智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的創(chuàng)建和應(yīng)用設(shè)計(jì)畢業(yè)

蘇州市職業(yè)大學(xué)

畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用系電子信息工程系專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師2010年6月11日摘要“智能建筑”是將結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、運(yùn)營(yíng)及相互聯(lián)系全面綜合，并達(dá)到最佳組合，所獲得的高效率，高功能與高舒適性的大樓。在智能建筑中，電視監(jiān)控系統(tǒng)的作用非常重要。它可以對(duì)事件發(fā)生前后的信息進(jìn)行記錄，以便事后對(duì)事件發(fā)生經(jīng)過(guò)進(jìn)行分析，保護(hù)各種資產(chǎn)。本文通過(guò)闡述智能建筑中電視監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)主要設(shè)備的性能特點(diǎn)、技術(shù)指標(biāo)的參數(shù)，說(shuō)明如何構(gòu)建CCTV（統(tǒng)中選擇性價(jià)比優(yōu)秀的產(chǎn)品以及如何構(gòu)建性能良好、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠的電視監(jiān)控系統(tǒng)；通過(guò)數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)的視頻采集卡、嵌入式硬盤錄像機(jī)的系統(tǒng)性能和技術(shù)參數(shù)、選擇指標(biāo)的比對(duì)以及模擬電視監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)的比對(duì)，說(shuō)明如何建設(shè)數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)、通過(guò)比較同軸電纜、雙絞線、光纖、射頻調(diào)制傳輸?shù)膫鬏斁嚯x、傳輸頻帶和帶寬、信號(hào)的衰減程度等的優(yōu)缺點(diǎn)，可以在工程中有效合理的選擇信號(hào)的傳輸方式和傳輸介質(zhì)；通過(guò)闡述視頻信號(hào)的各種壓縮方式、視頻采集卡的技術(shù)數(shù)據(jù)和選取標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明在選擇利用網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻信號(hào)時(shí)如何有效合理的利用網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度、獲得流暢的視頻流傳輸、清晰穩(wěn)定的視頻回放信號(hào)。本文最后通過(guò)對(duì)一例校園監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建的簡(jiǎn)單介紹,說(shuō)明智能監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際中的應(yīng)用,及其所帶來(lái)的高效快捷的報(bào)警聯(lián)動(dòng),讓警衛(wèi)人員可以對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行有效及時(shí)的處理。關(guān)鍵詞：智能建筑閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）,視頻壓縮，嵌入式系統(tǒng)目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章緒論5\o"CurrentDocument"第2章CCTV系統(tǒng)的組成6\o"CurrentDocument"模擬系統(tǒng)前端部分的功能6\o"CurrentDocument"傳輸部分的作用7\o"CurrentDocument"控制部分8\o"CurrentDocument"監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字部分的組成8\o"CurrentDocument"第3章閉路電視主要設(shè)備參數(shù)和如何合理有效的選取9\o"CurrentDocument"攝像機(jī)的功能和技術(shù)參數(shù)9\o"CurrentDocument"攝像機(jī)分類9\o"CurrentDocument"攝像機(jī)的性能10\o"CurrentDocument"攝像機(jī)鏡頭14\o"CurrentDocument"云臺(tái)15\o"CurrentDocument"防護(hù)罩（防塵罩）和支架、解碼器18\o"CurrentDocument"防護(hù)罩18\o"CurrentDocument"解碼器18\o"CurrentDocument"監(jiān)視器（顯示器）20\o"CurrentDocument"控制信號(hào)的傳輸方式21\o"CurrentDocument"控制中心控制設(shè)備與監(jiān)視設(shè)備21\o"CurrentDocument"第4章數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)和它的技術(shù)優(yōu)勢(shì)29\o"CurrentDocument"概述29\o"CurrentDocument"數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的組成29\o"CurrentDocument"視頻壓縮格式29\o"CurrentDocument"監(jiān)控圖像的存儲(chǔ)30\o"CurrentDocument"微機(jī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)30\o"CurrentDocument"網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)31\o"CurrentDocument"視頻信號(hào)傳輸方式32\o"CurrentDocument"同軸電纜和同軸視頻放大器32\o"CurrentDocument"雙絞線和雙絞線視頻傳輸設(shè)備33\o"CurrentDocument"光纖和光端機(jī)33\o"CurrentDocument"光纖傳輸方式的技術(shù)特點(diǎn)34\o"CurrentDocument"第五章淺談校園監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)36\o"CurrentDocument"需求分析36\o"CurrentDocument"系統(tǒng)設(shè)計(jì)37\o"CurrentDocument"第一道防線：校園周界、大門出入口39\o"CurrentDocument"第二道防線：校園內(nèi)室外包括操場(chǎng)、主要路口等41\o"CurrentDocument"第三道防線：各教學(xué)樓、辦公樓、宿舍樓室和食堂等42\o"CurrentDocument"結(jié)語(yǔ)43結(jié)論44致謝45參考文獻(xiàn)47第1章緒論盜竊是破壞社會(huì)安定的重大隱患，是當(dāng)前社會(huì)普遍關(guān)注的問(wèn)題。國(guó)家建設(shè)部、公安部于1996年1月5日聯(lián)合頒發(fā)《城市居民住宅安全防范設(shè)施建設(shè)管理規(guī)定》，要求加強(qiáng)城市居民住宅安全防范設(shè)施的建設(shè)和管理，保障人民人身和財(cái)產(chǎn)的安全，要求安全防范設(shè)施的建設(shè)應(yīng)納入建筑的規(guī)劃，并同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入使用，要真正做到有備無(wú)患，防范未然，把改善安全性能，防止盜竊和暴力犯罪的特殊措施作為提高房屋使用價(jià)值的一個(gè)重要舉措，并將人身安全放在安防設(shè)計(jì)的首位。我國(guó)安全防范、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警行業(yè)起步較晚，20多年來(lái)經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段，即從小到大、從弱到強(qiáng)、從原始到智能化。目前已具有雄厚的實(shí)力但擺在我們面前的問(wèn)題還很多。例如，集中智能系統(tǒng)和分散智能系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合的問(wèn)題；復(fù)合探測(cè)器怎樣盡快為市場(chǎng)接受并大量應(yīng)用的問(wèn)題；特殊惡劣環(huán)境的報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制問(wèn)題；城市和區(qū)域自動(dòng)報(bào)警聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題等。隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，安全防范、火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制也將全面進(jìn)入智能化。電視監(jiān)控系統(tǒng)可分為閉路（有線）電視監(jiān)控（CCTV源統(tǒng)和無(wú)線電視監(jiān)控系統(tǒng)。有線電視監(jiān)控系統(tǒng)有著保密性強(qiáng)，不易受干擾，也不干擾其他電器設(shè)備，不占用無(wú)線電空間，傳輸信號(hào)穩(wěn)定可靠，設(shè)備費(fèi)用較低等很多優(yōu)點(diǎn)，得到普遍使用及推廣。無(wú)線系統(tǒng)有著無(wú)線傳輸不需要布線，施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但有很多地方是不能與有線（閉路）系統(tǒng)相比的，所以一般不采用。本論文主要討論閉路電視監(jiān)控（CCTV）系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱電視監(jiān)控系統(tǒng)或CCTVR統(tǒng)。CCT源統(tǒng)是應(yīng)用電纜或光纜在閉合的環(huán)路內(nèi)傳輸電視信號(hào)，從攝像到圖像顯示。并按一定要求進(jìn)行錄像的獨(dú)立完整電視系統(tǒng)。CCTVT分為工業(yè)（管理）電視系統(tǒng)和保安電視監(jiān)控系統(tǒng)。工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于工廠企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量監(jiān)測(cè)或?qū)θ搜鄄槐阒苯佑^察的場(chǎng)所（如核反應(yīng)堆、有毒、有害工序等）進(jìn)行監(jiān)視，也用于商家、公司的經(jīng)營(yíng)管理。保安電視監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于寫字樓、酒店、賓館、超級(jí)商場(chǎng)、銀行、證券、交易所、文物展廳、展品庫(kù)、停車場(chǎng)、機(jī)要保密室、檔案室、車站、機(jī)場(chǎng)以及某些建筑的出人口、主要通道、電梯轎廂等場(chǎng)所。其作用是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控，并能采用錄像等方式進(jìn)行記錄。第2章CCTV系統(tǒng)的組成CCTWK統(tǒng)（模擬系統(tǒng)）一般由攝像機(jī)，監(jiān)聽(tīng)微型話筒（傳聲器）、云臺(tái)、解碼器、防塵罩（這些屬于前端設(shè)備）、監(jiān)視器、控制器、錄像機(jī)、控制機(jī)框（這些屬于機(jī)房設(shè)備）、傳輸電纜和控制電纜等組成。概括地說(shuō)，由前端圖像獲取、控制信號(hào)和圖像信號(hào)傳輸、終端顯示和圖像處理、信號(hào)控制設(shè)備等組成。模擬系統(tǒng)前端部分的功能前端用于獲取被監(jiān)控區(qū)域地圖像，一般由攝像機(jī)和鏡頭、云臺(tái)、解碼器、防塵罩等組成。攝像部分的作用是把系統(tǒng)所監(jiān)視的目標(biāo)，即把被攝物體的光、聲信號(hào)變成電信號(hào)，然后送入系統(tǒng)的傳輸分配部分進(jìn)行傳送。攝像部分的核心是電視攝像機(jī)，它是光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的主體設(shè)備，是整個(gè)系統(tǒng)的眼睛。攝像機(jī)的種類很多，不同的系統(tǒng)可以根據(jù)不同的使用目的選擇不同的攝像機(jī)以及鏡頭、濾色片等。傳輸部分的作用攝像機(jī)輸出的視頻（有時(shí)包括音頻）信號(hào)饋送到中心機(jī)房或其他監(jiān)視點(diǎn)?？刂浦行牡目刂菩盘?hào)同樣通過(guò)傳輸部分送到現(xiàn)場(chǎng)，以控制現(xiàn)場(chǎng)的云臺(tái)和攝像機(jī)工作。傳輸方式有兩種：有線傳輸和無(wú)線傳輸。近距離系統(tǒng)的傳輸一般采用以未經(jīng)調(diào)制的原始視頻信號(hào)即基帶傳輸，有時(shí)也采用調(diào)制成載波傳送。采用光纜為傳輸介質(zhì)的系統(tǒng)為光通信方式傳送。傳輸分配部分主要有以下幾種：饋線傳輸饋線有同軸電纜（以及多芯電纜）、平衡式電纜、光纜。視頻電纜補(bǔ)償器在長(zhǎng)距離傳輸中，對(duì)長(zhǎng)距離傳輸造成的視頻信號(hào)損耗進(jìn)行補(bǔ)償放大，以保證信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸而不影響圖像質(zhì)量。視頻放大器用于系統(tǒng)的干線上，當(dāng)傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行放大，以補(bǔ)償傳輸過(guò)程中的信號(hào)衰減。具有雙向傳輸功能的系統(tǒng)，必須采用雙向放大器，這種雙向放大器可以同時(shí)對(duì)下行和上行信號(hào)給予補(bǔ)償放大。根據(jù)需要，視頻（有時(shí)包括音頻）信號(hào)和控制信號(hào)也可調(diào)制成微波。開(kāi)路發(fā)送。因此，我們說(shuō)傳輸信號(hào)的傳輸分為有線和無(wú)線兩種方式，有線常用同軸電纜、電話線、雙絞線和光纖等。無(wú)線常用微波，紅外線等。2．3終端設(shè)備的功能終端用于顯示和記錄、視頻處理、輸出控制信號(hào)、接受前端傳來(lái)的信號(hào)。一般包括監(jiān)視器、各種控制設(shè)備和記錄設(shè)備等?？刂撇糠挚刂撇糠值淖饔檬窃谥行臋C(jī)房通過(guò)有關(guān)設(shè)各對(duì)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（攝像機(jī)。云臺(tái)，燈光，防護(hù)罩等）進(jìn)行遠(yuǎn)距離遙控。控制部分的主要設(shè)備有以下幾種。集中控制器集中控制器一般裝在中心機(jī)房、調(diào)度室或某些監(jiān)視點(diǎn)上。使用控制器再配合一些輔助設(shè)備，可以對(duì)攝像機(jī)工作狀態(tài)，如電源的接通、關(guān)斷、光圈大小、遠(yuǎn)距離、近距離（廣角）變焦等進(jìn)行遙控。對(duì)云臺(tái)控制，輸出交流電壓至云臺(tái)，以此驅(qū)動(dòng)云臺(tái)內(nèi)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成云臺(tái)水平旋轉(zhuǎn)、垂直俯仰旋轉(zhuǎn)。微機(jī)控制器微機(jī)控制器是一種較先進(jìn)的多功能控制器，它采用微處理機(jī)技術(shù)，其穩(wěn)定性和可靠性好。微機(jī)控制器與相應(yīng)的解碼器、云臺(tái)控制器、視頻切換器等設(shè)備配套使用?？梢暂^方便地組成l級(jí)或2級(jí)控制，并留有功能擴(kuò)展接口。并裝于云臺(tái)上，在監(jiān)控室通過(guò)控制器對(duì)云臺(tái)進(jìn)行遙控，帶動(dòng)攝像機(jī)做水平和垂直旋轉(zhuǎn)，同時(shí)可控制攝像機(jī)鏡頭焦距的改變（廣角、標(biāo)準(zhǔn)或遠(yuǎn)望的連續(xù)變化）。此外，根據(jù)實(shí)際需要，系統(tǒng)除了圖像系統(tǒng)以外有時(shí)還配置控制系統(tǒng)，報(bào)警輸入，報(bào)警輸出聯(lián)動(dòng)接口，語(yǔ)音復(fù)核系統(tǒng)等。監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字部分的組成數(shù)字視頻監(jiān)視系統(tǒng)，它的圖像獲取部分仍然采用比較成熟的模擬攝像機(jī)部分。他的信號(hào)傳輸主要通過(guò)綜合布線來(lái)完成。也就是利用雙絞電纜、光纜來(lái)傳輸各種數(shù)據(jù)信號(hào)．其終端部分，主要采用視頻服務(wù)器、硬盤錄像機(jī)。通過(guò)各種專用軟件來(lái)處理顯示各種控制信號(hào)和圖像信號(hào)。第3章閉路電視主要設(shè)備參數(shù)和如何合理有效的選取攝像機(jī)的功能和技術(shù)參數(shù)在系統(tǒng)中，攝像機(jī)處于系統(tǒng)的最前端，它將被攝物體的光圖像轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)一視頻信號(hào)，為系統(tǒng)提供信號(hào)源，因此它是系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一。攝像機(jī)分類按CCDE5面大?。╝Xb）分有l(wèi)in,2/3in,1/2in,l/3in,l/4in等，見(jiàn)表31o按組合方式分有：分體式攝像機(jī)，即只有攝像機(jī)機(jī)身、鏡頭、防塵罩、云臺(tái)等，根據(jù)需要自由配置。一體化普通攝像機(jī)，即攝像機(jī)、鏡頭、防塵罩設(shè)計(jì)為一體。還有快球型攝像機(jī)，即攝像機(jī)、鏡頭、防塵罩、快速云臺(tái)設(shè)計(jì)成一體，外形為球形或半球形。表3—lCCD攝像機(jī)靶面像場(chǎng)值CCDf徑像場(chǎng)尺寸、1in(25.4mm)2/3in(17mm)1/2in(13mm)1/3in(8.5mm)1/4in(6.5mm)相場(chǎng)高a/mm9.66.64.63.62.4像場(chǎng)寬b/mm12.88.86.44.83.2因此在選擇攝像機(jī)時(shí)，應(yīng)首先確定選擇何種類型，以便滿足使用要求。在一般的電視監(jiān)控系統(tǒng)中多選擇1/3?1/2in,PAL>J,380?480線AC220峨DC12V的CC撥像機(jī)。這樣既符合中國(guó)國(guó)情又能滿足一般攝像需求.攝像機(jī)的性能1）黑白攝像機(jī)與彩色攝像機(jī)黑白攝像機(jī)與彩色攝像機(jī)的性能差別比較大，見(jiàn)表3—2。同檔次的黑白攝像機(jī)很多性能都高于彩色攝像機(jī)。當(dāng)選用彩色攝像機(jī)時(shí)，由于其靈敏度較低，必須具備較好的照明條件。如采用彩色攝像機(jī)，則后面的所有設(shè)備（矩陣、畫面分割器、顯示器等）都必須用彩色機(jī)，整個(gè)系統(tǒng)的價(jià)格會(huì)更高.2）照度（或稱靈敏度）。各種攝像器件的靈敏度不同，故各種攝像機(jī)的最低照度也不同。最低照度的意思是指攝像機(jī)在此照度（光線強(qiáng)度）時(shí)，用規(guī)定的定焦距鏡頭、光圈在FI.4St攝像，可以獲得看得見(jiàn)輪廓的圖像，圖像信號(hào)的有效幅度不低于額定值（0.7V）的10%（即>O.07V）。通常由真空攝像器件（Vidicon）攝像的最低照度約為5.OLx,電荷耦合器件（CCD腹像機(jī)的最低照度，黑白的為0.2Lx,彩色的為I.OLx各種環(huán)境的大約照度參見(jiàn)表3-3.從此表中可以建立起照度的概念，這個(gè)物理量反映了光照的強(qiáng)度，單位為勒克斯（1x）.低照度都是在這種條件下的參數(shù)。AG斑可保證圖像信號(hào)在一定范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，獲得穩(wěn)定的輸出。表3-2黑白和彩色攝像機(jī)對(duì)比”—一攝像機(jī)黑白彩色靈敏度高約低10倍以上

分解力高約低20%尺寸、重量小大圖像觀察感覺(jué)只有黑白有彩色、真實(shí)價(jià)格低高得多表3-3各種條件的相對(duì)照度（大約）照度/1X明暗例照度/1X明暗例2M0-5明暗的夜晚200教室8M0-4星光300設(shè)計(jì)室、打字室3M0-1月圓400精細(xì)作業(yè)室2劇場(chǎng)內(nèi)觀眾席500自選商場(chǎng)5曙光3M03陰天室外10一般車庫(kù)3M0晴天室外50賓館走廊3M05陽(yáng)光下水邊100賓館大廳3M00陽(yáng)光下室外為了獲得滿意的圖像，所需的照度應(yīng)比所選攝像機(jī)的最低照度大得多。例如,為獲得額定信號(hào)幅度，就應(yīng)增大10倍。如果所選鏡頭光圈達(dá)不到F1.4,最大光圈只能是F4,則FI.4和F4的進(jìn)光量相差三擋光圈（F2.8、F3.6）即8倍，此時(shí)應(yīng)比最低照度大80倍的照度，才能獲得額定信號(hào)幅度，，這一點(diǎn)在電視監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中要特別注意，否則工程完工后才發(fā)現(xiàn)圖像質(zhì)量太差，便難予解決了如有的場(chǎng)所光線實(shí)在太暗，為獲得良好的圖像，必須增加照明設(shè)施，也可用紅外照明（隱蔽性好），還可用紅外攝像機(jī)。還有一種彩色一黑白攝像機(jī)，當(dāng)光照度低于5?101X時(shí)，自轉(zhuǎn)變?yōu)楹诎讛z像，此時(shí)的最低照度可達(dá)0.1lx。此類攝像機(jī)多用于光照度變化特別大的室外監(jiān)控系統(tǒng)，在這樣的場(chǎng)所白天、夜晚都可獲得清晰的圖像，只不過(guò)白天是彩色，夜里是黑白。故照度是衡量攝像機(jī)在什么光照強(qiáng)度的情況下，可以輸出正常圖像信號(hào)的一個(gè)指標(biāo)。在給出照度的這一指標(biāo)時(shí)，往往是給出“正常照度”和“最低照度”兩個(gè)指標(biāo)?！罢Ｕ斩取笔侵笖z像機(jī)在這個(gè)照度下工作時(shí)，能輸出滿意的圖像信號(hào)?！白畹驼斩取笔侵溉绻陀谶@個(gè)“最低照度”時(shí)，攝像機(jī)輸出的圖像信號(hào)就難以使用，或者說(shuō)攝像機(jī)至少要工作在“最低照度”之上。照度或靈敏度一般用“勒克斯”（1x）表示。如某一攝像機(jī)的最低照度為0．0llx，或某一攝像機(jī)的靈敏度為0．011x。同步：在切換圖像時(shí)，為了防止圖像閃跳，系統(tǒng)設(shè)備之間需采用外同步信號(hào)連接器。目前一般利用控制器來(lái)進(jìn)行同步，外同步在控制器中連接，這樣攝像機(jī)可以采用單電纜多功能傳輸方式。攝像機(jī)一般都具有電源同步功能，但需注意同一系統(tǒng)中所有攝像機(jī)應(yīng)使用同一交流電源，這樣全部攝像機(jī)才能同步在同一電源相位上，讓系統(tǒng)獲得電源同步。4）電源攝像機(jī)的電源一般有交流220MIlOV、24V,直流24V、12V幾種，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要適當(dāng)選擇。5）功耗攝像機(jī)的功耗：一般在3?20W之間，各種攝像機(jī)的說(shuō)明書(shū)中都有此項(xiàng)指標(biāo)。設(shè)計(jì)時(shí)要注意一組電源線供多少臺(tái)攝像機(jī)，應(yīng)采用多少平方毫米的電線，還要考慮計(jì)算供給電源的容量。6）CCD尺寸：CCEM像機(jī)掃描白^有效面積（光靶面積），是用等效的攝像管直徑來(lái)標(biāo)稱的，參見(jiàn)表2-I.CCD勺尺寸決定著鏡頭的選擇（在鏡頭一節(jié)中要講），但要注意CCDi寸的大小與攝像機(jī)的分辨率并無(wú)直接關(guān)系，l/3in攝像機(jī)的分辨率可能比I／2in的還要高，所以不一定光靶面積越大越好。制式：攝像機(jī)同家用電視機(jī)、錄像機(jī)一樣，也有制式之分，有PAL制和NTS朋等.由于我國(guó)電視信號(hào)的制式是PAL制，所以攝像機(jī)一般選用PAL制，購(gòu)買時(shí)要注意根據(jù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)所用的制式進(jìn)行選擇，要求全系統(tǒng)中所有設(shè)備都要在同一制式上，否則系統(tǒng)將不可能正常工作。清晰度：清晰度有水平清晰度和垂直清晰度。電視制式限制了垂直方向的清晰度，各種制式有一個(gè)最高的限制，PAL制約為400線.攝像機(jī)的清晰度是用水平清晰度來(lái)表示的。如果用Rh表示水平清晰度，V表示畫面的垂直高度，H表示水平長(zhǎng)度，M表示一條水平線上能再現(xiàn)的象素?cái)?shù)，那么水平清晰度由下式定義：Rh=V%H.M一般V和H的比是3/4,即0.75,當(dāng)然清晰度越高越好，但價(jià)錢也越高，所以要根據(jù)實(shí)際需要慎重選擇．高清晰度的攝像機(jī)還要配高清晰度的顯示器才有意義，一般選擇450?480線的，清晰度已經(jīng)很好了。故清晰度一般都給出水平清晰度．電視監(jiān)控系統(tǒng)使用的攝像機(jī)，要求彩色攝像機(jī)水平清晰度在300線以上，黑自攝像機(jī)在350線以上。這樣的指標(biāo)即可滿足一般電視監(jiān)控系統(tǒng)的要求。9）自動(dòng)增益控制（AGC）:在低亮度的情況下，自動(dòng)增益功能可以提高圖像信號(hào)的強(qiáng)度以獲得清晰的圖像。目前市場(chǎng)上CCDg像機(jī)的最低照度都是在這種條件下的參數(shù)。AGC3S可保證圖像信號(hào)在一定范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，獲得穩(wěn)定的輸出。10）自動(dòng)白平衡：對(duì)彩色攝像機(jī)而言，白平衡是衡量紅、綠、藍(lán)三基色是否彩色攝像機(jī)的自動(dòng)平衡的參數(shù)。白平衡正常，才能真實(shí)地還原被攝物體的色彩。彩色攝像機(jī)的自動(dòng)白平衡就是讓其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整。此功能又分自動(dòng)自平衡（AwB）和自動(dòng)跟蹤白色平衡（ATw）。AW助能可以自動(dòng)測(cè)量色溫并保存起來(lái)。ATWJ能可以隨時(shí)對(duì)被攝物體的色溫進(jìn)行跟蹤測(cè)量，并自動(dòng)調(diào)整白色平衡以真實(shí)地還原色彩，這在光源經(jīng)常改變，如晚上使用水銀燈等情況下非常有用。黑白攝像機(jī)沒(méi)有此功能。11）電子亮度控制：有些CCDg像機(jī)可以利用電子快門，根據(jù)射入光線的亮度來(lái)調(diào)節(jié)CCDH像傳感器的曝光時(shí)間，從而在光線變化較大時(shí)也可以不采用自動(dòng)光圈鏡頭。使用電子亮度控制時(shí)，被攝物體的景深要比使用自動(dòng)光圈鏡頭日寸要?。婀庋a(bǔ)償：在逆光的情況下，采用普通攝像機(jī)攝取的物體的圖像會(huì)發(fā)黑不清。具有逆光補(bǔ)償功能的攝像機(jī)在這種情況下仍能得到被攝物體的清晰圖像，這是因?yàn)樗捎昧颂厥獾哪婀庋a(bǔ)償電路。這種電路可以檢測(cè)被攝物體在整幅圖像中的尺寸和對(duì)比度，并自動(dòng)計(jì)算所需的補(bǔ)償電平進(jìn)行補(bǔ)償。有此功能的攝像機(jī)價(jià)格較高，設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)盡量選擇順光布置攝像機(jī)。攝像機(jī)鏡頭攝像機(jī)光學(xué)鏡頭的作用是把被觀察目標(biāo)的光像聚焦于攝像管的靶面或CCD感器件上，在傳感器件上產(chǎn)生的圖像將是物體的倒像，盡管用一個(gè)簡(jiǎn)單的凸透鏡就可實(shí)現(xiàn)上述目的，但這時(shí)的圖像質(zhì)量不高，不能在中心和邊緣都獲得清晰的圖像，為此往往附加若干透鏡元件，組成一組復(fù)合透鏡，方能得到滿意的圖像。攝像機(jī)鏡頭按照其功能和操作方法可分為常用鏡頭和特殊鏡頭兩大類：常用鏡頭。常用鏡頭又分為定焦距（固定）鏡頭和變焦距鏡頭兩種。定焦距（固定）鏡頭焦距是固定的，采用手動(dòng)聚焦操作，光圈調(diào)節(jié)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種。通常用在監(jiān)視固定場(chǎng)所。變焦距鏡頭焦距是可調(diào)的，既可以電動(dòng)調(diào)焦，聚焦操作，也可以手動(dòng)調(diào)焦，聚焦操作。變焦距鏡頭光圈分電動(dòng)和自動(dòng)兩種。自動(dòng)光圈鏡頭也是常用的一種鏡頭。由于它的光圈是自動(dòng)的（由攝像機(jī)輸出的電信號(hào)去自動(dòng)控制光圈的大?。赃m于光照度經(jīng)常變化的場(chǎng)所。又由于它的焦距是電動(dòng)可變的，因而可對(duì)所監(jiān)視場(chǎng)所的視場(chǎng)角及目的物進(jìn)行變焦距攝取圖像。適合遠(yuǎn)距離觀察和攝取目標(biāo)。常用在監(jiān)視移動(dòng)物體。2）特殊鏡頭。這種鏡頭是根據(jù)特殊的工作環(huán)境或特殊的用途專用設(shè)計(jì)的鏡頭。短焦距鏡頭：入射角較寬，可提供較寬的視景．中焦距鏡頭：標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，焦距長(zhǎng)度視CCI）光靶尺寸而定。長(zhǎng)焦距鏡頭：入射角較窄，故僅能提供狹窄的視景，適用于遠(yuǎn)距離監(jiān)視。變焦距鏡頭：通常為電動(dòng)式，可作廣角，標(biāo)準(zhǔn)或遠(yuǎn)望鏡頭使用。云臺(tái)云臺(tái)是電視監(jiān)控（CCTV）系統(tǒng)中不可缺少的配套設(shè)備之一.它與攝像機(jī)配合使用能達(dá)到上下左右轉(zhuǎn)動(dòng)的目的。擴(kuò)大一臺(tái)攝像機(jī)的監(jiān)視范圍，同時(shí)能在一定范圍內(nèi)跟蹤目標(biāo)進(jìn)行攝像，提高了攝像機(jī)的使用價(jià)值。由于使用環(huán)境不同，云臺(tái)的種類很多。云臺(tái)按用途分為：通用型云臺(tái)和特殊型云臺(tái)。通用型云臺(tái)又可分為遙控電動(dòng)云臺(tái)和手動(dòng)固定云臺(tái)兩類。目前遙控電動(dòng)云臺(tái)由于其操作，方便可靠，得到普遍應(yīng)用。特殊云臺(tái)可分為防爆型云臺(tái)、耐高溫云臺(tái)和水下云臺(tái)等。通過(guò)減速裝置使輸出軸獲得所要求的轉(zhuǎn)矩和速度，帶動(dòng)攝像機(jī)進(jìn)行各方向轉(zhuǎn)動(dòng)跟蹤監(jiān)視。電動(dòng)云臺(tái)的工作角度可調(diào)節(jié)微動(dòng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行限位。由于采用了自鎖能力的蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)，所以當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止工作時(shí)，攝像機(jī)能立即懸停于任意工作位置，以達(dá)到使攝像機(jī)能夠在設(shè)定范圍內(nèi)跟蹤監(jiān)視對(duì)象的技術(shù)要求，借助于遙控裝置還可對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行遙控。選擇云臺(tái)時(shí)，除考慮電參數(shù)外，還應(yīng)考慮移動(dòng)時(shí)云臺(tái)所承受的重量，計(jì)算出攝像機(jī)和鏡頭組合的總重量加上防護(hù)罩和任何附加部件的重量，如是室外使用還要考慮可能增加云臺(tái)負(fù)重的各種因素，如強(qiáng)風(fēng)、冰雪等。云臺(tái)在大多數(shù)監(jiān)控?cái)z像機(jī)上是不需要的，因?yàn)楹芏鄶z像機(jī)是用來(lái)固定監(jiān)視某一個(gè)目標(biāo)或區(qū)域的，如電梯的轎箱、賓館飯店的走道、銀行的柜臺(tái)、金庫(kù)、各種出入口等都不需要攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)，可安裝成固定式的。室內(nèi)用云臺(tái)承重小，沒(méi)有防雨裝置。室外用云臺(tái)承重大，有防雨裝置。有些高檔的室外云臺(tái)除有防雨裝置外，還有防凍加溫裝置。在現(xiàn)代建筑的監(jiān)視系統(tǒng)中，最常用的是室內(nèi)和室外全方位普通云臺(tái)，其選擇主要有以下幾項(xiàng)指標(biāo)。回轉(zhuǎn)范圍云臺(tái)的回轉(zhuǎn)范圍分水平旋轉(zhuǎn)角度和垂直旋轉(zhuǎn)角度兩個(gè)指標(biāo)。水平旋轉(zhuǎn)角度決定了云臺(tái)的水平回旋范圍，一般為00?350。。垂直轉(zhuǎn)動(dòng)則有±35。、±45。、±75。等等。水平及垂直轉(zhuǎn)動(dòng)的角度大小可通過(guò)限位開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)整。承重云臺(tái)的最大承載能力是指，攝像機(jī)(包括防護(hù)罩)的重心到云臺(tái)工作面的距離為50mlll，該重心必須通過(guò)云臺(tái)的回轉(zhuǎn)中心，而且與云臺(tái)的工作面垂直，此時(shí)云臺(tái)能承受的重力為云臺(tái)的最大承載能力。云臺(tái)對(duì)于這點(diǎn)的最大承載力是云臺(tái)的標(biāo)稱值。室內(nèi)攝像機(jī)防護(hù)設(shè)備比較簡(jiǎn)單，重量輕，所以室內(nèi)云臺(tái)承載能力設(shè)計(jì)得很小，一般在8kg左右。室外云臺(tái)必須有防水性能，同時(shí)，與其相配合的室防護(hù)罩由于考慮全天候工作，有的還有防凍加溫裝置，體積大，重量也大，所以其承載能力設(shè)計(jì)得較大，一般在10kg以上?？刂品绞揭话愕碾妱?dòng)云臺(tái)，控制線為5根，其中l(wèi)根為電源的公共端，另外4根分為上、下、左、右控制．如果將電源的一端接在公共端上，電源的另一端接在。上”時(shí)，則云臺(tái)帶動(dòng)攝像機(jī)頭向上轉(zhuǎn)，其余類推。還有的云臺(tái)內(nèi)裝繼電器控制電路，這樣的云臺(tái)往往有6個(gè)控制輸入端．1個(gè)是電源的公共端，另4個(gè)是上、下、左、右端，還有1個(gè)則是自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)端。當(dāng)電源的一端接在公共端，電源另一端接在“自動(dòng)”端，云臺(tái)將帶動(dòng)攝像機(jī)頭按一定的轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行上、下、左、右的自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。在電源供電電壓方面，目前常見(jiàn)的有交流24V和220V兩種。云臺(tái)的耗電功率，一般是承重量小的功耗小，承重量大的功耗大。云臺(tái)的安裝位置距控制中心較近，且數(shù)量不多時(shí)，一般采用從控制臺(tái)直接輸出控制信號(hào)，用多芯控制電纜進(jìn)行直接控制。而當(dāng)云臺(tái)的安裝位置距離控制中心較遠(yuǎn)，且數(shù)量較多時(shí)，往往采用總線方式傳送編碼的控制信號(hào)通過(guò)終端解碼箱解出控制信號(hào)再去控制云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)速度在對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤時(shí)，對(duì)云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)速度有一定的要求．從經(jīng)濟(jì)上考慮，普通云臺(tái)的轉(zhuǎn)速是恒定的，水平旋轉(zhuǎn)速度一般在3。/S?10。/S,垂直在4。/S左右。云臺(tái)的轉(zhuǎn)速越高，電機(jī)的功率就越大，價(jià)格也越高。有些應(yīng)用場(chǎng)合需要在很短的時(shí)間內(nèi)移動(dòng)到指定的位置，一方面要求有位置控制，另一方面要有很高的轉(zhuǎn)速．目前一些高速云臺(tái)轉(zhuǎn)速可以達(dá)到200。／s以上。它們通常把攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)和防護(hù)罩統(tǒng)一設(shè)計(jì)，高速球型攝像機(jī)就是一例在選擇云臺(tái)時(shí)，除了上面的指標(biāo)比較重要外，還要考慮云臺(tái)所使用的電壓．目前市場(chǎng)上出售的云臺(tái)的電壓一般是交流220V、交流24V特殊的還有直流12Vl勺。選擇時(shí)要結(jié)合控制器的類型和系統(tǒng)中其他設(shè)備統(tǒng)一考慮。防護(hù)罩（防塵罩）和支架、解碼器防護(hù)罩防護(hù)罩也稱防塵罩，它的作用是用來(lái)保護(hù)攝像機(jī)及鏡頭不受諸如有害氣體、天氣、灰塵及人為有意破壞等環(huán)境條件的影響。防護(hù)罩的分類有室內(nèi)型、室外型、空調(diào)型、防爆型、防塵型及高度安全型、裝飾型、隱蔽型等。根據(jù)實(shí)際的使用環(huán)境和具體的用途選擇合適的防護(hù)罩是很重要的。室內(nèi)型防護(hù)罩的要求比較簡(jiǎn)單，其主要功能是保護(hù)攝像機(jī)，能防塵，能通風(fēng)有防盜、防破壞功能。有時(shí)也考慮隱蔽作用，不易察覺(jué)。帶有裝飾性的隱蔽防護(hù)外罩也經(jīng)常被利用。例如帶有半球形玻璃防護(hù)罩的CC撥像機(jī)，外形類似一般照明燈具，安裝在室內(nèi)天花板或墻上．室外防護(hù)罩比室內(nèi)防護(hù)罩要求高，其主要功能有防塵、防曬、防雨、防凍、防結(jié)露和防雪能通風(fēng)。室外防護(hù)罩一般配有溫度繼電器，在溫度高時(shí)自動(dòng)打開(kāi)風(fēng)扇冷卻，低時(shí)自動(dòng)加熱。下雨時(shí)可以控制雨刷器刷雨。解碼器解碼器完成對(duì)上述攝像機(jī)鏡頭，全方位云臺(tái)的總線控制如圖3-1所示。變焦鏡頭通常有光圈、聚焦、變焦3個(gè)電機(jī)，可以正反向旋轉(zhuǎn)，6個(gè)動(dòng)作分別稱為：光圈大、光圈小、聚焦遠(yuǎn)、聚焦近、變倍長(zhǎng)和變倍短。變焦鏡頭的電機(jī)大部分是直流電機(jī)，直流電機(jī)加反相電壓后就會(huì)倒轉(zhuǎn)，3個(gè)電機(jī)如果用一個(gè)公共接地端，共有4根控制線。電動(dòng)云臺(tái)通常有水平旋轉(zhuǎn)和俯仰兩個(gè)電機(jī)，也可以進(jìn)行正反向旋轉(zhuǎn)，4個(gè)動(dòng)作分別稱為上、下、左、右。電動(dòng)云臺(tái)的電機(jī)大部分是交流電機(jī)，這種電機(jī)有兩個(gè)繞組，兩個(gè)繞組有一個(gè)公共端，當(dāng)一個(gè)繞組接交流電壓時(shí)，另一繞組經(jīng)移相電容接入交流電壓，當(dāng)交流電壓分別從兩個(gè)繞組接入時(shí)，電機(jī)正向、反向旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)電機(jī)的公共端接在一起，共有5根控制線。圖3—1云臺(tái)和變焦鏡頭控制電路當(dāng)攝像機(jī)與控制臺(tái)距離比較近時(shí)，可用直接控制方式來(lái)操作攝像機(jī)，這時(shí)可用多芯電纜將10個(gè)動(dòng)作的控制電壓從控制室傳到攝像機(jī)處。變焦鏡頭的3個(gè)直流電壓需要4芯控制線，電動(dòng)云臺(tái)兩個(gè)交流電機(jī)需要5芯控制線，一共要9芯控制線。如果再加上電源控制、雨刷控制就須用13芯電纜。用多芯電纜傳送電動(dòng)云臺(tái)和變焦鏡頭的控制電壓原理簡(jiǎn)單，工作可靠，但其缺點(diǎn)是浪費(fèi)線材，且有很多能量消耗在傳輸電纜上，因此只適于近距離使用，一般不超過(guò)100mi當(dāng)攝像機(jī)與控制臺(tái)之間的距離超過(guò)100m時(shí)，則采用總線編碼方式來(lái)操作攝像機(jī)，一個(gè)攝像機(jī)的電動(dòng)云臺(tái)和鏡頭配備一個(gè)解碼器，解碼器主要是將控制器送來(lái)的串行數(shù)據(jù)控制代碼轉(zhuǎn)換成控制電壓，從而能正確自如地操作攝像機(jī)的電動(dòng)云臺(tái)和鏡頭。目前控制距離較遠(yuǎn)的，電動(dòng)云臺(tái)和變焦鏡頭較多的場(chǎng)合，常用上述方式，控制電纜可由13芯改為2芯，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源就地供給，避免了電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源長(zhǎng)途傳送時(shí)的能量損失。解碼器除了對(duì)攝像機(jī)的電動(dòng)云臺(tái)和變焦鏡頭進(jìn)行控制以外，有的還能對(duì)攝像機(jī)電源的通／斷進(jìn)行控制。監(jiān)視器(顯示器)監(jiān)視器是電視監(jiān)控系統(tǒng)的終端顯示設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)最終都要體現(xiàn)在監(jiān)視的屏幕上，監(jiān)視器的優(yōu)劣直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的最終效果，所以監(jiān)視器在電視監(jiān)控中與攝像機(jī)、控制設(shè)備等占有同樣重要的地位。監(jiān)視器的選擇：安全防范電視監(jiān)控系統(tǒng)至少要有兩臺(tái)監(jiān)視器，一臺(tái)做切換固定監(jiān)視用，另一臺(tái)做時(shí)序切換或多畫面監(jiān)視用。監(jiān)視器官采用14in?21in屏幕的監(jiān)視器，特別是多畫面顯示的，應(yīng)盡可能大一些。黑白監(jiān)視器的水平清晰度應(yīng)大于600線，彩色監(jiān)視器的水平清晰度應(yīng)大于400線。在選擇監(jiān)視器時(shí)，一定要根據(jù)實(shí)際情況或條件，選擇技術(shù)指標(biāo)合適的監(jiān)視器。同樣尺寸的監(jiān)視器性能遠(yuǎn)好于電視機(jī)，但價(jià)格也高于電視機(jī)很多，有時(shí)根據(jù)用戶的要求也可采用電視機(jī)作監(jiān)視器，有特殊要求時(shí)，還可采用大屏幕電視機(jī)或投影電視作為監(jiān)視器。選擇監(jiān)視器必須與系統(tǒng)安裝的攝像機(jī)制式性能相一致。還要考慮監(jiān)視器本身的安裝環(huán)境、條件等。數(shù)字記錄電視監(jiān)控系統(tǒng)都選擇電腦顯示器作為監(jiān)視器。控制信號(hào)的傳輸方式直接控制：控制中心直接把控制量送入被控設(shè)備。特點(diǎn)是簡(jiǎn)單、直觀、容易實(shí)現(xiàn)。在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備比較少，主機(jī)為手動(dòng)控制時(shí)適用。但在被控的云臺(tái)、鏡頭數(shù)量很多時(shí)，控制線纜數(shù)量多，線路復(fù)雜，所以在大系統(tǒng)中不采用。多線編碼的間接控制：控制中心把控制的命令編成二進(jìn)制或其他方式的并行碼，由多線傳送到現(xiàn)場(chǎng)的控制設(shè)備，再由它轉(zhuǎn)換成控制量來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)攝像設(shè)各進(jìn)行控制。這種方式比上一種方式用線少，在近距離控制時(shí)也常采用。串行編碼的間接控制：規(guī)模較大的電視監(jiān)控系統(tǒng)大都采用串行編碼。它的優(yōu)點(diǎn)是：用單根線路可以傳送多路控制信號(hào)，從而大大節(jié)約了線路費(fèi)用，通信距離在不加中間（放大、分配、中繼等）處理情況下達(dá)可達(dá)1km以上，加中間處理環(huán)節(jié)處理可傳lOkm以上。這樣就克服了前面兩種方式的缺陷。除了以上方法外，還有一種控制信號(hào)和視頻信號(hào)復(fù)用一條電纜的同軸視控傳輸方式。這種方式不需另鋪設(shè)控制電纜，它的實(shí)現(xiàn)方法有兩種：一種是頻率分割，即把控制信號(hào)調(diào)制在與視頻信號(hào)不同的頻率范圍內(nèi)，然后同視頻信號(hào)一起傳送，到現(xiàn)場(chǎng)后再把它們分解開(kāi)；另一種方法是利用視頻信號(hào)場(chǎng)消隱期間傳送控制信號(hào)。這種方法在短距離傳送時(shí)明顯比其他方法要好，但設(shè)備的價(jià)格相對(duì)也比較昂貴。（會(huì)議系統(tǒng)的音視頻傳輸也采用此兩種方式）3.7控制中心控制設(shè)備與監(jiān)視設(shè)備1）視頻信號(hào)分配放大器在電視監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻彳S號(hào)配接的標(biāo)準(zhǔn)阻抗是75Q,視頻信號(hào)輸出的標(biāo)準(zhǔn)電平是1Vp-p（峰值）正極性，其中圖像信號(hào)是0.7Vp-p,同步信號(hào)是0.3vp-p,這在視頻設(shè)備的設(shè)計(jì)及系統(tǒng)設(shè)備的配置時(shí)要注意，否則會(huì)引起信號(hào)失真或反射、重影等。在視頻信號(hào)分配時(shí)，尤其要遵守信號(hào)幅度相適應(yīng)和阻抗匹配原則。有時(shí)電梯中的監(jiān)控?cái)z像為克服電梯變頻系統(tǒng)頻率接近視頻信號(hào)而產(chǎn)生的干擾，可將視頻信號(hào)調(diào)制成射頻傳送后再解調(diào)成視頻信號(hào)。電視監(jiān)控系統(tǒng)中心控制室（機(jī)房）的視頻信號(hào)都來(lái)自各攝像機(jī)，并由75Q同軸電纜送人機(jī)房。當(dāng)一路視頻信號(hào)只送到一個(gè)監(jiān)視器時(shí)，可直接把75Q同軸電纜送來(lái)的視頻信號(hào)接到監(jiān)視器的視頻輸入端，監(jiān)視器輸入阻抗開(kāi)關(guān)撥到75Q即可.視頻分配放大器可將接收到的每一路視頻輸入信號(hào)復(fù)制成同一振幅的多個(gè)輸出信號(hào)。如CM9760-MD型視頻分配放大器，有十六路視頻輸入，每個(gè)輸入有四路視頻輸出。在這里只把監(jiān)視器作為視頻設(shè)備來(lái)舉例，對(duì)于其他視頻設(shè)備（如錄像機(jī)等）的配接，也同樣要用上述方法來(lái)處理。圖3-2視頻放大器的典型配置圖2）矩陣（視頻信號(hào)切換器）在電視監(jiān)控系統(tǒng)中使用更多的是多個(gè)攝像機(jī)送來(lái)的信號(hào)要由一臺(tái)或幾臺(tái)監(jiān)視器顯示，這就要用視頻信號(hào)切換裝置進(jìn)行切換，也叫做矩陣切換。在一個(gè)比較大或大的電視監(jiān)控系統(tǒng)（攝像機(jī)數(shù)量大于10臺(tái)）中，使用矩陣切換不但可以節(jié)省監(jiān)視器的數(shù)量，減小監(jiān)控機(jī)房的面積，而且可以使監(jiān)控人員更方便、更科學(xué)地進(jìn)行監(jiān)控工作（試想有幾十臺(tái)監(jiān)視器，監(jiān)控人員很難觀察和操作，設(shè)備成本也大大增加）。一般情況下，攝像機(jī)的數(shù)量要大于監(jiān)視器的數(shù)量，所以要通過(guò)中央控制器（圖像切換控制器）（VideoSwitch）進(jìn)行切換控制。中央控制器是大容量圖像切換控制器。有以大規(guī)模視頻專用芯片為視頻切換矩陣電路的多路多通道小型視頻矩陣切換器，可以接收來(lái)自系統(tǒng)操作鍵盤的控制數(shù)據(jù)，并按其指令進(jìn)行工作，同時(shí)把狀態(tài)信息回送給系統(tǒng)主控制器。圖像切換器也可單獨(dú)作為通用視頻矩陣箱在其他系統(tǒng)中應(yīng)用。圖像切換器有多種型號(hào)，每種型號(hào)的切換矩陣容量不等，可以合理選用各種型號(hào)的一臺(tái)或多臺(tái)組合成所需的視頻切換矩陣系統(tǒng)，組合靈活方便。每臺(tái)圖像切換器和各個(gè)視頻切換通道均像一臺(tái)獨(dú)立的圖像切換器一樣，可獨(dú)立設(shè)置為自動(dòng)切換和手動(dòng)切換。在自動(dòng)切換狀態(tài)，可設(shè)置自動(dòng)切換時(shí)間、切換路數(shù)等參數(shù)。設(shè)置后的工作狀態(tài)在重新設(shè)置前將永久保留。圖像切換器具有微處理器自動(dòng)復(fù)位功能，保證系列在二級(jí)切換系統(tǒng)中的系統(tǒng)可靠性。操作鍵盤與圖像切換器之間的控制指令數(shù)據(jù)、狀態(tài)回傳信息均在單一雙芯屏蔽電纜中雙向傳遞，系統(tǒng)連網(wǎng)十分方便。用多臺(tái)視頻切換器并聯(lián)，可以組合成一套較大規(guī)模的視頻切換矩陣，具有系統(tǒng)簡(jiǎn)潔、性能價(jià)格比較高的優(yōu)點(diǎn)。在同步攝像系統(tǒng)中，它具有場(chǎng)消隱期內(nèi)切換功能，保證切換時(shí)畫面不跳動(dòng)、無(wú)噪聲．完整的全功能微處理矩陣切換器具有強(qiáng)大的功能，一般可支持l?8個(gè)控制鍵盤，16個(gè)、32個(gè)、64個(gè)、?、208個(gè)、256個(gè)等視頻輸入，4個(gè)、16個(gè)、32個(gè)等視頻輸出，并配有相應(yīng)的報(bào)警輸入及繼電器輸出（用于接報(bào)警器或控制錄像機(jī)），配有時(shí)間、日期、字符疊加、自動(dòng)巡視切換、多畫面處理控制、支持計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)等功能。有的還帶有音頻切換功能，有的可以通過(guò)簡(jiǎn)單易用的鍵盤和屏幕編程窗口來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)編程，每個(gè)合法用戶均可通過(guò)任一鍵盤訪問(wèn)系統(tǒng)，并且每個(gè)用戶由自己的用戶配置文件決定訪問(wèn)權(quán)限。有的還有串行通信端口及打印機(jī)接口可進(jìn)行視頻打印3）終端控制器（EndController）（操作鍵盤）微機(jī)圖像控制系統(tǒng)中的控制器也稱為操作鍵盤（KeyBoard）。對(duì)整個(gè)系統(tǒng)中的圖像分配、切換編程、功能實(shí)現(xiàn)、時(shí)間設(shè)定、定時(shí)布防或撤防、報(bào)警驅(qū)動(dòng)、報(bào)警顯示均由鍵盤發(fā)出相應(yīng)的指令。程序編制選單由監(jiān)視器顯示，每個(gè)功能鍵均標(biāo)出漢字。圖3-3終端控制器（鍵盤）控制鍵盤在電視監(jiān)控系統(tǒng)中是人機(jī)對(duì)話的工具，能夠?qū)崿F(xiàn)各種控制功能。它采用串行通信方式，具備多種控制接口；可以實(shí)現(xiàn)視頻、音頻信號(hào)切換的操作，編程設(shè)置報(bào)警點(diǎn)的設(shè)防、撤防，云臺(tái)、鏡頭控制，報(bào)警信號(hào)采集記錄設(shè)備的驅(qū)動(dòng)；可以實(shí)現(xiàn)對(duì)前端譯碼器、視頻矩陣切換器、報(bào)警信號(hào)控制器等設(shè)備的連機(jī)控制：可以實(shí)現(xiàn)多鍵盤連接，有優(yōu)先級(jí)控制。在智能化住宅小區(qū)中，閉路電視系統(tǒng)中的信息量與信息處理的工作量都很大，因此控制臺(tái)的操作一般都采用了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以用戶軟件編程的全鍵盤方式來(lái)完成驅(qū)動(dòng)云臺(tái)巡視、視頻切換、報(bào)警處理、設(shè)備狀態(tài)自檢等工作?，F(xiàn)在出現(xiàn)的數(shù)字視頻監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù),以CC撥像機(jī)作為報(bào)警探測(cè)器，攝像機(jī)將獲取的視頻信號(hào)傳輸?shù)街鳈C(jī)，主機(jī)里的高速圖像處理器對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，將視頻信號(hào)形成的圖像與背景圖像進(jìn)行分析比)較，若發(fā)現(xiàn)有差異就報(bào)警，因?yàn)檫@是一種全屏幕報(bào)警，因而不易漏報(bào)。同時(shí)主機(jī)自動(dòng)采集報(bào)警圖像并存入計(jì)算機(jī)，事后用戶可根據(jù)時(shí)間、地點(diǎn)隨時(shí)查閱報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)的圖像，以了解報(bào)警原因。系統(tǒng)將電視監(jiān)控系統(tǒng)與報(bào)警合二為一，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)視、報(bào)警與圖像記錄的同步進(jìn)行，而且這種系統(tǒng)中沒(méi)有錄像機(jī)，沒(méi)有視頻分配器，一切報(bào)警記錄都在計(jì)算機(jī)的硬盤內(nèi)，所有操作都根據(jù)屏幕上的軟件提示動(dòng)作，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)是一種全新概念的安全防護(hù)系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的切換方式主要有如下三種：?jiǎn)尾角袚Q方式：使用控制鍵盤把任一路輸入視頻信號(hào)切換到主監(jiān)視器上。順序切換方式：使用控制鍵盤編制的順序切換方式程序，把系統(tǒng)中若干路輸入視頻信號(hào)編為一個(gè)程序，程序運(yùn)行時(shí)，其畫面可按預(yù)先設(shè)定的時(shí)間在主監(jiān)視器上按順序滾動(dòng)或逆序滾動(dòng)。分組切換方式：使用控制鍵盤編制的分組切換程序，把幾臺(tái)攝像機(jī)分為一組，依次將若干組變?yōu)橐粋€(gè)程序。該程序運(yùn)行時(shí)，各組畫面同步按設(shè)定的時(shí)間在一組監(jiān)視器上輪流按順序或逆序滾動(dòng)。在程序運(yùn)行時(shí)，用戶根據(jù)實(shí)際需要可以暫停，改變運(yùn)行方向、退出或重新運(yùn)行。報(bào)警擴(kuò)展打印器報(bào)警擴(kuò)展打印器是完整的圖像監(jiān)控與報(bào)警聯(lián)動(dòng)專用配套設(shè)備，它具有報(bào)警自動(dòng)打印、報(bào)警聲光數(shù)字顯示及地址輸出等功能。5)字符發(fā)生器、電梯層樓疊加顯示器字符發(fā)生器是為每個(gè)監(jiān)視器上疊加漢字地址而設(shè)計(jì)的。每一路最大漢字?jǐn)?shù)為7個(gè)．可以放在監(jiān)控點(diǎn)前端，體積小，也可以放在后端，漢字位置可以自由設(shè)定。亮度可調(diào)，字符清晰。當(dāng)圖像電平變化時(shí)，疊加字符穩(wěn)定，無(wú)跳動(dòng)，效果好，使用方便，并有分配功能，即一進(jìn)二輸出。電梯層樓疊加顯示器是為電梯內(nèi)的攝像機(jī)能在監(jiān)視器的圖像上顯示電梯運(yùn)行實(shí)時(shí)情況的設(shè)備，便于觀察和錄像。6)終端解碼器(Receiver)終端解碼器是圖像監(jiān)控系統(tǒng)中的各監(jiān)控點(diǎn)的功能執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它接收來(lái)自中心控制器的各種操作指令，使云臺(tái)、電動(dòng)三可變鏡頭、攝像機(jī)電源、全天候防護(hù)罩的雨刮、除霜等功能的相應(yīng)的動(dòng)作協(xié)調(diào)。它可以帶一個(gè)報(bào)警接口，具有聯(lián)動(dòng)功能，并具有自檢功能和自動(dòng)復(fù)位功能。7)終端控制器(RemoteControlUnits)這是圖像監(jiān)控系統(tǒng)中用于固定攝像監(jiān)控點(diǎn)的電源控制器。它有獨(dú)立的地址碼，有一個(gè)報(bào)警接口和一路燈光控制，有報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能．8)多畫面分割器閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)中攝像機(jī)的數(shù)量很多，監(jiān)視器的數(shù)量受機(jī)房面積的限制要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于監(jiān)視器的數(shù)量。而且監(jiān)視器數(shù)量太多也不利于值班人員全面巡視。為了實(shí)現(xiàn)全景監(jiān)視，即讓所有的攝像機(jī)信號(hào)都能顯示在監(jiān)視器屏幕上，就需采用多畫面分割器。多畫面分割器把多路視頻信號(hào)合成為一路輸出，輸入一臺(tái)監(jiān)視器，這樣就可在屏幕上同時(shí)顯示多個(gè)畫面。目前常用的分割方式有4畫面、9畫面及16畫面。使用多畫面分割器可在一臺(tái)監(jiān)視器上同時(shí)觀看多路攝像機(jī)信號(hào)，而且它還可以用一臺(tái)錄像機(jī)同時(shí)錄制多路視頻信號(hào)．多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(gè)畫面按同樣的比例壓縮在一個(gè)監(jiān)視器的屏幕上．有些較好的多畫面分割器還具有單路回放功能，即能選擇同時(shí)錄下的多路視頻信號(hào)的任意一路在監(jiān)視器上滿屏放。有的多畫面分割器還帶有內(nèi)置順序切換器的功能，此功能可將各攝像機(jī)輸入的全屏畫面按順序和間隔時(shí)間輪流輸出顯示在監(jiān)視器上，并可用錄像機(jī)按上述的順序和時(shí)間間隔記錄下來(lái)，其間隔時(shí)間是可調(diào)的。雙工型多畫面處理器在錄像狀態(tài)下可以監(jiān)視多畫面分割圖像或全畫面，在放像時(shí)也可監(jiān)視全畫面或分割畫面；而單工型錄像時(shí)只能顯示一個(gè)單畫面圖像，不可監(jiān)視分割畫面，但放像時(shí)可監(jiān)視全畫面和分割畫面。全雙工多畫面處理器可以連接兩臺(tái)監(jiān)視器和兩臺(tái)錄像機(jī)，一臺(tái)錄像機(jī)用于錄像，另一臺(tái)用作錄像帶回放用，同時(shí)具備了錄像和回放功能。9）視頻移動(dòng)探測(cè)器視頻移動(dòng)探測(cè)器是對(duì)比每幀畫面的變化情況（含照度的突變），如前后兩幀畫面發(fā)生變化，則會(huì)給出相應(yīng)的控制信號(hào)，用于控制報(bào)警器、控制錄像機(jī)，這樣可大大地節(jié)省錄像帶或節(jié)省錄像硬盤容量，延長(zhǎng)硬盤錄像時(shí)間，給檢索查看需要的畫面帶來(lái)方便。一般視頻移動(dòng)探測(cè)器應(yīng)具有如下功能：能保持一致的探測(cè)水平并具有抗高度噪聲的能力。其靈敏度可調(diào)，并且可以自動(dòng)補(bǔ)償光線的緩慢變化。一旦探測(cè)到物體的移動(dòng)，一個(gè)揚(yáng)聲器被激活報(bào)警（有時(shí)不用），一個(gè)輔助控制被輸出（可控制一臺(tái)延時(shí)錄像機(jī)），自動(dòng)開(kāi)始錄像（錄像延時(shí)可以根據(jù)需要設(shè)置）。視頻輸入可以和視頻輸出形成一個(gè)視頻回路，以便在關(guān)閉移動(dòng)物體探測(cè)器時(shí)不會(huì)丟失圖像。視頻移動(dòng)錄像非常有用，因?yàn)榇蠖鄶?shù)攝像信號(hào)都沒(méi)有必要進(jìn)行錄像的，如銀行下班后的夜間，如沒(méi)有事件發(fā)生，從頭到尾進(jìn)行監(jiān)控錄像，只會(huì)得到10多個(gè)小時(shí)的固定不變的圖像，既浪費(fèi)磁帶，又給檢索查看帶來(lái)麻煩，毫無(wú)意義。采用移動(dòng)錄像錄下的畫面一定是有事件發(fā)生的場(chǎng)景。10）視頻信號(hào)放大器攝像機(jī)如果距離監(jiān)控機(jī)房300m^上，視頻信號(hào)衰減過(guò)大，就應(yīng)該增加使用視頻放大器，以保證完整的視頻信號(hào)幅度、對(duì)比度和清晰度。選擇時(shí)可根據(jù)實(shí)際電纜的長(zhǎng)度選有效距離與之相適應(yīng)的視頻放大器，如果距離特別遠(yuǎn)（如5km^上）時(shí)考慮選擇光纖傳輸，因?yàn)楹苋醯囊曨l信號(hào)過(guò)分放大的同時(shí)噪聲信號(hào)也將被放大，信噪比將嚴(yán)重下降，無(wú)法得到滿意的圖像。11）隔離接地環(huán)路變壓器主要用于消除接地環(huán)路干擾。若在電視監(jiān)控系統(tǒng)中某臺(tái)攝像機(jī)的信號(hào)受到干擾，可選擇使用隔離接地環(huán)路變壓器。它是一個(gè)l：1的特殊變壓器，可傳送從Dc至200MH以上頻率的信號(hào)，但對(duì)電源線頻率具有很高的共模隔離作用。隔離接地變壓器有助于視頻信號(hào)通過(guò)在不同接地電位的點(diǎn)之間的電纜上傳輸.接地電位差異的原因一般是電源線負(fù)載不平衡，幅值可從0?105等。在長(zhǎng)距離傳輸時(shí)易出現(xiàn)較高電壓差。短距離（200m以內(nèi)）一般不易出現(xiàn)，同一建筑物兩點(diǎn)問(wèn)的電位差較小（O.5V&右），兩建筑物間的電位差可能會(huì)較大（1?lov左右）。因?yàn)楦綦x接地環(huán)路變壓器一般是無(wú)源和全天候的，所以適于安裝在存在接地環(huán)路電壓的同軸電纜中的任何位置，一般裝于控制機(jī)房?jī)?nèi)較方便。在接地環(huán)路電壓幅值超過(guò)1OV時(shí)，可能需要一臺(tái)以上的隔離接地環(huán)路變壓器才能消除接地電位差帶來(lái)的干擾。第4章數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)和它的技術(shù)優(yōu)勢(shì)概述以上所述的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)主要是以處理模擬信號(hào)為主的模擬閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，模擬視頻信號(hào)對(duì)傳輸距離非常敏感，容易產(chǎn)生畸變和衰減，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控散布線費(fèi)用高，難以聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，需要大量的存儲(chǔ)介質(zhì)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，大容量的磁盤存儲(chǔ)器和光盤存儲(chǔ)器的出現(xiàn)和價(jià)格的逐漸降低，數(shù)字信號(hào)便于遠(yuǎn)距離傳輸?shù)?，因此?shù)字視頻監(jiān)控是發(fā)展的方向。數(shù)字化監(jiān)控是對(duì)使用閉路電視的模擬視頻監(jiān)控的一場(chǎng)革命。數(shù)字技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)在于視頻能夠在已有的局域網(wǎng)上傳輸，不需要特別的線纜．任何攝像頭都能被許多用戶在公司的局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)或者Internet上的任何地方觀看。圖像能夠被網(wǎng)絡(luò)上任何授權(quán)的計(jì)算機(jī)訪問(wèn)。發(fā)布上的優(yōu)勢(shì)只是數(shù)字監(jiān)控超過(guò)模擬監(jiān)控的一部分。本地圖像處理例如運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、人臉識(shí)別或生物統(tǒng)計(jì)識(shí)別等應(yīng)用顯著的提高了性能，并且降低了成本。數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的組成典型的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)是由圖像源、視頻圖像信號(hào)處理設(shè)備，信號(hào)傳輸、圖像的顯示與處理、硬盤錄像、系統(tǒng)的管理和控制等組成的。視頻壓縮格式視頻的壓縮編碼：壓縮是指把一個(gè)計(jì)算機(jī)文件的結(jié)構(gòu)重新組織，去掉冗余部分的處理過(guò)程。壓縮包括有損壓縮和無(wú)損壓縮。如果進(jìn)行有損壓縮，壓縮編碼后復(fù)原的圖像與原圖像相比，會(huì)產(chǎn)生失真，質(zhì)量比原圖像要差。在對(duì)圖像質(zhì)量要求不是很嚴(yán)格時(shí)，可以進(jìn)行有損壓縮的。如果進(jìn)行無(wú)損壓縮，復(fù)原后的圖像與原圖相比沒(méi)有很大差異，圖像質(zhì)量較高。所以，無(wú)損壓縮也稱為可逆壓縮和無(wú)噪聲編碼或信息保持編碼；有損壓縮是不可逆壓縮。監(jiān)控圖像的存儲(chǔ)過(guò)去和現(xiàn)在，監(jiān)控圖像的存儲(chǔ)廣泛采用的是24小時(shí)錄像機(jī)。其缺點(diǎn)是消耗錄影帶量大，儲(chǔ)放保存不易。目前，存儲(chǔ)影像發(fā)展為計(jì)算機(jī)硬盤存儲(chǔ)。硬盤存儲(chǔ)的實(shí)質(zhì)就是視頻采集卡+視頻應(yīng)用軟件+硬盤存儲(chǔ)。硬盤大小的確定是我們?cè)诒O(jiān)控圖像存儲(chǔ)時(shí)面對(duì)的一個(gè)重要問(wèn)題。硬盤的大小和以下因素有關(guān)：硬盤容量=（視頻傳輸每小時(shí)占據(jù)的數(shù)據(jù)量）X（一天需要錄像的小時(shí)數(shù)）x（需要錄像的路數(shù)）x（圖像需要保存的天數(shù)）我們通過(guò)一個(gè)例子說(shuō)明。例：有一個(gè)臺(tái)16路實(shí)時(shí)的硬盤錄像系統(tǒng)，采用MFEG-的視頻壓縮格式，具每天工作時(shí)間設(shè)定為10個(gè)小時(shí)，其一路每小時(shí)數(shù)據(jù)量為200mh求如果圖像要保存一個(gè)月時(shí)，選用多大的硬盤合適?解：根據(jù)上面我們介紹的公式，一個(gè)月的圖像保存需要的硬盤容量為：200x10x16x30=960（GB）如果我們采用80G勺硬盤，則需要960-80=12（個(gè)）硬盤可見(jiàn)如果采用此系統(tǒng)就要外接磁盤陣列擴(kuò)展箱。微機(jī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)微機(jī)電視監(jiān)控系統(tǒng)是將隨著微機(jī)應(yīng)用的普及，電視監(jiān)視系統(tǒng)逐漸向微機(jī)化發(fā)展。微機(jī)電視監(jiān)控系統(tǒng)是將防盜報(bào)警、防火報(bào)警、圖像監(jiān)視、話音監(jiān)聽(tīng)、有無(wú)線通信這些單一技術(shù)，通過(guò)微機(jī)技術(shù)將它們綜合在一起，形成一個(gè)安全防范綜合控制系統(tǒng)．它可以在報(bào)警后，自動(dòng)打開(kāi)燈光和攝像機(jī)，自動(dòng)進(jìn)行圖像切換、錄像取證、多程序切換設(shè)置、語(yǔ)音同步切換、自動(dòng)錄音報(bào)警、自動(dòng)定時(shí)布防和撤防、識(shí)別報(bào)警頭的好壞，自動(dòng)巡回監(jiān)測(cè)等功能．微機(jī)多媒體技術(shù)的應(yīng)用，使該系統(tǒng)具有很多獨(dú)特的功能。系統(tǒng)由各功能單機(jī)根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模和功能要求組合靈活，以適應(yīng)各種應(yīng)用工程的要求。各種功能單機(jī)均配置功能極強(qiáng)的微處理器和標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，系統(tǒng)連網(wǎng)僅需把各單機(jī)的通信口連接即可，設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試極為簡(jiǎn)便。該設(shè)備具有高度智能化、自動(dòng)化、多功能的控制。系統(tǒng)的特點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、積木式、組合靈活、連線方便、操作簡(jiǎn)單，是目前功能較強(qiáng)、可靠性較好、性能價(jià)格比較高的保安監(jiān)控系統(tǒng)．目前，其品種多且易于擴(kuò)展，適應(yīng)各種系統(tǒng)規(guī)模，適應(yīng)多種制式黑白或彩色視頻信號(hào)，帶操作面板和顯示窗口，可獨(dú)立或連網(wǎng)工作，在同步系統(tǒng)中自動(dòng)場(chǎng)消隱同步切換現(xiàn)場(chǎng)可編程，具有掉電數(shù)據(jù)保護(hù)。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)目前，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)正處在數(shù)控模擬系統(tǒng)已發(fā)展非常成熟、性能穩(wěn)定r在實(shí)際工程中得到廣泛應(yīng)用，數(shù)字系統(tǒng)迅速崛起但尚不完全成熟的數(shù)字和模擬混合應(yīng)用并將逐漸向數(shù)字系統(tǒng)過(guò)渡的階段。在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上，主要推出數(shù)字控制的模擬視頻監(jiān)控和數(shù)字視頻監(jiān)控兩類產(chǎn)品。前者技術(shù)發(fā)展已經(jīng)非常成熟、性能穩(wěn)定，在實(shí)際工程應(yīng)用中得到廣泛應(yīng)用，特別是在大、中型視頻監(jiān)控工程中的應(yīng)用尤為廣泛；后者是新近崛起的以計(jì)算機(jī)技術(shù)及圖像視頻壓縮為核心的新型視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)解決了模擬系統(tǒng)部分弊端，但仍需進(jìn)一步完善和發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化將意味著系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)將由集總式向集散式系統(tǒng)過(guò)渡，集散式系統(tǒng)采用多層分級(jí)的結(jié)構(gòu)形式，具有微內(nèi)核技術(shù)的實(shí)時(shí)多任務(wù)、多用戶，分布式操作系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)搶先任務(wù)調(diào)度算法的快速響應(yīng)，組成集散式監(jiān)控系統(tǒng)的硬件和軟件采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)設(shè)備的配置具有通用性強(qiáng)、開(kāi)放性好、系統(tǒng)組態(tài)靈活、控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、人機(jī)界面友好以及系統(tǒng)安裝、調(diào)試和維修簡(jiǎn)單化，系統(tǒng)運(yùn)行互為熱備份，容錯(cuò)可靠等功能。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化在某種程度上打破了布控區(qū)域和設(shè)備擴(kuò)展的地域和數(shù)量界限。視頻信號(hào)傳輸方式在監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控圖象的傳輸是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，選擇何種介質(zhì)和設(shè)備傳送圖象和其它控制信號(hào)將直接關(guān)系到監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性。目前，在監(jiān)控系統(tǒng)中用來(lái)傳輸圖象信號(hào)的介質(zhì)主要有同軸電纜、雙絞線和光纖，對(duì)應(yīng)的傳輸設(shè)備分別是同軸視頻放大器、雙絞線視頻傳輸設(shè)備和光端機(jī)。要組建一個(gè)高質(zhì)量的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，就必須搞清楚這三種主要傳輸方式的特點(diǎn)和使用環(huán)境，以便針對(duì)實(shí)際工程需要采取合適的傳輸介質(zhì)和設(shè)備。同軸電纜和同軸視頻放大器一提起圖象傳輸，人們首先總會(huì)想起同軸電纜，因?yàn)橥S電纜是較早使用，也是使用時(shí)間最長(zhǎng)的傳輸方式。同時(shí)，同軸電纜具有價(jià)格較便宜、鋪設(shè)較方便的優(yōu)點(diǎn)，所以，一般在小范圍的監(jiān)控系統(tǒng)中，由于傳輸距離很近，使用同軸電纜直接傳送監(jiān)控圖象對(duì)圖象質(zhì)量的損傷不大，能滿足實(shí)際要求。雙絞線和雙絞線視頻傳輸設(shè)備由于傳統(tǒng)的同軸電纜監(jiān)控系統(tǒng)存在著一些缺點(diǎn)，特別是傳輸距離受到限制。早期，在傳輸距離超過(guò)五、六百米的監(jiān)控系統(tǒng)中一般使用多模光纖和多模光端機(jī)，解決了遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膯?wèn)題，不過(guò)系統(tǒng)造價(jià)增加了不少。最近，出現(xiàn)了一種雙絞線視頻傳輸設(shè)備，通過(guò)使用此種設(shè)備，可以將雙絞線應(yīng)用于監(jiān)控圖像傳輸，它很好地解決了上面的難題。但是，跟同軸電纜一樣，這種方式也面臨同樣的干擾和維護(hù)問(wèn)題，且技術(shù)成熟度如何，目前還未見(jiàn)大量應(yīng)用。光纖和光端機(jī)光纖和光端機(jī)應(yīng)用在監(jiān)控領(lǐng)域里主要是為了解決兩個(gè)問(wèn)題：一是傳輸距離，一是環(huán)境干擾。雙絞線和同軸電纜只能解決短距離、小范圍內(nèi)的監(jiān)控圖象傳輸問(wèn)題，如果需要傳輸數(shù)公里甚至上百公里距離的圖象信號(hào)則需要采用光纖傳輸方式．另外，對(duì)一些超強(qiáng)干擾場(chǎng)所，為了不受環(huán)境干擾影響，也要采用光纖傳輸方式。因?yàn)楣饫w具有傳輸帶寬寬、容量大、不受電磁干擾、受外界環(huán)境影響小等諸多優(yōu)點(diǎn)，一根光纖就可以傳送監(jiān)控系統(tǒng)中需要的所有信號(hào)，傳輸距離可以達(dá)到上百公里．光端機(jī)可以提供一路和多路圖象接口，還可以提供雙向音頻接口、一路和多路各種類型的雙向數(shù)據(jù)接口（包括RS232RS485以太網(wǎng)等），將它們集成到一根光纖上傳輸。光端機(jī)為監(jiān)控系統(tǒng)提供了靈活的傳輸和組網(wǎng)方式，信號(hào)質(zhì)量好、穩(wěn)定性高。近些年來(lái)，由于光纖通信技術(shù)的飛速發(fā)展，光纖和光器件的價(jià)格下降很快，使得光纖監(jiān)控系統(tǒng)的造價(jià)大幅降低，所以光纖和光端機(jī)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越普及。光纖分為多模光纖和單模光纖兩種。多模光纖由于色散和衰耗較大，其最大傳輸距離一般不能超過(guò)5陸，所以，除了先前已經(jīng)鋪好了多模光纖的地方外，在新建的工程中一般不再使用多模光纖，而主要使用單模光纖。光纖中傳輸監(jiān)控信號(hào)要使用光端機(jī)，它的作用主要就是實(shí)現(xiàn)電一光和光一電轉(zhuǎn)換，光端機(jī)又分為模擬光端機(jī)和數(shù)字光端機(jī)。光纖傳輸方式的技術(shù)特點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的信號(hào)有三類：圖像、音頻，數(shù)據(jù)，如何將這三種信號(hào)置于有效的控制之下要考慮的因素之一是——傳輸問(wèn)題。在光纖應(yīng)用之前，銅纜因?yàn)橘M(fèi)用低廉而被大量采用（但在遠(yuǎn)距離傳輸上采用光纖傳輸?shù)某杀疽陀诓捎勉~纜傳輸），但是銅纜傳輸越來(lái)越暴露其缺點(diǎn)，傳輸距離短，保密性差，容易受到電磁干擾，維護(hù)費(fèi)用高等等。光纖出現(xiàn)之后，光纖通訊的應(yīng)用得到迅猛發(fā)展，已經(jīng)成為遠(yuǎn)距離／近距離傳輸（超過(guò)500／800米的距離）的首選，可以預(yù)料當(dāng)光纖成本進(jìn)一步下降，光纖必將取代銅纜大量應(yīng)用。光纖監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸中，按傳送信號(hào)的模式大致可分為兩種方式：其一是模擬光纖傳輸，其二是數(shù)字光纖傳輸。目前，模擬光纖傳輸因?yàn)槠涑墒斓募夹g(shù)保證而得到廣泛的應(yīng)用。通常采用的模擬光纖傳輸，大致可分為以下幾類：VIDEO、DATA、AUDIO、VIDEO+DAT，AVIDEo+AUDl0、VIDEo+DATA+AUDl0。第5章淺談校園監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)近期連續(xù)發(fā)生的幾起校園安全事件，如校門口惡性人身侵害事件、樓梯垮塌踐踏事件、社會(huì)流氓滋擾在校師生事件等，嚴(yán)重侵害了學(xué)生的權(quán)益和生命安全，也反映了各類針對(duì)校園的違法犯罪現(xiàn)象正呈日益上升的趨勢(shì)，這使得校園安全成為當(dāng)前社會(huì)高度關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，上升到了國(guó)家高度。有效解決當(dāng)前校園安全隱患、確保校園安全，已經(jīng)成為創(chuàng)建平安社會(huì)工作的一個(gè)重要內(nèi)容。校園安防工程首先要解決的是應(yīng)急預(yù)警、協(xié)調(diào)指揮的問(wèn)題。為了便于集中管理和應(yīng)急指揮，需要把學(xué)校里現(xiàn)有的單個(gè)各自為政的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，以實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況，便于相關(guān)部門指揮決策。因此當(dāng)前校園安防工程急需建設(shè)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，下面探討一下學(xué)校監(jiān)控整體設(shè)計(jì)的思路。需求分析通過(guò)對(duì)近期幾起校園人身侵害事件的分析發(fā)現(xiàn)，不法分子基本上都是強(qiáng)行闖入校園或在學(xué)校門口作案。由此可見(jiàn)，校園各出入口是安防工作的重點(diǎn)區(qū)域之一，必須采用相應(yīng)的視頻監(jiān)控等措施，達(dá)到預(yù)警和及時(shí)向安保部門反映情況的功能。另外，犯罪分子有可能通過(guò)非正常的手段侵入校園，如翻越圍墻等手段。所以為防患于未然，把好安全防范的第一道關(guān)，也必須加強(qiáng)周界等部位的安防措施，如采用視頻監(jiān)控及周界防范系統(tǒng)。因?qū)W校是人員密集區(qū)域，且上下學(xué)時(shí)間固定，因此人流量具有爆發(fā)性，較容易在樓梯、通道出入口等部位發(fā)生踩踏事件。因此在這些人員密集區(qū)域，也應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控，這樣，一旦發(fā)現(xiàn)異情情況可立即采取預(yù)案，有效避免事故的發(fā)生。其次，針對(duì)學(xué)校一些容易發(fā)生打架斗毆的場(chǎng)所，如操場(chǎng)、室內(nèi)活動(dòng)區(qū)域、主要的道路口等區(qū)域，也需要加強(qiáng)視頻監(jiān)控。此外，為了有效保障學(xué)生及學(xué)校的生命、財(cái)產(chǎn)安全，需要在教學(xué)大樓、學(xué)生宿舍等出入口，以及部份走廊、停車場(chǎng)和自行車棚等地方設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以達(dá)到安全監(jiān)控的目的。系統(tǒng)設(shè)計(jì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端攝像機(jī)組成，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)不同的環(huán)境和應(yīng)用情況選用不同的攝像機(jī)。例如：在出入口選擇紅外攝像機(jī)及快速球機(jī)，在樓梯口和走廊設(shè)置紅外槍式攝像機(jī)，在周界可以選用紅外攝像機(jī)和快速球機(jī)，在校園室外開(kāi)闊區(qū)域選用室外球型攝像機(jī)等?？砂慈缦旅枋鰜?lái)進(jìn)行基本設(shè)置和類型選型。如圖5-1所示整個(gè)學(xué)校校園監(jiān)控系統(tǒng)可以分為三道防線：網(wǎng)絡(luò)圖5-1校園監(jiān)控系統(tǒng)需要部署攝像機(jī)的部位如下表5-1:表5-1需要部署的攝像機(jī)部位在舁廳P安裝區(qū)域或覆蓋范圍1學(xué)校出入口2學(xué)校周界3校園室外4各樓出入口（包括宿舍門口及食堂）5樓梯口、走廊6停車場(chǎng)、單車停車棚第一道防線：校園周界、大門出入口該部分主要采用周界防范報(bào)警+周界監(jiān)控+出入口監(jiān)控的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)最近發(fā)生的校園事件，犯罪分子主要是通過(guò)學(xué)校出入口強(qiáng)行闖入校園，所以視頻監(jiān)控一定要把好出入口關(guān)，預(yù)防并及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患。1）校園門口校園的校門（如圖5-2所示）是整個(gè)校園安全防范的重要區(qū)域，為了加強(qiáng)對(duì)校園進(jìn)出車輛及人員的管理，需在每個(gè)門口設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)。安裝的攝像機(jī)需要滿足在夜晚光線差的時(shí)候，也能看清楚進(jìn)出車輛的車牌和人員的面貌特征，為校園的管理提供事實(shí)依據(jù)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)固定紅外攝像機(jī)和快速球機(jī)的方式，實(shí)時(shí)記錄學(xué)校出入口信息。圖5-2校園的校門因?qū)W校出入口處是整個(gè)系統(tǒng)的重中之重，是第一道防線，應(yīng)盡可能地把隱患攔截在第一道防線之外，所以在條件允許的情況下（如網(wǎng)絡(luò)帶寬等滿足要求），還可選用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，它有如下優(yōu)點(diǎn):圖像清晰度更高，細(xì)節(jié)更加清楚監(jiān)控目標(biāo)覆蓋范圍更廣，提高監(jiān)控效能(3)高清攝像機(jī)能實(shí)現(xiàn)數(shù)字PTZ