CCTV安防監(jiān)控培訓(xùn)文件

80/80CCTV安防監(jiān)控培訓(xùn)資料針對名詞做解釋：CCTV即ClosedCircuitTelevision的縮寫，是閉路電視系統(tǒng)的意思。其利用電學(xué)原理，透過光學(xué)鏡頭所攝取的影像光能，經(jīng)由攝影機(jī)內(nèi)的芯片(CCD)或攝像管(tube)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽俳?jīng)由電纜線及一些用途不同的輔助器材傳送到監(jiān)視器上，使電能回復(fù)光能呈現(xiàn)在屏幕上1.基礎(chǔ)名詞解釋

垂直同步、彩色視頻復(fù)合信號同步、外同步、直流線鎖定和完全同步是攝像機(jī)之間不同的同步方法。

完全同步全體鎖定是兩部用于精密的應(yīng)用如廣播攝影棚攝像機(jī)之間完全同步最好的方法。它將同步：水平，垂直，偶數(shù)/奇數(shù)區(qū)域，色彩觸發(fā)頻率和階段。

垂直同步是最簡單的方法來同步兩部攝像機(jī)，通過垂直驅(qū)動頻率來保證視頻能夠采用老式的切換期或者四分割機(jī)器，在同一個監(jiān)視器上顯示幾個影像源。垂直驅(qū)動信號通常由重復(fù)頻率20/16.7毫秒（50/60赫茲）和脈沖1~3毫秒寬度的脈沖組成。

彩色視頻復(fù)合信號同步彩色視頻復(fù)合信號代表視頻和彩色觸發(fā)信號，意味著攝像機(jī)能和外部的復(fù)合彩色視頻信號同步。然而盡管稱作彩色視頻復(fù)合信號同步，實(shí)際上只進(jìn)行水平同步和垂直同步，而沒有色彩觸發(fā)同步。

外同步非常類似于彩色視頻復(fù)合信號同步。一個攝像機(jī)能夠同步于另一個攝像機(jī)的視頻信號，一個外同步攝像機(jī)能使用輸入的彩色視頻復(fù)合信號，提取水平和垂直同步信號來做同步。

直流線鎖定是一種古老的技術(shù)，利用直流50/60赫茲電源線電流來同步攝像機(jī)。因?yàn)橹绷?4伏電源廣泛使用于多數(shù)建筑物防火警報系統(tǒng)，由于非常容易獲得。由于老型號的切換器和分割系統(tǒng)沒有數(shù)字記憶功能，要保持穩(wěn)定的影像，攝像機(jī)之間的同步非常必要，直流線鎖定就是攝像機(jī)同步于交流50/60赫茲，彩色信道之間時間的關(guān)聯(lián)和水平/垂直信號沒有約束會導(dǎo)致糟糕的色彩轉(zhuǎn)換（色彩階段設(shè)計(jì)），因此所有使用交流線鎖定的用戶不可避免地失去很好的色彩轉(zhuǎn)換。幸運(yùn)的是，現(xiàn)在的分割器和16通道復(fù)合處理器以及硬盤錄象機(jī)都有內(nèi)部記憶體來克服這個問題，不再需要同步信號，因此交流線鎖定可能若干年后會被淘汰掉。無色滾動

數(shù)字訊號處理器視頻攝像機(jī)使用在熒光燈下時，只能產(chǎn)生嚴(yán)重色滾動的影像。影像會從白色轉(zhuǎn)變成藍(lán)色、粉紅色再回到白色，如此循環(huán)。這是因?yàn)榻涣麟娫催\(yùn)行在50/60赫茲所引起的問題。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。傳統(tǒng)攝像機(jī)計(jì)算出白平衡需要100~150ms（0.1~0.15），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。背光補(bǔ)償能提供在非常強(qiáng)的背景光線前面目標(biāo)的理想的曝光，無論主要的目標(biāo)移到中間、上下左右或者熒幕的任一位置。一個不具有超強(qiáng)動態(tài)特色的普通攝像機(jī)只有如1/60秒的快門速度和F2.0的光圈的選擇，然而一個主要目標(biāo)后面的非常亮的背景或一個點(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，這并不是一個好的方法，因?yàn)楫?dāng)快門速度增加的時候，光圈會被關(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個區(qū)域（兩個區(qū)域是重復(fù)的），每個區(qū)域都可以獨(dú)立加權(quán)計(jì)算曝光等級，例如中間部分就可以加到其余區(qū)塊的9倍，因此一個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)域的光線等級進(jìn)行計(jì)算。然而有一個非常大的缺陷，如果主要目標(biāo)從中閑移動到畫面的上下左右位置，目標(biāo)會變得非常黑，因?yàn)楝F(xiàn)在它不被區(qū)別開來已經(jīng)不被加權(quán)。F表示鏡頭的孔徑，F(xiàn)停止2:1和f3.4毫米表示鏡頭的焦距是3.4毫米。

鏡頭F2.0和f3.4~4采用非常經(jīng)濟(jì)的形式，應(yīng)此價格較低，廣泛應(yīng)用于單板攝像機(jī)，F(xiàn)2.0的鏡頭的孔徑能收集人眼一半的光線，f3.4毫米的鏡頭在1/4英寸CCD上有60度的視角，在1/3英寸CCD上有90度視角，非常接近于人眼的視角。人眼的兩只眼睛能包含更大的視角，從人到人一般有150到180的角度，但是請記住，F(xiàn)停止和f焦距只是一個鏡頭的基本參數(shù)，并不代表質(zhì)量。超寬動態(tài)是在非常強(qiáng)烈的對比下讓攝像機(jī)看到影像的特色。寬動態(tài)攝像機(jī)比傳統(tǒng)只具有3:1動態(tài)范圍的攝像機(jī)超出了幾十倍。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)的影像會被清除（全黑）。峰值感應(yīng)模式是用通過影像亮點(diǎn)代替整個影像的平均值來決定曝光指數(shù)，使用規(guī)則系統(tǒng)的用戶能應(yīng)對最苛刻的要求，如在黑夜抓取一個白點(diǎn)的影像，而且還要看到這個小亮白點(diǎn)的細(xì)節(jié)和色彩。CMOS全稱為ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，中文翻譯為互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體。CMOS的制造技術(shù)和一般計(jì)算機(jī)芯片沒什么差別，主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體，使其在CMOS上共存著帶N（帶–電）和P（帶+電）級的半導(dǎo)體，這兩個互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀(jì)錄和解讀成影像。CCD全稱為ChargeCoupledDevice，中文翻譯為電荷藕合器件。它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成，能把光線轉(zhuǎn)變成電荷，然后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片將電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字信號經(jīng)過壓縮處理經(jīng)USB接口傳到電腦上就形成所采集的圖像。景深的概念：當(dāng)某一物體聚焦清晰時，從該物體前面的某一段距離到其后面的某一段距離內(nèi)的所有景物也都當(dāng)清晰的。焦點(diǎn)相當(dāng)清晰的這段從前到后的距離就叫做景深。景深分為前景深和后景深，后景深大于前景深。景深越深，那么離焦點(diǎn)遠(yuǎn)的景物也能夠清晰，而景深淺，離焦點(diǎn)遠(yuǎn)的景物就模糊。焦距是一個任何的光學(xué)儀器都有的不折不扣的光學(xué)參數(shù)。從光學(xué)原理來講焦距就是從焦點(diǎn)到透鏡中心的距離。對于鏡頭來說，焦距有著非常重要的意義。焦距長短與成像大小成正比，焦距越長成像越大，焦距越短成像越小。鏡頭焦距長短與視角大小成反比，焦距越長視角越小，焦距越短視角越大。焦距長短與景深成反比，焦距越長景深越小，焦距越短景深越大。焦距長短與透視感的強(qiáng)弱成反比，焦距越長透視感越弱，焦距越短透視感越強(qiáng)。焦距長短與反差成反比，焦距越長反差越小，焦距越短反差越大。對焦距離越遠(yuǎn)景深越深，對焦距離越近景深越淺。因此在拍攝遠(yuǎn)景時應(yīng)該選擇較大對焦距離的鏡頭，而在拍攝近景時則應(yīng)該使用較小對焦距離的產(chǎn)品。鏡頭對焦距離是用cm（厘米）表示的，可謂一目了然。切換器有手動切換、自動切換兩種工作方式，手動方式是想看哪一路就把開關(guān)撥到哪一路；自動方式是讓預(yù)設(shè)的視頻按順序延時切換，切換時間通過一個旋鈕可以調(diào)節(jié)，一般在1秒到35秒之間。如果不要求時時刻刻監(jiān)控，可以在監(jiān)控室增設(shè)一臺切換器，把攝像機(jī)輸出信號接到切換器的輸入端，切換器的輸出端接監(jiān)視器，切換器的輸入端分為2、4、6、8、12、16路，輸出端分為單路和雙路，而且還可以同步切換音頻（視型號而定）。視頻服務(wù)器是一種對視音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、存儲及處理的專用計(jì)算機(jī)設(shè)備，它在視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、Ip視頻會議、廣告插播及視頻節(jié)目點(diǎn)播等方面都有廣泛的應(yīng)用。視頻服務(wù)器采用M—JPEG、H.261、H.263、MPEG—2、MPEG—4等壓縮格式，在符合技術(shù)指標(biāo)的情況下對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，以滿足存儲和傳輸?shù)囊?。具有多通道輸入輸出、多種視音頻格式接口?？膳鋫銼CSI、FC等網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)視音頻數(shù)據(jù)的傳輸和共享。它由視音頻壓縮編碼器、大容量存儲設(shè)備、輸入/輸出通道、網(wǎng)絡(luò)接口、視音頻接口、RS422串行接口、協(xié)議接口、軟件接口、視音頻交叉點(diǎn)矩陣等構(gòu)成，同時，提供外鎖相和視頻處理功能。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是一種結(jié)合傳統(tǒng)攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所產(chǎn)生的新一代攝像機(jī)，它可以將影像通過網(wǎng)絡(luò)傳至有網(wǎng)絡(luò)連接端口的另一端，且遠(yuǎn)端的瀏覽者不需用任何專業(yè)軟件，只要標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器（如“MicrosoftIE或Netscape）即可監(jiān)視其影像。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)內(nèi)置一個嵌入式芯片，采用嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)。攝像機(jī)傳送來的視頻信號數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過網(wǎng)絡(luò)總線傳送到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)云臺鏡頭的動作或?qū)ο到y(tǒng)配置進(jìn)行操作。動態(tài)偵測整個監(jiān)控畫面被分成多個小區(qū)域，用戶可以任意選擇區(qū)其中的區(qū)域，并且可以對選中的監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行1-20級的敏感度設(shè)置。這樣當(dāng)有東西移動時將被攝像機(jī)服務(wù)器檢測到，同時進(jìn)行錄像。通訊接口在安防監(jiān)控系統(tǒng)中的通訊接口主要是對視頻、音頻的輸入輸出來說的。所以通訊接口一般有以下幾種：RS-232、RS-485、通用網(wǎng)絡(luò)接口，可支持PSTN、ISDN以及LAN各種聯(lián)網(wǎng)環(huán)境、具有USB2.0超高速數(shù)據(jù)接口，連接計(jì)算機(jī)對重要圖像資料進(jìn)行備份、可選配具有逐行掃描VGA輸出接口等。監(jiān)視器是監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出，有了監(jiān)視器我們才能觀看前端送過來的圖像。監(jiān)視器分彩色、黑白兩種，尺寸有9、10、12、14、15、17、21英寸等，常用的是14英寸。監(jiān)視器也有分辨率，同攝像機(jī)一樣用線數(shù)表示，實(shí)際使用時一般要求監(jiān)視器線數(shù)要與攝像機(jī)匹配。另外，有些監(jiān)視器還有音頻輸入、S-video輸入、RGB分量輸入等，除了音頻輸入監(jiān)控系統(tǒng)用到外，其余功能大部分用于圖像處理工作，在此不作介紹。視頻放大器當(dāng)視頻傳輸距離比較遠(yuǎn)時，最好采用線徑較粗的視頻線，同時可以在線路內(nèi)增加視頻放大器增強(qiáng)信號強(qiáng)度達(dá)到遠(yuǎn)距離傳輸目的。視頻放大器可以增強(qiáng)視頻的亮度、色度和同步信號，但線路內(nèi)干擾信號也會被放大。另外，回路中不能串接太多視頻放大器，否則會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，導(dǎo)致圖像失真。云臺就是兩個交流電組成的安裝平臺，可以水平和垂直的運(yùn)動。按使用環(huán)境分為室內(nèi)型和室外型，主要區(qū)別是室外型密封性能好，防水、防塵，負(fù)載大。裝方式分為側(cè)裝和吊裝，就是把云臺是安裝在天花板上還是安裝在墻壁上。外形分為普通型和球型，球型云臺是把云臺安置在一個半球形、球形防護(hù)罩中，除了防止灰塵干擾圖像外，還隱蔽、美觀、快速。嵌入式系統(tǒng)是指操作系統(tǒng)和功能軟件集成于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之中。簡單的說就是系統(tǒng)的應(yīng)用軟件與系統(tǒng)的硬件一體化，類似與BIOS的工作方式。具有軟件代碼小，高度自動化，響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。特別適合于要求實(shí)時的和多任務(wù)的體系。全雙工：同一時刻既可發(fā)又可收。全雙工要求：收與發(fā)各有單獨(dú)的信道、可用于實(shí)現(xiàn)兩個站之間通訊及星型網(wǎng)、環(huán)網(wǎng)、不可用于總線網(wǎng)。半雙工：同一時刻不可能既發(fā)又收，收發(fā)是時分的。半雙工要求：收發(fā)可共用同一信道，可用于各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)絡(luò)最常用于總線網(wǎng)、半雙工數(shù)據(jù)速率理論上是全雙工的一半。方向幕簾紅外探測器一般是采用雙向脈沖記數(shù)的工作方式，即A方向到B方向報警，B方向到A方向不報警。具有入侵方向識別能力，用戶從內(nèi)到外進(jìn)入警戒區(qū)，不會觸發(fā)報警，在一定時間內(nèi)返回不會引發(fā)報警，只有非法入侵者從外界侵入才會觸發(fā)報警，極大的方便了用戶在設(shè)防的警戒區(qū)域內(nèi)活動，同時又不觸發(fā)報警系統(tǒng)。自動高速跟蹤快球是集光學(xué)、電子、機(jī)械、信息處理和網(wǎng)絡(luò)于一體，由攝像頭、動力傳動、運(yùn)動控制裝置，基于高速并行處理的圖像分析、識別、壓縮和通信等部分組成。具有視頻攝像、位置控制、方位和鏡頭預(yù)置、運(yùn)動目標(biāo)檢測、識別和跟蹤、火焰及煙霧檢測報警等功能。當(dāng)運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)入球形攝像機(jī)的視場范圍內(nèi)，利用高速DSP芯片在前一幀圖像和現(xiàn)在的圖像進(jìn)行差分計(jì)算，當(dāng)達(dá)到某個特定數(shù)值，判定一幀中的某個特定部分為移動物體，然后球機(jī)自發(fā)出指令給球機(jī)云臺，如此循環(huán)往復(fù)，從而控制球形攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動物體的連續(xù)跟蹤而不需要人的操作，也不需要計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持。線鎖定同步（LINE

LOCK）是一種利用交流電源來鎖定攝像機(jī)場同步脈沖的一種同步方式。當(dāng)圖像出現(xiàn)因交流電源造成的網(wǎng)波干擾時，將此開關(guān)撥到線鎖定同步（LL）的位置，就可消除交流電源的干擾。自動增益控制攝像機(jī)輸出的視頻信號必須達(dá)到電視傳輸規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電平，即,為了能在不同的景物照度條件下都能輸出的標(biāo)準(zhǔn)視頻信號，必須使放大器的增益能夠在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種增益調(diào)節(jié)通常都是通過檢測視頻信號的平均電平而自動完成的，實(shí)現(xiàn)此功能的電路稱為自動增益控制電路，簡稱AGC電路。具有AGC功能的攝像機(jī)，在低照度時的靈敏度會有所提高，但此時的噪點(diǎn)也會比較明顯。這是由于信號和噪聲被同時放大的緣故。音源就是聲音的源頭，沒有音源，用音響系統(tǒng)還原聲音也就無從談起。音源有兩層含義，一是指記錄聲音的載體，只有先把聲音記錄在某種載體上，才談得上用音響設(shè)備把載體上的聲音還原出來，這些載體是音響系統(tǒng)中聲音的來源，所以叫音源。音源的另一層含義，是指播放音源載體的設(shè)備。時間上連續(xù)、而且幅度隨時間連續(xù)變化的訊號稱為模擬訊號（例如聲波就是模擬訊號，音響系統(tǒng)中傳輸?shù)碾娏?、電壓訊號也是模擬訊號），記錄和處理模擬訊號的音源就是模擬音源，例如磁帶/卡座、LP/LP唱機(jī)。模擬音源記錄和處理的訊號是聲音（準(zhǔn)確地說應(yīng)該是從聲音轉(zhuǎn)換而來的電訊號）的本來面目，可以直接用傳統(tǒng)的放大器放大，處理起來方便直接；數(shù)碼音源記錄、處理的都是0和1排列組合形成的抽象二進(jìn)制數(shù)據(jù)流，非常不直觀。聲波是模擬的，不能直接為數(shù)碼音源使用，必然通過轉(zhuǎn)換設(shè)備轉(zhuǎn)為數(shù)字訊號，才能記錄在數(shù)碼音源載體上。播放時，數(shù)碼音源設(shè)備讀出的數(shù)據(jù)不能直接由傳統(tǒng)的放大器放大，必須先轉(zhuǎn)換為模擬訊號才行?？梢?，數(shù)碼音源訊號處理過程要復(fù)雜得多。但數(shù)碼音源優(yōu)點(diǎn)很突出：信噪比和動態(tài)范圍遠(yuǎn)勝模擬音源，訊號經(jīng)多次復(fù)制和多個傳輸環(huán)節(jié)后質(zhì)量不下降，這一點(diǎn)模擬音源無論如何也辦不到。AVS是中國自主制定的音視頻編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。AVS工作組成立于2002年6月，當(dāng)年8月開始了第一次的工作會議。經(jīng)過7次AVS正式工作會議和3次視頻組附加會議，經(jīng)歷一年半的時間，審議了182個提案，先后采納了41項(xiàng)提案，2003年12月19日AVS視頻部分終于定稿。AVS-視頻當(dāng)中具有特征性的核心技術(shù)包括：8x8整數(shù)變換、量化、幀內(nèi)預(yù)測、1/4精度像素插值、特殊的幀間預(yù)測運(yùn)動補(bǔ)償、二維熵編碼、去塊效應(yīng)環(huán)內(nèi)濾波等。目前的AVS-視頻技術(shù)可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)清晰度（CCIR601或相當(dāng)清晰度）、低清晰度（CIF、SIF）等不同格式視頻的壓縮。實(shí)時編解技術(shù)是指硬盤錄像機(jī)能實(shí)時將采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的MPEG－1或MPEG－2格式的圖像文件，直接存儲到硬盤，中間不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)的積壓和丟失；這主要是與電腦刻錄相對比的，電腦刻錄時，先將原始數(shù)據(jù)采集好，然后再對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的MPEG－1或MPEG－2格式的圖像文件。實(shí)時編解碼技術(shù)要求整個系統(tǒng)的速度足夠快，否則，則只能通過降低圖像的質(zhì)量，降低數(shù)據(jù)量來達(dá)到要求。超級HAD圖像傳感器內(nèi)置應(yīng)用"SuperHoleAccumulationDiode(HAD)"電子畫質(zhì)提升技術(shù)的CCD影像感應(yīng)器，提高CCD的感應(yīng)性能及加強(qiáng)數(shù)碼信號處理功能，有效地于拍攝影像時降噪及減低不必要的干擾，令畫面更清晰明麗，色彩層次更分明，對現(xiàn)場光源不足或拍攝夜景時效果尤其顯著。白平衡，即WhiteBalance。物體顏色會因投射光線顏色產(chǎn)生改變，在不同光線的場合下拍攝出的圖像會有不同的色溫。例如以鎢絲燈(電燈泡)照明的環(huán)境拍出的照片可能偏黃，一般來說，CCD沒有辦法像人眼一樣會自動修正光線的改變。所以通過白平衡的修正，它會按目前畫像中圖像特質(zhì)，立即調(diào)整整個圖像紅綠藍(lán)三色的強(qiáng)度，以修正外部光線所造成的誤差。有些攝像機(jī)除了設(shè)計(jì)自動白平衡或特定色溫白平衡功能外，也提供手動白平衡調(diào)整?？勺兇a流編解碼技術(shù)是指編解碼器可根據(jù)數(shù)據(jù)量的大小自動調(diào)節(jié)帶寬，遇到圖像變化較快，顏色較豐富時分配的帶寬大一些；圖像變化較慢，顏色較不豐富時分配的帶寬小一些，這樣在保證圖像錄制質(zhì)量的同時最大限度地節(jié)省硬盤了空間。固定碼流編解碼提供的帶寬是固定的，不管數(shù)據(jù)量的大小，當(dāng)圖像顏色豐富，變化較快時，往往帶寬不夠而降低錄像的質(zhì)量，看起來圖像有點(diǎn)停頓或色彩變樣；而圖像數(shù)據(jù)量不大時，提供的帶寬有多于，浪費(fèi)存儲空間。像素是衡量攝像頭的一個重要指標(biāo)之一，一些產(chǎn)品都會在包裝盒標(biāo)著30萬像素或35萬像素。一般來說，像素較高的產(chǎn)品其圖像的品質(zhì)越好。但另一方面也并不是像素越高越好，對于同一個畫面，像素越高的產(chǎn)品它的解析圖像的能力越強(qiáng)，為了獲得高分辨率的圖像或畫面，它記錄的數(shù)據(jù)量也必然大得多，對于存儲設(shè)備的要求也就高得多，因而在選擇時應(yīng)注意相關(guān)的存儲設(shè)備。門禁系統(tǒng)是一種全新的出入管理方式：允許具有權(quán)限的人進(jìn)入指定的區(qū)域，同時拒絕沒有權(quán)限的人員。該系統(tǒng)的主角是安裝在門側(cè)的讀卡器或密碼鍵盤。它們將讀到的數(shù)據(jù)傳送到本地控制器，根據(jù)事先編制的數(shù)據(jù)庫，確認(rèn)是否可以通行。1.1.1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(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；有時還把攝像機(jī)安裝在電動云臺上，通過控制臺的控制，可以使云臺帶動攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動，從而使攝像機(jī)能覆蓋的角度、面積更大?？傊?，攝像機(jī)就像整個系統(tǒng)的眼睛一樣，把它監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)閳D像信號，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傳送到控制中心的監(jiān)視器上，所以從整個系統(tǒng)來講，攝像部分是系統(tǒng)的原始信號源。因此，攝像部分的好壞以及它產(chǎn)生的圖像信號的質(zhì)量將影響著整個系統(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)中的第一級的輸出（在這里即為攝像機(jī)的圖像信號輸出）信號信噪比的情況。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，甚至對云臺也要有相應(yīng)的防護(hù)措施。2.1.1黑白CCD攝像機(jī)的主要參數(shù)

在電視監(jiān)控系統(tǒng)中選擇攝像機(jī)，一般要看幾個主要的參數(shù)，即分辨率、最低照度和信噪比等，另外還要考慮攝像機(jī)的附帶功能及價格和今后服務(wù)等因素。以下對攝像機(jī)的幾個主要參數(shù)作一介紹。

A、CCD尺寸及像素?cái)?shù)

CCD尺寸指的是CCD圖像傳感器感光面的對角線尺寸，早期的CCD尺寸比較大，為lin、2/3in和1/2in等幾種，因而近年來用于電視監(jiān)控?cái)z像機(jī)的CCD尺寸以1/3in為主流。

像素?cái)?shù)指的是攝像機(jī)CCD傳感器的最大像素?cái)?shù)，有些給出了水平及垂直方向的像素?cái)?shù)，如500H*582V，有些則組出了前兩者的乘積值，如30萬像素。對于一定尺寸的CCD芯片，像素?cái)?shù)越多則意味著每一像素單元的面積越小，因而由該芯片構(gòu)成的攝像機(jī)的分辨率也就越高。例如，在電視監(jiān)控?cái)z像機(jī)中使用的CCD傳感器的像素有的已達(dá)到48萬像素。

B、分辨率

分辨率是衡量攝像機(jī)優(yōu)劣的一個重要參數(shù)，它指的是當(dāng)攝像機(jī)攝取等間隔排列的黑白相間條紋時，在監(jiān)視器（應(yīng)比攝像機(jī)的分辨率高）上能夠看到的最多線數(shù)。當(dāng)超過這一線數(shù)時，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能再辨出黑白相間的線條。

工業(yè)監(jiān)視用攝像機(jī)的分辨率通常在380~460線之間，廣播級攝像機(jī)的分辨率則可達(dá)到700線左右。C、低照度

低照度指的是當(dāng)被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機(jī)輸出的視頻信號電平低到某一規(guī)定值時的景物光亮度值。測定此參數(shù)時，還應(yīng)特別注明鏡頭的最大相對孔徑。例如，使用F1.2的鏡頭，當(dāng)被景物的光亮度值低到0.04lx時，攝像機(jī)輸出的視頻信號幅值為最大幅值的50%，即達(dá)到350mV（標(biāo)準(zhǔn)視頻信號最大幅起來700mV），則稱此攝像機(jī)的最低照度為0.04lx/F1.2。被攝景物的光亮度值再低，攝像要輸出的視頻信號的幅值就達(dá)不到350mV了，反映在監(jiān)視器的屏幕上，將是一屏很難分辨出層次的、灰暗的圖像。參考環(huán)境照度：

夏日陽光下100000Lux陰天室外10000Lux

電視臺演播室1000Lux距60W臺燈60cm桌面300Lux

室內(nèi)日光燈100Lux黃昏室內(nèi)10Lux

20cm處燭光10-15Lux夜間路燈0.1Lux何謂照度？照度（LUX）數(shù)值達(dá)到多少為低照度？多少數(shù)值能適應(yīng)攝取影像的周圍環(huán)境？■最低被照體照度

在攝影機(jī)的可辨識范圍內(nèi)，被照體需要一定之明亮度，攝影機(jī)才可輸出被照體之影像，此明亮度稱之為＜最低被照體照度＞。各型號攝影機(jī)可攝得影像所需之明亮度皆不相同，因此明亮度即成為攝影機(jī)感度之標(biāo)準(zhǔn)。

＜最低被照體照度＞會隨著鏡頭之F值(最大口徑比)、光源之色溫、被照體之反射率、增益的最大值等條件不同而改變。鏡頭之F值（最大口徑比）將鏡頭之明亮度數(shù)值化光源之色溫人類肉眼不可辨識光源之色溫?cái)?shù)值化被照體之反射率被照體入射光線和反射光線之比率增益的最大值攝影機(jī)感度之最大值■鏡頭之明亮度（F值）

F值即指鏡頭之明亮度。鏡頭規(guī)格中所顯示＜最大口徑比1:1.2＞之＜1.2＞即為F值。F值越小表示鏡頭之明亮度越高。F值每縮小一級距，明亮度即增加兩倍。鏡頭之射入光量與光束之?dāng)嗝娣e[鏡頭的有效口徑[D]的平方]成比例，因此影像明亮度為F值平方之反比。由此推算，F(xiàn)值每縮小一級距，明亮度即增加兩倍。■最低被照體照度之換算方式

攝影機(jī)規(guī)格記載之最低被照體照度，是使用F1.4鏡頭所測定之值。實(shí)際使用時，根據(jù)所組合鏡頭之F值不同，最低被照體照度也有所不同。在C-CC350攝影機(jī)

＜最低被照體照度：3Lx(50IRE)(F1.4)＞上加裝CT-0312G(F1.2)之鏡頭時，其換算之最低被照體照度為：

(3Lx)×(1.2×1.2)/(1.4×1.4)＝2.2Lx

使用比F1.4明亮度更高之鏡頭（非球面鏡頭等），最低被照體照度也隨之下降，即使是昏暗的物體，攝影機(jī)也可清楚地輸出被照體之影像。

照度是反映光照強(qiáng)度的一種單位，其物理意義是照射到單位面積上的光通量，照度的單位是每平方米的流明（Lm）數(shù)，也叫做勒克斯（Lux）：1Lux=1Lm/平方米上式中，Lm是光通量的單位，其定義是純鉑在熔化溫度（約1770℃）時，其1/60平方米的表面面積于1球面度的立體角內(nèi)所輻射的光量。

為了對照度的量有一個感性的認(rèn)識，下面舉一例進(jìn)行計(jì)算，一只100W的白熾燈，其發(fā)出的總光通量約為1200Lm，若假定該光通量均勻地分布在一半球面上，則距該光源1m和5m處的光照度值可分別按下列步驟求得：半徑為1m的半球面積為2π×12=6.28平方米距光源1m處的光照度值為：1200Lm/6.28平方米=191Lux同理、半徑為5m的半球面積為:2π×52=157平方米距光源5m處的光照度值為：1200Lm/157平方米=7.64Lux可見，從點(diǎn)光源發(fā)出的光照度是遵守平方反比律的。1LUX大約等于1燭光在1米距離的照度，我們在攝像機(jī)參數(shù)規(guī)格中常見的最低照度（MINIMUM.ILLUMINATION），表示該攝像機(jī)只需在所標(biāo)示的LUX數(shù)值下，即能獲取清晰的影像畫面，此數(shù)值越小越好，說明CCD的靈敏度越高。同樣條件下，黑白攝像機(jī)所需的照度遠(yuǎn)比尚須處理色彩濃度的彩色攝像機(jī)要低10倍。

一般情況：夏日陽光下為100，000LUX；陰天室外為10000LUX；室內(nèi)日光燈為100LUX；距60W臺燈60CM桌面為300LUX；電視臺演播室為1000LUX；黃昏室內(nèi)為10LUX；夜間路燈為0.1LUX；燭光（20CM遠(yuǎn)處）10～15LUX。

D、信噪比及伽瑪校正系數(shù)

信噪比也是攝像機(jī)的一個主要參數(shù)。其基本定義是信號對于噪聲的比值乘以20log，一般攝像機(jī)給出的信噪比值均是在AGC（自動增益控制）關(guān)閉時的值，因?yàn)楫?dāng)AGC接通時，會對小信號進(jìn)行提升，使得噪聲電平也相應(yīng)提高。CCD攝像機(jī)的信噪比的典型值一般為45~55dB。測量信噪比參數(shù)時，應(yīng)使用視頻雜波測量儀直接連接于攝像機(jī)的視頻輸出端子上。

伽瑪校正系數(shù)前面提到的γ值，其典型值為γ=0.45?，F(xiàn)行攝像機(jī)大都采用了固定的γ值。2.1.2黑白CCD攝像機(jī)的附帶功能

除了上述介紹的基本參數(shù)外，各品牌的攝像機(jī)大都還有一些附帶的功能，如自動光圈接口、電子快門、自動增益控制、逆光補(bǔ)償、線鎖定同步及外同步等，下面簡要介紹一下。

A、電動光圈接口

目前在市場上見到的標(biāo)準(zhǔn)CCD攝像機(jī)大都帶有驅(qū)動自動光圈鏡頭的接口，其中有些只提供一種驅(qū)動方式（通常為視頻驅(qū)動方式），也就是說，它只能配接VD型的自動光圈鏡頭，有些則可同時提供兩種驅(qū)動方式（視頻驅(qū)動和直流驅(qū)動）供用戶選擇，因此，它可以配接任何自動光圈鏡頭。這里，視頻驅(qū)動（VideoDriver，簡稱VD）方式是指攝像機(jī)將視頻信號電平輸出到自動光圈鏡頭的內(nèi)部，再由其內(nèi)部的驅(qū)動電路輸出控制電壓，使鏡頭光圈調(diào)整電動機(jī)轉(zhuǎn)動；直流驅(qū)動（DCDriver，簡稱DD）方式則是指攝像機(jī)內(nèi)部增加了鏡頭光圈電動機(jī)的驅(qū)動電路，可以直接輸出直流控制電壓到鏡頭內(nèi)的光圈電動機(jī)并使其轉(zhuǎn)動，因此，具有直流驅(qū)動接口的攝像機(jī)的成本就稍許高一些（因?yàn)樵黾恿艘徊糠蛛娐罚?，但所選配的自動光圈鏡頭則因其內(nèi)部不含有驅(qū)動電路而體積稍小一些，價格也就低一些。

不同品牌及型號的攝像機(jī)所帶自動光圈接口的位置及形式是不完全一樣。一般攝像機(jī)的自動光圈接口設(shè)置在機(jī)身的后面板上，但也有一些則設(shè)在機(jī)身的側(cè)面。圖2-1示出幾種不同形式的自動光圈的接口，其中陰式方四孔接口最為常見，但不同攝像機(jī)對其各針腳的定義又不完全相同。一般視頻驅(qū)動自動光圈接口使用3個針，即電源、視頻、接地；而直流驅(qū)動自動光圈接口使用4個針，即阻尼正、阻尼負(fù)、驅(qū)動正、驅(qū)動負(fù)。若同時具有兩種光圈驅(qū)動方式，則具體將該接口定義為VD還是DD驅(qū)動方式，須由另外的撥動開關(guān)來選擇（如JETCOM公司的JC系列攝像機(jī)），也有的由攝像機(jī)蓋板內(nèi)視頻處理板上不同的插座位置來選擇，并在出廠前設(shè)定一種方式（如NATURE的NV-434CA攝像機(jī)），還有的干脆在攝像機(jī)機(jī)身側(cè)面及后面板上直接設(shè)定兩個不同的自動光圈接口（如JVC的TX-S240E攝像機(jī)）。

（1）

（2）

（3）

（1）陰式方四孔型（2）陰式圓四孔型（3）接線端子型

圖2-1攝像機(jī)的自動光圈接口

B、電子快門

電子快門（ElectronicShutter）是比照照相機(jī)的機(jī)械快門功能提出一個術(shù)語，它相當(dāng)于控制CCD圖像傳感器的感光時間。由于CCD感光的實(shí)質(zhì)是信號電荷的積累，則感光時間越長，信號電荷的積累時間就越長，輸出信號電流的幅值也就越大。通過調(diào)整光生信號電荷的積累時間（即調(diào)整時鐘脈沖的寬度），即可實(shí)現(xiàn)控制CCD感光時間的功能。

C、自動增益控制

攝像機(jī)輸出的視頻信號必須達(dá)到電視傳輸規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電平，即。為了能在不同的景物照度條件下都能輸出的標(biāo)準(zhǔn)視頻信號，必須使放大器的增益能夠在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種增益調(diào)節(jié)通常都是通過檢測視頻信號的平均電平而自動完成的，實(shí)現(xiàn)此功能的電路稱為自動增益控制電路，簡稱AGC電路。具有AGC功能的攝像機(jī)，在低照度時的靈敏度會有所提高，但此時的噪點(diǎn)也會比較明顯。這是由于信號和噪聲被同時放大的緣故。

D、背光補(bǔ)償

背光補(bǔ)償（Back–lightCompensation）也稱作逆光補(bǔ)償或逆光補(bǔ)正，它可以有效補(bǔ)償攝像機(jī)在逆光環(huán)境下拍攝時畫面主體黑暗的缺陷。

當(dāng)引入背光補(bǔ)償功能時，攝像機(jī)僅對整個視場的一個子區(qū)域（如從第80行~200行的中心區(qū)域）進(jìn)行檢測，通過求此區(qū)域的平均信號電平來確定AGC電路的工作點(diǎn)。由于子區(qū)域的平均電平很低，AGC放大器會有較高的增益，使輸出視頻信號的幅值提高，從而使監(jiān)視器上的主體畫面明朗。此時的背景畫面會更加明亮，但其與主體畫面的主觀亮度差會大大降低，整個視場的可視性得到改善。

E、線鎖定同步

線鎖定同步（LINE

LOCK）是一種利用交流電源來鎖定攝像機(jī)場同步脈沖的一種同步方式。當(dāng)圖像出現(xiàn)因交流電源造成的網(wǎng)波干擾時，將此開關(guān)撥到線鎖定同步（LL）的位置，就可消除交流電源的干擾。2.1.3攝像機(jī)的使用

攝像機(jī)的使用很簡單，通常只要正確安裝鏡頭、連通信號電纜，接通電源即可工作。但在實(shí)際使用中，如果不能正確地安裝鏡頭并調(diào)整攝像機(jī)及鏡頭的狀態(tài)，則可能達(dá)不到預(yù)期使用效果。以下簡要介紹攝像機(jī)的正確使用方法。

A、安裝鏡頭

攝像機(jī)必須配接鏡頭才可使用，一般應(yīng)根據(jù)應(yīng)用現(xiàn)場的實(shí)際情況來選配合適的鏡頭，如定焦鏡頭或變焦鏡頭、手動光圈鏡頭或自動光圈鏡頭、標(biāo)準(zhǔn)鏡頭或廣角鏡頭或長焦鏡頭等。另外還應(yīng)注意鏡頭與攝像機(jī)的接口，是C型接口還是CS型接口（這一點(diǎn)要切記，否則用C型鏡頭直接往CS接口攝像機(jī)上旋入時極有可能損壞攝像機(jī)的CCD芯片）。

安裝鏡頭時，首先去掉攝像機(jī)及鏡頭的保護(hù)蓋，然后將鏡頭輕輕旋入攝像機(jī)的鏡頭接口并使之到位。對于自動光圈鏡頭，還應(yīng)將鏡頭的控制線連接到攝像機(jī)的自動光圈接口上，對于電動兩可變鏡頭或三可變鏡頭，只要旋轉(zhuǎn)鏡頭到位，則暫時不需校正其平衡狀態(tài)（只有在后焦聚調(diào)整完畢后才需要最后校正其平衡狀態(tài)）。

B、調(diào)整鏡頭光圈與對焦

關(guān)閉攝像機(jī)上電子快門及逆光補(bǔ)償?shù)乳_關(guān)，將攝像機(jī)對準(zhǔn)欲監(jiān)視的場景，調(diào)整鏡頭的光圈與對焦環(huán)，使監(jiān)視器上的圖像最佳。如果是在光照度變化比較大的場合使用攝像機(jī)，最好配接自動光圈鏡頭并作攝像機(jī)的電子快門開關(guān)置于OFF。如果選用了手動光圈則應(yīng)將攝像機(jī)的電子快門開關(guān)置于ON，并在應(yīng)用現(xiàn)場最為明亮（環(huán)境光照度最大）時，將鏡頭光圈盡可能開大并仍使圖像為最佳（不能使圖像過于發(fā)白而過載），鏡頭即調(diào)整完畢。裝好防護(hù)罩并上好支架即可。由于光圈較大，景深范圍相對較小，對焦距時應(yīng)盡可能照顧到整個監(jiān)視現(xiàn)場的清晰度。當(dāng)現(xiàn)場照度降低時，電子快門將自動調(diào)整為慢速，配合較大的光圈，仍可使圖像滿意。

在以上調(diào)整過程中，若不注意在光線明亮?xí)r將鏡頭的光圈盡可能開大，而是關(guān)得比較小，則攝像機(jī)的電子快門會自動調(diào)在低速上，因此仍可以在監(jiān)視器上形成較好的圖像；但當(dāng)光線變暗時，由于鏡頭的光圈比較小，而電子快門也已經(jīng)處于最慢（1/50s）了，此時的成像就可能是昏暗一片了。C、后焦距的調(diào)整

后焦距也稱背焦距，指的是當(dāng)安裝上標(biāo)準(zhǔn)鏡頭（標(biāo)準(zhǔn)C/CS接口鏡頭）時，能使被攝景物的成像恰好成在CCD圖像傳感器的靶面上，一般攝像機(jī)在出廠時，對后焦距都做了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，因此，在配接定焦鏡頭的應(yīng)用場合，一般都不需要調(diào)整攝像機(jī)的后焦。

在有些應(yīng)用場合，可能出現(xiàn)當(dāng)鏡頭對焦環(huán)調(diào)整到極限位置時仍不能使圖像清晰，此時首先必須確認(rèn)鏡頭的接口是否正確。如果確認(rèn)無誤，就需要對攝像機(jī)的后焦距進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在絕大多數(shù)攝像機(jī)配接電動變焦鏡頭的應(yīng)用場合，往往都需要對攝像機(jī)的后焦距進(jìn)行調(diào)整。

后焦距調(diào)整的步驟如下：

a、將鏡頭正確安裝到攝像機(jī)上。

b、將鏡頭光圈盡可能開到最大（目的是縮小景深范圍，以準(zhǔn)確找到成像焦點(diǎn)）。

c、通過變焦距調(diào)整（Zoom

In）將鏡頭推至望遠(yuǎn)（Tele）狀態(tài)，拍攝10m以外的一個物體的特寫，再通過調(diào)整聚焦（Focus）將特寫圖像調(diào)清晰。

d、進(jìn)行與上一步相反的變焦距調(diào)整（Zoom

Out）將鏡頭拉回至廣角（Wide）狀態(tài)，此時畫面變?yōu)榘鲜鎏貙懳矬w的全景圖像，但此時不能再作聚焦調(diào)整（注意：如果此時的圖像變模糊也不能調(diào)整聚焦），而是準(zhǔn)備下一步的后焦調(diào)整。

e、將攝像機(jī)前端用于固定后焦調(diào)節(jié)環(huán)的內(nèi)六角螺釘旋松，并旋轉(zhuǎn)后焦調(diào)節(jié)環(huán)（對沒有后焦調(diào)節(jié)環(huán)的攝像機(jī)則直接旋轉(zhuǎn)鏡頭而帶動其內(nèi)置的后焦環(huán)），直至畫面最清晰為止，然后暫時旋緊內(nèi)六角螺釘。

f、重新推鏡頭到望遠(yuǎn)狀態(tài)，看看剛才拍攝的特寫物體是否仍然清晰，如不清晰再重復(fù)上述第a、b、c步驟。

g、通常只需一兩個回合就可完成后焦距調(diào)整了。

h、旋緊內(nèi)六角螺釘，將光圈調(diào)整到適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

2.2鏡頭

鏡頭是電視監(jiān)控系統(tǒng)中必不可少的部件，鏡頭與CCD攝像機(jī)配合，可以將遠(yuǎn)距離目標(biāo)成像在攝像機(jī)的CCD靶面上。

鏡頭的種類繁多，從焦距上分類，可分為短焦距、中焦距、和焦距和變焦距鏡頭；從視場的大小分類，可分為廣角、標(biāo)準(zhǔn)、遠(yuǎn)攝鏡頭；從結(jié)構(gòu)上分類，還可分為固定光圈定焦鏡頭、手動光圈定焦鏡頭、自動光圈定焦鏡頭、手動變焦鏡頭、自動光圈電動變焦鏡頭、電動三可變鏡頭（指光圈、焦距、聚焦這三者均可變）等類型。由于鏡頭選擇得合適與否，直接關(guān)系到攝像質(zhì)量的優(yōu)劣，因此，在實(shí)際應(yīng)用中必須合理選擇鏡頭。

2.2.2鏡頭的種類

鏡頭的種類有許多種，每一種鏡頭都有其特點(diǎn)。根據(jù)功能與結(jié)構(gòu)的不同，這些鏡頭的價格相差非常大，如電動變焦鏡頭要比普通定焦鏡頭的價格高約10倍，因此，只有正確了解各種鏡頭的特性，才能更加靈活地選擇鏡頭。

A固定光圈定焦鏡頭

固定光圈定焦鏡頭是相對較為簡單的一種鏡頭，該鏡頭上只有一個可手動調(diào)整的對焦調(diào)整環(huán)（環(huán)上標(biāo)有若干距離參考值），左右旋轉(zhuǎn)該環(huán)可使成在CCD靶面上的像最為清晰，此時在監(jiān)視器屏幕上得到圖像也最為清晰。

由于是固定光圈鏡頭，因此在鏡頭上沒有光圈調(diào)整環(huán)，也就是說該鏡頭的光圈是不可調(diào)整的，因而進(jìn)入鏡頭的光通量是不能通過簡單地改變鏡頭因素而改變，而只能通過改變被攝現(xiàn)場的光照度來調(diào)整，如增減被攝現(xiàn)場的照明燈光等。這種鏡頭一般應(yīng)用于光照度比較均勻的場合，如室內(nèi)全天以燈光照明為主的場合，在其他場合則需與帶有自動電子快門功能的CCD攝像機(jī)合用（當(dāng)然，目前市面上絕大多數(shù)的CCD攝像機(jī)均帶有自動電子快門功能），通過電子快門的調(diào)整來模擬光通量的改變。B、手動光圈定焦鏡頭

手動光圈定焦鏡頭比固定光圈定焦鏡頭增加了光圈調(diào)整環(huán)，其光圈調(diào)整范圍一般可從F1.2或F1.4到全關(guān)閉，能很方便地適應(yīng)被攝現(xiàn)場的光照度，然而由于光圈的調(diào)整是通過手動人為地進(jìn)行的，一旦攝像機(jī)安裝完畢，位置固定下來，再頻繁地調(diào)整光圈就不那么容易了，因此，這種鏡頭一般也是應(yīng)用于光照度比較均勻的場合，而在其他場合則也需與帶有自動電子快門功能的CCD攝像機(jī)合用，如早晚與中午、晴天與陰天等光照度變化比較大的場合，通過電子快門的調(diào)整來模擬光通量的改變。C、自動光圈定焦鏡頭

自動光圈定焦鏡頭在結(jié)構(gòu)上有了比較大的改變，它相當(dāng)于在手動光圈定焦鏡頭的光圈調(diào)整環(huán)上增加一個由齒輪嚙合傳動的微型電動機(jī)，并從其驅(qū)動電路上引出3芯或4芯線傳送給自動光圈鏡頭，至使鏡頭內(nèi)的微型電動機(jī)相應(yīng)做正向或反向轉(zhuǎn)動，從而高速光圈的大小。自動光圈鏡頭又分為含放大器（視頻驅(qū)動型）與不含放大器（直流驅(qū)動型）兩種規(guī)格。D、手動變焦鏡頭

顧名思義，手動變焦鏡頭的焦距是可變的，它有一個焦距調(diào)整環(huán)，可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整鏡頭的焦距，其變比一般為2~3倍，焦距一般在3.6~8mm。在實(shí)際工程應(yīng)用中，通過手動調(diào)節(jié)鏡頭的變焦環(huán)，可以方便地選擇監(jiān)視現(xiàn)場的視場角，如：可選擇對整個房間的監(jiān)視或是選擇對房間內(nèi)某個局部區(qū)域的監(jiān)視。當(dāng)對于監(jiān)視現(xiàn)場的環(huán)境情況不十分了解時，采用這種鏡頭顯然是非常重要的了。

對于大多數(shù)電視監(jiān)控系統(tǒng)工程來說，當(dāng)攝像機(jī)安裝位置固定下來后，再頻繁地手動變焦是很不方便的，因此，工程完工后，手動變焦鏡頭的焦距一般很少再去調(diào)整，而僅僅起到定焦鏡頭的作用。因而手動變焦鏡頭一般用在要求較為嚴(yán)格而用定焦鏡頭又不易滿足要求的場合。但這種鏡頭卻受到工程人員的青睞，因?yàn)樵谑┕ふ{(diào)試過程中使用這種鏡頭，通過在一定范圍的焦距調(diào)節(jié)，一般總可以找到一個可使用戶滿意的觀測范圍（不用反復(fù)更換不同焦距的鏡頭），這一點(diǎn)在外地施工中尤為顯得方便。E、自動光圈電動變焦鏡頭

此種鏡頭與前述的自動光圈定焦鏡頭相比另外增加了兩個微型電動機(jī)，其中一個電動機(jī)與鏡頭的變焦環(huán)嚙合，當(dāng)其受控而轉(zhuǎn)動時可改變鏡頭的焦距（Zoom）；另一個電動機(jī)與鏡頭的對焦環(huán)嚙合，當(dāng)其受控而轉(zhuǎn)動時可完成鏡頭的對焦（Focus）。由于該鏡頭增加了兩個可遙控調(diào)整的功能，因而此種鏡頭也稱作電動兩可變鏡頭。

自動光圈電動變焦鏡頭一般引出兩組多芯線，其中一組為自動光圈控制線，其原理和接法與前述的自動光圈定焦鏡頭的控制線完全相同；另一組為控制鏡頭變焦及對焦的控制線，一般與云臺鏡頭控制器及解碼器相連。當(dāng)操作遠(yuǎn)程控制室內(nèi)云臺鏡頭控制器及解碼器的變焦或?qū)拱粹o時，將會在此變焦或?qū)沟目刂凭€上施加一個或正或負(fù)的直流電壓，該電壓加在相應(yīng)的微型電動機(jī)上，使鏡頭完成變焦及對焦調(diào)整功能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。

·標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：視角30度左右，使用范圍較廣。

·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。

·變焦鏡頭：鏡頭焦距連續(xù)可變，焦距可以從廣角變到長焦，焦距越長成像越大。

·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

設(shè)被攝物體的高度和寬度分別為H、W，被攝物體與鏡頭間的距離為D，鏡頭的焦距為f。靶面成像的高度和寬度分別為h、w，則計(jì)算公式如下：f=h×D/Hf=w×D/W

根據(jù)上述公式，也可以很容易地計(jì)算出視場角，下表為靶面尺寸和成像大小對照表靶面規(guī)格1"2/3"1/2"1/3"h9.6mm6.6mm4.8mm3.6mmw12.8mm8.8mm6.4mm4.8mm

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，鏡頭實(shí)際的有效孔徑為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平方成正比，一般習(xí)慣上用F=f/D，即相對光徑的倒數(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(xiàn)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或自動調(diào)節(jié)。人為手工調(diào)節(jié)光圈的，稱為手動光圈；鏡頭自帶微型電機(jī)自動調(diào)整光圈的，稱為自動光圈。

·無光圈：即定光圈，其通光量是固定不變的。主要用光源恒定或攝像機(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、自動光圈。

5.選配鏡頭原則

為了獲得預(yù)期的攝像效果，在選配鏡頭時，應(yīng)著重注意六個基本要素：

A)被攝物體的大小

B)被攝物體的細(xì)節(jié)尺寸

C)物距

D)焦距

E)CCD攝像機(jī)靶面的尺寸

F)鏡頭及攝像系統(tǒng)的分辨率

注釋：

變焦鏡頭--焦平面的位置固定，而焦路可連續(xù)調(diào)節(jié)的光學(xué)系統(tǒng)。變焦是通過移動鏡頭內(nèi)部的鏡片，改變它們之間的相對位置而實(shí)現(xiàn)的。這樣就可以在一定范圍內(nèi)改變鏡頭的焦距長度和視角。

焦距--透鏡中心或其第二主平面到圖像聚集點(diǎn)處的距離。單位一般為毫米或英寸。

光圈--位于攝像機(jī)鏡頭內(nèi)部分的、可以調(diào)節(jié)的光學(xué)機(jī)械性闌也，可用來控制通過鏡頭的光線的多少。

自動光圈--鏡頭內(nèi)的隔膜裝置，可根據(jù)電視攝像機(jī)傳來的視頻信號自行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)光照強(qiáng)度的變化。光圈隔膜通過打開或關(guān)閉光圈來控制通過鏡頭傳送的光線。典型的補(bǔ)償范圍是10000-1到300000-1。

鏡頭是攝像機(jī)的眼睛，正確選擇鏡頭以及良好的安裝與調(diào)整是清晰成像的第一步。當(dāng)前，1／3"鏡頭是應(yīng)用的主流，自動光圈鏡頭銷售量最多，變焦鏡頭是應(yīng)用發(fā)展的趨勢。

1)應(yīng)依據(jù)攝像機(jī)到被監(jiān)視目標(biāo)的距離，來選擇定焦鏡頭(FixedFocalLens)的焦距。

從焦距上區(qū)分有短焦距廣角鏡頭、中焦距標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、長焦距遠(yuǎn)鏡頭。鏡頭焦距通常用值來表示，鏡頭光圈一般用F表示，F(xiàn)取值以鏡頭的焦距／和通光孔徑d的比值來衡量，F(xiàn)=f/d，每個鏡頭上均標(biāo)有其最大的F值。

2)攝像機(jī)的鏡頭規(guī)格應(yīng)與攝像機(jī)CCD靶面尺寸(1／2"為6.4hX4.8υ、1／3"為4.8hX3.6υ、1／4"為3.2hX2.4υ)相對應(yīng)。如果鏡頭尺寸與攝像機(jī)CCD靶面尺寸不一致時，觀察角度將不符合設(shè)計(jì)要求，或者發(fā)生畫面在焦點(diǎn)以外等問題。

3)攝像機(jī)的水平視覺度數(shù)及垂直視覺度數(shù)與攝像機(jī)CCD靶面尺寸hXυ及鏡頭焦距f之間有如下關(guān)系：水平視覺度數(shù)=2arctan(h／2f)；

垂直視覺度數(shù)=2arctan(υ/2f)。

4)鏡頭有自動光圈(autoiris)和手動光圈(manualiris)之分。自動光圈用于被照物光線變化較多場合，手動光圈用于被照物光線穩(wěn)定之處。

自動光圈鏡頭有二種驅(qū)動方式：

一類為視頻輸入型Videodriver(withAmp)，它將一個視頻信號及電源從攝像機(jī)輸送到透鏡來控制鏡頭上的光圈，這種視頻輸入型鏡頭內(nèi)包含有放大器電路，用以將攝像機(jī)傳來的視頻信號轉(zhuǎn)換成對光圈馬達(dá)的控制，

另一類稱為DC輸入型(DCdrivernoAmp)，它利用攝像機(jī)上的直流電壓來直接控制光圈，這種鏡頭內(nèi)只包含電流計(jì)式光圈馬達(dá)，攝像機(jī)內(nèi)沒有放大器電路。二種驅(qū)動方式產(chǎn)品不具可互換性，但現(xiàn)已有通用型自動光圈鏡頭推出。5)鏡頭安裝有C型和CS型兩種，C型安裝的鏡頭在CCD攝像機(jī)與鏡頭間多了5mm

調(diào)整光圈值的環(huán)。C型安裝的攝像機(jī)可用CS型鏡頭，但CS安裝的攝像機(jī)不能使用C型鏡頭。Philips公司推出革命性的Wizard鏡頭安裝向?qū)ВＷC鏡頭與攝像機(jī)的完全兼容，這使得在任何環(huán)境下都可得到最優(yōu)圖像。

6)變焦鏡頭由于在一個鏡頭內(nèi)能夠使鏡頭焦距在一定范圍內(nèi)變化，因此可以使被監(jiān)控的目標(biāo)放大或縮小。典型的光學(xué)放大規(guī)格有諸如6～20倍等不同檔次，并以電動縮放鏡頭(ZoomLens)應(yīng)用最普遍。按變焦鏡頭參數(shù)可調(diào)整的項(xiàng)目劃分有：

·三可變鏡頭——光圈、聚焦、焦距均需人為調(diào)節(jié)。

·二可變鏡頭——通常是自動光圈鏡頭，而聚焦和焦距需人為調(diào)節(jié)。

·單可變鏡頭——一般是自動光圈和自動聚焦的鏡頭，而焦距需人為調(diào)節(jié)。

7)縮放/變焦鏡頭(VariFocalLens)是變焦鏡頭配合縮放鏡頭功能，焦距連續(xù)可變，可將遠(yuǎn)距離物體放大，又可提供一個寬廣視景，使監(jiān)視寬度增加。日本Kowa公司提供從1.6～3.4mm的寬角度鏡頭到15.0—300mm的遠(yuǎn)距鏡頭。8)除傳統(tǒng)的球面鏡頭外，新一代的是非球面鏡頭(AsphericalLens)，鏡片研磨的形狀為拋物線、二次曲線、三次曲線或高次曲線，并且在設(shè)計(jì)時就考慮到了鏡頭的相差、色差、球差等校正因素，通常一片非球面鏡片就能達(dá)到多個球面鏡片矯正像差的效果，因此可以減少鏡片的數(shù)量，使得鏡頭的精度更佳、清晰度更好、色彩還原更為準(zhǔn)確、鏡頭內(nèi)的光線反射得以降低，鏡頭體積也相應(yīng)縮小。非球面鏡頭具有變倍高、物距短、光圈大的特點(diǎn)。變倍高可以簡化鏡頭的種類，物距短可以應(yīng)用在近距離攝像的場合，光圈大則可以適應(yīng)光線較暗的場所，因此應(yīng)用領(lǐng)域日漸寬廣。日本AVENIA的非球面鏡頭產(chǎn)品SSV0770，近攝距離可到30cm，

光圈值也可到F1.6，變焦范圍可從7.0～70mm，變倍率高達(dá)十倍，可用于電視監(jiān)控等領(lǐng)域。閉路監(jiān)控基礎(chǔ)知識：圖像和圖形知識1.有關(guān)色彩的基本常識我們知道，只要是彩色都可用亮度、色調(diào)和飽和度來描述，人眼中看到的任一彩色光都是這三個特征的綜合效果。那么亮度、色調(diào)和飽和度分別指的是什么呢？

★亮度：是光作用于人眼時所引起的明亮程度的感覺，它與被觀察物體的發(fā)光強(qiáng)度有關(guān)；

★色調(diào)：是當(dāng)人眼看到一種或多種波長的光時所產(chǎn)生的彩色感覺，它反映顏色的種類，是決定顏色的基本特性，如紅色、棕色就是指色調(diào)；

★飽和度：指的是顏色的純度，即摻入白光的程度，或者說是指顏色的深淺程度，對于同一色調(diào)的彩色光，飽和度越深顏色越鮮明或說越純。通常我們把色調(diào)和飽和度通稱為色度?，F(xiàn)在你該明白了，亮度是用來表示某彩色光的明亮程度，而色度則表示顏色的類別與深淺程度。除此之外，自然界常見的各種顏色光，都可由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三種顏色光按不同比例相配而成；同樣絕大多數(shù)顏色光也可以分解成紅、綠、藍(lán)三種色光，這就形成了色度學(xué)中最基本的原理三原色原理(RGB)。

2.目前常見的圖形（圖像）格式

一般來說，目前的圖形（圖像）格式大致可以分為兩大類：一類為位圖；另一類稱為描繪類、矢量類或面向?qū)ο蟮膱D形（圖像）。前者是以點(diǎn)陣形式描述圖形（圖像）的，后者是以數(shù)學(xué)方法描述的一種由幾何元素組成的圖形（圖像）。一般說來，后者對圖像的表達(dá)細(xì)致、真實(shí)，縮放后圖形（圖像）的分辨率不變，在專業(yè)級的圖形（圖像）處理中運(yùn)用較多。

在介紹圖形（圖像）格式前，我們實(shí)在有必要先了解一下圖形（圖像）的一些相關(guān)技術(shù)指標(biāo):分辨率、色彩數(shù)、圖形灰度。

★分辨率：分為屏幕分辨率和輸出分辨率兩種，前者用每英寸行數(shù)表示，數(shù)值越大圖形（圖像）質(zhì)量越好；后者衡量輸出設(shè)備的精度，以每英寸的像素點(diǎn)數(shù)表示；

★色彩數(shù)和圖形灰度：用位（bit）表示，一般寫成2的n次方，n代表位數(shù)。當(dāng)圖形（圖像）達(dá)到24位時，可表現(xiàn)1677萬種顏色，即真彩。灰度的表示法類似；

下面我們就通過圖形文件的特征后綴名（就是如圖.bmp這樣的）來逐一認(rèn)識當(dāng)前常見的圖形文件格式：BMP、DIB、PCP、DIF、WMF、GIF、JPG、TIF、EPS、PSD、CDR、IFF、TGA、PCD、MPT。

★BMP（bitmappicture）:PC機(jī)上最常用的位圖格式，有壓縮和不壓縮兩種形式，該格式可表現(xiàn)從2位到24位的色彩，分辨率也可從480x320至1024x768。該格式在Windows環(huán)境下相當(dāng)穩(wěn)定，在文件大小沒有限制的場合中運(yùn)用極為廣泛。

★DIB(deviceindependentbitmap):描述圖像的能力基本與BMP相同，并且能運(yùn)行于多種硬件平臺，只是文件較大。

★PCP（PCpaintbrush）:由Zsoft公司創(chuàng)建的一種經(jīng)過壓縮且節(jié)約磁盤空間的PC位圖格式，它最高可表現(xiàn)24位圖形（圖像）。過去有一定市場，但隨著JPEG的興起，其地位已逐漸日落終天了。

★DIF（drawinginterchangeformar）:AutoCAD中的圖形文件，它以ASCII方式存儲圖形，表現(xiàn)圖形在尺寸大小方面十分精確，可以被CorelDraw，3DS等大型軟件調(diào)用編輯。

★WMF（Windowsmetafileformat）:MicrosoftWindows圖元文件，具有文件短小、圖案造型化的特點(diǎn)。該類圖形比較粗糙，并只能在MicrosoftOffice中調(diào)用編輯。

★GIF（graphicsinterchangeformat）:在各種平臺的各種圖形處理軟件上均可處理的經(jīng)過壓縮的圖形格式。缺點(diǎn)是存儲色彩最高只能達(dá)到256種。

★JPG（jointphotographicsexpertgroup）:可以大幅度地壓縮圖形文件的一種圖形格式。對于同一幅畫面，JPG格式存儲的文件是其他類型圖形文件的1/10到1/20，而且色彩數(shù)最高可達(dá)到24位，所以它被廣泛應(yīng)用于Internet上的homepage或internet上的圖片庫。

★TIF（taggedimagefileformat）:文件體積龐大，但存儲信息量亦巨大，細(xì)微層次的信息較多，有利于原稿階調(diào)與色彩的復(fù)制。該格式有壓縮和非壓縮兩種形式，最高支持的色彩數(shù)可達(dá)16M。

★EPS（encapsulatedPostScript）:用PostScript語言描述的ASCII圖形文件，在PostScript圖形打印機(jī)上能打印出高品質(zhì)的圖形（圖像），最高能表示32位圖形（圖像）。該格式分為PhotoshopEPS格式adobeillustratorEPS和標(biāo)準(zhǔn)EPS格式，其中后者又可以分為圖形格式和圖像格式。

★PSD（photoshopstandard）:Photoshop中的標(biāo)準(zhǔn)文件格式，專門為Photoshop而優(yōu)化的格式。

★CDR（coreldraw）:CorelDraw的文件格式。另外，CDX是所有CorelDraw應(yīng)用程序均能使用的圖形（圖像）文件，是發(fā)展成熟的CDR文件。

★IFF（imagefileformat）:用于大型超級圖形處理平臺，比如AMIGA機(jī)，好萊塢的特技大片多采用該圖形格式處理。圖形（圖像）效果，包括色彩紋理等逼真再現(xiàn)原景。當(dāng)然，該格式耗用的內(nèi)存外存等的計(jì)算機(jī)資源也十分巨大。

★TGA（taggedgraphic）:是Truevision公司為其顯示卡開發(fā)的圖形文件格式，創(chuàng)建時期較早，最高色彩數(shù)可達(dá)32位。VDA，PIX，WIN，BPX，ICB等均屬其旁系。

視頻（動畫）

1.動態(tài)圖像的組成

動態(tài)圖像，包括動畫和視頻信息，是連續(xù)漸變的靜態(tài)圖像或圖形序列，沿時間軸順次更換顯示，從而構(gòu)成運(yùn)動視感的媒體。當(dāng)序列中每幀圖像是由人工或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的圖像時，我們常稱作動畫；當(dāng)序列中每幀圖像是通過實(shí)時攝取自然景象或活動對象時，我們常成為影像視頻，或簡稱為視頻。動態(tài)圖像演示常常與聲音媒體配合進(jìn)行，二者的共同基礎(chǔ)是時間連續(xù)性。一般意義上談到視頻時，往往也包含聲音媒體。但在這里，視頻（動畫）特制不包含聲音媒體的動態(tài)圖像。

2.動畫的定義

什么是動畫？所謂動畫，就是通過以每秒15到20幀的速度(相當(dāng)接近于全運(yùn)動視頻幀速)順序地播放靜止圖像幀以產(chǎn)生運(yùn)動的錯覺。因?yàn)檠劬δ茏銐蜷L時間地保留圖像以允許大腦以連續(xù)的序列把幀連接起來，所以能夠產(chǎn)生運(yùn)動的錯覺。我們可以通過在顯示時改變圖像來生成簡單的動畫。最簡單的方法是在兩個不同幀之間的反復(fù)。這種方法對于指示"是"或"不是"的情況來說是很好的解決方法。另一種制作動畫的方法是以循環(huán)的形式播放幾個圖像幀以生成旋轉(zhuǎn)的效果，并且可以依靠計(jì)算時間來獲得較好的回放，或用記時器來控制動畫。

3.常見的視頻文件格式

ASF

ASF是AdvancedStreamingformat的縮寫，由字面（高級流格式）意思就應(yīng)該看出這個格式的用處了吧。說穿了ASF就是MICROSOFT為了和現(xiàn)在的Realplayer競爭而發(fā)展出來的一種可以直接在網(wǎng)上觀看視頻節(jié)目的文件壓縮格式！由于它使用了MPEG4的壓縮算法，所以壓縮率和圖像的質(zhì)量都很不錯。因?yàn)锳SF是以一個可以在網(wǎng)上即時觀賞的視頻“流”格式存在的，所以它的圖象質(zhì)量比VCD差一點(diǎn)點(diǎn)并不出奇，但比同是視頻“流”格式的RAM格式要好。不過如果你不考慮在網(wǎng)上傳播，選最好的質(zhì)量來壓縮文件的話，其生成的視頻文件比VCD（MPEG1）好是一點(diǎn)也不奇怪的，但這樣的話，就失去了ASF本來的發(fā)展初衷，還不如干脆用NAVI或者DIVX。但微軟的“子第”就是有它特有的優(yōu)勢，最明顯的是各類軟件對它的支持方面就無人能敵。

nAVI

nAVI是newAVI的縮寫，是一個名為ShadowRealm的地下組織發(fā)展起來的一種新視頻格式。它是由MicrosoftASF壓縮算法的修改而來的（并不是想象中的AVI），視頻格式追求的無非是壓縮率和圖象質(zhì)量，所以NAVI為了追求這個目標(biāo)，改善了原始的ASF格式的一些不足，讓NAVI可以擁有更高的幀率（framerate）。當(dāng)然，這是犧牲ASF的視頻流特性作為代價的。概括來說，NAVI就是一種去掉視頻流特性的改良型ASF格式！再簡單點(diǎn)就是非網(wǎng)絡(luò)版本的ASF！

AVI

AVI是AudioVideoInterleave的縮寫，這個看來也不用我多解釋了，這個微軟由WIN3.1時代就發(fā)表的舊視頻格式已經(jīng)為我們服務(wù)了好幾個年頭了。如果這個都不認(rèn)識，我看你還是別往下看了，這個東西的好處嘛，無非是兼容好、調(diào)用方便、圖象質(zhì)量好，但缺點(diǎn)我想也是人所共知的：尺寸大！就是因?yàn)檫@點(diǎn)，我們現(xiàn)在才可以看到由MPEG1的誕生到現(xiàn)在MPEG4的出臺。

MPEG

MPEG是MotionPictureExpertsGroup的縮寫，它包括了MPEG-1,MPEG-2和MPEG-4（注意，沒有MPEG-3，大家熟悉的MP3只是MPEGLayeur3）。MPEG-1相信是大家接觸得最多的了，因?yàn)樗粡V泛的應(yīng)用在VCD的制作和一些視頻片段下載的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上面，可以說99%的VCD都是用MPEG1格式壓縮的，（注意VCD2.0并不是說明VCD是用MPEG-2壓縮的）使用MPEG-1的壓縮算法，可以把一部120分鐘長的電影（未視頻文件）壓縮到1.2GB左右大小。MPEG-2則是應(yīng)用在DVD的制作（壓縮）方面，同時在一些HDTV（高清晰電視廣播）和一些高要求視頻編輯、處理上面也有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用面。使用MPEG-2的壓縮算法壓縮一部120分鐘長的電影（未視頻文件）可以到壓縮到4到8GB的大小（當(dāng)然，其圖象質(zhì)量等性能方面的指標(biāo)MPEG-1是沒得比的）。MPEG-4是一種新的壓縮算法，使用這種算法的ASF格式可以把一部120分鐘長的電影（未視頻文件）壓縮到300M左右的視頻流，可供在網(wǎng)上觀看。其它的DIVX格式也可以壓縮到600M左右，但其圖象質(zhì)量比ASF要好很多。

DIVX

DIVX視頻編碼技術(shù)可以說是一種對DVD造成威脅的新生視頻壓縮格式（有人說它是DVD殺手），它由Microsoftmpeg4v3修改而來，使用MPEG4壓縮算法。同時它也可以說是為了打破ASF的種種協(xié)定而發(fā)展出來的。而使用這種據(jù)說是美國禁止出口的編碼技術(shù)MPEG4壓縮一部DVD只需要2張CDROM！這樣就意味著，你不需要買DVDROM也可以得到和它差不多的視頻質(zhì)量了，而這一切只需要你有CDROM哦！況且播放這種編碼，對機(jī)器的要求也不高，CPU只要是300MHZ以上（不管你是PII,CELERON,PIII,AMDK6/2,AMDK6III,AMDATHALON,CYRIXx86）在配上64兆的內(nèi)存和一個8兆顯存的顯卡就可以流暢的播放了。這絕對是一個了不起的技術(shù)，前途不可限量！

QuickTime

QuickTime（MOV）是Apple（蘋果）公司創(chuàng)立的一種視頻格式，在很長的一段時間里，它都是只在蘋果公司的MAC機(jī)上存在。后來才發(fā)展到支持WINDOWS平臺的，但平心而論，它無論是在本地播放還是作為視頻流格式在網(wǎng)上傳播，都是一種優(yōu)良的視頻編碼格式。到目前為止，它共有4個版本，其中以4.0版本的壓縮率最好！

REALVIDEO

REALVIDEO（RA、RAM）格式由一開始就是定位就是在視頻流應(yīng)用方面的，也可以說是視頻流技術(shù)的始創(chuàng)者。它可以在用56KMODEM撥號上網(wǎng)的條件實(shí)現(xiàn)不間斷的視頻播放，當(dāng)然，其圖象質(zhì)量和MPEG2、DIVX等比是不敢恭維的啦。畢竟要實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)上傳輸不間斷的視頻是需要很大的頻寬的，這方面ASF的它的有力競爭者！

MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)代移動通訊和個人通訊業(yè)務(wù)要求從普通話音擴(kuò)展到多媒體業(yè)務(wù)，即提供聲音、文字、數(shù)據(jù)、圖形和視頻等信息媒體，使用戶在移動通訊網(wǎng)中進(jìn)行生動、豐富和有效的多媒體信息交流，其實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)是甚低速音頻視頻壓縮。

MPEG-4目標(biāo)

專門用于64Kbps以下甚低速率的音視編碼

適用于移動通訊、個人通訊、固定公用通訊網(wǎng)和電視電話

適用于窄帶多媒體通訊等廣泛應(yīng)用

實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的壓縮編碼，具有良好兼容性、伸縮性和可靠性

MPEG-4主要功能

基于內(nèi)容的多媒體數(shù)據(jù)存取工具

基于內(nèi)容的管理和數(shù)碼流的編輯

自然的與合成的景物混合編碼

時間域的隨機(jī)存取

改進(jìn)編碼效率

多路并存的數(shù)碼流編碼

通用存取差錯環(huán)境中的堅(jiān)韌性

基于內(nèi)容的可分級性

MPEG-4的顯著特點(diǎn)是\"基于內(nèi)容的\"，編碼時，應(yīng)考慮不同視頻內(nèi)容，如：文字、繪圖與計(jì)算機(jī)生成的景象，畫面各部分活動情況等；視頻格式應(yīng)包括以下參數(shù)：空間亮度分辨率，空間色度分辨率，時間分辨率，像素寬高比，取樣量化，Y、Cb、Cr樣值比特率，色度空間、逐行或隔行掃描，平面或立體等。MPEG-4制定了一個稱為傳輸多媒體集成框架（DMIF）的會話協(xié)議，用來管理多媒體數(shù)據(jù)流。WindowsMedia視頻與音頻Codec

WindowsMediaVideo是Microsoft媒體技術(shù)的首要codec，它派生于MPEG-4，幾個專有擴(kuò)展功能使其可在給定位率下提供更好圖象質(zhì)量。在這種意義下，WindowsMediaVideo是流式視頻中質(zhì)量最高的codec之一，其如表3.5所示。

表3.5WindowsMediaVideo特征

源素材視頻

支持顏色格式Y(jié)UV4:2:0

壓縮時間不對稱

臨時壓縮

有

特殊特征-

編碼器來源WindowsMediaEncoderv7(forWindows),和Cleaner5(Mac與Windows)

解碼器來源WindowsMediaPlayerv7

算法基于MPEG-4的DiscreteCosineTransform(DCT)

廠商Microsoft

WindowsMediaAudio(WMA)Microsoft音頻技術(shù)的首要codec，WMAcodec類似于MP3,并具有兩大優(yōu)勢：特別適合于低速率傳輸，在給定速率下可獲得更好的質(zhì)量。表3.6列出了WindowsMediaAudio特征。

源素材音樂

數(shù)據(jù)速率8-128kbits/sec

編碼要求Windows或Macintosh

解碼要求Windows或Macintosh

編碼器來源WindowsMediaEncoder(forWindows),andCleaner5(MacandWindows)

解碼器來源IncludedinWindowsMediaPlayerv6orlaterRealVideo、RealAudio可擴(kuò)展視頻技術(shù)

RealSystem采用可擴(kuò)展視頻技術(shù)作為其主要視頻編碼解碼。如其名稱所示，此編碼解碼具有擴(kuò)展其行為的能力，如連接速率低于編碼時采用的速率，播放時服務(wù)器端丟棄不重要的信息，播放器解碼盡可能還原視頻質(zhì)量。小波變換將信號編碼成一系列順序片段，使擴(kuò)展性成為可能。該編碼解碼是從Intel的IndeoVideoInteractivecodec派生出來的。RealAudio是第一個支持Internet實(shí)時流媒體的音頻結(jié)構(gòu)，它有多個不同的codec，每個codec根據(jù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)速率與內(nèi)容類型命名。

RealVideo特點(diǎn)

源素材視頻

支持顏色格式Y(jié)UV

壓縮時間不對稱

臨時壓縮有

特殊特征

可擴(kuò)展性

編碼器要求PowerMac,Pentium

解碼器要求PowerMac,Pentium

編碼器來源RealProducer,Cleaner,等

解碼器來源RealPlayer安裝程序

算法小波變換

廠商RealNetworks目前90％以上的VCD都是用MPEG－1格式壓縮的….MPEG－2所帶來的高清晰度畫面質(zhì)量(如DVD畫面)在電視上效果并不明顯………..MPEG－4更適于交互AV服務(wù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控MPEG－4傳輸速率在4800－64000bps之間，分辨率為176×144紅外基本原理介紹

光譜響應(yīng)特性

CCD器件由硅材料制成，對近紅外比較敏感，光譜響應(yīng)可延伸至1.0um左右。其響應(yīng)峰值為綠光(550nm)，分布曲線如右圖所示。夜間隱蔽監(jiān)視時，可以用近紅外燈照明，人眼看不清環(huán)境情況，在監(jiān)視器上卻可以清晰成像。由于CCD傳感器表面有一層吸收紫外的透明電極，所以CCD對紫外不敏感。彩色攝像機(jī)的成像單元上有紅、綠、蘭三色濾光條，所以彩色攝像機(jī)對紅外、紫外均不敏感。自然界中的一切物體，只要它的溫度高于絕對溫度(-273℃)就存在分子和原子無規(guī)則的運(yùn)動，其表面就不斷地輻射紅外線。紅外線是一種電磁波，它的波長范圍為0.78~1000um，不為人眼所見。紅外成像設(shè)備就是探測這種物體表面輻射的不為人眼所見的紅外線的設(shè)備。它反映物體表面的紅外輻射場，即溫度場。

注意：紅外成像設(shè)備只能反映物體表面的溫度場。

對于電力設(shè)備，紅外檢測與故障診斷的基本原理就是通過探測被診斷設(shè)備表面的紅外輻射信號，從而獲得設(shè)備的熱狀態(tài)特征，并根據(jù)這種熱狀態(tài)及適當(dāng)?shù)呐袚?jù)，作出設(shè)備有無故障及故障屬性、出現(xiàn)位置和嚴(yán)重程度的診斷判別。

為了深入理解電力設(shè)備故障的紅外診斷原理，更好的檢測設(shè)備故障，下面將初步討論一下電力設(shè)備熱狀態(tài)與其產(chǎn)生的紅外輻射信號之間的關(guān)系和規(guī)律、影響因素和DL500E的工作原理。

一．紅外輻射的發(fā)射及其規(guī)律

（一）黑體的紅外輻射規(guī)律

所謂黑體，簡單講就是在任何情況下對一切波長的入射輻射吸收率都等于1的物體，也就是說全吸收。顯然，因?yàn)樽匀唤缰袑?shí)際存在的任何物體對不同波長的入射輻射都有一定的反射(吸收率不等于1)，所以，黑體只是人們抽象出來的一種理想化的物體模型。但黑體熱輻射的基本規(guī)律是紅外研究及應(yīng)用的基礎(chǔ)，它揭示了黑體發(fā)射的紅外熱輻射隨溫度及波長變化的定量關(guān)系。

下面，我著重介紹其中的三個基本定律。

1．輻射的光譜分布規(guī)律-普朗克輻射定律

一個絕對溫度為T(K)的黑體，單位表面積在波長λ附近單位波長間隔內(nèi)向整個半球空間發(fā)射的輻射功率(簡稱為光譜輻射度)Mλb(T)與波長λ、溫度T滿足下列關(guān)系：

Mλb(T)=C1λ-5[EXP(C2/λT)-1]-1

式中C1-第一輻射常數(shù)，C1=2πhc2=3.7415×108w·m-2·um4

C2-第二輻射常數(shù)，C2=hc/k=1.43879×104um·k

普朗克輻射定律是所有定量計(jì)算紅外輻射的基礎(chǔ)，介紹起來比較抽象，這里就不仔細(xì)講了。2．輻射功率隨溫度的變化規(guī)律-斯蒂芬-玻耳茲曼定律

斯蒂芬-玻耳茲曼定律描述的是黑體單位表面積向整個半球空間發(fā)射的所有波長的總輻射功率Mb(T)(簡稱為全輻射度)隨其溫度的變化規(guī)律。因此，該定律為普朗克輻射定律對波長積分得到：

Mb(T)=∫0∞Mλb(T)dλ=σT4

式中σ=π4C1/(15C24)=5.6697×10-8w/(m2·k4)，稱為斯蒂芬-玻耳茲曼常數(shù)。

斯蒂芬-玻耳茲曼定律表明，凡是溫度高于開氏零度的物體都會自發(fā)地向外發(fā)射紅外熱輻射，而且，黑體單位表面積發(fā)射的總輻射功率與開氏溫度的四次方成正比。而且，只要當(dāng)溫度有較小變化時，就將會引起物體發(fā)射的輻射功率很大變化。

那么，我們可以想象一下，如果能探測到黑體的單位表面積發(fā)射的總輻射功率，不是就能確定黑體的溫度了嗎？因此，斯蒂芬-玻耳茲曼定律是所有紅外測溫的基礎(chǔ)。3．輻射的空間分部規(guī)律-朗伯余弦定律

所謂朗伯余弦定律，就是黑體在任意方向上的輻射強(qiáng)度與觀測方向相對于輻射表面法線夾角的余弦成正比，如圖所示

Iθ=I0COSθ

此定律表明，黑體在輻射表面法線方向的輻射最強(qiáng)。因此，實(shí)際做紅外檢測時。應(yīng)盡可能選擇在被測表面法線方向進(jìn)行，如果在與法線成θ角方向檢測，則接收到的紅外輻射信號將減弱成法線方向最大值的COSθ倍。

（二）實(shí)際物體的紅外輻射規(guī)律

1．基爾霍夫定律

物體的輻射出射度M(T)和吸收本領(lǐng)α的比值M/α與物體的性質(zhì)無關(guān)，等于同一溫度下黑體的輻射出射度M0(