電源線、開關(guān)電源開關(guān)電源lA、視頻線：75-3（能傳輸200M的距離）、75-5（分75-5-1、75-5-2，75-5-2比75-5-1要好，理論上75-5-1能傳輸300M的距離，75-5-2能傳輸500M的距離）、75-7（又叫光纖，能傳輸1200M的距離）；視頻線的屏蔽線有90

49、編和128編之分。l B、控制線：普通的電源線也可以，如果距離夠遠(yuǎn)，那就線芯一定夠粗，一般用1個(gè)平方的線，或者用1.5平方的。專業(yè)的用屏蔽雙芯線，不過(guò)價(jià)格很貴！l C、電源線：一般情況下用0.5平方的，強(qiáng)電（220V）的用0.75或者1個(gè)平方的。l D、開關(guān)電源：為攝像機(jī)供電的設(shè)備，目前我們用的規(guī)格是12V12A，一個(gè)開關(guān)電源可以拖動(dòng)5-8只攝象機(jī)，為了保證效果，我們建議一個(gè)開關(guān)電源帶6只攝象機(jī)。3.2.14視頻放大器視頻放大器l視頻放大器（這個(gè)在共纜監(jiān)控中比較常用）l 當(dāng)視頻傳輸距離比較遠(yuǎn)時(shí)，最好采用線徑較粗的視頻線，同時(shí)可以在線路內(nèi)增加視頻放大器增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到遠(yuǎn)距離傳輸目的。視頻放大器可

50、以增強(qiáng)視頻的亮度、色度和同步信號(hào)，但線路內(nèi)干擾信號(hào)也會(huì)被放大。另外，回路中不能串接太多視頻放大器，否則會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，導(dǎo)致圖像失真。3.3如何選擇器材如何選擇器材3.3.1攝像機(jī)的選擇攝像機(jī)的選擇l攝像機(jī)是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心設(shè)備，選型時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和用戶需求，慎重選擇。 l1）根據(jù)安裝方式選擇。如固定安裝，攝像機(jī)多選用普通槍式攝像機(jī)或半球攝像機(jī)；如采用云臺(tái)安裝方式，現(xiàn)多選用一體化攝像機(jī)，如SANNO的SN-220C，特點(diǎn)是：內(nèi)置電動(dòng)變焦鏡頭，小巧美觀，安裝方便，性價(jià)比優(yōu)，也可采用普通槍式攝像機(jī)另配電動(dòng)變焦鏡頭方式，但價(jià)格相對(duì)較高，安裝也不及一體化攝像機(jī)簡(jiǎn)便。 l2）根據(jù)安裝地點(diǎn)選擇。由于普通

51、槍式攝像機(jī)，既可壁裝又可吊頂安裝，因此室內(nèi)室外不受限制，比較靈活；而半球攝像機(jī)，只能吸頂安裝，所以多用于室內(nèi)且安裝高度有一定限制。但和槍式攝像機(jī)相比，不需另配鏡頭、防護(hù)罩、支架，安裝方便，美觀隱蔽，且價(jià)格經(jīng)濟(jì)。l3）根據(jù)環(huán)境光線選擇。如果光線條件不理想，應(yīng)盡量選用照度較低的攝像機(jī)，如彩色超底照度攝像機(jī)、彩色黑白自動(dòng)轉(zhuǎn)換兩用型攝像機(jī)、低照度黑白攝像機(jī)等，以達(dá)到較好的采集效果。需要說(shuō)明的是，如果光線照度不高，而用戶對(duì)監(jiān)視圖像清晰度要求較高時(shí)，宜選用黑白攝像機(jī)。如果沒有任何光線，就必須添加紅外燈提供照明或選用具有紅外夜視功能的攝像機(jī)。 l4）根據(jù)對(duì)圖像清晰度的要求進(jìn)行選擇。如果對(duì)圖像畫質(zhì)的分辨率要求

52、較高，應(yīng)選用電視線指標(biāo)較高的攝像機(jī)。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于彩色攝像機(jī)，420 、450 TVL（電視線）都為中解析攝像機(jī)，470 TVL以上都為高解析攝像機(jī)。清晰度越高，價(jià)格相對(duì)越高。l5）還應(yīng)注意產(chǎn)品說(shuō)明上的一些性能指標(biāo)。如信噪比、自動(dòng)光圈鏡頭的驅(qū)動(dòng)方式等。一般的電視監(jiān)控系統(tǒng)中信噪比指標(biāo)要選大于48dB的，這樣不僅滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不小于38dB的要求，更重要的是當(dāng)環(huán)境照度不足時(shí)，信噪比越高的攝像機(jī)圖像就越清晰。鏡頭的驅(qū)動(dòng)方式一般選用雙驅(qū)動(dòng)的，以便隨意選用DC驅(qū)動(dòng)或視頻驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)光圈鏡頭。 l6）另外，選好了攝像機(jī)，安裝更時(shí)謹(jǐn)慎。嚴(yán)格按照產(chǎn)品說(shuō)明書進(jìn)行正確操作，如工作溫度、電源電壓等。絕大多數(shù)攝像機(jī)生產(chǎn)廠家的溫度指標(biāo)是1050，如使用地區(qū)的溫度、濕度變化較大應(yīng)加特別防護(hù)。由于國(guó)內(nèi)攝像機(jī)交流電壓適應(yīng)范圍一般是200240V，抗電源電壓變化能力較弱，在系統(tǒng)中使用時(shí)需添加穩(wěn)壓電源。l7）根據(jù)視角的范圍大小選擇，如果對(duì)于視角畫面要求比較大的，我們建議采用芯片的成像尺寸大的攝象機(jī)。3.3.2鏡頭的選擇鏡頭的選擇lA、鏡頭基本知識(shí)l1、鏡頭的種類(根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合分類) l 廣角鏡頭：視角90度以上，觀察范圍較大，近處圖像有變形。l