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1、安全技术防范系统第八章安全技术防范系统概述主讲人：肖静源2011年10月30日1安全技术防范系统安全防范物理防范技术(Physical Protection)电子防范技术(Electronic Protection)生物统计学防范技术(Biometric Protection)2安全技术防范系统安全技术防范的概念：安全技术防范是以安全防范技术为先导，以人力防范为基础，以技术防范和实体防范为手段，为建立具有探测、延迟、反应基本功能并使其有效结合的综合安全防范服务保障体系而进行的活动。它是以预防损失和预防犯罪为目的的一项公安业务和社会经济产业。预防损失和预防犯罪的具体内容主要包括：预防入侵、盗窃、
2、抢劫、破坏、爆炸违法犯罪活动和重大治安事故。3安全技术防范系统安全防范的三个基本要素：安全防范的三个基本要素：探测、延迟、反应探测、延迟、反应探测，感知显性和隐性风险事件的发生，并发出报警。延迟，延长和推迟风险事件发生的进程。反应，组织力量为制止风险事件的发生所采取的快速行动。T反应反应 T探测探测+T延迟延迟 安全技术防范系统主要包括：视频监控系统、防盗报警系统、门禁管理系统、周界防范系统、巡更管理系统、可视对讲系统。4本节主要内容l视频监控系统概述视频监控系统概述l视频摄象子系统视频摄象子系统l信号传输子系统信号传输子系统 l视频控制子系统视频控制子系统l视频显示子系统视频显示子系统l系统
3、安装与调试系统安装与调试l实例介绍实例介绍-长海医院视频监控系统长海医院视频监控系统5 是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统。它可以通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的情况；可以把被监视场所的图像内容、声音内容同时传送到监控中心，使被监视场所的情况一目了然。同时，电视监视系统还可以与防盗报警等其它安全技术防范体系联动运行，使防范能力更加强大。视频监控系统概述6视频监控系统概述 特别是多媒体技术的发展以及计算机图像文件处理技术的发展，使电视监控系统在实现自动跟踪、实时处理等方面更有了长足发展，从而使电视监控系统在整个安全技术防范体
4、系中具有举足轻重的地位。视频监控系统的另一特点是它可以把被监视场所的图像及声音全部或部分地记录下来，为日后对某些事件的处理提供了方便条件及重要依据。视频监控系统已成为安全技术防范体系中不可或缺的重要组成部分。7视频监控系统概述视频监控系统原理图视频监控系统原理图(书上书上P249）8 视频摄像子系统是视频监控系统的前端部分，通常由摄像机、镜头、防护罩、云台、监听器、报警探测器和多功能解码器等设备组成。摄像部分是电视监控系统的前端部分，是整个系统的“眼睛”。它布置在被监视场所的某一位置上，使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。由于摄像部分是系统的最前端，并且被监视场所的情况是由它变成图像信号传送
5、到控制中心的监视器上，所以从整个系统来讲，摄像部分是系统的原始信号源。视频摄象子系统9 摄像机是摄像头和镜头的总称。对于枪式摄像机，摄像头和镜头是分开购买的。摄像机是拾取图像信号的设备，即被监视场所的画面是由摄像机将其光信号（画面）变为电信号（图像信号）。摄像机以CCD图像传感器为核心器件，外加同步信号产生电路、视频信号处理电路、电源等组成。按成像器件分为CCD和CMOS两种，CCD具有高分辨率、低照度的特点。视频摄象子系统摄像机的工作原理10目前，无论是彩色摄像机还是黑白摄像机，其光电转换的器件均采用了CCD(Charge Couple Device)器件，即“电耦合”器件。摄像机通过它的镜
6、头把被监视场所的画面成像在CCD片子（靶面）上。CCD能够将光线变为电荷，经周期性放电，产生表示一幅幅画面的电信号，经过滤波、放大处理，通过视频输出端子输出一个标准的复合视频信号。视频摄象子系统摄像机的工作原理 11CCD摄像机特点是：体积小、灵敏度高、寿命长。理论上CCD器件本身寿命相当长而不会老化。这也是它对比以前的摄像管式摄像机具有的最大优点。CCD质量的简易判断：1.关闭镜头光圈，检查屏幕上是否有雪花或亮点。2.拍摄一个静物，查看图像是否偏色、扭曲，色彩或灰度是否平滑。视频摄象子系统摄像机的工作原理12按色彩划分：黑色、彩色依摄像机分辨率划分:(1)影像像素在25万像素（pixel）左
7、右、彩色分辨率为330线、黑白分辨率420线左右的低档型。(2)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(3)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，570线以上的高分辨率。视频摄象子系统CCD摄像机分类13按CCD靶面大小划分：CCD芯片已经开发出多种尺寸，目前采用的芯片大多数为1/3”和1/4”。在购买摄像头时，特别是对摄像角度有比较严格要求的时候，CCD靶面的大小，CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。1英寸靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm，对角线16mm 2/3英寸靶面尺寸为宽8.8mm*高6.
8、6mm，对角线11mm 1/2英寸靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm，对角线8mm 1/3英寸靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm 1/4英寸靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm，对角线4mm 视频摄象子系统CCD摄像机分类14按扫描制式划分：PAL制、NTSC制。中国采用隔行扫描（PAL）制式（黑白为CCIR），标准为625行，50场，只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。另外，日本为NTSC制式，525行，60场（黑白为EIA）。按供电电源划分：交流有 220V、110V、24V，直流为12V或9V（微型摄像机多属此类）。视频摄象子系统CCD摄像机分类15按同步方式划
9、分：内同步：用摄像机内同步信号发生电路产生的同步信号来完成操作。外同步：使用一个外同步信号发生器，将同步信号送入摄像机的外同步输入端。功率同步（线性锁定，line lock）：用摄像机AC电源完成垂直推动同步。外VD同步：将摄像机信号电缆上的VD同步脉冲输入完成外VD同步。多台摄像机外同步：对多台摄像机固定外同步，使每一台摄像机可以在同样的条件下作业，因各摄像机同步，这样即使其中一台摄像机转换到其他景物，同步摄像机的画面亦不会失真。视频摄象子系统CCD摄像机分类16按照度划分，CCD又分为：普通型 正常工作所需照度13LUX 月光型 正常工作所需照度0.1LUX左右 星光型 正常工作所需照度0
10、.01LUX以下 红外型 采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像按外观分:有机板型、针孔型、半球型。视频摄象子系统CCD摄像机分类17视频摄象子系统CCD彩色摄像机的主要技术指标1.CCD尺寸，亦即摄像机靶面。早期的CCD尺寸比较大，为1英寸、2/3英寸和1/2英寸等几种，现在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化。2.CCD像素，是CCD的主要性能指标，它决定了显示图像的清晰程度，分辨率越高，图像细节的表现越好。CCD是由面阵感光元素组成，每一个元素称为像素，像素越多，图像越清晰。现在市场上大多以25万和38万像素为划界，38万像素以上者为高清晰度摄像机。如三星SNB-
11、5000P，1329(H)x 1049(V)=1394121，即为130万像素。18视频摄象子系统CCD彩色摄像机的主要技术指标3.水平分辨率。彩色摄像机的典型分辨率是在330到500电视线之间，主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次。分辨率是用电视线（简称线TV LINES）来表示的，彩色摄像头的分辨率在330500线之间。分辨率与CCD和镜头有关，还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关，通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。4.最低照度。是CCD对环境光线的敏感程度，或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单
12、位是勒克斯（LUX），数值越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄像机可工作在很暗条件，23lux属一般照度，现在也有低于1lux的普通摄像机问世。19视频摄象子系统CCD彩色摄像机的主要技术指标5.扫描制式。有PAL制和NTSC制之分。6.摄像机电源。交流有220V、110V、24V，直流为12V 或9V。7.信噪比。是信号对于噪声的比值取对数后乘以20，单位为分贝(dB)。典型值为46db，若为50db，则图像有少量噪声，但图像质量良好；若为60db，则图像质量优良，不出现噪声。8.视频输出。多为1Vp-p、75，均采用BNC接头。9.镜头安装方式。有C和CS方
13、式，二者间不同之处在于感光距离不同。20视频摄象子系统CCD彩色摄像机的主要技术指标10.自动光圈接口。目前在市场上见到的标准 CCD 摄像机大都带有驱动自动光圈镜头的接口，有些可同时提供两种驱动方式（视频驱动、直流驱动）。视频驱动(Video Driver,简称VD)方式是指摄像机将视频信号电平输出到自动光圈镜头的内部，再由其内部的驱动电路输出控制电压，使镜头光圈调整电动机转动；直流驱动(DC Driver,简称DD)方式则是指摄像机内部增加了镜头光圈电动机的驱动电路，可以直接输出直流控制电压到镜头内的光圈电动机并使其转动。图中为DC驱动自动光圈。21视频摄象子系统CCD彩色摄像机的主要技术
14、指标11.电子快门(Electronic Shutter)。是比照照相机的机械快门功能提出的一个术语。它相当于控制CCD图像传感器的感光时间，由于CCD感光的市值就是信号电荷的积累，感光越长，信号电荷积累实践也越长，输出信号电流的幅值也越大。目前，市面上常见的CCD摄像机绝大多数都带有电子快门功能，其电子快门时间一般为1/50s1/10000s。高档CCD摄像机一般将电子快门时间分为若干档。22视频摄象子系统CCD彩色摄像机的主要技术指标12.自动增益控制(AGC)。通常，要求摄像机输出的视频信号，必须达到电视传输规定的标准电平，即0.7Vpp。为了能在不同的景物照度条件下都能输出0.7Vpp
15、的标准视频信号，必须使放大器的增益能够在较大的范围内进行调节。这种增益调节，一般都是通过检测视频信号的平均电平自动完成的。能实现此功能的电路，就称为自动增益控制(AGC)电路，简称AGC电路。目前，市面上常见的CCD或CMOS摄像机都具有AGC的功能：即当有弱信号时自动提高摄像机内部的放大增益;有强信号时自动降低摄像机内部的放大增益。即使最终的输出信号基本不随输入信号的变化而变化，输出信号幅值基本维持不变。需要注意的是，具有AGC功能的摄像机，在低照度时的灵敏度会有所提高。但此时的噪点也会比较明显，这是由于信号和噪声被同时放大了的缘故。23视频摄象子系统CCD彩色摄像机的主要技术指标13.背光
16、补偿(Back light Compensation,简称BLC)也称作逆光补偿。它可以补偿摄像机在逆光环境下所摄画面过亮与过暗看不清细节的情况。由前述知，一般摄像机的AGC的自动调节范围是有限的，一旦出现很强的信号(即强烈的逆光)，其AGC放大器就饱和而起不到自动调节的作用。当摄像机引入逆光补偿功能时，摄像机仅对整个视场的一个子区域(如从第80行200行的中心区域)进行检测，通过求此区域的平均信号电平来确定AGC电路的工作点。由于子区域的平均电平很低，AGC放大器会有较高的增益，使输出视频信号的幅值提高，从而使监视器上的主体画面明朗。此时的背景画面会更加明亮，但其与主体画面的主观亮度差会大大
17、降低，整个视场的可视性就会得到改善。24视频摄象子系统CCD彩色摄像机的主要技术指标14.线锁定同步。线锁定同步(LINE LOCK)是一种利用交流电源来锁定摄像机场同步脉冲的一种同步方式。当图像出现因交流电源造成的网波干扰时，将此开关拔到线锁定同步(L.L.)的位置，就可消除交流电源的干扰。例如某品牌摄像机提供了VD线同步功能，只要将交流电整流整形为简单的方波后即可输入到VD端，使摄像机与电源同步。因此，即使距离很远的多台摄像机也可以完全互相同步，从而可大大降低画面跳动或闪烁现象，尤其在使用非数位式矩阵切换时最为需要。还有其它诸如DSP(Digital Signal Processing)即
18、数字信号处 理。25视频摄象子系统镜头的主要技术指标1.镜头的成像尺寸 应与摄象机CCD靶面尺寸相一致，如前所述，有1英寸、23英寸、12英寸、13英寸、14英寸、15英寸等规格。见教科书P233,表8.526视频摄象子系统镜头的主要技术指标2.焦距：焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大，所观察的范围也大，但距离远的物体分辨不很清楚；焦距数值大，视场角小，观察范围小，只要焦 距选择合适，即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。由于焦距和视场角是一一对应的，一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角，所以在选择镜头焦距时，应该充分考虑是观测细节重要，还是有一个大的观测范围重要，如果要看细
19、节，就选择长焦距镜头；如果看近距离大场面，就选择小焦距的广角镜头。27视频摄象子系统镜头的主要技术指标3.相对孔径。为了控制通过镜头的光通量大小，在镜头的后部均设置了光阑（俗称光圈）。假定光阑的有效孔径为d，由于光线折射的关系，镜头实际的有效孔径为D，D与焦距f之比定义为相对孔径A，即 A=D/f 镜头的相对孔径决定于被摄像的照度，像的照度E与镜头的相对孔径平方成正比，一般习惯上用相对孔径的倒数来表示镜头光阑的大小，即 F=f/D 公式中，F一般称为光栏F数，标注在镜头光栏调整圈上，其标值为1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等序列值，每两个相邻数值中，后一个数值是前一个数值的
20、 倍。由于像面照度与光栏的平方成正比，所以光栏每变化一档，像面亮度就变化一倍。F值越小，光栏越大，到达摄像机靶面的光通量就越大。28视频摄象子系统镜头的主要技术指标4.视场角。镜头有一个确定的视野，镜头对这个视野的高度和宽度的张角称为视场角。视场角与镜头的焦距f及摄像机靶面尺寸（水平尺寸h及垂直尺寸v）的大小有关，镜头的水平视场角ah及垂直视场角av可分别由下式来计算，即 ah=2arctg（h/2f）av=2arctg（v/2f）由以上两式可知，镜头的焦距f越短，其视场角越大，或者，摄像机靶面尺寸h或v越大，其视场角也越大。如果所选择的镜头的视场角太小，可能会因出现监视死角而漏监；而若所选择
21、的镜头的视场角太大，又可能造成被监视的主体画面尺寸太小，难以辨认，且画面边缘出现畸变。因此，只有根据具体的应用环境选择视场角合适的镜头，才能保证既不出现监视死角，又能使被监视的主体画面尽可能大而清晰。29视频摄象子系统镜头的主要技术指标5.接口。镜头的安装方式有C型安装和CS型安装两种。在电视监控系统中常用的镜头是C型安装镜头，这是一种国际公认的标准。这种镜头安装部位的口径是25.4mm，从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526 mm。大多数摄像机的镜头接口则做成CS型，因此将C型镜头安装到CS接口的摄像机时需增配一个5 mm厚的接圈，而将CS镜头安装到CS接口的摄像机时就不需接圈。在实际应
22、用中，如果误对CS型镜头加装接圈后安装到CS接口摄像机上，会因为镜头的成像面不能落到摄像机的CCD靶面上而不能得到清晰的图像，而如果对C型镜头不加接圈就直接接到CS接口摄像机上，则可能使镜头的后镜面碰到CCD的靶面的保护玻璃，造成CCD摄像机的损坏，这一点在实用中需特别注意。30视频摄象子系统镜头的种类镜头的种类有许多种，每一种镜头都有其特点。根据功能与结构的不同，这些镜头的价格相差非常大，如电动变焦镜头要比普通定焦镜头的价格高约10倍，因此，只有正确了解各种镜头的特性，才能更加灵活地选择镜头。1.固定光圈定焦镜头固定光圈定焦镜头是相对较为简单的一种镜头，该镜头上只有一个可手动调整的对焦调整环
23、（环上标有若干距离参考值），左右旋转该环可使成在 CCD靶面上的像最为清晰，此时在监视器屏幕上得到图像也最为清晰。适合室内全天以灯光照明为主的场合。31视频摄象子系统镜头的种类2.手动光圈定焦镜头手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环，其光圈调整范围一般可从F1.2或F1.4到全关闭，能很方便地适应被摄现场的光照度，然而由于光圈的调整是通过手动人为地进行的，一旦摄像机安装完毕，位置固定下来，再频繁地调整光圈就不那么容易了，因此，这种镜头一般也是应用于光照度比较均匀的场合，而在其他场合则也需与带有自动电子快门功能的CCD摄像机合用，如早晚与中午、晴天与阴天等光照度变化比较大的场合，通
24、过电子快门的调整来模拟光通量的改变。32视频摄象子系统镜头的种类3.自动光圈定焦镜头自动光圈定焦镜头在结构上有了比较大的改变，它相当于在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个由齿轮啮合传动的微型电动机，并从其驱动电路上引出3芯或4芯线传送给自动光圈镜头，至使镜头内的微型电动机相应做正向或反向转动，从而高速光圈的大小。自动光圈镜头又分为含放大器（视频驱动型）与不含放大器（直流驱动型）两种规格。33视频摄象子系统镜头的种类4.手动变焦镜头顾名思义，手动变焦镜头的焦距是可变的，它有一个焦距调整环，可以在一定范围内调整镜头的焦距，其变比一般为23倍，焦距一般在3.68 mm。在实际工程应用中，通过手动
25、调节镜头的变焦环，可以方便地选择监视现场的视场角，如：可选择对整个房间的监视或是选择对房间内某个局部区域的监视。当对于监视现场的环境情况不十分了解时，采用这种镜头显然是非常重要的了。34视频摄象子系统镜头的种类5.自动光圈电动变焦镜头此种镜头与前述的自动光圈定焦镜头相比另外增加了两个微型电动机，其中一个电动机与镜头的变焦环啮合，当其受控而转动时可改变镜头的焦距（Zoom）；另一个电动机与镜头的对焦环啮合，当其受控而转动时可完成镜头的对焦（Focus）。由于该镜头增加了两个可遥控调整的功能，因而此种镜头也称作电动两可变镜头。是目前常用的一种镜头。由摄像机输出的电信号自动控制光圈的大小，所以适于光
26、照度经常变化的场所。常用的电动变焦镜头有6倍、8倍、10倍几种。35视频摄象子系统镜头的种类6.电动三可变镜头 与电动两可变镜头结构差不多，只是将对光圈调整电动机的控制由自动控制方式改为由控制器来手动控制，因此它包含了三个微型电动机，引出一组6芯控制线与云台镜头控制器及解码器相连。36视频摄象子系统镜头的分类1.按外形划分：球面镜头、非球面镜头、针孔镜头、鱼眼镜头2.按尺寸划分：1英寸、1/2英寸、1/3英寸、2/3英寸3.按光圈划分：自动光圈、手动光圈、固定光圈4.按变焦划分：电动变焦、手动变焦、固定焦距5.按焦距长短划分：长焦、标准、广角6.按镜头安装方式划分：C、CS37视频摄象子系统摄
27、像机的使用方法1.安装镜头。摄像机必须配接镜头才可使用，一般应根据应用现场的实际情况来选配合适的镜头，如定焦镜头或变焦镜头、手动光圈镜头或自动光圈镜头、标准镜头或广角镜头或长焦镜头等。另外还应注意镜头与摄像机的接口，是C型接口还是CS型接口(这一点要切记，否则用C型镜头直接往CS接口摄像机上旋入时极有可能损坏摄像机的CCD芯片)。38视频摄象子系统摄像机的使用方法2.调整镜头光圈与对焦。调整镜头的光圈与对焦环，使监视器上的图像最佳。3.后焦距的调整。后焦距也称背焦距，指的是当安装上标准镜头时，能使被摄景物的成像恰好成在CCD图像传感器的靶面上，一般摄像机在出厂时，对后焦距都做了适当的调整，39
28、视频摄象子系统云台云台是承载摄像机进行水平和垂直两个方向转动的装置。云台内装两个电动机。一个负责水平方向的转动，另一个负责垂直方向的转动。水平转动的角度一般为350，垂直转动则在45、3575等等。水平及垂直转动的角度大小可通过限位开关进行调整。通过控制系统在远程可控制其转动及移动方向的。云台转动速度衡量云台档次高低重要指标。云台水平和垂直方向是由两个不同的电机驱动的。40室内及室外云台：室内云台承重小，没有防雨装置。室外云台承重大，有防雨装置。有些高档的室外云台除有防雨装置外，还有防冻加温装置。承重：为适应安装不同的摄像机及防护罩，云台的承重应是不同的。应根据选用的摄像机及防护罩的总重量来选
29、用合适承重的云台。控制方式：一般的云台均属于有线控制的电动云台。控制线的输入端有五个，其中一个为电源的公共端，另外四个分为上、下、左、右控制端。云台视频摄象子系统41视频摄象子系统防护罩防护罩用于保护摄像机和镜头工作的可靠性，延长其使用寿命。除此之外，防护罩还可以尽量防止对摄像机和镜头的人为破坏。与云台设备相似，防护罩一般分为通用型防护罩和特殊用途型防护罩，又可分为室内型防护罩和室外型防护罩两种。42 防护罩是使摄像机在有灰尘、雨水、高低温等情况下正常使用的防护装置。室内用防护罩价格便宜，其主要功能是防止摄像机落灰并有一定的安全防护作用，如防盗、防破坏等。室外防护罩一般为全天候防护罩，即无论刮
30、风、下雨、下雪、高温、低温等恶劣情况，都能使安装在所护罩内的摄像机正常工作。为了在雨雪天气仍能使摄像机正常摄取图像，可在全天候防护罩上安装可控制的雨刷。防护罩视频摄象子系统43一体化摄象机 一体化摄象机是将摄象机、镜头、云台等器件复合在一个透明的防护罩当中，成为一个产品，使得摄象机、镜头、云台的参数匹配，形成一个统一的系统，便于安装、调试和维护，同时还降低了成本。视频摄象子系统44视频摄象子系统解码器 解码器的电路是以单片机为核心，由电源电路、通讯接口电路、自检及地址输入电路、输出驱动电路、报警输入接口等电路组成。解码器一般不能单独使用，需要与系统主机配合使用。45视频摄象子系统解码器46 解
31、码器的主要作用是接收控制中心的系统主机送来的编码控制信号，并进行解码，成为控制动作的命令信号，再去控制摄像机及其辅助设备的各种动作。它可以控制的内容有：摄像机的开机、关机；摄像机镜头的光圈大小、变焦、聚焦；云台的水平与垂直方向的转动；防护罩加温、降温以及雨刷动作等等。在视频监控系统中，主要有以下几种信号：视频信号、音频信号、开关量信号、控制信号、电源。传输部分就是系统各种信号的传输通路。一般来说，传输部分单指的是传输图像信号。从信号的传输方式可分为：视频基带传输方式、视频平衡传输方式、射频传输方式、光纤传输方式等。目前视频监控系统多半采用视频基带传输方式。如果在摄像机距离控制中心较远的情况下，
32、也有采用射频传输方式或光纤传输方式。对以上这些不同的传输方式，所使用的传输部件及传输线路都有较大的不同。传输部分的好坏将影响到整个系统的质量。信号传输子系统47视频基带传输方式视频基带传输方式 视频传输方式的优点是传输系统简单；在一定距离范围内，失真小；信噪比低；不必增加调制器、解调器等附加设备。缺点是传输距离不能太远；一根电缆只能传送一路电视信号等等。由于电视监控系统一般摄像机与控制台之间的距离都不是太远，所以是最常用的一种传输方式。信号传输方式信号传输子系统48信号传输子系统信号传输方式49视频基带传输方式视频基带传输方式信号传输方式信号传输子系统视频基带传输方式视频基带传输方式 视频电缆
33、选用75的同轴电缆，通常使用的电缆型号为SYV-75-3和SYV-75-5。它们对视频信号的无中继传输距离为300米，当传输距离更长时，可相应选用SYV-75-7、SYV-75-9、SYV-75-11的粗同轴电缆。50视频平衡传输方式视频平衡传输方式 目前，解决远距离视频传输的一种比较好的办法是采用“视频平衡传输”方式。摄像机输出的视频信号经发射机转换为一正一负的差分信号，经双绞线传输至监控中心的接收机，再重新合成为标准的全电视信号送入控制台中的视频切换器等设备。信号传输方式信号传输子系统51信号传输子系统52视频平衡传输方式视频平衡传输方式 这种传输方式不加中继器时，黑白电视信号最远可传输2
34、000m；彩色电视信号最远可传输1500m。加中继器时最远可传输20km。采用差分信号进行传输，在接收机转换成视频信号时，由传输过程产生的幅频和相频失真及噪声干扰信号将被抵消掉。射频传输方式射频传输方式 在视频监控系统中，当传输距离很远又同时传送多路图像信号时，有时也采用射频传输方式，也就是将视频图像信号经调制器调制到某一射频频道上进行传送。主要优点是：传输距离远；传输过程中产生的微分增益和微分相位较小，因而失真小；一条传输线可以同时传送多路射频图像信号。缺点是：需增加调制器、混合器、线路宽带放大器、解调器等传输部件，而这些传输部件会带来不同程度的信号失真，并且会产生交扰调制与相互调制等干扰信
35、号。信号传输方式信号传输子系统53信号传输子系统54射频传输方式射频传输方式信号传输方式光纤传输方式光纤传输方式 用光缆代替同轴电缆进行电视信号的传输，给视频监控系统增加了高质量、远距离传输的有利条件，其传输特性和多功能是同轴电缆线所无法比拟的。先进的传输手段，稳定的性能、高可靠性和多功能的信息交换网络还可为以后的“城市报警与监控系统”奠定良好的基础。信号传输方式信号传输子系统55光纤传输方式光纤传输方式 远距离传输，几公里到几十公里。一根光纤可以传输多路信号。传输衰减最小。但是光纤的远程铺设和后期维护难度很大，成本也很高。发射器接收电信号，通过电光转换为光信号通过光纤传输，接收器再通过光电转
36、换，将光信号转为电信号，从而实现信号的传输。可以通过调幅和调频来实现一根光芯里面传输多路信号，也可以传输反向数据。信号传输方式信号传输子系统56光纤传输方式光纤传输方式传输容量大：通过一根光纤可传输几十路以上的电视信号。传输质量高：光纤传输需要相当多的中继放大器，因而没有噪声和非线性失真迭加。保密性能好：适合保密系统使用。同时，光纤传输不受电磁干扰，适合应用于有强电磁干扰和电磁辐射的环境中。敷设方便：光缆具有细而轻、拐弯半径小、抗腐蚀、不怕潮、温度系数小、不怕雷击等优点，为光缆的敷设工程带来了很大的方便。信号传输方式信号传输子系统57信号传输子系统58光纤传输方式光纤传输方式信号传输方式 这种
37、情况下传输部件有两类：视频放大器、幅频和相频补偿器。视频放大器有两种安装方式：一种是安装在摄像机输出端之后、传输线之前。另一种是安装在传输线中间，用于放大已衰减了的视频信号，这种情况下还应加装相位补偿器，以补偿由于传输所造成的信号的相位失真。远距离传输方式信号传输子系统59 视频放大器(Video Amplifier)是放大视频信号，用以增强视频的亮度、色度、同步信号。当视频传输距离比较远时，最好采用线径较粗的视频线，同时可以在线路内增加视频放大器增强信号强度达到远距离传输目的。视频放大器可以增强视频的亮度、色度和同步信号，但线路内干扰信号也会被放大，另外，回路中不能串接太多视频放大器，否则会
38、出现饱和现象，导致图像失真。远距离传输方式信号传输子系统60 幅频和相频补偿器。这种补偿器一般装在总控制台上的视频信号输入端口，以补偿传输过来的视频信号由于传输而造成的高频信号幅度的衰减和整个信号的相移失真。如果是传输黑白电视信号，即使传输距离较远，一般也不必进行相位补偿，但如果是远距离传输彩色电视信号（视频传输），则必须加装幅频和相频补偿器，否则会产生严重的信号失真，特别是色调失真。远距离传输方式信号传输子系统61 目前，在远距离视频传送的方式下，还可以采用平衡式视频传输方式。在摄像机的输出端加装“发射机”装置，将视频信号变为正、负对称平衡式信号，经传输线传输至监控中心的控制台后，再经过“接
39、收机”的装置加以还原，成为标准的视频信号。这种传输方式的优点是可以用双绞线进行传送，如果在线路中间加放大补偿器后，传输的距离可以很远。黑白电视信号可传送20公里，彩色信号可传送2公里。远距离传输方式信号传输子系统62 在某些场合需安装监听头，以采集现场音频信号。音频电缆通常选用2芯屏蔽线，虽然普通2芯线也可以传输音频，但长距离传输时易引入干扰噪声。在一般应用场合下，屏蔽层仅用于防止干扰，并于监控中心内的系统主机处单端接地。音频传送方式信号传输子系统63 而通信信号则是从监控中心流向前端的摄像机、云台等受控对象。流向前端的通信信号，一般是通过设置在前端的解码器解码后再去控制摄像机和云台等受控对象
40、的。较多采用RS-485总线，需选用屏蔽双绞线，通信距离不能超过1200米，如超过1200米，需采用整形放大器。通信信号传送方式信号传输子系统64 摄像机一般采用24V/AC或12V/DC供电。采用监控中心集中供电方式。一般情况下，电源线是按照220V布线，送至弱电井处的摄像机电源，再由摄像机电源送出24V/AC或12V/DC。这样做的好处是可以总线制布线，且不需要很粗的线，节省线材。电源传输信号传输子系统65视频控制子系统视频分配器 视频分配器(Video Distributer)是一种把一路视频信号源平均分配成多路视频信号的设备。一路视频信号对应一台监视器或录像机，若想一台摄像机的图像送给
41、多台设备，需选择视频分配器。因为并联视频信号衰减较大，送给多个输出设备后由于阻抗不匹配等原因，图像会严重失真，线路也不稳定。视频分配器除了阻抗匹配，还有视频增益，使视频信号可以同时送给多个输出设备短距离而不受影响,从而一定程度上保证视频传输的同步但对于长距离同轴电缆的传输的分支没有实际性的效果。66 视频分配放大器的功能和作用有两个：一是对视频信号进行分配（即将同一个视频信号分成几路）；二是对视频信号进行放大。在实际中是先放大后分配。这里的放大概念虽然通常是指在电压幅度上及功率上均进行放大，一般说来，主要用于分配目的的视频分配放大器，应侧重于功率放大，而对于远距离视频基带传输时视频信号的发送端
42、所用的视频分配放大器，则应侧重于电压幅度的放大。视频分配放大器视频控制子系统67视频分配放大器视频控制子系统68报警接口单元视频控制子系统69 英飞拓的V2431报警接口单元接入报警探头，并将报警信号通过RS-485通信线回传给系统主机。当主机扫描到报警探头发生了报警时，联动该现场摄像机图像的切换，显示在监视器上，同时将报警信号送到其他外设，如录像机的录像、灯光打开、响警号等。报警接口单元使用RS-232接口与矩阵切换/控制系统通讯。报警接口单元(AIU)最多能够接收64路常开或常闭报警输入。通过RS-232接口可以级联多个报警接口单元，最多提供1024路报警输入。报警接口单元视频控制子系统7
43、0 V2431有两个RS-232，将信息传给矩阵切换/控制系统处理。每个传到矩阵切换/控制系统的报警联动输入都可以通过系统触发特定动作。V2431还提供电源和报警指示灯。产品特点产品特点通过DIP开关选择接受常开或常闭报警输入1路继电器输出，用于激活记录设备、报警、照明设备或其它设备采用可拔插式接线端子，方便安装系统主机矩阵切换视频控制子系统71 系统主机是大中型视频监控系统的核心设备，它通常是将系统控制单元与视频矩阵切换器集成为一体，简称系统主机。视频矩阵是指通过阵列切换的方法将m路视频信号任意输出至n路监看设备上的电子装置，一般情况下矩阵的输入大于输出即mn。系统主机矩阵切换视频控制子系统
44、72 系统主机还可在视频信号上叠加时间、日期、视频输入号及标题、监视状态等重要信息在监视器上显示，并通过通信线对指定地址的前端设备（云台、电动镜头、雨刷、照明灯等）进行各种控制。有一些视频矩阵也带有音频切换功能，能将视频和音频信号进行同步切换，这种矩阵也叫做视音频矩阵。目前的视频矩阵就其实现方法来说有模拟矩阵和数字矩阵两大类。视频矩阵一般用于各类监控场合。控制键盘视频控制子系统73 控制键盘是集成监控系统种必不可少的设备，对于摄像机画面的选择切换、对于云台及电动镜头的全方位控制、对于室外防护罩的雨刷及辅助照明灯的控制等必须通过对控制键盘的操作来实现。硬盘录象机 硬盘录象机的原理是将视频信号送入
45、计算机中，通过计算机内的视频采集卡，完成A/D转换，并按照一定的格式进行存贮。硬盘录像机（Digital Video Recorder，引DVR），即数字视频录像机，相对于传统的模拟视频录像机，采用硬盘录像，故常常被称为硬盘录像机，也被称为DVR。它是一套进行图像存储处理的计算机系统，具有对图像/语音进行长时间录像、录音、远程监视和控制的功能。视频控制子系统74硬盘录象机 硬盘录像机主要功能包括：监视功能、录像功能、回放功能、报警功能、控制功能、网络功能、密码授权功能和工作时间表功能等。监视功能：监视功能是嵌入式硬盘录像机最主要的功能之一，能否实时、清晰的监视摄像机的画面，这是监控系统的一个核
46、心问题，目前大部分嵌入式硬盘录像机都可以做到实时、清晰的监视。具有BNC、VGA、HDMI视频输出，供各种设备。录像功能：录像效果是数字主机的核心和生命力所在，在监视器上看去实时和清晰的图像，录下来回放效果不一定好，而取证效果最主要的还是要看录像效果，一般情况下录像效果比监视效果更重要。大部分DVR的录像都可以做到实时25帧/秒录像，通常情况下分辨率都是CIF或者4CIF。视频控制子系统75硬盘录象机报警功能：主要指探测器的输入报警和图像视频侦测的报警，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。图像移动侦测是DVR的主要报警功能。控制功能：主要指通过主机
47、对于全方位摄像机云台，镜头进行控制，这一般要通过专用解码器和键盘完成。视频集中管理：所有厂家的DVR出厂都配有集中管理软件，可以用该软件管理多个硬盘录像机的视频图像、与视频统一存储等功能。视频控制子系统76硬盘录象机远程访问：硬盘录像机通过网络设置，可以实现远程访问，手机访问。让监控在有网络的情况下，实现随时随地查看。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，一般分为多级密码授权系统；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，这也是数字主机独有的功能，它可以把节假日，作息时间表的变化全部预排到程序中，可
48、以在一定意义上实现 无人值守。视频控制子系统77硬盘录象机 移动侦测，英文翻译为“Motion detection technology”，一般也叫运动检测，常用于无人值守监控录像和自动报警。通过摄像头按照不同帧率采集得到的图像会被CPU按照一定算法进行计算和比较，当画面有变化时，如有人走过，镜头被移动，计算比较结果得出的数字会超过阈值并指示系统能自动作出相应的处理。移动侦测技术是运动检测录像技术的基础，现在已经被广泛使用于网络摄像机、汽车监控锁、数字宝护神、婴儿监视器、自动取样仪、自识别门禁等众多安防仪器和设施上。常见的移动侦测系统还允许使用者可以自由设置布防撤防时间、侦测的灵敏度、探测区域
49、。当触发时应可联动录像、联动报警输出、联动摄像机转到相应的预置位。视频控制子系统78硬盘录象机视频控制子系统79 移动侦测编辑功能得到加强，采用红绿网格显示方式，用户使用鼠标简单拖曳圈点就可以完成侦测区域的设定，直观周到。硬盘录象机视频控制子系统80 主控设备是监控系统的核心，是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统的指挥中心。其应实现的主要功能有：视频信号的显示、切换与记录；摄像机与其辅件（镜头、云台等）的控制，报警信号的输入/输出，报警联动录像，网络传输功能等。对系统内各设备的控制均是从这里发出和控制的。主控台副控台视频控制子系统81 控制台本身是由各种具体设备组合而成的，主要有：视
50、频分配放大器、视频切换器、控制键盘、时间地址符合发生器、录像机、电源等等。由于实质上主控制台是多种设备的组合，而这种组合又是根据系统的功能要求来设定的，所以主控制台虽然在总体上功能是相似的，但具体上又有很大的差别。因此，所选设备应具有高性能、系统性、多功能、且易于扩展。主控台副控台视频控制子系统82根据系统中摄像机的台数，选择视频切换器的最大输入路数。视频切换器最大输入路数一般应大于摄像机的台数，以便为今后扩展时留有余地。根据系统所防范区域的风险等级及区域中要害地点的数目选择录像机的台数。需要连续录像的情况下，应选择“长延时录像机”。当整个系统中摄像机的台数很多时，可考虑选用“多画面分割器”。