1、1,闭路监控系统知识,2,闭路监控系统的组成,前端系统 中心控制系统 分控制系统 远程控制系统,3,镜头分类,镜头的种类： 固定光圈定焦镜头 -它的标志为镜头上只有1个可手动调整的对焦调整环,环上有若干距离参考值.它一般用于光照度比较均匀的场合，如室内全天以灯光照明为主的场合 手动光圈定焦镜头 -它的标志为镜头上比固定光圈定焦镜头多了光圈调整环,其光圈调整范围一般可从F1.2或F1.4到全关闭.它一般用于光照度比较均匀的场合 自动光圈定焦镜头 -它的标志为镜头上引出了3或4芯的屏蔽线.它可以用在室内、室外的场合,4,镜头分类续,手动变焦镜头 -手动变焦镜头它有一个焦距调整环,其镜头的焦距的变比
2、为23倍,焦距调整范围一般在3.68mm.它一般用在对视场要求较为严格而用定焦镜头又不易满足要求的场合 自动光圈电动变焦镜头 -它一般引出2组多芯线,其中1组为自动光圈控制线,另外1组为控制镜头对焦、变焦的控制线.它分为电动2可变和电动3可变 针孔镜头 -它的孔径一般为1mm左右,它主要用在隐蔽监视的场合,5,镜头的主要参数,焦距f F=通光孔径/焦距 安装类型：C/CS安装，焦距相差 5mm 视频驱动/直流驱动 三可变：焦距、聚焦、光圈 二可变：焦距、聚焦自动、自动光圈,6,水平视角与焦距对照表,7,成像尺寸与靶面大小,*成像尺寸要大于CCD芯片大小（对角线长）,8,焦距选择依据,要想看清一
3、个物体，最好能占屏幕1/10,9,光圈与景深,F越大景深越宽,10,图像传感器件,CCD 光谱特性，能否接受红外 分辨率（与摄像机分辨率不同） 灵敏度（光照强度） 动态范围（最低照度-最大照度）,CMOS 光照灵敏度、信噪比比CCD差 成本较低 功耗低 集成度高,11,黑白摄像机分类,针孔式黑白摄像机黑白CMOS摄像机 它的集成度高、功耗小、体积小适用于无线移动及电池供电的监视场合,12,黑白摄像机主要参数,像素: H（水平分辨率）*V（垂直分辨率） 分辨率（线） 照度（lux）需要与F值对应才有意义 普通型：正常工作所需照度为131x 月光型：正常工作所需照度为0.1x左右 星光型：正常工作
4、所需照度为0.01x以下红外照明型：原则上可以为零照度，采用红外光源成像 信噪比 伽玛校正系数 电源：DC 12V, AC24V, AC220V,13,黑白摄像机主要参数,功耗： 视频输出：复合视频 Y/C 扫描系统：行频，场频 同步系统：内同步，线路锁定 LL，外同步 镜头接口：CS/C ，自动光圈接口 DC驱动，视频驱动 外型尺寸： 重量：,14,摄像机特殊功能,自动光圈接口（Auto Iris）：控制通光亮 视频驱动(Video Drive) ，内部不带驱动电路，3条线 DC驱动(DC Drive)，内部带驱动电路，4条线 电子快门（Electronic Shutter）控制感光时间 自
5、动 1/50-1/10000 ON/OFF可调 波动开关调节 有自动光圈的作用 高速快门档防止图像拖尾，需要大光圈,15,彩色摄像机的特有性能参数,色温 A 2800K 白炽灯 偏橙红 B 4800K 直射阳光 C 6800 白天自然光 偏蓝 D65 6500K 白天平均照明光 白平衡(Auto White Balance) 自动白平衡（AWB） 高档带多种白平衡选择 黑平衡,16,彩色摄像机的特有性能参数,水平相位调整，消除彩色失真 垂直相位调整，可消除图像上下滚动 外同步输入：使用多画面分割器时有时需要。,17,数字信号处理（DSP）摄像机新功能,智能背光补偿：画面分成多块补偿 数字动态展
6、宽：明暗区域均可正常显示 超动态（Super Dynamic） 包含2组AGC电路 长短时间曝光结合 数字降噪等 数字自动跟踪白平衡 自动白平衡（Auto WB）,手动（Manual WB） 预置白平衡(Preset WB)，单键设置白平衡（One-push）,18,数字信号处理（DSP）摄像机新功能,数字运动图像检测 宽动态（Wide Dynamic Range） 双增益，双伽玛 OSD显示,19,彩色摄像机的其他形态,变焦镜头摄像机(Zoom Camera) 自动聚焦一体化变焦摄像机(Auto Zoom Camera) 日夜两用(Day & Night)，高档采用双CCD。 高速球,20,
7、摄像机特殊功能,自动增益控制( AGC )自动调节放大倍数，通常在低照度时启动。 背光补偿(Back Light Compensation)，根据子区域进行检测调整放大倍数。 线锁定同步（Line Lock），利用交流电同步，可以消除交流电网纹干扰,21,摄像机的安装过程,安装镜头， 自动光圈需要连结视频线 C接口镜头往CS摄像机上安装可能会损坏CCD 连接电源、信号线 需要注意电源极性 12V电源需要是稳压输出,22,摄像机的安装过程,调整光圈 如果选用自动光圈，需要关闭自动电子快门 选用手动光圈，需要开自动电子快门，光圈开到最大 焦距调节 后焦调节 A 开大光圈 b 变倍到望远 拍10m外
8、物体，调焦到图像清晰 c调焦到广角，并包含上述物体，d调后焦到图像清晰,e 固定后焦，调到望远看是否清晰，不清晰重复b c d，直至清晰，固定后焦。,23,摄像机的线数分类,影像像素在25万像素（pixel）左右、彩色分辨率为330线、黑白分辨率400线左右的低档型。 影像像素在25万38万之间、彩色分辨率为420线、黑白分辨率在500线上下的中档型 影像在38万点以上、彩色分辨率大于或等于480线、黑白分辨率，600线以上的高分辨率的高档型,24,云台分类,水平云台 需要注意有24V AC与220V AC之分 全方位云台 室内，壁装和顶装 室外 需要注意承重量 球型云台 是否包含解码器 全天
9、候云台 包含雨刷，加热器,25,云台主要参数,输入功率、输入电压 俯仰角度、水平角度 限位方式、水平转速、垂直转速 承重、输出转矩 外形尺寸、重量 材料,26,控制器,继电器 云台控制器 水平、全方位 单路、多路 输出电压类型 云台镜头防护罩多功能控制器 可控制云台、镜头、雨刷、照明灯设备,27,解码器知识,功能 接受RS485/232/422信号，控制云台、镜头动作 分类 室内型：云台PT、镜头变倍、调焦 室外型：增加防水，和辅助功能，如雨刷等,28,视频切换器,普通视频切换器 无源采用机械开关 有源分为简单和场逆程（防止跳动） 分组式视频切换器 多个视频信号为一组进行切换 矩阵式视频切换器
10、 多路输入多路输出,29,矩阵应用示意图,30,画面分割器,画中画处理器 4画面分割器 将多个画面合成一个画面 可以全屏单独观看某一画面 有的能与录相机配合实现单画面全屏回放 9、16画面分割器 分为串行处理和并行处理两种,31,帧场切换器,帧切换器（Frame Switcher） 场切换器(Field Switcher) 欧美统称数字多工处理器（Digital Multiplexer） 国内叫画面处理器 港台称作图框处理器（Frame Processor） 与录像机配合实现单台录像机录下多路图像,32,画面分割器功能接口,功能 自动切换 全画面选择 冻结某一画面（Freeze） 接口 视频输
11、入 监视器输出 录像机输出 遥控输入,33,帧场切换器,单工 一面观看单一画面图像同时记录多路图像 或者录像回放时可选放一台摄像机或者多画面会放所有摄像机 双工 能够记录/重放同时还可观看多路视频画面 可同时连结两台录像机和两台监视器 三工 记录、回放和监视同时进行，录像和回放在同一个屏幕进行。 使用注意 VCR与监视器输出不能混淆,34,帧场切换器功能与接口,功能 单画面全屏 画中画 4，9，16画面选择 接口 VCR输入 VCR输出 视频输入输出 遥控输入,35,集成控制系统,分类 一体型集成控制（主控+视频切换器）32路以下 主板与通用机箱 组合型控制主机总线式结构、模块化设计,36,集
12、成控制系统,系统主机 多路视频的选择切换，前端设备控制 主机与解码器的通讯方式 RS485 曼码 RS-422 控制键盘和远端解码 主控键盘 分控键盘 解码器,37,视频处理设备,视频分配器 将一路视频信号均匀分配为多路信号 采用三通头会造成信号衰减 分为单视频输入分配器和多视频输入分配器 视频放大器 用于超过视频线长度后的视频放大 时间日期发生器 字符叠加器,38,视频传输设备-电缆传输设备,视频电缆和连接器 视频电缆线径越粗，衰减越小 长距离传输会出现，图像发蒙等现象，需要增加视频放大器 BNC/RCA/F头 音频电缆 2芯屏蔽连结线 RVVP-2/0.3或RVVP-2/0.5 RCA插头
13、等,39,视频传输设备-电缆传输设备,通信电缆 普通2芯护套线即可 RVV-2/0.15/选屏蔽线更好RVVP-2/0.13 距离长可能需要加中继 控制电缆 连结云台或者三可变镜头 云台6芯 RVV-6/0.2 、云台+镜头10芯RVV-10/0.12,40,视频传输设备-电缆传输设备,电源线 单独铺设220V，在摄像机附近转换成12V 做好放火措施，并与信号线留一定距离 单同轴电缆传输设备 单同轴电缆传输电源、多路视频信号和控制控制信号 双绞线传输设备 需要适配器，距离可达1000m以上,41,视频传输设备-射频、微波传输设备,射频传输 射频闭路传输，类似于闭路电视 射频开路传输 微波传输
14、点对点 最远可达100KM,有遮挡可以加中继 双绞线传输设备 需要适配器，距离可达1000m以上,42,视频传输设备-光纤传输设备,特点 宽频带，可以传送多路视频信号 低衰减，多模可到3-5Km,单模可到 不受电磁波干扰 不产生火花 重量轻，保密性好 传输设备 光接收机，光转成电 光发射机，电转成光，以上两个统称光端机 波分复用器，多路光信号在同一根光纤中传输 光放大器，长距离传输中的光中继 光分配器，一路光信号分成多路 光切换器，从多路光信号中选择1路或多路输出 光纤收发器用于传送计算机网络数据,43,视频传输设备-网络数字传输设备,E1信道 传输速率为2.048Mb/s的数字信道 数字通信
15、系统中包含E1通道（SDH,数字微波，无线扩频，HDSL） 通过编解码器实现透明通道 N X 64Kb/s信道传输 ISDN、DDN、ADSL、帧中继 通过编解码器实现透明通道,44,监视器,分为黑白和彩色两大类，都可以分为以下3种 精密型-频宽10MHZ以上，分辨率高到800线 标准型-频宽10MHZ以下，分辨率高到600线 收监两用型-增加了电视接收功能，分辨率250400线 还有液晶监视器-显示器件是LCD而非CRT，它的主要缺点是视角窄，最佳角度是屏幕正面,45,时滞录像机,基本功能 长时间录像 时间字符叠加 报警输入和警报自动录像 自动循环录像 接通电源自动录像 特点 录像有卡通效果
16、,46,数字硬盘录像机,数字硬盘录像机的实现方法计算机插卡型（工控机型）计算机改造型（PC式）一体化专用机型（嵌入式）,47,帧内压缩和帧间压缩,数字硬盘录象机的压缩技术分为帧内(InterFrame)压缩和帧间(IntraFrame)压缩: MPEG和H.26x属于帧间压缩 M-JPEG和Wave-let属于帧内压缩,48,H.26X,H.26X（1、2、3、4）H.261传输速率64KbpsH.263传输速率小于64KbpsH.264比MPEG-4压缩率高30%,49,M-JPEG,M-JPEG 压缩率是6:1 图象分辨率352*288 传输速率0.52Mbps,50,MPEGX,MPEG
17、-X（1、2、4） MPEG-1(VCD) 压缩率是2030:1 图象分辨率352*288 传输速率1.15Mbps MPEG-2(DVD) 压缩率是3040:1 图象分辨率720*576 传输速率415Mbps,51,MPEGX(续),MPEG-4 压缩率是200500:1 图象分辨率720*576或更高 传输速率10k1Mbps,52,WAVELET,WAVELET-小波 内核采用进行中压缩和解压缩 压缩率是70:1 压缩复杂度是JPEG的3倍,53,数字硬盘录像机分类,数字硬盘录象机（DVR）的种类分为通用型和专用型 专用型支持大容量通道（大于64路）的集中控制,海量存储,24h*7天连
18、续不间断工作 通用型分为两类：非实时-一般每路低于25帧/秒,大约10帧/秒左右,16路总帧数200帧,每天可定时录象10h左右实时-一般每路25帧/秒左右,16路总帧数400帧,54,数字硬盘录像机的选择标准,外观界面的选择：为了操作方便，界面应是汉化的，将主要功能都能一目了然地反映在主界面上，建议选择看上去专业、漂亮、操作直观的界面功能方面的考察 ：,55,数字硬盘录像机的相关性能,监视效果 一般每秒图像超过17帧时肉眼看上去是比较实时的图像，而柜员制和一些特殊的监控场所要求每秒图像要达到25帧或更高，通常可做一些手的快速动作来观察此功能，比如快速数数、拍手等，还可以通过录像的逐帧回放来看
19、二帧图像的时间间隔，帧数/秒=1/二帧图像的时间间隔，25帧/秒对应于二帧图像的时间间隔0.04秒 显示形式一般有1、4、7、9、10、16等画面分割形式，也可将画面切到全屏。每一路的亮度、对比度、色彩、饱和度等参数都应是连续可调的,56,数字硬盘录像机的相关性能,录象效果 清晰度和实时程度的观察方法和监视效果相似。单位时间录像所用硬盘空间，及单幅画面的硬盘空间也是反映录像效果的最主要参数。该指标对录像时间长短和网上传输图像的速率都有很大影响。一般标准MJPEG格式，每小时每路25帧/秒要录到450M，而MPEG格式需要250M 另外有一些品牌的数字硬盘录像机（DVR）具备报警录像和画面动态侦
20、测录像的功能，它可以将和报警无关的信息滤去不录，大大减低对存储容量的要求。有些主机还具备报警后自动增加录制帧数的功能,57,数字硬盘录像机的相关性能,报警功能 报警输入有二种：探测器报警和画面动态侦测报警， 报警后系统会自动开启录像功能，并通过报警输出功能开启相应射灯，警号和联网输出信号。 画面动态侦测报警是数字监视所独有的功能，他可以方便地设定视频触发区域和灵敏度，在一定意义上可以起到探测器的作用. 按时间段进行自动布撤防功能，预置报警录像功能和自动对报警录像进行加帧是传统报警系统不具备的功能。,58,数字硬盘录像机的相关性能,控制功能 主要指通过主机对于摄像机全方位云台，镜头进行控制，这一
21、般要通过专用解码器完成，主要观察一下操作是否灵活可靠. 网络功能 通过局域网或电话线等经过简单身份识别可以对主机进行各种监视录像控制的操作，主要观察接通速度和监视录像效果及是否影响其它软件的运行。这相当于矩阵系统的分控功能,59,数字硬盘录像机的相关性能,工作时间表 可对某一摄像机的某一时间段进行工作时间编程，这也是数字硬盘录像机（DVR）独有的功能，它可以把节假日，作息时间表的变化全部预排到程序中，可以在一定意义上实现无人值守。 密码授权功能 为减少系统的故障率，和非法进入，对于停止录像，布撤防系统及进入编程等程序需设密码口令，使未授权者不得操作。,60,数字硬盘录像机的相关性能,稳定性、耐
22、久性方面的考察: 从设计上考察 硬体结构 软体编程 从使用上考察,61,防护罩,室内防护罩普通防护罩半球型防护罩楔型防护罩 室外防护罩 增加放水、遮阳、雨刷、风扇和加热器等 特殊用途防护罩防爆型防护罩水冷型防护罩抗压抗渗漏型防护罩,62,红外灯,用普通照明灯外加可见光滤除装置（常有红暴） 用若干红外发光二极管组成的二极管阵列,63,支架,摄像机支架注塑型金属型 云台支架金属型,64,视频传输设备,电缆传输设备 视频电缆-75欧姆的同轴电缆，型号为SYV-75-5、 SYV-75-3（传输距离为300500m）、 SYV-75-7、 SYV-75-9、 SYV-75-12(传输距离为1km以上)
23、 音频电缆-两芯屏蔽线，常用的型号RVVP-2/0.3、RVVP-2/0.5 通信电缆-连接主机与解码器之间的两芯电缆，常用的型号RVVP-2/0.3、RVVP-2/0.15 控制电缆-它的一端连接在控制器或解码器的云台、电动镜头控制接线端，另一端则直接接到云台、电动镜头的相应端子上，常用的型号RVV-6/0.2、RVV-10/0.12,65,视频传输设备,射频、微波传输设备射频同轴电缆-常用的型号SYKV藕芯电缆或SYWV高物理发泡同轴电缆.微波发射和接收天线是高增益的螺旋定向天线或抛物面天线 光纤传输设备光纤一般由芯线、包层、防护层组成，分为单模和多模两种表示为“9/125”和“62.5/
24、125”，传输距离分别为312km和1520km 常用的传输设备有光端机和波分复用器（WDM）,66,名词解释,CCD-（CHARGE COUPLED DEVICE）简称电荷耦合器. 照度-是反映光照强度的一种单位，它是照射到单位面积上的光通量，它的单位是每平方米的流明数叫勒克斯（LUX）. CMOS-互补型金属氧化物半导体，它与CCD图象传感器相比，在分辨率、光照灵敏度和信噪比方面优势较差，但在集成度、功耗、成本方面优势教好，它的最大弱点是光照灵敏度低.,67,名词解释,像素数指的是摄像机传感器的最大像素数，CCD像素越大，由该芯片构成的摄像机分辨率就越高. 电子快门（Eletronic S
25、hutter）相当于控制CCD图象传感器的感光时间，一般为1/501/10000S 自动增益（AGC）摄像机在不同的景物照度条件下都能输出0.7Vp-p的标准视频信号，必须使放大器的增益在较大范围内可调. 逆（背）光补偿（BLC）补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主 体黑暗的缺陷.,68,名词解释,Y/C摄像机的亮度信号与色度信号分离的视频信号. 超动态（SUPER DYNAMIC）实际上是动态展宽，从很亮到很暗的光照环境下，都可以使拍摄的图象具有丰富的明暗层次. 焦距：物方主点到焦点的距离，也是像方主点到焦点的距离. 光圈是一个用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面的光量的装置,它通常是在镜头
26、内。表达光圈大小我们是用F值,这里值得一题的是光圈F值愈小，在同一单位时间内的进光量便愈多 光圈F值 = 镜头的焦距 / 镜头口径的直径,69,名词解释,线锁定同步（LL）是利用交流电源来锁定摄像机场同步脉冲的同步方式，当图象出现交流电源造成的网波干扰时，就用它来消除. 白平衡（WB）彩色摄像机能输出含有彩色信息的视频信号，当提取纯白色景物时，应使其输出的红、绿、蓝三个基色电压相等，这样才能在显示器上显示标准白色.它分为自动和按色温设置. 外同步（SYNC）当同时使用多个摄像机并共用后端视频设备时，有时就会出现多个画面不同步，这就要用它.与之相对的是内同步,它是摄像机内部的同步信号产生电路,7
27、0,常见的网络类型,ISDN 窄带综合业务数字网（N-ISDN） 通过ISDN MODEM 的接入速率为64kb/s,带宽最大为2M 宽带综合业务数字网（B-ISDN） 通过ISDN MODEM 的接入速率为64kb/s,带宽最大为155M ATM（异步传输模式） 通常传输速率为622Mb/s,最大为2.4Gb/s 宽带信息网（可视电话、会议电视） DDN（数字数据网）传输速率最大为2.048Mb/s,71,常见的网络类型,帧中继（Frame Relay）传输速率最大为622Mb/s光纤传输 ADSL（非对称数字用户线路）上行速率为64kb/s640kb/s,下行速率为1.5Mb/s8Mb/s HFC（混合光纤/同轴网）主要用于有线电视,
