闭路电视监控系统的组成及组成方法.ppt

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1、智能建筑消防与安防,第1节 闭路电视监控系统的组成及组成方法,第9章 闭路电视监控系统,第2节 摄像前端的显示切换装置,第3节 视频图像的显示切换装置,第4节 后端成像设备,第5节 传输线路,第6节 多媒体监控系统,吉林建筑大学,一般来说，基本的闭路电视监控系统功能结构可分为摄像、传输、控制和显示与记录四部分，如图9-1所示。,图9-1基本的闭路电视监控系统,9.1 闭路电视监控系统组成及组成方式,吉林建筑大学,一、摄像部分 摄像部分是闭路电视监控系统的前沿部分，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。二、传输部分 传输部分就是系统的图像信号

2、通路。一般来说，传输部分单指的是传输图像信号的通路。目前国内闭路电视监控的视频传输一般采用同轴电缆作介质，但同轴电缆的传输距离有限，随着技术的不断发展，新型传输系统也日趋成熟，如光纤传输、射频传输、电话线传输等。,吉林建筑大学,(1)同轴电缆传输 在闭路监控系统中，同轴电缆是传输视频图像最常用的媒介。(2)光纤视频传输 光纤是能使光以最小的衰减从一端传到另一端的透明玻璃或塑料纤维，光纤的最大特性是抗电子噪声干扰，通信距离远。(3)无线传输 在布线有限制的情况下，近距离的无线传输是最方便的。(4)电话线传输 另一种长距离传输视频的方法是利用现有的电话线路。,吉林建筑大学,三、控制部分,控制部分是

3、整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。控制部分的核心是总控制台（有些系统还设有副控制台）。总之，根据系统构成的情况及要求，可以综合考虑，以完成对总控制台的设计要求或订购要求。系统通过控制部分可在中心机房通过有关设备(主要设备有电动云台、云台控制器和多功能控制器等)对系统的摄像和传输部分的设备进行远距离遥控。(1)电动云台(2)云台控制器(3)多功能控制器,吉林建筑大学,控制信号的传输方式包括以下四种。直接控制。多线编码的间接控制。通信编码的间接控制。除了以上方法外，还有一种控制信号和视频信号复用一条电缆的同轴视控传输方式。四、显示与记录部分 显示部分一般由几台或多台监视器

4、（或带视频输入的普通电视机）组成。系统传输的图像信号可依靠相关设备进行切换、记录、重放、加工和复制等图像处理，摄像机拍摄的图像则由监视器重现出来。主要设备有视频切换器、画面分割器、录像机和监视器等。,吉林建筑大学,(1)视频切换器 视频切换器是闭路电视监控系统的常用设备，其功能是从多路视频输入信号中选出一路或几路送往监视器或录像机进行显示或录像。(2)画面分割器 在闭路电视监控系统中，画面分割器可对多个摄像机送来的视频信号进行组合，重新形成一路视频信号送往监视器，使得在一个监视器屏幕上可同时显示多个小的画面，其中每一个小画面对应着一路摄像机的输入。(3)监视器 监视器用于显示摄像机传来的图像信

5、息，在闭路电视监控系统中占有重要的地位。(4)录像机 录像机对监视现场的部分或全部画面进行实时录像，以便为事后查证提供证据。,吉林建筑大学,9.2 摄像前端图像生成环节,闭路电视监控系统的主要设备有摄像机、镜头、云台、防护罩、云台镜头控制器、画面处理器、视频放大器、视频运动检测器、监视器和录像机等十种。一、摄像机 在闭路监控系统中，摄像机又称摄像头或CCD(charge coupled device)即电荷耦合器件。,吉林建筑大学,1、CCD摄像机的选择和分类,CCD芯片就像人的视网膜，是摄像头的核心。CCD分类一般有以下几类。(1)按成像色彩划分为彩色摄像机和黑白摄像机。彩色摄像机。黑白摄像

6、机。(2)依分辨率、灵敏度等级划分。(3)按CCD靶面大小划分。CCD芯片已经开发出多种尺寸，如图9-2所示。,吉林建筑大学,图9-2 CCD芯片尺寸(4)按扫描制式划分 划分为PAL制和NTSC制。(5)依供电电源划分 分为交流电110V(NTSC制式多属此类)、220V和24V以及直流电12V和9V(微型摄像机多属此类)。,吉林建筑大学,(6)按同步方式划分 分为如下五种。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

7、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。将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。,吉林建筑大学,(7)按照度划分 CCD又分为如下四种。,普通型：正常工作所需照度13 lx。,月光型。正常工作所需照度0.1 lx左右。,星光型。正常工作所需照度0.01 lx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。,(8)按外观形状分为枪式、半球、全球及针孔型等。,吉林建筑大学,2、CCD彩色摄像机的主要技术指标,(1)CCD尺寸 像素即摄像机靶面。原多为1/2in，现在1/3in和1/4in也已普及。,(2)CCD像素

8、 像素是CCD的主要性能指标，它决定了显示图像的清晰程度。,(3)水平分辨率。分辨率是用电视线(简称线，TV lines)来表示的，彩色摄像机的典型分辨率在330500电视线之间，主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次，彩色摄像头的分辨率在330 600之间。,吉林建筑大学,(4)最小照度 也称灵敏度。它体现了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。,(5)摄像机电源。交流电有220V、110V、24V，直流电为12V或9V。,(6)信噪比。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

9、出现噪声。,(7)视频输出。多为1Vp-p、75，均采用BNC接头。,(8)镜头安装方式。有C方式和CS方式，两者不同之处在于感光距离的不同。,吉林建筑大学,3、CCD彩色摄像机的可调整功能,(1)单台摄像机和多摄像系统同步方式的选择。,对单台摄像机而言，主要的同步方式有下列三种：,内同步。利用摄像机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。,外同步。利用一个外同步信号发生器产生的同步信号送到摄像机的外同步输入端来实现同步。,电源同步。也称之为线性锁定或行锁定，利用摄像机的交流电源来完成垂直推动同步，即摄像机和电源零线同步。,吉林建筑大学,(2)自动增益控制 所有摄像机都有一个将来自CCD的信

10、号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量(即增益)等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮光照的环境中,放大器将过载，使视频信号畸变。,(3)背景光补偿 通常，摄像机的AGC工作点是通 过对整个视场的内容作平均来确定的，但如果视场中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标,则此时确定的AGC工作点有可能对于前景目标不够合适的，背景光补偿有可能改善前景目标显示状况。(4)电子快门。CCD摄像机是用光学电控影像表面的电荷积累时间来操纵快门的。,吉林建筑大学,(5)白平衡 只用于彩色摄像机，其用途是使摄像机图像能精确反映景物状况，有手动白平衡和自动白平衡两种方式。(6)CCD摄像机可进

11、行精确的色彩调整。4、DSP摄像机 在模拟制式的基础上引入部分数字化处理技术，称为数字信号处理(digital signal processor-DSP)摄像机。该种摄像机具有以下优点。由于采用了数字检测和数字运算技术而具有智能化背景光补偿功能。由于DSP技术而能自动跟踪白平衡，即可以在任何条件下检测和跟踪白色，并以数字运算处理功能来再现原始的色彩。,吉林建筑大学,5、摄像机的使用 摄像机的使用很简单，通常只要正确安装镜头、连通信号电缆、接通电源即可工作。以下简要介绍摄像机的正确使用方法。,安装镜头。调整镜头光圈与对焦。后焦距的调整。后焦距调整的步骤如下。,a、将镜头正确安装到摄像机上。,b、

12、将镜头光圈尽可能开到最大（目的是缩小景深范围，以准确找到成像焦点）。,吉林建筑大学,c、通过变焦距调整（zoom in）将镜头推至望远（tele）状态，拍摄10m以外的一个物体的特写，再通过调整聚焦（focus）将特写图像调清晰。,d、进行与上一步相反的变焦距调整（zoom out）将镜头拉回至广角（wide）状态，此时画面变为包含上述特写物体的全景图像，但此时不能再作聚焦调整（注意：如果此时的图像变模糊也不能做聚焦调整），而是准备下一步的后焦距调整。,e、将摄像机前端用于固定后焦调节环的内六角螺钉旋松，并旋转后焦调节环（对没有后焦调节环的摄像机，则直接旋转镜头而带动其内置的后焦调节环），直至

13、画面最清晰为止，然后暂时旋紧内六角螺钉。,吉林建筑大学,h、旋紧内六角螺钉，将光圈调整到适当的位置。,f、重新推镜头到望远状态，看看刚才拍摄的特写物体是否仍然清晰，如不清晰再重复上述第a、b、c步骤。,g、通常只需一两个回合就可完成后焦距调整了。,吉林建筑大学,二、镜头,摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量(指标)优劣直接影响摄像机的整机指标。,1镜头的分类,一般来讲，镜头的分类如表9-3所示。,吉林建筑大学,具体描述如下：,镜头的安装分为两种。以摄像机镜头规格分类。以镜头光圈分类。自动光圈镜头对于下列应用情况是理想的选择。a、在诸如太阳光直射等非常亮的情况下，用自动光圈镜头可有较宽

14、的动态范围。b、要求在整个视野有良好的聚焦时，用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大的景深。,吉林建筑大学,c、要求在亮光上因光信号导致的模糊最小时，应使用自动光圈镜头。,(4)以镜头的视场大小分类，可分为如下五类。,a、标准镜头。,b、广角镜头。,c、远摄镜头。,d、变倍镜头(zoom lens)。,e、针孔镜头。,从镜头焦距上分类，可分为如下四类。,短焦距镜头。入射角较宽，可提供一个较宽广的视野。,吉林建筑大学,c、长焦距镜头。因入射角较狭窄，故仅能提供狭窄视景，适用于长距离监视。,d、变焦距镜头。通常为电动式，可作广角、标准或远望等镜头使用。,2镜头的主要技术指标,镜头的成像尺寸应与摄像机C

15、CD靶面尺寸相一致。,a、中焦距镜头。标准镜头，焦距的长度视CCD的尺寸而定。,吉林建筑大学,镜头成像质量的内在指标是镜头的光学传递函数与畸变，但是对用户而言，需要了解的仅仅是镜头的空间分辨率，以每毫米能够分辨的黑白条纹数为计量单位，计算公式为：,镜头分辨率,镜头的光圈(光通量)，以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量。式中，f为镜头焦距；d为通光孔径。F值越小，则光圈越大。,吉林建筑大学,焦距。焦距计算公式如下：,式中，表示图像的宽度(被摄物体在CCD靶面上成像宽度)；W表示被摄物体宽度；L表示被摄物体至镜头的距离；h表示图像高度(被摄物体在CCD靶面上成像高度)。,吉林建筑大学,3光圈的选择与

16、应用范围,手动光圈镜头是最简单的镜头。适用于光照条件相对稳定的条件下，手动光圈由数片金属薄片构成。,自动光圈镜头(EF)应用于在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标时，比如在户外或人工照明经常开关的地方，自动光圈镜头的光圈的动作由马达驱动，而马达受控于摄像机的视频信号。,吉林建筑大学,4焦距的选择与应用范围,根据摄像机到被监控目标的距离选择镜头的焦距。,定焦距(光圈)镜头一般与电子快门摄像机配套，适用于监视室内某个固定目标。,手动变焦镜头一般用于科研项目而不用在闭路监视系统中。,自动变焦镜头(auto zoom lens)聚焦和变倍的调整，只有电动调整和预置两种，电动调整是由镜头内

17、的马达驱动，而预置则是通过镜头内的电位计预先设置调整停止位，这样可以免除成像必须逐次调整的过程，可精确与快速定位。,吉林建筑大学,三、云台,摄像机云台是一种用来安装摄像机的工作台，分为手动和电动两种。常见技术指标如下：,回转范围。云台的回转范围分水平旋转角度和垂直旋转角度两个指标，可根据所用摄像机的设想范围要求加以选用。具体选择如下。,a、水平旋转。,b、垂直俯仰。,承载能力。,云台使用电压。,吉林建筑大学,云台的旋转速度。,a、恒速云台。,b、可变速云台。,安装方式。,云台外形。,控制方式。,吉林建筑大学,四、防护罩,在闭路电视监控系统中，摄像机的使用环境差别很大。为了在各种环境下都能正常工

18、作，需要使用防护罩来进行保护。,五、云台镜头控制器,在配置了电动镜头和电动云台的闭路电视监控系统中，需要对摄像机进行遥控，来完成诸如控制云台的旋转、控制变焦距镜头的远近及光圈的大小、控制防护罩的各附属功能及摄像机电源的通断等，所有的这些都要靠云台镜头控制器(简称云镜控制器)实现。,吉林建筑大学,六、画面处理器,原则上，录制一个信号最好的方式是一对一，也就是用一个录影机录取单一摄影机摄取的画面，每秒录30个画面，不经任何压缩，解析度越高越好(通常是S-VHS)。但如果需要同时监控很多场所，用一对一方式会使系统庞大、设备数量多、耗材及人力管理上费用大幅提高，为解决上述问题，画面处理器应运而生。画面

19、处理设备可分为两大类：画面分割器和多工处理器。,吉林建筑大学,(1)画面分割器,画面分割器多为四分割器(quad)，将四个视频信号同时进行数字化处理，经像素压缩处理，将每个单一画面压缩成1/4画面大小，分别放置于信号中1/4的位置，在监视器上组合成四分割画面显示。,(2)多工处理器(multiplexers),多工处理器也称为图框压缩处理器，按图像最小单位场或帧，即1/60s(场切换)或1/30s(帧切换)的图像时间依序编码个别处理，按摄像机的顺序依次录在磁带上，编上识别码，录像回放时取出相同识别码的图像,集中存放在相应图像存储器上，再进行像素压缩,然后送给监视器，以多画面方式显示。,吉林建筑

20、大学,(3)多工处理器与画面分割器的优缺点,画面分割器可以实时监视画面动作，没有延迟现象，将四个画面组成一个视频信号进行录像，录像回放时也是以四分割的方式实时回放。,(4)未来功能发展趋势,(1)功能更强的IC。,(2)产品网络化。,(3)产品个性化。,(4)产品功能丰富化。,吉林建筑大学,同时，多画面分割器有与视频矩阵切换系统相融合 的趋势。,(5)单工、双工、全双工 对于画面处理器而言，存在单工、双工、全双工，而这三个概念是众多使用者难以准确定义的，在这里述说其定义。单工。多画面录像与多画面监视不能同时进行，两者选取其一。a、只能多画面监看，不能多画面同时录像，称为画面分割器。b、只能多画

21、面录像，不能多画面同时监看,称为场切换或帧切换。,吉林建筑大学,双工。多画面录像与多画面监视可以同时进行，互不影响，即在录像状态下可以监看多画面分割图或全画面，在放像时可看全画面或分割画面。全双工。可同时接两台录像机，一台进行录像，而另一台用于回放，两者互不干扰。,(6)矩阵式视频切换器 矩阵式视频切换器通常有两个以上的输出端口，且输出的信号彼此独立。其独有的矩阵切换方式如图9-4所示。,吉林建筑大学,在该矩阵中，每一个交叉点就相当于一个开关，交叉点的接通意味着和其对应的输入信号就从相应输出点输出。,图9-4矩阵切换方式,吉林建筑大学,切换的控制一般要求和云台、镜头的控制同步；切换的方式平时一

22、般是定时循环切换，报警则定点监视。除了信号I/O切换功能外，切换器还提供图文叠显，视频输入/输出识别，报警和控制的文字显示、时间显示；键盘或PC机控制接口、有控制摄像机云台动作和其他辅助功能；手控或自动报警复原；视频信号在位检测器等功能。,(7)画面设备应用中的一些误区 画面处理器是以损失一些图像质量来换取系统的简单，节省耗材。,吉林建筑大学,七、视频放大器,信号传输距离过长时，势必造成信号的衰减，使视频信号的清晰度受到影响。因此，在进行长距离传输时，应使用视频放大器将信号进行放大，以便后期恢复到正常的幅值。,八、视频运动检测器,当所监视区域内有活动目标出现时，视频运动检测器可发出报警信号并启

23、动报警联动控制装置。它在闭路电视监控系统中起到报警探测器的作用。,吉林建筑大学,九、监视器,监视器是用于显示摄像机传送来的图像信息的终端显示设备。,(1)监视器的分类 监视器可分黑白监视器和彩色监视器两种。黑白监视器。分为通用型应用级和广播级两类。a、视频通道频响。频带宽度越宽，图像细节越清楚，亦即清晰度越高。,b、水平分辨率。通常应用级规定水平分辨率不小于600线，高清晰度监视器不小于800线。,吉林建筑大学,c、屏幕大小。是按显像管荧光屏对角线的尺寸来确定的。,彩色监视器。分为精密型监视器、高质量监视器、图像监视器和收监两用监视器。,a、精密型监视器。,b、高质量监视器。,c、图像监视器。

24、,d、收监两用监视器。,吉林建筑大学,(2)监视器的选择,监视器的类型应与前端摄像机基本匹配，黑白摄像机一般具有分辨率较高的特点，且价格较为低廉，在以黑白摄像机为主构成的系统中，宜采用黑白监视器。,对于不但要求看得清楚,而且具有彩色要求的场合，随着彩色CCD摄像机的大量使用，视频图像的显示必然使用彩色监视器。,600800线分辨率的高档CRT彩色监视器，其刷新率一般为7580帧/s，用在图像质量要求极高的场合。,吉林建筑大学,除分辨率指标外，目前流行的监视器具有易于控制和调节的功能。,监视器有不同的扫描制式，选用时应注意。,对于闭路电视监控系统而言，特别是在经费不太富裕的条件下，选用价格相对便

25、宜的彩色电视是可行的折中方案之一，但必须具有视频输入端子。,监视器屏幕大小的选择，应以与视频图像相匹配为原则，用于显示多画面分割器输出图像的监视器，由于一屏上有多个摄像机输出图像，因此，宜采用大屏幕的监视器。,吉林建筑大学,1、记录时间,和普通的家用录像机相比，闭路电视监控系统所用的录像机具有以下特殊的功能。,十、录像机,家用录像机的录像时间一般为3h，最多不超过6h(以LP方式)。,2、报警输入及报警自动录像,时滞录像机均具有录像时间长，但采用的是间隔录像，即只记录特定时间内的状态录像，这样会造成重要画面遗漏而影响安全。,吉林建筑大学,3、自动循环录像,时滞录像机均具有录像带用完后能自动倒带

26、并在倒带后重新录像的功能，这种功能在实际应用中非常重要。,4、时间字符叠加,为了对录像机记录的内容所发生的时间加以确认及为复查提供方便，通常要求录像机具有时间字符叠加功能，这样可以将视频图像及相应的时间同时记录到录像带上。,5、电源中断后仍可自动重新记录,电源中断后仍可自动重新记录，这个功能对时滞录像机非常重要。,吉林建筑大学,十一、解码器,在具体的闭路电视监控系统工程中，解码器是属于前端设备的，它一般安装在配有云台及电动镜头的摄像机附近，多芯控制电缆直接与云台及电动镜头相连，另有通信线（通常为两芯护套线或两芯屏蔽线）与监控室内的系统主机相连。图8-4示出了解码器的原理框图。图9-5示出了解码

27、器的接线示意图。,吉林建筑大学,图9-5 解码器的原理框图,吉林建筑大学,图9-6 解码器的接线示意图,吉林建筑大学,9.3 视频图像的显示切换设备,一、集成监控系统,系统主机和各种摄像机、监视器、电动云台、录像机等外围设备集合起来，可以组成闭路电视监控系统。如图9-7所示。图9-7 闭路电视监控系统,吉林建筑大学,二、同轴视控矩阵切换控制系统,该系统是以微处理器为核心，是具有视频矩阵切换和对摄像机前端有控制能力的系统。,三、微机控制或微机一体化的矩阵切换与控制系统,该系统是随着计算机应用的普及而出现的电脑式切换器。,四、系统技术方案比较,吉林建筑大学,有的由计算机芯片和外围电路控制，有的直接

28、以微机控制，除完成常规的视频矩阵切换和对摄像机前端的控制功能外，同时它还具有很强的计算机功能。例如有较强的键盘密码系统可以有效地防止无权者操作使用；它有启动配置程序，能够以下拉式菜单的方式进行程序控制；有系统诊断程序以监视系统所有的功能；有打印机接口可以输出整个系统的操作情况；有网络互联功能，有多种输入/输出接口，有的系统还有视频图像的移动探测报警功能。微机一体化控制系统均内置有多路报警输入与输出，可配接多台分控键盘和连接较多的解码器。大型系统可用于分级层控连网。,吉林建筑大学,1系统技术方案,(1)方案1 模拟矩阵+数字视频传输。,这是一种基于视频矩阵切换的模拟视频解决方案，只是视频信号在从

29、车站到控制中心的传输过程中采用了数字压缩编解码技术。,(2)方案2 数字视频监控系统。,将计算机、视频采集和数字压缩处理等技术合为一体，车站设置视频压缩编码及交换设备，接入前端摄像机采集的模拟视频信号，车站值班员通过鼠标、键盘、触摸屏的操作即可完成车站一级的监视。,吉林建筑大学,方案1是一种基于视频切换矩阵的模拟视频解决方案，技术成熟、系统稳定、原理简单，有成功运用经验，易于开通。而方案2是一种基于计算机技术、视频采集技术和数字压缩处理技术为一体的智能化数字监视系统，灵活性、扩展性好，体现了现代监控系统的发展方向。这两种方案技术、经济比较见表8-2。,吉林建筑大学,表9-8两种视频监控方案术技

30、术、经济比较,吉林建筑大学,2视频压缩编码方式,目前视频压缩方式主要有M-JPEG、MPEG-2和MPEG-4三种。,(1)M-JPEG M-JPEG是一种基于静态图像压缩技术JPE发展起来的动态图像压缩技术，可以生成序列化的运动图像。,(2)MPEG-2 MPEG是moving pictures experts group 即动态图像专家组。,(3)MPEG-4 MPEG-4于1998年11月公布，不仅针对一定比特率下的视频、音频编码，更注重多媒体系统的交互性和灵活性，对传输速率要求较低，在32-64kps之间，分辨率为176144。三种视频压缩编码技术比较见表8-3。,吉林建筑大学,表9-

31、93种视频压缩编码技术比较表,吉林建筑大学,3、行为分析功能,目前使用的视频监视系统，操作员需要在多画面监视器上注视大量摄影机画面，并且大部分时间没有发生任何事情，容易导致操作员疲惫和乏味，失去注意力，使许多非正常的行为在发生之后才被检测到。,(1)技术要点,读取视频。,预处理。,运动分割。,跟踪。,触发报警。,吉林建筑大学,(2)视频分析技术,VDM(视频移动侦测)技术。,NICE视频分析技术。,(3)视频分析的实现。,(4)图像存储方式 目前可采用的存储技术主要有DVR和NVR两种。,对于DVR和NVR，单从存储方面考虑，包括存储视频的清晰度、存储时间、容量等相关要素，DVR应该比NVR便

32、宜。但从网络化、数字化等其他方面考虑，NVR技术具有以下优点。,吉林建筑大学,数字设备的网管能力强(且容易经二次开发后，实现全系统的大网络管理平台的应用)，会使日常网络管理工作简化、效率提高。,可以提高系统的可扩展性和稳定性，降低系统的复杂度，有利于将来系统扩展的实现，如大网管、集中报警等。,网络结构清晰、合理，系统设备少，设计、施工简单，建设工期短，占用机房面积少，使机房能耗、散热、电磁环境得到改善。,吉林建筑大学,9.4 后端成像设备,当前，大多数监控系统是专用型系统，也就是说，只有在中央监控室内才能看到所需要的图像。,一、基于数据通信网络的视频远程监控系统,远程监控目前大多仍采用性能价格

33、比高的模拟式监控系统，它的首要目标则是实现监控系统视频图像的数字化远程传输，可利用的传输媒体信道有PSTN、ISDN、LAN、WAN等，这样就构成由传输信道之前的模拟式监控系统和由传输信道开始的数字化传输网络系统组成的混合式系统，如图8-7所示。,吉林建筑大学,图9-10模拟式监控系统和数字化传输网络系统组成的混合式系统,吉林建筑大学,该系统的特点如下。,兼容模拟系统。,远程数字化传输。,数字化存储。,控制能力强。,显示直观。,有对图像和声音的处理能力。,吉林建筑大学,二、通过计算机局域网的远程监控系统 它将传统的CCTV监控系统融入到LAN中，甚至WAN中。首先，多台摄像机摄取的模拟图像信号

34、转换成数字图像信号，再通过计算机网络传输，使网络内的计算机都能成为监控终端，不受地域环境的限制。网络数字视频监控系统如图9-11所示，其主要部件如下。图9-11网络数字视频监控系统,吉林建筑大学,数字视频服务器。每个视频服务器相当于CCTV设备到LAN的接口。为了能在网络上传输图像、声音等信息，需视应用对象不同采用有效的图像数据压缩标准，并用于相应的具有硬件压缩功能的图像采集与处理卡上，部分压缩算法的应用特点和要求如表9-12 所示。,表9-12 部分压缩算法的应用特点和要求,吉林建筑大学,客户工作站。它是操作和管理的终端，有友好的用户界面，通过点击鼠标即可完成操作控制。,网络管理服务器。它是

35、为客户工作站中多重服务器和信息流而设计的，用于中心数据管理。,三、通过Internet网的智能远程监控系统,远程监控系统与Internet网络结合，已经成为一种发展趋势，它是将远程闭路电视监控延伸至网络应用，适用于远程监视数以百计的连锁店或分公司。,吉林建筑大学,mmEye支持万维网(WWW)服务软件协议HTTP、文件传输协议FTP、远程登录协议TELNET，可选择LAN、ISDN、Modem方式连接mmEye和PC机，借助WWW浏览器，便可在PC机上选择观看三台摄像机的图像，并有图像记录功能。以小型多媒体视频服务器如图9-13所示。,图9-13小型多媒体视频服务器,吉林建筑大学,以小型多媒体

36、视频服务器构成的多点远程监视系统如图9-14所示，在PC机监视器上通过浏览软件便可观看图像，并可控制摄像机锁定目标。,图9-14多点远程监视系统,吉林建筑大学,9.5 传输线路,智能建筑物内都设有公共广播系统，包括一般广播、紧急广播和音乐广播等。组成一个公共广播系统的主要设备有三类：声源设备、信号处理设备和现场设备。,一、声源设备,声源设备主要由以下五部分构成。,AM/FM调谐器。,激光唱机。,自动循环双卡座。,话筒及现场播音器。,寻呼麦克风。,吉林建筑大学,二、信号处理设备,信号处理设备主要由以下六部分构成。,钟声发生器。,话音前置放大器。,线路放大器。,节目选择器。,功率放大器。,多区输出

37、选择器。,吉林建筑大学,三、现场设备,现场设备主要由以下三部分构成。,楼层分线箱。,音量控制器及音量旋钮。,扬声器。,四、公共广播系统的工程设计,这里所说的公共广播是指有线传输的声音广播，通常用于公共场馆、大厦、小区内部，供背景音乐广播、寻呼广播以及强行插入的灾害性广播使用。这一类公共广播工程的设计，通常按下列顺序进行。,吉林建筑大学,广播扬声器的选用、配置。广播功放的选用。广播分区。广播系统的建构。,(1)广播扬声器的选用 广播扬声器的选用,原则上应视环境的不同选用不同品种、规格，例如，在有天花板吊顶的室内，宜用嵌入式、无后罩的天花扬声器。,(2)广播扬声器的配置 广播扬声器原则上以均匀、分

38、散的方式配置于广播服务区。,(3)广播功放的选用 广播功放不同于HI-FI功放。其最主要的特征是具有70V和100V恒压输出端子。,吉林建筑大学,(4)广播分区,一个公共广播系统通常划分成若干个区域，由管理人员(或预编程序)决定哪些区域须发布广播、哪些区域须暂停广播、哪些区域须插入紧急广播等。,分区方案原则上取决于客户的需要。通常可参考下列规则。,大厦通常以楼层分区；商场、游乐场通常以部门分区，运动场馆通常以看台分区；住宅小区、度假村通常按物业管理分区等。,管理部门与公众场所宜分别设区。,重要部门或广播扬声器音量有必要由现场人员任意调节的宜单独设区。,吉林建筑大学,(5)典型系统 如图9-15

39、所示，报警矩阵是与消防中心连接的智能化接口，可以编程。,图9-15典型系统,吉林建筑大学,9.6 多媒体监控系统,当前，大多数监控系统是专用型系统，也就是说只有在中央监控室内才能看到所需要的图像。如果采用基于ISDN、MN、IP的视频监控系统，那么就可以做到无论你身处何处，只要能够上网并且能通过认证和鉴权，你都可以查看到你所需的监控图像，更加方便和高效为了能在各种网络结构中传送视频图像，必须采用TCPIP网络通信协议这种事实上的工业标准，然而，TCPIP协议虽能可靠传输，但在Intemet上向另外一台计算机发送一个数据包，可以确信它将准确无误地到达目的地，但决不可能得到数据将在特定时间内到达的

40、保证。但是，视频传输对时间却十分敏感，因此必须确保数据的实时性和同步性。国际通信联合会和国际互联网工程任务组设计了一个实时传输协议RTP来解决传输实时性数据的难题。RTP一般运行在不可靠的协议层上，如UDP(事实上经数学统计UDP包的可靠性在99以上)。每个经过RTP传输的数据包中有时间信息和一个相关的序列号，这个信息使应用程序混合音频和视频信息相对容易。,吉林建筑大学,一、基于数据通信网络的视频远程监控系统远程监控目前大多仍采用性能价格比高的模拟式监控系统，它的首要目标则是实现监控系统视频图像的数字化远程传输，利用的传输媒体信道可有PSTN、ISDN、LAN、WAN等，这样就构成由传输信道之

41、前的模拟式监控系统和由传输信道开始的数字化传输网络系统组成的混合式系统,二、通过计算机局域网的远程监控系统 它将传统的CCTV监控系统融入到LAN中，甚至WAN中。首先，多台摄 像机摄取的模拟图像信号转换成数字图像信号，再通过计算机网络传输，使网络内的计算机都能成为监控终端，不受地域环境的限制。通过简单添加视频服务器、客户工作站和软件配置即可实现扩展。网络数字视频监控系统,吉林建筑大学,三、通过Internet网的智能远程监控系统,远程监控系统与Intemet网络结合，已经成为一种发展趋势，它是将远程闭路电视监控延伸至网络应用，适用于远程监视数以百计的连锁店或分公司。从应用而言，今后的重点是进一步提高系统的集成程度，更紧密地与Intemet结合，更多地以软件来取代硬件功能，调用更多的开放式结构，来提高系统功效、降低成本。,吉林建筑大学,思考题,1、闭路电视监控系统由哪几部分组成？2、摄像机的技术指标有哪些？3、如何选择摄像机镜头？4、云台和防护罩各有什么功能？5、一体化摄像机的特点是什么？6、视频切换控制主机的功能是什么？7、闭路电视监控系统的传输信号有哪几种？8、控制信号有几种传输方式？9、模拟式录像机主要有哪几类？,