華鵬高清閉路監(jiān)控培訓(xùn)資料.ppt

華鵬高清科技公司,閉路監(jiān)控培訓(xùn)資料,電視監(jiān)控概述,cctv電視監(jiān)控系統(tǒng)提供給管理者及保安是一個(gè)直觀的現(xiàn)場圖像，而通常人們的信息80%來自于視覺。保安能及時(shí)了解到場區(qū)內(nèi)各處的安全情況，及時(shí)采取措施。管理者能及時(shí)了解各設(shè)備目前的狀態(tài)及運(yùn)作情況及各區(qū)工作人員的工作情況。這些設(shè)備的管理運(yùn)作起積極的意義。,典型的電視監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端設(shè)備和后端設(shè)備這兩大部分組成，其中后端設(shè)備可進(jìn)一步分為中心控制設(shè)備和分控制設(shè)備。前、后端設(shè)備有多種構(gòu)成方式，它們之間的聯(lián)系（也可稱作傳輸系統(tǒng)）可通過電纜、光纖或微波等多種方式來實(shí)現(xiàn)。電視監(jiān)控系統(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。,一、 攝像部分 攝像部分是電視監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，是整個(gè)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(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、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；有時(shí)還把攝像機(jī)安裝在電動(dòng)云臺(tái)上，通過控制臺(tái)的控制，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)能覆蓋的角度、面積更大。總之，攝像機(jī)就像整個(gè)系統(tǒng)的眼睛一樣，把它監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)閳D像信號(hào)，傳送給控制中心的監(jiān)視器上。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(hào)傳送到控制中心的監(jiān)視器上，所以從整個(gè)系統(tǒng)來講，攝像部分是系統(tǒng)的原始信號(hào)源。因此，攝像部分的好壞以及它產(chǎn)生的圖像信號(hào)的質(zhì)量將影響著整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。,從系統(tǒng)噪聲計(jì)算理論的角度來講，影響系統(tǒng)噪聲的最大因素是系統(tǒng)中的第一級(jí)的輸出（在這里即為攝像機(jī)的圖像信號(hào)輸出）信號(hào)信噪比的情況。所以，認(rèn)真選擇和處理攝像部分是至關(guān)重要的。如果攝像機(jī)輸出的圖像信號(hào)經(jīng)過傳輸部分、控制部分之后到達(dá)監(jiān)視器上，那么到達(dá)監(jiān)視器上的圖像信號(hào)信噪比將下降，這是由于傳輸及控制部分的線路、放大器、切換器、等又引入了噪聲的緣故。 除了上述的有關(guān)討論之外，對于攝像部分來說，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(jī)及其鏡頭還應(yīng)加裝專門的防護(hù)罩，甚至對云臺(tái)也要有相應(yīng)的防護(hù)措施。這些也將在后面的有關(guān)章節(jié)中討論。,二、 傳輸部分 傳輸部分就是系統(tǒng)的圖像信號(hào)通路。一般來說，傳輸部分單指的是傳輸圖像信號(hào)。但是，由于某些系統(tǒng)中除圖像外，還要傳輸聲音信號(hào)，同時(shí)，由于需要有控制中心通過控制臺(tái)對攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩等進(jìn)行控制，因而在傳輸系統(tǒng)中還包含有控制信號(hào)的傳輸，所以我們這里所講的傳輸部分，通常是指所有要傳輸?shù)男盘?hào)形成的傳輸系統(tǒng)的總和。 如前所述，傳輸部分主要傳輸?shù)膬?nèi)容是圖像信號(hào)。因此重點(diǎn)研究圖像信號(hào)的傳輸方式及傳輸中有關(guān)問題是非常重要的。對圖像信號(hào)的傳輸，重點(diǎn)要求是在圖像信號(hào)經(jīng)過傳輸系統(tǒng)后，不產(chǎn)生明顯的噪聲、失真（色度信號(hào)與亮度信號(hào)均不產(chǎn)生明顯的失真），保證原始圖像信號(hào)（從攝像機(jī)輸出的圖像信號(hào)）的清晰度和灰度等級(jí)沒有明顯下降等等。這就要求傳輸系統(tǒng)在衰減方面、引入噪聲方面、幅頻特性和相頻特性方面有良好的性能。 在傳輸方式上，目前電視監(jiān)控系統(tǒng)多半采用視頻基帶傳輸方式。如果在攝像機(jī)距離控制中心較遠(yuǎn)的情況下，也有采用射頻傳輸方式或光纖傳輸方式。對以上這些不同的傳輸方式，所使用的傳輸部件及傳輸線路都有較大的不同。,三、 控制部分 控制部分是整個(gè)系統(tǒng)的“心臟”和“大腦”，是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)功能的指揮中心。控制部分主要由總控制臺(tái)（有些系統(tǒng)還設(shè)有副控制臺(tái)）組成。總控制臺(tái)中主要的功能有：視頻信號(hào)放大與分配、圖像信號(hào)的較正與補(bǔ)償、圖像信號(hào)的切換、圖像信號(hào)（或包括聲音信號(hào)）的記錄、攝像機(jī)及其輔助部件（如鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩等）的控制（遙控）等等。在上述的各部分中，對圖像質(zhì)量影響最大的是放大與與分配、較正與補(bǔ)償、圖像信號(hào)的切換三部分。在某些攝像機(jī)距離控制中心很近、或?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)指標(biāo)要求不高的情況下，在總控制臺(tái)中往往不設(shè)較正與補(bǔ)償部分。但對某些距離較遠(yuǎn)，或由于傳輸方式的要求等原因，校正與補(bǔ)償是非常重要的。因?yàn)閳D像信號(hào)經(jīng)過傳輸之后，往往其幅頻特性（由于不同頻率成分到達(dá)總控制臺(tái)時(shí)，衰減是不同的，因而造成圖像信號(hào)不同頻率成分的幅度不同，此稱為幅頻特性）、相頻特性（不同頻率的圖像信號(hào)通過傳輸部分后產(chǎn)生的相移不同，此稱為相頻特性）無法絕對保證指標(biāo)的要求，所以在控制臺(tái)上要對傳輸過來的圖像信號(hào)進(jìn)行幅頻和相頻的校正與補(bǔ)償。,經(jīng)過校正與補(bǔ)償?shù)膱D像信號(hào)，再經(jīng)過分配和放大，進(jìn)入視頻切換部分，然后送到監(jiān)視器上?？偪刂婆_(tái)的另一個(gè)重要方面是能對攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩等進(jìn)行遙控，以完成對被監(jiān)視的場所全面、詳細(xì)的監(jiān)視或跟蹤監(jiān)視?？偪刂婆_(tái)上設(shè)有的錄像機(jī)，可以隨時(shí)把發(fā)生情況的被監(jiān)視場所的圖像記錄下來，以便事后備查或作為重要依據(jù)。目前，有些控制臺(tái)上高設(shè)有一臺(tái)或兩臺(tái)“長延時(shí)錄像機(jī)”，這種錄像機(jī)可用一盤60分鐘帶長的錄像帶記錄長達(dá)幾天時(shí)間的圖像信號(hào)，這樣就可以對某些非常重要的被監(jiān)視場所的圖像連續(xù)記錄，而不必使用大量的錄像帶。還有的總控制臺(tái)上設(shè)有“多畫面分割器”，如四畫面、九畫面、十六畫面等等。也就是說，通過這個(gè)設(shè)備，可以在一臺(tái)監(jiān)視器上同時(shí)顯示出四個(gè)、九個(gè)、十六個(gè)攝像機(jī)送來的各個(gè)被監(jiān)視場所的畫面，并用一臺(tái)常規(guī)錄像機(jī)或長延時(shí)錄像機(jī)進(jìn)行記錄。上述這些功能的設(shè)置，要根據(jù)系統(tǒng)的要求而定，不一定都采用。,目前生產(chǎn)的總控制臺(tái)，在控制功能上，控制攝像機(jī)的臺(tái)數(shù)上往往都做成積木式的。可以根據(jù)要求進(jìn)行組合。另外，在總控制臺(tái)上還設(shè)有時(shí)間及地址的字符發(fā)生器，通過這個(gè)裝置可以把年、月、日、時(shí)、分、秒都顯示出來，并把被監(jiān)視場所的地址、名稱顯示出來。在錄像機(jī)上可以記錄，這樣對以后的備查提供了方便。 總控制臺(tái)對攝像機(jī)及其輔助設(shè)備（如鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩等）的控制一般采用總線方式，把控制信號(hào)送給各攝像機(jī)附近的“終端解碼箱”，在終端解碼箱上將總控制臺(tái)送來的編碼控制信號(hào)解出，成為控制動(dòng)作的命令信號(hào)，再去控制攝像機(jī)及其輔助設(shè)備的各種動(dòng)作（如鏡頭的變倍、云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)等）。在某些攝像機(jī)距離控制中心很近的情況下，為節(jié)省開支，也可采用由控制臺(tái)直接送出控制動(dòng)作的命令信號(hào)即“開、關(guān)”信號(hào)?？傊?，根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成的情況及要求，可以綜合考慮，以完成對總控制臺(tái)的設(shè)計(jì)要求或訂購要求。,四、 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。在電視監(jiān)視系統(tǒng)中，特別是在由多臺(tái)攝像機(jī)組成的電視監(jiān)控系統(tǒng)中，一般都不是一臺(tái)監(jiān)視器對應(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；二是沒有必要一一對應(yīng)顯示。因?yàn)楸槐O(jiān)視場所的情況不可能同時(shí)發(fā)生意外情況，所以平時(shí)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)對其遙控跟蹤記錄。所以，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(jī)對監(jiān)視器的比例數(shù)設(shè)置監(jiān)視器的數(shù)量。,目前，常用的攝像機(jī)對監(jiān)視器的比例數(shù)為四比一，即四臺(tái)攝像機(jī)對應(yīng)一臺(tái)監(jiān)視輪流顯示，當(dāng)攝像機(jī)的臺(tái)數(shù)很多時(shí)，再采用八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，在有些攝像機(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)送來的畫面。這樣可以大大節(jié)省監(jiān)視器，并且操作人員觀看起來也比較方便。但是，這種方案不宜在一臺(tái)監(jiān)視器上同時(shí)顯示太多的分割畫面，否則會(huì)使某些細(xì)節(jié)難以看清楚，影響監(jiān)控的效果。個(gè)人認(rèn)為，四分割或九分割較為合適。,為了節(jié)省開支，對于非特殊要求的電視監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)視器可采用有視頻輸入端子的普通電視機(jī)，而不必采用造價(jià)較高的專用監(jiān)視器。監(jiān)視器（或電視機(jī)）的屏幕尺寸宜采用14英寸至18英寸之間的，如果采用了“畫面分割器”，可選用較大屏幕的監(jiān)視器。 放置監(jiān)視器的位置應(yīng)適合操作者觀看的距離、角度和高度。一般是在總控制臺(tái)的后方，設(shè)置專用的監(jiān)視架子，把監(jiān)視器擺放在架子上。 監(jiān)視器的選擇，應(yīng)滿足系統(tǒng)總的功能和總的技術(shù)指標(biāo)的要求，特別是應(yīng)滿足長時(shí)間連續(xù)工作的要求。,監(jiān)控類型：,一： 模擬監(jiān)控 二： 數(shù)字監(jiān)控,模擬監(jiān)控：,前端為傳統(tǒng)攝像機(jī),中心控制為矩陣、畫面處理器、分割器、長延時(shí)錄像機(jī)等模擬信號(hào)（電路）處理設(shè)備。 特點(diǎn)是：操作直觀靈活、簡單，操作人員不需太多專業(yè)知識(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定。,數(shù)字監(jiān)控：,是將原來的模擬信號(hào)采用數(shù) 字編碼壓縮技術(shù)，并且通過計(jì)算 機(jī)對其信號(hào)進(jìn)行處理。 特點(diǎn)：信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化,監(jiān)控產(chǎn)品在用途上分類,一、攝像設(shè)備,1、攝像機(jī) 2、鏡頭,二、傳輸設(shè)備,有網(wǎng)絡(luò)發(fā)送器、光端機(jī)、雙絞線傳輸器、光纖收發(fā)器、無線發(fā)射系統(tǒng)等,三、處理設(shè)備,畫面分割器、視頻分配器、視頻切換器等,四、控制設(shè)備,矩陣主機(jī)（鍵盤）、云臺(tái)、解碼器、碼轉(zhuǎn)換器、云鏡控制器等,五、錄像設(shè)備,1、磁帶式長延時(shí)錄像機(jī) 2、硬盤錄像機(jī)：pc式插卡硬盤錄像機(jī)、嵌入式硬盤錄像機(jī),六、監(jiān)視設(shè)備,1、監(jiān)視器 2、顯示器,七、其它設(shè)備,護(hù)罩、支架、電源、拾音器等,閉路電視監(jiān)控基本組成 我們可以通過下面這個(gè)圖片說明一下,前端部分主要有：,半球攝像機(jī)、槍式攝像機(jī)、高速球、勻速球、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、護(hù)罩、支架等等。,攝像機(jī)工作原理,攝像機(jī)是一種把景物光像轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置。其結(jié)構(gòu)大致可分為三部分： 光學(xué)系統(tǒng)（主要指鏡頭） 光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（主要指攝像管或固體攝像器件） 電路系統(tǒng)（主要指視頻處理電路）。 如下圖：,光學(xué)系統(tǒng),主要部件是光學(xué)鏡頭，它由透鏡系統(tǒng)組合而成。這個(gè)透鏡系統(tǒng)包含著許多片凸凹不同的透鏡，其中凸透鏡的中比邊緣厚，因而經(jīng)透鏡邊緣部分的光線比中央部分的光線會(huì)發(fā)生更多的折射。,光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng),當(dāng)被攝對象經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)透鏡 的折射在光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的攝像管或固體攝像器件的成像面上形成“焦點(diǎn)”光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的光敏原件會(huì)把“焦點(diǎn)” 外的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)變成攜帶電荷的電信號(hào)。,電路系統(tǒng),進(jìn)一步將電信號(hào)放大，形成符合特定技術(shù)要求的信號(hào)，并從攝像機(jī)中輸出。,光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)詳解：,在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像機(jī)又稱攝像頭或ccd（charge coupled device）即電荷耦合器件。攝像頭的主要傳感部件是ccd，它具有靈敏度高、畸變小、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（charge couple device）的簡稱，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。,ccd的工作原理：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，經(jīng)周期性放電， 產(chǎn)生表示一幅幅畫面的電信號(hào)，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(hào)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號(hào)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。,ccd彩色攝像機(jī)的 技術(shù)指標(biāo),2、ccd尺寸 亦即攝象機(jī)靶面。原多為1/2英寸，現(xiàn)在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化。,目前采用的芯片大多數(shù)為1/3”和1/4”。在購買攝像頭時(shí)，特別是對攝像角度有比較嚴(yán)格要求的時(shí)候，ccd靶面的大小，ccd與鏡頭的配合情況將直接影響視場角的大小和圖像的清晰度。,1英寸靶面尺寸為寬12.7mm*高9.6mm，對角線16mm。 2/3英寸靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm，對角線11mm。 1/2英寸靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm，對角線8mm。 1/3英寸靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm，對角線6mm。 1/4英寸靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm，對角線4mm。,3、電源,110v ac（ntsc制式多屬此類）， 220v ac， 24v ac。 12v dc或9v dc（微型攝象機(jī)多屬此類）。,4、掃描制式,pal制、 ntsc制。 中國采用隔行掃描（pal）制式（黑白為ccir），標(biāo)準(zhǔn)為625行，50場，只有醫(yī)療或其它專業(yè)領(lǐng)域才用到一些非標(biāo)準(zhǔn)制式。 另外，日本為ntsc制式，525行，60場。,5、信噪比,所謂“信噪比”指的是信號(hào)電壓對于噪聲電壓的比值，通常用符號(hào)s/n來表示。由于在一般情況下，信號(hào)電壓遠(yuǎn)高于噪聲電壓，比值非常大，因此，實(shí)際計(jì)算攝像機(jī)信噪比的大小通常都是對均方信號(hào)電壓與均方噪聲電壓的比值取以10為底的對數(shù)再乘以系數(shù)20，即式（2-3）的單位用db表示。例如：52db、50db等,6、照度,也稱為靈敏度。是ccd對環(huán)境光線的敏感程度，或者說是ccd正常成像時(shí)所需要的最暗光線。照度的單位是勒克斯（lux），數(shù)值越小，表示需要的光線越少，攝像頭也越靈敏。月光級(jí)和星光級(jí)等高增感度攝象機(jī)可工作在很暗條件，23lux屬一般照度。低于1lux屬低照度，月光級(jí)：0.01lux,星光級(jí)：0.001lux、黃昏：0.1lux,7、水平分辨率,彩色攝象機(jī)的典型分辨率是在320到600電視線之間，主要有330線、380線、420線、460線、520線、570線等不同檔次。 分辨率是用電視線（簡稱線tv lines）來表示的，彩色攝像頭的分辨率在330600線之間。分辨率與ccd和鏡頭有關(guān)，還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關(guān)，通常規(guī)律是1mhz的頻帶寬度相當(dāng)于清晰度為80線。 頻帶越寬，圖像越清晰，線數(shù)值相對越大。,8、視頻輸出,多為1vp-p、75，均采用bnc接頭。,9、鏡頭安裝方式,有c和cs方式， 二者間不同之處在于感光距離不同。,ccd攝像機(jī)的分類,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),依攝像機(jī)分辨率劃分 (1)影像像素在25萬像素（pixel）左右、彩色分辨率為330線、黑白分辨率400線左右的低檔型。 (2)影像像素在25萬38萬之間、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38萬點(diǎn)以上、彩色分辨率大于或等于480線、黑白分辨率在600線以上的為高檔型。,依攝像機(jī)靈敏度劃分 (1)普通型：正常工作所需照度為131ux (2)月光型：正常工作所需照度為0.1lux左右 (3)星光型：正常工作所需照度為0.01lux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。,依攝像元件的ccd靶面的大小劃分 (1) l in靶面尺寸為寬12.7mmx高9.6mm,對角線16mm (2)2/3 in靶面尺寸為寬8.8mmx高6.6mm,對角線11mm (3)1/2 in靶面尺寸為寬6.4mmx高4.8mm,對角線8mm (4)1/3 in靶面尺寸為寬4.8mmx高3.6mm,對角線6mm (5)1/4 in靶面尺寸為寬3.2mmx高2.4mm,對角線4mm (6)1/5 in正在開發(fā)之中，尚未推出正式產(chǎn)品,攝像機(jī)的幾個(gè)主要參數(shù),信噪比 就是攝像機(jī)抵抗影像干擾的能力，信噪比越大約好。目前主流攝像機(jī)的信噪比是52db，最大的可以到60db,超寬動(dòng)態(tài) 超寬動(dòng)態(tài)是在非常強(qiáng)烈的對比下讓攝像機(jī)看到影像的特色。 具有280:1的超寬動(dòng)態(tài)范圍，比傳統(tǒng)攝像機(jī)只具有的3:1動(dòng)態(tài)范圍超出了90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，對比就是10,000/100=100:1。這個(gè)對比人眼能很容易地看到，因?yàn)槿搜勰芴幚?000:1的對比度，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的對比性能，它只能選擇使用1/60秒的電子快門來取得室內(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，但是室內(nèi)的影像會(huì)被清除（全黑）。這是一個(gè)自從攝像機(jī)被發(fā)明以來就一直長期存在的缺陷。,背光補(bǔ)償 背光補(bǔ)償提供在非常強(qiáng)的背景光線前面目標(biāo)的理想的曝光。 一個(gè)不具有背光補(bǔ)償?shù)钠胀〝z像機(jī)，當(dāng)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^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罩虚g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)別開來已經(jīng)不被加權(quán)。 解決上面問題的唯一方法就是智能化攝像機(jī)，當(dāng)主要目標(biāo)移動(dòng)時(shí)相應(yīng)的加權(quán)區(qū)域立刻隨之移動(dòng)，這個(gè)技術(shù)稱為超級(jí)背光補(bǔ)償。數(shù)字訊號(hào)處理器首先將影像分割成320x240( 76,800 )個(gè)極微小的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都在不停地掃描尋找主要目標(biāo)和過度曝光的像素，這些過度曝光的點(diǎn)將首先從計(jì)算方案中移除，剩下的灰度等級(jí)區(qū)域?qū)⒂脕碛?jì)算曝光的等級(jí)。人工智能增強(qiáng)搜索主要目標(biāo)并給以適當(dāng)?shù)募訖?quán)等級(jí)以更深層調(diào)整到完美的曝光等級(jí)。 用戶會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn)數(shù)字訊號(hào)處理器是如此的快，不管主要目標(biāo)移動(dòng)到畫面中的任意位置，曝光等級(jí)總是能直接跟進(jìn)并取得清晰的影像。,無色滾動(dòng) 白熱燈泡能提供穩(wěn)定的光線，而日光燈的光線由于交流電的強(qiáng)度和色彩以8.3ms的速度在變換而波動(dòng)。傳統(tǒng)攝像機(jī)計(jì)算出白平衡需要100150ms(0.10.15)，比交流電慢了8.5ms，因此永遠(yuǎn)不能趕上。對當(dāng)前影像通過8次循環(huán)周期才能清楚地產(chǎn)生色滾動(dòng)?，F(xiàn)在的攝像機(jī)配有20百萬次超快數(shù)字訊號(hào)處理器，比傳統(tǒng)數(shù)字訊號(hào)處理器快了200倍，可以僅僅使用3ms就計(jì)算出白平衡，因此可以做到完全沒有色滾動(dòng)現(xiàn)象。,ccd彩色攝象機(jī)的 可調(diào)整功能,1、同步方式的選擇,a、對單臺(tái)攝象機(jī)而言，主要的同步方式有下列三種： 內(nèi)同步利用攝象機(jī)內(nèi)部的晶體振蕩電路產(chǎn)生同步信號(hào)來完成操作。 外同步利用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送到攝象機(jī)的外同步輸入端來實(shí)現(xiàn)同步。 電源同步也稱之為線性鎖定或行鎖定，是利用攝象機(jī)的交流電源來完成垂直推動(dòng)同步，即攝象機(jī)和電源零線同步。,b、對于多攝象機(jī)系統(tǒng)，希望所有的視頻輸入信號(hào)是垂直同步的，這樣在變換攝象機(jī)輸出時(shí)，不會(huì)造成畫面失真，但是由于多攝象機(jī)系統(tǒng)中的各臺(tái)攝象機(jī)供電可能取自三相電源中的不同相位，甚至整個(gè)系統(tǒng)與交流電源不同步，此時(shí)可采取的措施有： 均采用同一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送入各臺(tái)攝象機(jī)的外同步輸入端來調(diào)節(jié)同步。 調(diào)節(jié)各臺(tái)攝象機(jī)的“相位調(diào)節(jié)”電位器，因攝象機(jī)在出廠時(shí)，其垂直同步是與交流電的上升沿正過零點(diǎn)同相的，故使用相位延遲電路可使每臺(tái)攝象機(jī)有不同的相移，從而獲得合適的垂直同步，相位調(diào)整范圍0360度。,2、自動(dòng)增益控制,所有攝象機(jī)都有一個(gè)將來自 ccd的信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器，其放大量即增益，等效于有較高的靈敏度，可使其在微光下靈敏，然而在亮光照的環(huán)境中放大器將過載，使視頻信號(hào)畸變。為此，需利用攝象機(jī)的自動(dòng)增益控制（agc）電路去探測視頻信號(hào)的電平，適時(shí)地開關(guān)agc，從而使攝象機(jī)能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作，此即動(dòng)態(tài)范圍，即在低照度時(shí)自動(dòng)增加攝象機(jī)的靈敏度，從而提高圖像信號(hào)的強(qiáng)度來獲得清晰的圖像。,3、背景光補(bǔ)償,通常，攝象機(jī)的agc工作點(diǎn)是通過對整個(gè)視場的內(nèi)容作平均來確定的，但如果視場中包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域和一個(gè)很暗的前景目標(biāo)，則此時(shí)確定的agc工作點(diǎn)有可能對于前景目標(biāo)是不夠合適的，背景光補(bǔ)償有可能改善前景目標(biāo)顯示狀況。 當(dāng)背景光補(bǔ)償為開啟時(shí)，攝象機(jī)僅對整個(gè)視場的一個(gè)子區(qū)域求平均來確定其agc工作點(diǎn)，此時(shí)如果前景目標(biāo)位于該子區(qū)域內(nèi)時(shí)，則前景目標(biāo)的可視性有望改善。,4、電子快門,在ccd攝象機(jī)內(nèi)，是用光學(xué)電控影像表面的電荷積累時(shí)間來操縱快門。電子快門控制攝象機(jī)ccd的累積時(shí)間，當(dāng)電子快門關(guān)閉時(shí)，對ntsc攝象機(jī)，其ccd累積時(shí)間為1/60秒；對于pal攝象機(jī)，則為1/50秒。當(dāng)攝象機(jī)的電子快門打開時(shí)，對于ntsc攝象機(jī)，其電子快門以261步覆蓋從1/60秒到1/10000秒的范圍；對于pal型攝象機(jī)，其電子快門則以311步覆蓋從1/50秒1/10000秒的范圍。當(dāng)電子快門速度增加時(shí)，在每個(gè)視頻場允許的時(shí)間內(nèi)，聚焦在ccd上的光減少，結(jié)果將降低攝象機(jī)的靈敏度，然而，較高的快門速度對于觀察運(yùn)動(dòng)圖像會(huì)產(chǎn)生一個(gè)“停頓動(dòng)作”效應(yīng)，這將大大地增加攝象機(jī)的動(dòng)態(tài)分辨率。,5、白平衡,白平衡只用于彩色攝象機(jī)，其用途是實(shí)現(xiàn)攝象機(jī)圖像能精確反映景物狀況，有手動(dòng)白平衡和自動(dòng)白平衡兩種方式。,a、自動(dòng)白平衡,連續(xù)方式此時(shí)白平衡設(shè)置將隨著景物色彩溫度的改變而連續(xù)地調(diào)整，范圍為28006000k。這種方式對于景物的色彩溫度在拍攝期間不斷改變的場合是最適宜的，使色彩表現(xiàn)自然，但對于景物中很少甚至沒有白色時(shí)，連續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生最佳的彩色效果。,按鈕方式先將攝象機(jī)對準(zhǔn)諸如白墻、白紙等白色目標(biāo)，然后將自動(dòng)方式開關(guān)從手動(dòng)撥到設(shè)置位置，保留在該位置幾秒鐘或者至圖像呈現(xiàn)白色為止，在白平衡被執(zhí)行后，將自動(dòng)方式開關(guān)撥回手動(dòng)位置以鎖定該白平衡的設(shè)置，此時(shí)白平衡設(shè)置將保持在攝象機(jī)的存儲(chǔ)器中，直至再次執(zhí)行被改變?yōu)橹?，其范圍?30010000k，在此期間，即使攝象機(jī)斷電也不會(huì)丟失該設(shè)置。以按鈕方式設(shè)置白平衡最為精確和可靠，適用于大部分應(yīng)用場合。,b、手動(dòng)白平衡,開手動(dòng)白平衡將關(guān)閉自動(dòng)白平衡，此時(shí)改變圖像的紅色或蘭色狀況有多達(dá)107個(gè)等級(jí)供調(diào)節(jié)，如增加或減少紅色各一個(gè)等級(jí)、增加或減少蘭色各一個(gè)等級(jí)。除次之外，有的攝象機(jī)還有將白平衡固定在3200k（白熾燈水平）和5500k（日光水平）等檔次命令。,6、色彩調(diào)整,對于大多數(shù)應(yīng)用而言，是不需要對攝象機(jī)作色彩調(diào)整的，如需調(diào)整則需細(xì)心調(diào)整以免影響其他色彩,dsp攝象機(jī),在模擬制式的基礎(chǔ)上引入部分?jǐn)?shù)字化處理技術(shù)，稱為數(shù)字信號(hào)處理（dsp，digital signal processor）攝象機(jī)。該種攝象機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：,、由于采用了數(shù)字檢測和數(shù)字運(yùn)算技術(shù)而具有智能化背景光補(bǔ)償功能。常規(guī)攝象機(jī)要求被攝景物置于畫面中央并要占據(jù)較大的面積方能有較好的背景光補(bǔ)償，否則過亮的背景光可能會(huì)降低圖像中心的透明度。而dsp攝象機(jī)是將一個(gè)畫面劃分成48個(gè)小處理區(qū)域來有效地檢測目標(biāo)，這樣即使是很小的、很薄的或不在畫面中心區(qū)域的景物均能清楚地呈現(xiàn)。,、由于dsp技術(shù)而能自動(dòng)跟蹤白平衡，即可以在任何條件檢測和跟蹤“白色”，并以數(shù)字運(yùn)算處理功能來再現(xiàn)原始的色彩。傳統(tǒng)的攝象機(jī)因系對畫面上的全部色彩作平均處理，這樣如果彩色物體在畫面上占據(jù)很大面積，那么彩色重現(xiàn)將不平衡，也就是不能重現(xiàn)原始色彩。dsp攝象機(jī)是將一個(gè)畫面分成48個(gè)小處理區(qū)域，這樣就能夠有效地檢測白色，即使畫面上只有很小的一塊白色，該攝象機(jī)也能跟蹤它從而再現(xiàn)出原始的色彩。 在拍攝網(wǎng)格狀物體時(shí)，可將由攝象機(jī)彩色噪聲引起的圖像混疊減至最少。,攝像機(jī)常見故障的處理,1、紅外半球攝像機(jī)、一體化攝像機(jī)晚上出現(xiàn)圖像照度差、發(fā)白或有亮白色光圈現(xiàn)象，白天會(huì)有泛白。 該現(xiàn)象是機(jī)器裝配或運(yùn)輸過程中出現(xiàn)震動(dòng)導(dǎo)致的，出現(xiàn)圖像發(fā)白或亮白色光圈現(xiàn)象主要因紅外發(fā)光管發(fā)出的紅外光通過球罩折射到鏡頭所致，解決此現(xiàn)象就是避免讓紅外光折射到鏡頭表面，通常采用海綿圈進(jìn)行鏡頭與紅外光的隔離，在裝配時(shí)一定要將球罩緊貼海綿圈！,2、紅外攝像機(jī)型白天圖像正常，夜間圖像發(fā)白。 一般因機(jī)器使用環(huán)境有反射物或在范圍很小的空間內(nèi)使用會(huì)出現(xiàn)此種現(xiàn)象，因紅外光反射導(dǎo)致，解決此現(xiàn)象首先應(yīng)確定使用環(huán)境是否有反射物，盡可能改善安裝環(huán)境或安裝角度。 其次檢查機(jī)器的有效紅外距離與實(shí)際使用距離是否相適應(yīng)；若一臺(tái)長距離紅外機(jī)器在很小的空間使用會(huì)因紅外光過強(qiáng)導(dǎo)致機(jī)器圖像發(fā)白。這種情況大多發(fā)生在以前使用過其他家公司的紅外燈引起的，因?yàn)楝F(xiàn)在市場紅外燈指標(biāo)虛標(biāo)成分太大，導(dǎo)致工程商對這種錯(cuò)位的現(xiàn)象已經(jīng)適應(yīng)，在考慮紅外距離時(shí)往往會(huì)打出50乃至多一倍的余量，在實(shí)際使用安裝時(shí)就會(huì)出現(xiàn)光照太強(qiáng)，攝像機(jī)“睜不開眼”的感覺！解決辦法就是匹配照射距離相符的紅外燈源！,3、攝像機(jī)沒有圖像。 首先檢查外加電源極性是否正確，輸出電壓是否滿足要求（電源誤差：dc12v10，ac24v 5%），其次檢查視頻連線是否接觸良好；若是使用手動(dòng)光圈鏡頭需檢查光圈是否打開，自動(dòng)光圈鏡頭則需要調(diào)節(jié)level電位器使光圈在合適位置。,4、彩色失真、偏色 可能是白平衡開關(guān)（awb）設(shè)置不當(dāng)，也可能是環(huán)境光照條件變化太大，此時(shí)應(yīng)檢查開關(guān)設(shè)置是否在off位置，應(yīng)想辦法改善環(huán)境的光照條件。,5、圖像出現(xiàn)扭曲或幾何失真 這種現(xiàn)象可能是攝像機(jī)、監(jiān)視器的幾何校正電路有問題或光學(xué)鏡頭的問題,也有可能是視頻連接線纜或設(shè)備的特征阻抗與攝像機(jī)的輸出阻抗不匹配。當(dāng)出現(xiàn)以上現(xiàn)象時(shí),請先檢查所用光學(xué)鏡頭是否異常及監(jiān)視器的輸入阻抗開關(guān)是否設(shè)置在75端，其次再檢查所用視頻連接線纜阻抗是否是75。,6、畫面出現(xiàn)幾道黑色豎條或橫條混動(dòng)。 這種情況一般是機(jī)器供電電源輸出電壓的紋波太大或電源功率不夠?qū)е碌?，?yīng)加強(qiáng)濾波并采用性能好、功率匹配的直流穩(wěn)壓電源。,鏡頭,1鏡頭的種類（根據(jù)應(yīng)用場合分類） 廣角鏡頭：視角90 度以上，觀察范圍較大近處圖像有變形。 例如：2.5mm、2.8mm、.0mm、2.9mm等 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：視角30 度左右，使用范圍較廣。例如：6mm、8mm等 長焦鏡頭：視角20 度以內(nèi)，焦距可達(dá)幾十毫米或上百毫米。例如：12mm、16mm、25mm、35mm等。 變焦鏡頭：鏡頭焦距連續(xù)可變，焦距可以從廣角變到長焦，焦距越長則成像越大。例如：2.8-12mm、3.0-8mm等 針孔鏡頭：用于隱蔽觀察，經(jīng)常被安裝在如天花板或墻壁等地方。,2被攝物體的大小、距離與焦距的關(guān)系 請看下圖：,3相對孔徑 為了控制通過鏡頭的光通量的大小，在鏡頭的后部均設(shè)置了光圈。假定光圈的有效孔徑為d，由于光線折射的關(guān)系，鏡光實(shí)際有效的有效孔徑為d，比d 大，d 與焦距f 之比定義為相對孔徑a，即a=d/f，鏡頭的相對孔徑?jīng)Q定被攝像的照度，像的照度與鏡頭的相對孔徑的倒數(shù)來表示鏡頭光圈的大小。f 值越小，光圈越大，到達(dá)ccd 芯片的光通量就越大。所以在焦距f 相同的情況下，f 值越小，表示鏡頭越好。,4鏡頭的焦距 1）定焦距：焦距固定不變，可分為有光圈和無光圈兩種。 有光圈：鏡頭光圈的大小可以調(diào)節(jié)。根據(jù)環(huán)境光照的變化，應(yīng)相應(yīng)調(diào)節(jié)光圈的大小。光圈的大小可以通過手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)，人為手工調(diào)節(jié)光圈的，稱為手動(dòng)光圈。鏡頭自帶微型電機(jī)自動(dòng)調(diào)整光圈的，稱為自動(dòng)光圈。 無光圈：即定光圈，其通光量是固定不變的。主要用于光源恒定或攝像機(jī)自帶電子快門的情況。 2）變焦距：焦距可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，使被攝物體的圖像放大或縮小。 常用的變焦鏡頭為六倍、十倍變焦。 三可變和二可變鏡頭 三可變鏡頭：可調(diào)焦距、調(diào)聚焦、調(diào)光圈。 二可變鏡頭：可調(diào)焦距、調(diào)聚焦、自動(dòng)光圈。,5、鏡頭的選擇 鏡頭光圈分手動(dòng)和自動(dòng)兩種。以往由于攝像機(jī)的使用在室外或其它特殊場合等緣故，所以較多選用自動(dòng)光圈鏡頭。 雖然自動(dòng)光圈鏡頭對監(jiān)控點(diǎn)的光線變化適應(yīng)性較強(qiáng)，但其價(jià)格也明顯高于相同焦距的手動(dòng)定焦鏡頭。而現(xiàn)在大多數(shù)的攝像機(jī)都有電子快門，室內(nèi)的光源也較為穩(wěn)定，因此，建議在室內(nèi)情況下，采用手動(dòng)光圈鏡頭即可；現(xiàn)在市場上用的自動(dòng)光圈鏡頭分為二大類：a.電源驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭；b.視頻驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭。電源驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭是通過四根線控制鏡頭的，其中兩根為dc12v 電源來驅(qū)動(dòng)鏡頭中的馬達(dá)，另兩根控制線通過鏡頭內(nèi)的光感應(yīng)點(diǎn)感應(yīng)外部光源的照度來控制光圈的大?。灰曨l驅(qū)動(dòng)自動(dòng)光圈鏡頭則是通過三根線來控制鏡頭的，其中一根為視頻觸發(fā)信號(hào)來起動(dòng)光圈，并控制光圈大小，另二根為dc12v 電源線驅(qū)動(dòng)電機(jī)馬達(dá)。目前市場上大多黑白或彩色攝像機(jī)可以兼容二種自動(dòng)光圈鏡頭鏡頭。但當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)在室外時(shí)，應(yīng)采用帶自動(dòng)光圈的鏡頭，因?yàn)槭彝獾墓饩€的動(dòng)態(tài)范圍變化較大，夏日陽光下環(huán)境照度達(dá)50000lx100000lx；夜間路燈時(shí)僅為10lx，變化幅度相當(dāng)大。在這種情況下攝像機(jī)無論是否具有自動(dòng)調(diào)整靈敏度功能即通過攝像機(jī)本身的電子快門已不可能適應(yīng)這么寬的照度范圍，也就無法達(dá)到控制圖像效果的作用。,談?wù)勔曨l監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和今后發(fā)展趨勢,視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的組成部分，它是一種防范能力較強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。視頻監(jiān)控以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而廣泛應(yīng)用于許多場合。近年來，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及圖像處理、傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控制造技術(shù)也有長足的發(fā)展。,一、 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀 在國內(nèi)外市場上，主要推出的是數(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，并在實(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)部分弊端而迅速崛起，但仍需進(jìn)一步完善和發(fā)展。目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)正處在數(shù)控模擬系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)混合應(yīng)用并將逐漸向數(shù)字系統(tǒng)過渡的階段。 1、數(shù)字信號(hào)控制的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng) 數(shù)字信號(hào)控制的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為基于微處理器的視頻切換控制加pc機(jī)的多媒體管理和基于pc機(jī)實(shí)現(xiàn)對矩陣主機(jī)的切換控制及對系統(tǒng)的多媒體管理兩種類型。,1-1、基于微處理器的視頻切換控制加pc機(jī)的多媒體管理類型 80年代是微處理器的年代，視頻監(jiān)控系統(tǒng)利用微處理器固件發(fā)展的矩陣切換器，將原來分散的全硬件視頻監(jiān)控系統(tǒng)微型集中化，如將視頻切換、對前端的控制等功能集合一起，一機(jī)處理，是技術(shù)上的一個(gè)突破。 自備微處理器的矩陣主機(jī)可通過pc機(jī)的圖形管理軟件實(shí)現(xiàn)以下功能： 對單一工作站之中的視頻監(jiān)控、出入口控制、內(nèi)部通訊、報(bào)警等進(jìn)行綜合全面控制（注：只能提供一個(gè)簡單的、可增強(qiáng)系統(tǒng)控制功能的用戶界面，但不能代替矩陣主機(jī)的安防配置和編程能力）； 任意一臺(tái)工作站可通過網(wǎng)絡(luò)，控制其它工作站所連接的矩陣主機(jī)、報(bào)警設(shè)備，完成視頻切換、云臺(tái)、鏡頭控制及報(bào)警聯(lián)動(dòng)等； 可通過軟件實(shí)現(xiàn)對眾多矩陣主機(jī)和報(bào)警接口軟件模塊的控制。,1-2、基于pc機(jī)實(shí)現(xiàn)對矩陣主機(jī)的切換、控制和對系統(tǒng)的多媒體管理 基于pc機(jī)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)到監(jiān)視器的視頻矩陣切換，云臺(tái)和鏡頭的控制，通過串口連接報(bào)警設(shè)備的報(bào)警信息，并通過程序編程自動(dòng)完成視頻切換、云臺(tái)控制、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、報(bào)警錄像等各項(xiàng)控制功能。 系統(tǒng)能充分利用pc機(jī)的資源，使視頻監(jiān)控系統(tǒng)隨電腦技術(shù)的發(fā)展而不斷進(jìn)步，同時(shí)其開放性的結(jié)構(gòu)特性更可使之與其它多種系統(tǒng)如與消防報(bào)警系統(tǒng)、出入口管理系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)互動(dòng)集成。,1- 3、數(shù)控模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn) 隨著微處理器、微機(jī)的功能、性能的增強(qiáng)和提高，多媒體技術(shù)的應(yīng)用，系統(tǒng)在功能、性能、可靠性、結(jié)構(gòu)方式等方面都發(fā)生了很大的變化，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成更加方便靈活、與其它技術(shù)系統(tǒng)的接口趨于規(guī)范，人機(jī)交互界面更為友好。但由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)中信息流的形態(tài)沒有變，仍為模擬的視頻信號(hào)，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要是一種單功能、單向、集總方式的信息采集網(wǎng)絡(luò)，介質(zhì)專用的特點(diǎn)，因此系統(tǒng)盡管已發(fā)展到很高的水平，已無太多潛力可挖，其局限性依然存在，要滿足更高的要求，數(shù)字化是必由之路。,模擬監(jiān)控系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)有： 通常只適合于小范圍的區(qū)域監(jiān)控 模擬視頻信號(hào)的傳輸工具主要是同軸電纜，而同軸電纜傳輸模擬視頻信號(hào)的距離不大于1km，雙絞線的距離更短，這就決定了模擬監(jiān)控只適合于單個(gè)大樓、小的居民區(qū)以及其它小范圍的場所； 系統(tǒng)的擴(kuò)展能力差 對于已經(jīng)建好的系統(tǒng)，如要增加新的監(jiān)控點(diǎn)，往往是牽一發(fā)而動(dòng)全身，新的設(shè)備也很難添加到原有的系統(tǒng)之中； 無法形成有效的報(bào)警聯(lián)動(dòng) 在模擬監(jiān)控系統(tǒng)中，由于各部分獨(dú)立運(yùn)作，相互之間的控制協(xié)議很難互通，聯(lián)動(dòng)只能在有限的范圍內(nèi)進(jìn)行。,2、數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng) 90年代末，隨著多媒體技術(shù)、視頻壓縮編碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展、數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)迅速崛起，現(xiàn)今市場上有兩種數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)類型，一種是以數(shù)字錄像設(shè)備為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，另一種是以嵌入式視頻web服務(wù)器為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。,2-1、數(shù)字監(jiān)控錄像系統(tǒng) 數(shù)字監(jiān)控錄像系統(tǒng)通常分為兩類：一類是基于pc機(jī)組合的計(jì)算機(jī)多媒體工作方式；另一類是嵌入式數(shù)字監(jiān)控錄像系統(tǒng)。 計(jì)算機(jī)多媒體方式的數(shù)字監(jiān)控錄像系統(tǒng) 數(shù)字視頻壓縮編碼技術(shù)日益成熟，計(jì)算機(jī)的普及化，為基于pc機(jī)的多媒體監(jiān)控創(chuàng)造了條件。這種新型視頻監(jiān)控系統(tǒng)的迅速崛起，部分地取代了以視頻矩陣圖像分割器、錄像機(jī)為核心，輔以其它傳送器的模擬視頻監(jiān)控模式，其優(yōu)越性主要表現(xiàn)在： a、pc機(jī)的多媒體監(jiān)控主機(jī)綜合了視頻矩陣、圖像分割器、錄像機(jī)等的眾多功能，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大為簡化。 b、由于采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)字多媒體遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控不受距離限制； c、由于采用大容量磁盤陣列存盤器或光盤存儲(chǔ)器，可以節(jié)省大量的磁帶介質(zhì)，同時(shí)有利于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多媒體信息查詢。 但隨著基于pc機(jī)的視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)的發(fā)展，在實(shí)際工程使用過程中，也暴露出一些不足，主要是系統(tǒng)工作的不穩(wěn)定性。,基于pc的視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)為：兼容/工控pc機(jī)+視頻采集卡+普通/較可靠的操作平臺(tái)+應(yīng)用軟件。從系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)來分析： a、pc機(jī) 兼容pc機(jī)用于24小時(shí)不間斷工作時(shí)，其性能是不很穩(wěn)定的，工控pc機(jī)相對兼容pc機(jī)的穩(wěn)定性有一個(gè)檔次上的提高，適用于較復(fù)雜的工作環(huán)境； b、操作系統(tǒng) 以windows 98為操作平臺(tái)的系統(tǒng)，業(yè)內(nèi)人士都知道，win98的穩(wěn)定性是有一定問題的，如果同時(shí)應(yīng)用軟件又不是很規(guī)范，這樣就容易在使用過程中出現(xiàn)工作不穩(wěn)定、死機(jī)等問題，而基于pc機(jī)的視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)其軟件的實(shí)現(xiàn)是在windows 95/98/nt、unix、linux等通用操作系統(tǒng)上，同時(shí)系統(tǒng)文件、應(yīng)用軟件和圖像文件都存儲(chǔ)在硬盤上，視頻處理必須高密度輸入大量數(shù)據(jù)，同時(shí)硬盤要進(jìn)行多工工作，普通的硬盤邏輯（如windows的fat32）已無法適應(yīng)，以致極易產(chǎn)生系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，造成死機(jī)現(xiàn)象； c 、應(yīng)用軟件 采用簡易應(yīng)用軟件的系統(tǒng)是不能夠用于安防領(lǐng)域的，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用軟件能力上應(yīng)支持多任務(wù)并發(fā)處理，如監(jiān)視、錄像、回放、備份、報(bào)警、控制、遠(yuǎn)程連接等的多工處理能力； d、視頻采集卡 視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)通常均為多路輸入系統(tǒng)，視頻采集卡可采用多卡方式，也可采用單卡方式。一般說，單卡方式集成度高，穩(wěn)定性會(huì)優(yōu)于多卡方式，很多采用一路一卡的方式很容易形成硬件沖突，其穩(wěn)定性會(huì)有較大的影響。目前市場上也有部分為追求高幀數(shù)而設(shè)計(jì)采用多卡進(jìn)行迭加的多路單卡設(shè)備，但其仍在計(jì)算機(jī)的總線上進(jìn)行傳輸、處理，不可能會(huì)有質(zhì)的飛躍。,嵌入方式的視頻監(jiān)控系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，軟硬件可裁減的，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積等綜合性嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，亦即為監(jiān)控系統(tǒng)量體裁衣的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成，它是集軟硬件于一體的可獨(dú)立工作的“器件“。 嵌入式操作系統(tǒng)是一種實(shí)時(shí)的，支持嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的操作系統(tǒng)軟件，它是嵌入式系統(tǒng)極為重要的組成部分，通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動(dòng)軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口、通信協(xié)議、圖形界面、標(biāo)準(zhǔn)化瀏覽器等，嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實(shí)時(shí)高效性、硬件的相關(guān)依靠性、軟件固態(tài)化及應(yīng)用的專用性等方面具有較為突出的特點(diǎn)。 嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) a、系統(tǒng)為專用系統(tǒng)，所以系統(tǒng)小，指令精簡，處理速度快； b、系統(tǒng)數(shù)據(jù)置于rom/flash memory，調(diào)用速度快，不會(huì)被改變，穩(wěn)定性好； c、系統(tǒng)處理實(shí)時(shí)性好，性能穩(wěn)定； d、文件管理系統(tǒng)更適合于大量的視頻數(shù)據(jù)； e、該類系統(tǒng)目前16路以上機(jī)型還較為少見； f、在網(wǎng)絡(luò)功能、音視頻同步等方面也較令人滿意。,2-2、嵌入式視頻web服務(wù)器方式 嵌入式視頻web服務(wù)器的主要原理 視頻服務(wù)器內(nèi)置一個(gè)嵌入式web服務(wù)器，采用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。攝像機(jī)送來的視頻信號(hào)數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過內(nèi)部總線送到內(nèi)置的web服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)上用戶可以直接用瀏覽器觀看web服務(wù)器上的攝像機(jī)圖像，授權(quán)用戶還可以控制攝像機(jī)、云臺(tái)、鏡頭的動(dòng)作或?qū)ο到y(tǒng)配置進(jìn)行操作。 由于把視頻壓縮和web功能集中到一個(gè)體積很小的設(shè)備內(nèi)，可以直接連入局域網(wǎng)，達(dá)到即插即看，省掉多種復(fù)雜的電纜，安裝方便（僅需設(shè)置一個(gè)ip地址），用戶也無需安裝任何硬件設(shè)備，僅用瀏覽器即可觀看。,嵌入式視頻web服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)與其它監(jiān)控系統(tǒng)的比較有如下特點(diǎn)： a、布控區(qū)域廣闊 嵌入式視頻web服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)的web服務(wù)器直接連入網(wǎng)絡(luò)，沒有線纜長度和信號(hào)衰減的限制，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)是沒有距離概念的，徹底拋棄了地域的概念，擴(kuò)展布控區(qū)域。 b、系統(tǒng)具有幾乎無限的無縫擴(kuò)展能力 所有設(shè)備都以ip地址進(jìn)行標(biāo)識(shí)，增加設(shè)備只是意味著ip地址的擴(kuò)充。 c、可組成非常復(fù)雜的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò) 采用基于嵌入式web服務(wù)器為核心的監(jiān)控系統(tǒng)，在組網(wǎng)方式上與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控和基于pc平臺(tái)的監(jiān)控方式有極大的不同，由于web服務(wù)器輸出已完成模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換并壓縮，采用統(tǒng)一的協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，支持跨網(wǎng)關(guān)、跨路由器的遠(yuǎn)程視頻傳輸。 d、性能穩(wěn)定可靠，無需專人管理 嵌入式web服務(wù)器實(shí)際上基于嵌入式電腦技術(shù)，采用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，又由于視頻壓縮和web功能集中到一個(gè)體積很小的設(shè)備內(nèi)，直接連入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，即插即看，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性、可靠性大大提高，也無需專人管理，非常適合于無人值守的環(huán)境。 e、當(dāng)監(jiān)控中心需要同時(shí)觀看較多個(gè)攝像機(jī)圖像時(shí)，對網(wǎng)絡(luò)帶寬就會(huì)有一定的要求。,二、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展 1、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向 前端一體化、視頻數(shù)字化、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)集成化是視頻監(jiān)控系統(tǒng)公認(rèn)的發(fā)展方向，而數(shù)字化是網(wǎng)絡(luò)化的前提，網(wǎng)絡(luò)化又是系統(tǒng)集成化的基礎(chǔ)，所以，視頻監(jiān)控發(fā)展的最大兩個(gè)特點(diǎn)就是數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。 2、數(shù)字化 數(shù)字化是21世紀(jì)的特征，是以信息技術(shù)為核心的電子技術(shù)發(fā)展的必然，數(shù)字化是邁向成長的通行證，隨著時(shí)代的發(fā)展，我們的生存環(huán)境將變得越來越數(shù)字化。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化首先應(yīng)該是系統(tǒng)中信息流（包括視頻、音頻、控制等）從模擬狀態(tài)轉(zhuǎn)為數(shù)字狀態(tài)，這將徹底打破“經(jīng)典閉路電視系統(tǒng)是以攝像機(jī)成像技術(shù)為中心“的結(jié)構(gòu)，根本上改變視頻監(jiān)控系統(tǒng)從信息采集、數(shù)據(jù)處理、傳輸、系統(tǒng)控制等的方式和結(jié)構(gòu)形式。信息流的數(shù)字化、編碼壓縮、開放式的協(xié)議，使視頻監(jiān)控系統(tǒng)與安防系統(tǒng)中其它各子系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)無縫連接，并在統(tǒng)一的操作平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)管理和控制，這也是系統(tǒng)集成化的含義。,3、網(wǎng)絡(luò)化 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)試和維修簡單化，系統(tǒng)運(yùn)行互為熱備份，容錯(cuò)可靠等優(yōu)點(diǎn)。 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。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化將使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件和軟件資源的共享以及任務(wù)和負(fù)載的共享，這也是系統(tǒng)集成的一個(gè)重要概念。,視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展階段,一、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程 視頻監(jiān)控隨著社會(huì)的進(jìn)步，近來越來越被廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。同時(shí)隨著社會(huì)的發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)也隨之經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)代。 第一代：模擬時(shí)代。 視頻以模擬方式采用同軸電纜進(jìn)行傳輸，并由控制主機(jī)進(jìn)行模擬處理。 第二代：半數(shù)字時(shí)代。視頻以模擬方式采用同軸電纜進(jìn)行傳輸由多媒體控制主機(jī)或硬盤錄像主機(jī)（dvr）進(jìn)行數(shù)字處理與存貯。 第三代: 全數(shù)字時(shí)代，視頻從前端圖像采集設(shè)備輸出時(shí)即為數(shù)字信號(hào)，并以網(wǎng)絡(luò)為傳輸媒介，基于國際通用的tcp/ip協(xié)議，采用流媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)視頻在網(wǎng)上的多路復(fù)用傳輸，并通過設(shè)在網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)虛擬（數(shù)字）矩陣控制主機(jī)（ipm）來實(shí)現(xiàn)對整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的指揮、調(diào)度、存貯、授權(quán)控制等功能。此外報(bào)警、門禁、巡更等前端設(shè)備輸出的數(shù)字信號(hào)也可由多網(wǎng)合一的方式通過網(wǎng)絡(luò)復(fù)用進(jìn)行傳輸并在同一平臺(tái)上進(jìn)行管理與控制。,現(xiàn)今視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)步入了全數(shù)字時(shí)代。這將徹底打破“閉路電視系統(tǒng)”模擬方式的結(jié)構(gòu)，從根本上改變了視頻監(jiān)控系統(tǒng)從信息采集、傳輸處理、系統(tǒng)控制的方式和結(jié)構(gòu)形式，也標(biāo)志著監(jiān)控正在走向現(xiàn)代“四化”階段即： 前端一體化：監(jiān)控系統(tǒng)前端一體化意味著多種技術(shù)的整合、嵌入式構(gòu)架、適用和適應(yīng)性更強(qiáng)以及不同探測設(shè)備的整合輸出。為系統(tǒng)集成化奠定了基礎(chǔ)。 傳輸網(wǎng)絡(luò)化：視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化意味著系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)將由集總式向集散式系統(tǒng)發(fā)展，集散式系統(tǒng)采用多層分級(jí)的結(jié)構(gòu)形式，將使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件和軟件資源以及任務(wù)和負(fù)載得以共享，這也是系統(tǒng)集成與整合的重要基礎(chǔ)。,處理數(shù)字化：信息處理數(shù)字化意味著信息流的數(shù)字化、編碼壓縮、開放式的協(xié)議，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)，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)試和維修簡單化，系統(tǒng)運(yùn)行互為熱備份，容錯(cuò)可靠等功能。 系統(tǒng)集成化：系統(tǒng)集成化正是由于構(gòu)建系統(tǒng)的各子系統(tǒng)均實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化，特別是使視頻監(jiān)控系統(tǒng)與弱電系統(tǒng)中其它各子系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)無縫連接，從而實(shí)現(xiàn)了在統(tǒng)一的操作平臺(tái)上進(jìn)行管理和控制。,二、網(wǎng)絡(luò)（數(shù)字）視頻監(jiān)控系統(tǒng)（ipcctv）的構(gòu)成與發(fā)展: ipcctv發(fā)展至今主要有三種方式。第3.1代：現(xiàn)場電腦插卡方式：即通過在現(xiàn)場設(shè)置電腦并在其內(nèi)安裝視頻壓縮卡，將前端模擬信號(hào)通過pc機(jī)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)再上網(wǎng)傳輸，屬非嵌入式系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)在于，能實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)上“互聯(lián)互通”及授權(quán)客戶直接訪問。便于構(gòu)建系統(tǒng)及方便聯(lián)網(wǎng)。但是具有現(xiàn)場不能脫離pc機(jī)，實(shí)用性較差，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，費(fèi)用高的缺點(diǎn)。 第3.2代：通過網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器方式通過在現(xiàn)場設(shè)置視頻網(wǎng)絡(luò)編碼器將模擬視頻編碼后上網(wǎng)傳輸，并在監(jiān)控端設(shè)置的對應(yīng)解碼器將網(wǎng)上數(shù)字視頻信號(hào)解碼后進(jìn)行監(jiān)控。其優(yōu)點(diǎn)在于現(xiàn)場不需pc機(jī)支持，系統(tǒng)穩(wěn)定性提高。但具有只能實(shí)現(xiàn)“一對一”式傳輸，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)“互聯(lián)互通”及授權(quán)客戶直接訪問較困難，構(gòu)建系統(tǒng)及聯(lián)網(wǎng)比較困難的缺點(diǎn)。,第3.3代：現(xiàn)場采用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控產(chǎn)品包括：網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)高速球、網(wǎng)絡(luò)視頻接入器等，它們的輸出即為全數(shù)字信號(hào)并直接上網(wǎng)傳輸與控制。多采用嵌入式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場無需pc機(jī)支持； 可全天24小時(shí)運(yùn)行、穩(wěn)定可靠；內(nèi)置web服務(wù)器，使網(wǎng)上授權(quán)監(jiān)控者均可對其進(jìn)行訪問； 充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和功能，包括：互聯(lián)互通、構(gòu)建大系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控等一系列ipcctv的優(yōu)越功能。是ipcctv視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和優(yōu)秀代表。,插卡式硬盤錄像機(jī)的相關(guān)知識(shí),安裝須知,一、安裝場所 為了確保硬盤錄像機(jī)的安全使用并且獲得滿意的使用性能，延長硬盤錄像機(jī)的使用壽命，敬請客戶在選擇硬