視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)備

1、安全防范技術(shù)安全防范技術(shù)激情小分隊(duì)主講：孫文成員：張振、陳建偉、黃鎮(zhèn)雷、歐青、哈熱什安防技術(shù)安防技術(shù) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要設(shè)備前一頁本章主要內(nèi)容l視頻監(jiān)視概述視頻監(jiān)視概述l前端設(shè)備前端設(shè)備l傳輸傳輸設(shè)備設(shè)備l終端設(shè)備終端設(shè)備前一頁硬盤錄象機(jī)主要設(shè)備的原理和性能前一頁 是安全技術(shù)防范體系中的一個(gè)重要組成部分，是一是安全技術(shù)防范體系中的一個(gè)重要組成部分，是一種先進(jìn)的、防范能力極強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。它可以通過遙控種先進(jìn)的、防范能力極強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。它可以通過遙控?cái)z像機(jī)及其輔助設(shè)備（鏡頭、云臺等）直接觀看被監(jiān)視攝像機(jī)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)容場所的情

2、況；可以把被監(jiān)視場所的圖像內(nèi)容、聲音內(nèi)容同時(shí)傳送到監(jiān)控中心，使被監(jiān)視場所的情況一目了然。同時(shí)傳送到監(jiān)控中心，使被監(jiān)視場所的情況一目了然。同時(shí)，電視監(jiān)視系統(tǒng)還可以與防盜報(bào)警等其它安全技術(shù)同時(shí)，電視監(jiān)視系統(tǒng)還可以與防盜報(bào)警等其它安全技術(shù)防范體系聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，使防范能力更加強(qiáng)大。防范體系聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，使防范能力更加強(qiáng)大。視頻監(jiān)控技術(shù)前一頁一體化攝象機(jī)一體化攝象機(jī)主要設(shè)備的原理和性能前一頁視頻監(jiān)控概述圖視頻監(jiān)控系統(tǒng)原理圖圖視頻監(jiān)控系統(tǒng)原理圖前一頁 攝像部分是電視監(jiān)控系統(tǒng)的前端部分，是攝像部分是電視監(jiān)控系統(tǒng)的前端部分，是整個(gè)系統(tǒng)的整個(gè)系統(tǒng)的“眼睛眼睛”。它布置在被監(jiān)視場所。它布置在被監(jiān)視場所的某一位置上，使其視

3、場角能覆蓋整個(gè)被監(jiān)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。視的各個(gè)部位。 由于攝像部分是系統(tǒng)的最前端，并且被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(gè)系統(tǒng)來講，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)的原始信號源。攝像部分是系統(tǒng)的原始信號源。 前端視頻系統(tǒng)前一頁 在攝像機(jī)安裝在電動(dòng)的在攝像機(jī)安裝在電動(dòng)的(可遙控的可遙控的)可變可變焦距焦距(變倍變倍)鏡頭，使攝像機(jī)所能觀察的距離鏡頭，使攝像機(jī)所能觀察的距離更遠(yuǎn)，更清楚；把攝像機(jī)安裝在電動(dòng)云臺上，更遠(yuǎn)，更清楚；把攝像機(jī)安裝在

4、電動(dòng)云臺上，通過控制臺的控制，可以使云臺帶動(dòng)攝像機(jī)通過控制臺的控制，可以使云臺帶動(dòng)攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，使攝像機(jī)能覆進(jìn)行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，使攝像機(jī)能覆蓋更大的角度、面積。蓋更大的角度、面積。視頻攝象子系統(tǒng)前一頁 傳輸部分就是系統(tǒng)的圖像信號通路。一般來傳輸部分就是系統(tǒng)的圖像信號通路。一般來說，傳輸部分單指的是傳輸圖像信號。說，傳輸部分單指的是傳輸圖像信號。 目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)多半采用視頻基帶傳輸方式。目前視頻監(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。對以上這些不同用射頻傳輸方

5、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。傳輸部分的好壞將影響到整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)大的不同。傳輸部分的好壞將影響到整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。量。 圖象傳輸子系統(tǒng) 在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，主要有兩種信號，一是電視信號，二是控制信號。電視信號是從前端的攝像機(jī)流向控制中心；而控制信號則是從控制中心流向前端的攝像機(jī)、云臺等受控對象。流向前端的控制信號，一般是通過設(shè)置在前端的解碼器解碼后再去控制攝像機(jī)和云臺等受控對象的。 前一頁圖象傳輸子系統(tǒng)前一頁視頻基帶傳輸方式視頻基帶傳輸方式 是指從攝像機(jī)至控制臺之間傳輸電視圖像信號，是指從攝像機(jī)至控

6、制臺之間傳輸電視圖像信號，這些信號完全是視頻信號。這些信號完全是視頻信號。 視頻傳輸方式的優(yōu)點(diǎn)是傳輸系統(tǒng)簡單；在一定視頻傳輸方式的優(yōu)點(diǎn)是傳輸系統(tǒng)簡單；在一定距離范圍內(nèi)，失真小；信噪比低；不必增加調(diào)制器、距離范圍內(nèi)，失真?。恍旁氡鹊停徊槐卦黾诱{(diào)制器、解調(diào)器等附加設(shè)備。缺點(diǎn)是傳輸距離不能太遠(yuǎn)；一解調(diào)器等附加設(shè)備。缺點(diǎn)是傳輸距離不能太遠(yuǎn)；一根電纜只能傳送一路電視信號等等。由于電視監(jiān)控根電纜只能傳送一路電視信號等等。由于電視監(jiān)控系統(tǒng)一般攝像機(jī)與控制臺之間的距離都不是太遠(yuǎn)，系統(tǒng)一般攝像機(jī)與控制臺之間的距離都不是太遠(yuǎn)，所以是最常用的一種傳輸方式。所以是最常用的一種傳輸方式。信號傳輸方式圖象傳輸子系統(tǒng)前一頁

7、圖象傳輸子系統(tǒng)視頻基帶傳輸方式視頻基帶傳輸方式前一頁遠(yuǎn)端切換方式遠(yuǎn)端切換方式 在視頻傳輸方式下，如果在距離監(jiān)控中心較遠(yuǎn)在視頻傳輸方式下，如果在距離監(jiān)控中心較遠(yuǎn)的某個(gè)同一方向相對集中較多臺攝像機(jī)時(shí)，也可以的某個(gè)同一方向相對集中較多臺攝像機(jī)時(shí)，也可以采取采取“遠(yuǎn)端切換方式遠(yuǎn)端切換方式”。所謂。所謂“遠(yuǎn)端切換方式遠(yuǎn)端切換方式”，就是把原來在控制臺上進(jìn)行的切換（視頻信號切換就是把原來在控制臺上進(jìn)行的切換（視頻信號切換及控制信號切換）移到遠(yuǎn)端攝像機(jī)群附近的地方進(jìn)及控制信號切換）移到遠(yuǎn)端攝像機(jī)群附近的地方進(jìn)行?？梢源蟠鬁p少傳輸線路的數(shù)量。行?？梢源蟠鬁p少傳輸線路的數(shù)量。 信號傳輸方式圖象傳輸子系統(tǒng)前一頁遠(yuǎn)

8、端切換方式遠(yuǎn)端切換方式 圖象傳輸子系統(tǒng)前一頁圖象傳輸子系統(tǒng)射頻調(diào)制方式射頻調(diào)制方式前一頁光纜傳輸方式光纜傳輸方式傳輸容量大：傳輸容量大：通過一根光纖可傳輸幾十路以上的電通過一根光纖可傳輸幾十路以上的電視信號。視信號。傳輸質(zhì)量高：傳輸質(zhì)量高：光纖傳輸需要相當(dāng)多的中繼放大器，光纖傳輸需要相當(dāng)多的中繼放大器，因而沒有噪聲和非線性失真迭加。因而沒有噪聲和非線性失真迭加。保密性能好：保密性能好：適合保密系統(tǒng)使用。同時(shí)，光纖傳輸適合保密系統(tǒng)使用。同時(shí)，光纖傳輸不受電磁干擾，適合應(yīng)用于有強(qiáng)電磁干擾和電磁輻不受電磁干擾，適合應(yīng)用于有強(qiáng)電磁干擾和電磁輻射的環(huán)境中。射的環(huán)境中。敷設(shè)方便：敷設(shè)方便：光纜具有細(xì)而輕、

9、拐彎半徑小、抗腐蝕、光纜具有細(xì)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(diǎn)，為光纜的不怕潮、溫度系數(shù)小、不怕雷擊等優(yōu)點(diǎn)，為光纜的敷設(shè)工程帶來了很大的方便。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)前一頁畫面分割器主要設(shè)備的原理和性能前一頁光纜傳輸方式光纜傳輸方式 調(diào)頻（調(diào)頻（FM）光纜傳輸：）光纜傳輸：它可傳輸多頻道高質(zhì)量它可傳輸多頻道高質(zhì)量信號，傳輸距離遠(yuǎn)。信號，傳輸距離遠(yuǎn)。數(shù)字光纜傳輸：數(shù)字光纜傳輸：這種系統(tǒng)無中繼噪聲積累，無這種系統(tǒng)無中繼噪聲積累，無任何交互調(diào)失真，在極長的距離上有很好的圖任何交互調(diào)失真，在極長的距離上有很好的圖像質(zhì)量。但一根光纖只能傳輸像質(zhì)量。

10、但一根光纖只能傳輸68路電視信號。路電視信號。多路調(diào)幅（多路調(diào)幅（AM）光纜傳輸：）光纜傳輸： 它是一種殘留邊帶它是一種殘留邊帶調(diào)幅光纜傳輸系統(tǒng)。一般調(diào)幅光纜傳輸系統(tǒng)。一般AM光纖可傳輸光纖可傳輸40個(gè)頻個(gè)頻道，且性能道，且性能/價(jià)格比高，發(fā)展很快，目前已廣泛價(jià)格比高，發(fā)展很快，目前已廣泛應(yīng)用于有線電視系統(tǒng)中。應(yīng)用于有線電視系統(tǒng)中。信號傳輸方式圖象傳輸子系統(tǒng)前一頁主要設(shè)備的原理和性能控制鍵盤控制鍵盤前一頁光接收器光接收器 接收光纜傳輸?shù)男盘栍兄苯訖z測和外差檢測兩接收光纜傳輸?shù)男盘栍兄苯訖z測和外差檢測兩種方式。種方式。 直接檢測是用檢光器件把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，直接檢測是用檢光器件把光信號轉(zhuǎn)換成

11、電信號，進(jìn)而解出原始信號?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于光纜傳輸?shù)慕舆M(jìn)而解出原始信號?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于光纜傳輸?shù)慕邮障到y(tǒng)中。目前廣泛應(yīng)用的光接收器件是收系統(tǒng)中。目前廣泛應(yīng)用的光接收器件是PIN光電光電二極管。二極管。 外差檢測是將光信號與機(jī)內(nèi)激光混頻，取出差外差檢測是將光信號與機(jī)內(nèi)激光混頻，取出差頻信號經(jīng)放大、解調(diào)來恢復(fù)原始信號。這種方式目頻信號經(jīng)放大、解調(diào)來恢復(fù)原始信號。這種方式目前還缺乏實(shí)用化技術(shù)。前還缺乏實(shí)用化技術(shù)。 信號傳輸方式圖象傳輸子系統(tǒng)前一頁光纜傳輸?shù)墓ぷ髟砉饫|傳輸?shù)墓ぷ髟?光纖傳輸系統(tǒng)主要由光發(fā)射機(jī)、傳輸光纜和光光纖傳輸系統(tǒng)主要由光發(fā)射機(jī)、傳輸光纜和光接收機(jī)組成。光發(fā)射機(jī)的核心器件是激光二極

12、管，接收機(jī)組成。光發(fā)射機(jī)的核心器件是激光二極管，由前端來的射頻信號對激光管的發(fā)光強(qiáng)度直接進(jìn)行由前端來的射頻信號對激光管的發(fā)光強(qiáng)度直接進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制。 光發(fā)射機(jī)一般采用分布反饋式（光發(fā)射機(jī)一般采用分布反饋式（DFB）激光器。）激光器。這是一種單模工作激光器，具有良好的噪聲性能、這是一種單模工作激光器，具有良好的噪聲性能、線性和互調(diào)性能，可用多頻道線性和互調(diào)性能，可用多頻道AM組合信號直接調(diào)組合信號直接調(diào)制。制。 光接收機(jī)一般采用光電二極管（光接收機(jī)一般采用光電二極管（PIN-PD）作為）作為光轉(zhuǎn)換器件。光轉(zhuǎn)換器件。信號傳輸方式圖象傳輸子系統(tǒng)前一頁 顯示部分由多臺監(jiān)視器組成。它的功能是將傳顯示部分

13、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。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(jī)進(jìn)行顯示，而是用一臺監(jiān)視器輪流切應(yīng)一臺攝像機(jī)進(jìn)行顯示，而是用一臺監(jiān)視器輪流切換顯示。因?yàn)楸槐O(jiān)視場所的情況不可能同時(shí)都發(fā)生換顯示。因?yàn)楸槐O(jiān)視場所的情況不可能同時(shí)都發(fā)生意外情況，所以平時(shí)只要隔一定的時(shí)間顯示一下即意外情況，所以平時(shí)只要隔一定的時(shí)間顯示一下即可?？?。系統(tǒng)基本組成視頻顯示與輸出前一頁 當(dāng)某個(gè)被監(jiān)視的場所發(fā)生情況時(shí)，可以將這一當(dāng)某個(gè)被監(jiān)視的場所發(fā)生情況時(shí)，可以將這一路信號切換到某一臺監(jiān)視器上一直顯示，并通過控路信號切換到某一

14、臺監(jiān)視器上一直顯示，并通過控制臺對其遙控跟蹤記錄。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、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。器的數(shù)量。 可采用可采用“畫面分割器畫面分割器” 把幾臺攝像機(jī)送來的圖把幾臺攝像機(jī)送來的圖像信號同時(shí)顯示在一臺監(jiān)視器上。可以大大節(jié)省監(jiān)像信號同時(shí)顯示在一臺監(jiān)視器上。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。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攝象機(jī)與鏡頭 云臺與防護(hù)罩 視頻切換器 視頻分配放大器 主控制臺/副

15、控制臺 終端解碼箱（解碼控制器）畫面分割器 硬盤錄像機(jī) 傳輸部件 前一頁主要設(shè)備的原理和性能前一頁主要設(shè)備的原理和性能視頻切換器前一頁 攝像機(jī)是拾取圖像信號的設(shè)備，即被監(jiān)視場攝像機(jī)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(jī)將其光信號（畫面）變?yōu)殡娝漠嬅媸怯蓴z像機(jī)將其光信號（畫面）變?yōu)殡娦盘枺▓D像信號）。信號（圖像信號）。 目前，無論是彩色攝像機(jī)還是黑白攝像機(jī)，其目前，無論是彩色攝像機(jī)還是黑白攝像機(jī)，其光電轉(zhuǎn)換的器件均采用了光電轉(zhuǎn)換的器件均采用了CCD器件，即器件，即“電耦合電耦合”器件。攝像機(jī)通過它的鏡頭把被監(jiān)視場所的畫面器件。攝像機(jī)通過它的鏡頭把被監(jiān)視場所的畫面成像在成像在CCD片

16、子（靶面）上。通過片子（靶面）上。通過CCD本身的電本身的電子掃描，把成像的光信號變?yōu)殡娦盘?，再通過放子掃描，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?biāo)準(zhǔn)的電大、整形等一系列信號處理，最后變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的電視信號輸出。視信號輸出。攝象機(jī)與鏡頭主要設(shè)備的原理和性能前一頁 CCD攝像機(jī)特點(diǎn)是：體積小、靈敏度高、攝像機(jī)特點(diǎn)是：體積小、靈敏度高、壽命長。理論上壽命長。理論上CCD器件本身壽命相當(dāng)長器件本身壽命相當(dāng)長而不會(huì)老化。這也是它對比以前的攝像管而不會(huì)老化。這也是它對比以前的攝像管式攝像機(jī)具有的最大優(yōu)點(diǎn)。式攝像機(jī)具有的最大優(yōu)點(diǎn)。 攝象機(jī)與鏡頭主要設(shè)備的原理和性能前一頁清晰度：

17、清晰度：一般多給出水平清晰度。電視監(jiān)控系統(tǒng)使一般多給出水平清晰度。電視監(jiān)控系統(tǒng)使用的攝像機(jī)，要求彩色攝像機(jī)水平清晰度在用的攝像機(jī)，要求彩色攝像機(jī)水平清晰度在300線線以上，黑白攝像機(jī)在以上，黑白攝像機(jī)在350線以上。線以上。照度：照度：是衡量攝像機(jī)在什么光照強(qiáng)度的情況下，可是衡量攝像機(jī)在什么光照強(qiáng)度的情況下，可以輸出正常圖像信號的一個(gè)指標(biāo)。一般是給出以輸出正常圖像信號的一個(gè)指標(biāo)。一般是給出“正正常照度常照度”和和“最低照度最低照度”兩個(gè)指標(biāo)。照度一般用兩個(gè)指標(biāo)。照度一般用“勒克斯勒克斯”（Lux）表示。）表示。信噪比信噪比：也是攝像機(jī)的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。信噪比也是攝像機(jī)的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。信噪比的是指攝像機(jī)的圖像信號與它的噪聲信號之比。常的是指攝像機(jī)的圖像信號與它的噪聲信號之比。常用用用用S/N表示。信噪比一般用分貝（表示。信噪比一般用分貝（dB）表示，一）表示，一般要求其信噪比高于般要求其信噪比高于46dB。攝象機(jī)與鏡頭主要設(shè)備的原理和性能前一頁定焦距鏡頭：定焦距鏡頭：這種鏡頭的焦距是不可變的，可變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只有光圈的大小。它適合于攝取焦距相對固定的目標(biāo)。的目標(biāo)。自動(dòng)光圈、電動(dòng)變焦距鏡頭：自動(dòng)光圈、電動(dòng)變焦距鏡頭：是目前常用的一種是目前常用的一種鏡頭。由攝像機(jī)輸出的電信號自動(dòng)控