視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能(光電信息技術第十一章)

1、樓宇智能化11.511.5視頻監(jiān)控技術視頻監(jiān)控技術視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能與組成分析成員:2935 號自動化教指委主要內(nèi)容11.5.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端設備視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端設備 11.5.3 視頻監(jiān)視系統(tǒng)控制設備視頻監(jiān)視系統(tǒng)控制設備視頻監(jiān)控系統(tǒng)舉例視頻監(jiān)控系統(tǒng)舉例 11.5.4 視頻監(jiān)視系統(tǒng)終端設備視頻監(jiān)視系統(tǒng)終端設備 11.5.5 視頻監(jiān)視系統(tǒng)組成視頻監(jiān)視系統(tǒng)組成11.5.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成自動化教指委l 視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全技術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)。它的特點是，可以通過遙控攝像機及其輔助設備-鏡頭、云臺(能使攝像機作水平和垂直

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

3、網(wǎng)拓撲圖自動化教指委視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用 視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全技術防范體系的一個重要組成部分，視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)安裝固定攝像機或全方位攝像機，對必須監(jiān)控的場所、部位、通道等進行實時、有效的視頻探測、視頻監(jiān)視、視頻傳輸、顯示和記錄。通過傳輸線路將攝像機所收集到的信號傳至圖像分配器或放大器，然后再傳入監(jiān)視器，實現(xiàn)對監(jiān)控區(qū)域的全面監(jiān)視。圖像監(jiān)視與錄像技術可以讓有關人員直觀地掌握現(xiàn)場情況，并能夠通過錄像回放進行分析，以便為管理決策提供最直接有力的信息依據(jù)。圖1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)自動化教指委攝像機,云臺信號傳輸圖像顯示圖像存貯系統(tǒng)控制 圖2 視頻監(jiān)視系統(tǒng)的組成 典型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要

4、由前端設備（音視頻數(shù)據(jù)采集設備）、傳送信道（傳輸介質(zhì)）、控制設備（控制器）和終端設備（監(jiān)看監(jiān)聽設備）組成。如圖所示，視頻監(jiān)控子系統(tǒng)由攝像機部分（有時還有麥克）、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備或部件。，其組成原理如圖2所示。11.5.1 11.5.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成自動化教指委幾種特殊組成方式幾種特殊組成方式l(1)帶聲音拾取式帶聲音拾取式 在帶有聲音拾取的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，可以把被監(jiān)視場所的圖像內(nèi)容及聲音內(nèi)容一起傳送至控制中心，在監(jiān)視圖像的同時，還監(jiān)聽聲音。由于監(jiān)聽是中央控制室實現(xiàn)遠距離了解現(xiàn)場情況的一種途徑，它在安防系統(tǒng)

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

6、式 v 與防盜報警基本的聯(lián)動運行的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是一種防范功能很強的系統(tǒng)。該系統(tǒng)在控制臺上，設有防盜報警的聯(lián)動接口。在有防盜報警信號時，控制臺上發(fā)出警報，并啟動錄像機自動開始對有警報的被監(jiān)視場所進行錄像。同時，控制中心的控制人員，根據(jù)警報操縱控制臺進行跟蹤監(jiān)視，并把情況向有關部門報告與采取有效措施。在這樣的系統(tǒng)中，一般是視頻監(jiān)控作為系統(tǒng)的一部分，防盜報警作為另一部分，并在控制中心通過控制臺將兩部分合在一起進行聯(lián)動運行。 v (3)帶預置云臺式帶預置云臺式 v 帶預置云臺方式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構成框圖如圖11-53所示。預置云臺方式是通過控制主機對裝有攝像機的云臺進行編程預置。因是高速云臺，跟蹤精

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

8、礙或對于目標監(jiān)控點不固定或移動物體(如運鈔車、輪船等)的監(jiān)控時，就可采用移動式視頻監(jiān)控系統(tǒng)(由移動終端、監(jiān)控前端、傳輸網(wǎng)絡與管理中心組成)。CDMA、GSM等網(wǎng)絡主要扮演連接被監(jiān)控點和監(jiān)控中心數(shù)據(jù)傳輸鏈路的角色。通過移動網(wǎng)絡可以將遠程的多個監(jiān)控點設備連接起來，而進行視頻傳輸。 自動化教指委 前端設備是指系統(tǒng)前端采集音視頻信息的設備。操作者通過前端設備獲取必要的聲音、圖像及報警等需要被監(jiān)視的信息。系統(tǒng)前端設備主要包括攝像機、鏡頭、云臺、解碼控制器、和報警探測器等。11.5.2 11.5.2 前端設備前端設備自動化教指委11.5.2 11.5.2 前端設備前端設備v 前端設備是系統(tǒng)信息的總源頭。形

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

10、，有時還把攝像機安裝在電動云臺上，通過控制，可以使云臺帶動攝像機進行水平和垂直方向的轉動，從而使攝像機能復蓋的角度、面積更大。 自動化教指委v 控制設備是整個系統(tǒng)的最控制設備是整個系統(tǒng)的最重要的部分，它起著協(xié)調(diào)重要的部分，它起著協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)運作的作用。人整個系統(tǒng)運作的作用。人們正是通過控制設備來獲們正是通過控制設備來獲取所需的監(jiān)控功能。滿足取所需的監(jiān)控功能。滿足不同監(jiān)控目的的需要?？夭煌O(jiān)控目的的需要?？刂圃O備主要包括音、視頻制設備主要包括音、視頻矩陣切換控制器、控制鍵矩陣切換控制器、控制鍵盤、報警控制器和操作控盤、報警控制器和操作控制臺。制臺。11.5.3 11.5.3 控制設備控制設備自動

11、化教指委11.5.3 11.5.3 控制設備控制設備v 控制設備是系統(tǒng)的中樞，可形象地比喻為系統(tǒng)的控制設備是系統(tǒng)的中樞，可形象地比喻為系統(tǒng)的“大腦大腦”。人的大腦。人的大腦決定一個人的智力的高低，控制設備的好壞則決定了視頻監(jiān)控系統(tǒng)性能的決定一個人的智力的高低，控制設備的好壞則決定了視頻監(jiān)控系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。一般，控制設備中的許多設備都使用了微處理器，因而它能像計算優(yōu)劣。一般，控制設備中的許多設備都使用了微處理器，因而它能像計算機一樣按既定的程序工作，即協(xié)調(diào)系統(tǒng)的動作，使其按照操作者的意志，機一樣按既定的程序工作，即協(xié)調(diào)系統(tǒng)的動作，使其按照操作者的意志，去執(zhí)行系統(tǒng)所具有的各項功能，從而可大大地減輕

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

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

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

15、示。它包括供觀察圖像的監(jiān)視器，告警的喇叭和警示燈，監(jiān)聽喇叭，記錄查證的硬盤錄像機，即時可將圖像記錄、印出的視像機，事件發(fā)生即予上報和記錄的電話自動撥號機，以及打印機等。 自動化教指委11.5.4 11.5.4 終端設備終端設備v (2)顯示部分 顯示部分一般由幾臺或多臺監(jiān)視器(或帶視頻輸入的普通電視機)組成。它的功能是將傳送過來的圖像一一顯示出來。在由大量攝像機組成的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，一般都不是一臺監(jiān)視器對應一臺攝像機進行顯示，而是幾臺攝像機的圖像信號用一臺監(jiān)視器輪流切換顯示。這樣做一是可以節(jié)省設備，減少空間的占用；二是也沒必要一一對應顯示。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

16、只要隔一定的時間(比如幾秒、十幾秒或幾十秒)顯示一下即可。當某個被監(jiān)視的場所發(fā)生情況時，可以通過切換器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與記錄。所以，在一般的系統(tǒng)中通常都采用四比一、六比一、九比一、甚至十六比一的攝像機對監(jiān)視器的比例數(shù)，設置監(jiān)視器的數(shù)量。一般，常用的攝像機對監(jiān)視器的比例數(shù)為四比一方式，即四臺攝像機對應一臺監(jiān)視器進行輪流顯示，當攝像機的臺數(shù)很多時，再采用六比一、九比一或十六比一的設置方案。另外，由于“畫面分割器”的應用，有些攝像機臺數(shù)很多的系統(tǒng)中，用畫面分割器把幾臺攝像機送來的圖像信號同時顯示在一臺監(jiān)視器上，也就是在一臺較大屏幕的監(jiān)視器上，把屏幕分成幾個面積相等的小畫面，每個畫面顯示一個攝像機送來的畫