視頻監(jiān)控系統(tǒng)課件

閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)CCTV1前一頁主要內(nèi)容視頻監(jiān)視概述視頻攝象子系統(tǒng)圖象傳輸子系統(tǒng)視頻顯示與輸出主要設(shè)備的原理和性能2

是安全技術(shù)防范體系中的一個重要組成部分，是一種先進的、防范能力極強的綜合系統(tǒng)。它可以通過遙控攝像機及其輔助設(shè)備（鏡頭、云臺等）直接觀看被監(jiān)視場所的情況；可以把被監(jiān)視場所的圖像內(nèi)容、聲音內(nèi)容同時傳送到監(jiān)控中心，使被監(jiān)視場所的情況一目了然。同時，電視監(jiān)視系統(tǒng)還可以與防盜報警等其它安全技術(shù)防范體系聯(lián)動運行，使防范能力更加強大。視頻探測與監(jiān)控技術(shù)3前一頁

攝像部分是電視監(jiān)控系統(tǒng)的前端部分，是整個系統(tǒng)的“眼睛”。它布置在被監(jiān)視場所的某一位置上，使其視場角能覆蓋整個被監(jiān)視的各個部位。由于攝像部分是系統(tǒng)的最前端，并且被監(jiān)視場所的情況是由它變成圖像信號傳送到控制中心的監(jiān)視器上，所以從整個系統(tǒng)來講，攝像部分是系統(tǒng)的原始信號源。視頻攝象子系統(tǒng)456攝像部分是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端部分，是整個系統(tǒng)的“眼睛”。在被監(jiān)視場所距離較遠時，在攝像機上加裝大倍率變焦距鏡頭，可以使攝像機所能觀察的距離遠達幾公里；在被監(jiān)視場所范圍較廣時，還可把攝像機安裝在電動云臺上，可以使云臺帶動攝像機進行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動，從而使攝像機能覆蓋的角度更大；當監(jiān)控范圍需要24小時監(jiān)控時，可以使用主動紅外技術(shù)實現(xiàn)晝夜監(jiān)控。在某些情況下，特別是在室外應(yīng)用的情況下，為了防塵、防雨、抗高低溫、抗腐蝕等，對攝像機及其鏡頭還應(yīng)加裝專門的防護罩，甚至對云臺也要有相應(yīng)的防護措施。7六、機種類總結(jié)：彩色攝像機黑白攝像機彩轉(zhuǎn)黑攝像機外觀區(qū)別：槍式攝像機半球攝像機（一般安裝在空間不大，需要觀察角度廣的區(qū)域，電梯、樓梯口）8針孔攝像機（刑偵、隱私采訪、偷窺）防爆攝像機（采石場、加油站、彈藥庫、煤礦等）水下攝像機（潛水）航空攝像機（應(yīng)用于軍事、衛(wèi)星、航空、太空空間工作站等）網(wǎng)絡(luò)攝像機（內(nèi)置了網(wǎng)絡(luò)侍服器）無線攝像機（內(nèi)置高頻信號發(fā)生器）一體花攝像機9前一頁傳輸部分傳輸部分就是系統(tǒng)的圖像信號通路。一般來說，傳輸部分單指的是傳輸圖像、聲音信號。同時，由于需要有控制中心通過控制臺對攝像機、鏡頭、云臺等進行控制，因而在傳輸系統(tǒng)中還包含有控制信號的傳輸。根據(jù)監(jiān)視、監(jiān)控點距離監(jiān)控中心的遠近的距離采用不同的傳輸介質(zhì)，大概可分為：同軸線纜、網(wǎng)絡(luò)、光纜、無線等傳輸方式。以上各傳輸方式各自有其優(yōu)、缺點。在實際工程中根據(jù)現(xiàn)場及用戶需求采用。圖象傳輸子系統(tǒng)10同軸線纜同軸電纜的特性阻有50歐姆、75歐姆等。主要型號有SYV型，它的絕緣層為實心聚乙烯；SBYFV型，它的絕緣層為泡沫聚乙烯；SYK型。其絕緣層為聚乙烯藕芯。電視監(jiān)控系統(tǒng)中常用的是SYV和SBYFV型75歐姆阻抗的同軸電纜。

前一頁圖象傳輸子系統(tǒng)11同軸電纜越細越長，損耗越大，信號頻率越高，損耗越大。以SYV型電纜為例，國內(nèi)的同軸電纜有SYV75-3、SYV75-5、SYV75-7、SYV75-9等規(guī)格。

使用同軸電纜傳輸使圖像時，距離在300米以下的一般可以不考慮信號的衰減問題，在傳輸距離增加時可以考慮使用低損耗的同軸電纜，如SYV75-9、SYV75-18等，或者加入電纜補償器。

12前一頁光纖方式信號傳輸方式圖象傳輸子系統(tǒng)單模光纖多模光纖13前一頁光纜傳輸方式

用光纜代替同軸電纜進行電視信號的傳軸，給視頻監(jiān)控系統(tǒng)增加了高質(zhì)量、遠距離傳輸?shù)挠欣麠l件，其傳輸特性和多功能是同軸電纜線所無法比擬的。先進的傳輸手段，穩(wěn)定的性能、高的可靠性和多功能的信息交換網(wǎng)絡(luò)還可為以后的“城市報警與監(jiān)控系統(tǒng)”奠定良好的基礎(chǔ)。信號傳輸方式圖象傳輸子系統(tǒng)14前一頁光纜傳輸方式傳輸容量大：通過一根光纖可傳輸幾十路以上的電視信號。傳輸質(zhì)量高：光纖傳輸需要相當多的中繼放大器，因而沒有噪聲和非線性失真迭加。保密性能好：適合保密系統(tǒng)使用。同時，光纖傳輸不受電磁干擾，適合應(yīng)用于有強電磁干擾和電磁輻射的環(huán)境中。敷設(shè)方便：光纜具有細而輕、拐彎半徑小、抗腐蝕、不怕潮、溫度系數(shù)小、不怕雷擊等優(yōu)點，為光纜的敷設(shè)工程帶來了很大的方便。信號傳輸方式圖象傳輸子系統(tǒng)15前一頁

光纖傳送方式使用的傳輸部件有光調(diào)制器、光放大器、光解調(diào)器等，與有線電視采用光纖傳輸時所用的部件基本相同。光調(diào)制器與光解調(diào)器在工程應(yīng)用上常稱作光發(fā)送端機與光接收端機。光纖傳送方式圖象傳輸子系統(tǒng)16前一頁

顯示部分由多臺監(jiān)視器組成。它的功能是將傳送來的圖像顯示出來。在電視監(jiān)控系統(tǒng)中，一般都不是一臺監(jiān)視器對應(yīng)一臺攝像機進行顯示，而是用一臺監(jiān)視器輪流切換顯示。因為被監(jiān)視場所的情況不可能同時都發(fā)生意外情況，所以平時只要隔一定的時間顯示一下即可。系統(tǒng)基本組成視頻顯示與輸出17前一頁

當某個被監(jiān)視的場所發(fā)生情況時，可以將這一路信號切換到某一臺監(jiān)視器上一直顯示，并通過控制臺對其遙控跟蹤記錄。在一般的系統(tǒng)中通常都采用四比一、八比一、甚至十六比一的攝像機對監(jiān)視器的比例數(shù)設(shè)置監(jiān)視器的數(shù)量?？刹捎谩爱嬅娣指钇鳌卑褞着_攝像機送來的圖像信號同時顯示在一臺監(jiān)視器上?？梢源蟠蠊?jié)省監(jiān)視器，并且操作人員觀看起來也比較方便。系統(tǒng)基本組成視頻顯示與輸出18攝象機與鏡頭

云臺與防護罩視頻切換器解碼控制器畫面分割器硬盤錄像機前一頁主要設(shè)備的原理和性能19前一頁

攝像機是拾取圖像信號的設(shè)備，即被監(jiān)視場所的畫面是由攝像機將其光信號（畫面）變?yōu)殡娦盘枺▓D像信號）。目前，無論是彩色攝像機還是黑白攝像機，其光電轉(zhuǎn)換的器件均采用了CCD器件，即“電耦合”器件。攝像機通過它的鏡頭把被監(jiān)視場所的畫面成像在CCD片子（靶面）上。通過CCD本身的電子掃描，把成像的光信號變?yōu)殡娦盘?，再通過放大、整形等一系列信號處理，最后變?yōu)闃藴实碾娨曅盘栞敵?。攝象機與鏡頭主要設(shè)備的原理和性能20前一頁

CCD攝像機特點是：體積小、靈敏度高、壽命長。理論上CCD器件本身壽命相當長而不會老化。這也是它對比以前的攝像管式攝像機具有的最大優(yōu)點。攝象機與鏡頭主要設(shè)備的原理和性能21前一頁清晰度：一般多給出水平清晰度。電視監(jiān)控系統(tǒng)使用的攝像機，要求彩色攝像機水平清晰度在300線以上，黑白攝像機在350線以上。照度：是衡量攝像機在什么光照強度的情況下，可以輸出正常圖像信號的一個指標。一般是給出“正常照度”和“最低照度”兩個指標。照度一般用“勒克斯”（Lux）表示。信噪比：也是攝像機的一個重要技術(shù)指標。信噪比的是指攝像機的圖像信號與它的噪聲信號之比。常用用S/N表示。信噪比一般用分貝（dB）表示，一般要求其信噪比高于46dB。攝象機與鏡頭主要設(shè)備的原理和性能22前一頁定焦距鏡頭：這種鏡頭的焦距是不可變的，可變的只有光圈的大小。它適合于攝取焦距相對固定的目標。自動光圈、電動變焦距鏡頭：是目前常用的一種鏡頭。由攝像機輸出的電信號自動控制光圈的大小，所以適于光照度經(jīng)常變化的場所。常用的電動變焦鏡頭有6倍、8倍、10倍幾種。自動光圈、自動聚焦、電動變焦鏡頭：這種鏡頭除具有自動光圈及電動變焦功能外，還有自動聚焦功能。也就是說，當通過云臺和電動變焦改變攝取方向及目標時，可以自動聚焦。攝象機與鏡頭主要設(shè)備的原理和性能23前一頁

云臺是承載攝像機進行水平和垂直兩個方向轉(zhuǎn)動的裝置。云臺內(nèi)裝兩個電動機。一個負責水平方向的轉(zhuǎn)動，另一個負責垂直方向的轉(zhuǎn)動。水平轉(zhuǎn)動的角度一般為350°，垂直轉(zhuǎn)動則在±45°、±35°±75°等等。水平及垂直轉(zhuǎn)動的角度大小可通過限位開關(guān)進行調(diào)整。

云臺與防護罩主要設(shè)備的原理和性能24前一頁室內(nèi)及室外云臺：室內(nèi)云臺承重小，沒有防雨裝置。室外云臺承重大，有防雨裝置。有些高檔的室外云臺除有防雨裝置外，還有防凍加溫裝置。承重：為適應(yīng)安裝不同的攝像機及防護罩，云臺的承重應(yīng)是不同的。應(yīng)根據(jù)選用的攝像機及防護罩的總重量來選用合適承重的云臺?？刂品绞剑阂话愕脑婆_均屬于有線控制的電動云臺?？刂凭€的輸入端有五個，其中一個為電源的公共端，另外四個分為上、下、左、右控制端。云臺與防護罩主要設(shè)備的原理和性能25前一頁

防護罩是使攝像機在有灰塵、雨水、高低溫等情況下正常使用的防護裝置。室內(nèi)用防護罩價格便宜，其主要功能是防止止攝像機落灰并有一定的安全防護作用，如防盜、防破壞等。室外防護罩一般為全天候防護罩，即無論刮風、下雨、下雪、高溫、低溫等惡劣情況，都能使安裝在所護罩內(nèi)的攝像機正常工作。為了在雨雪天氣仍能使攝像機正常攝取圖像，可在全天候防護罩上安裝可控制的雨刷。云臺與防護罩主要設(shè)備的原理和性能26前一頁云臺與防護罩主要設(shè)備的原理和性能27前一頁一體化攝象機

一體化攝象機是將攝象機、鏡頭、云臺等器件復(fù)合在一個透明的防護罩當中，成為一個產(chǎn)品，使得攝象機、鏡頭、云臺的參數(shù)匹配，形成一個統(tǒng)一的系統(tǒng)，便于安裝、調(diào)試和維護，同時還降低了成本。主要設(shè)備的原理和性能28前一頁一體化攝象機主要設(shè)備的原理和性能29前一頁

視頻切換器是選擇視頻圖像信號的設(shè)備。如果將幾路視頻信號加在它的輸入端，通過對它的控制，可以選擇任何一路視頻信號輸出，而其它信號則不輸出。是組成控制中心中主控制臺上的一個關(guān)鍵設(shè)備。例如用一臺監(jiān)視器輪流顯示四臺攝像機信號的“四選一”方式。目前所使用的視頻切換器，一般都做成矩陣切換形式以及積木式?？筛鶕?jù)系統(tǒng)中攝像機與監(jiān)視器的比例，來選用視頻切換器的輸入輸出路數(shù)及任意組成切換比例。主要設(shè)備的原理和性能視頻切換器30前一頁主要設(shè)備的原理和性能視頻切換器31前一頁切換比例：指切換器的輸入路數(shù)及切換后輸出的路數(shù)。如果是矩陣形式的視頻切換器，可通過編碼任意選擇切換比例。如果切換比例是固定的，一般常用的有“四選一”、“八選一”等等。隔離度：是衡量多路視頻信號輸入到切換器上時，各路視頻信號之間以及它們與切換后輸出的信號之間隔離的程度。一般用分貝（dB）表示，越高越好。目前可做到80dB以上。視頻切換器主要設(shè)備的原理和性能32前一頁微分增益DG、微分相位DP：微分增益是指被切換后輸出的視頻信號與切換前的信號在幅度上的失真程度。此指標值越小失真越小。微分相位是指被切換后輸出的視頻信號與切換前的信號在相位上的失真。一般要求DG≤8%，DP≤8°。輸入電平與輸出電平：一些視頻切換器還給出輸入電平（或輸入電壓）和輸出電平（或輸出電壓）的技術(shù)指標。輸入電平是指視頻切換器輸入端對輸入視頻信號電壓幅度的要求。視頻切換器主要設(shè)備的原理和性能33前一頁

視頻分配放大器的功能和作用有兩個：一是對視頻信號進行分配（即將同一個視頻信號分成幾路）；二是對視頻信號進行放大。在實際中是先放大后分配。這里的放大概念雖然通常是指在電壓幅度上及功率上均進行放大，一般說來，主要用于分配目的的視頻分配放大器，應(yīng)側(cè)重于功率放大，而對于遠距離視頻基帶傳輸時視頻信號的發(fā)送端所用的視頻分配放大器，則應(yīng)側(cè)重于電壓幅度的放大。

視頻分配放大器主要設(shè)備的原理和性能34前一頁主要設(shè)備的原理和性能控制鍵盤35前一頁

終端解碼箱安裝在攝像機（及云臺）附近，它的功能是把由總控制臺發(fā)出的控制命令的編碼信號，解碼還原為對攝像機和云臺的具體控制信號。它可以控制的內(nèi)容有：攝像機的開機、關(guān)機；攝像機鏡頭的光圈大小、變焦、聚焦；云臺的水平與垂直方向的轉(zhuǎn)動；防護罩加溫、降溫以及雨刷動作等等。終端解碼箱主要設(shè)備的原理和性能36前一頁

在有多個攝像機的電視監(jiān)控系統(tǒng)中，為了節(jié)省監(jiān)視器以及為監(jiān)控人員提供全視野畫面。往往采用多畫面分割器使多路圖像同時顯示在一臺監(jiān)視器上。既減少了監(jiān)視器的數(shù)量，又能使監(jiān)控人員一目了然地監(jiān)視各個部位的情況。常用的畫面分割器有四畫面、九畫面和十六畫面。畫面分割器主要設(shè)備的原理和性能37前一頁畫面分割器主要設(shè)備的原理和性能38前一頁

畫面分割器的基本工作原理是采用圖像壓縮和數(shù)字化處理的方法，把幾個畫面按同樣的比例壓縮在一個監(jiān)視器的屏幕上。畫面分割器有的還帶有內(nèi)置順序切換器的功能，可將各攝像機輸入的全屏畫面按順序輪流在監(jiān)視器上顯示，并可用錄像機按順序和時間間隔記錄下來。其間隔時間一般是可調(diào)的。錄像機記錄下來的各畫面都是不經(jīng)過壓