《安防系統(tǒng)規(guī)范與技術(shù)-4-視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本知識(shí)課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《安防系統(tǒng)規(guī)范與技術(shù)-4-視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本知識(shí)課件（27頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Dong Chunli Confidential,*,STUDENT FULFILLMENT,STUDENT FULFILLMENT,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,

2、Dong Chunli Confidential,*,1,第二章 視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本知識(shí),第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成,第二節(jié) 圖像產(chǎn)生基礎(chǔ)知識(shí),第三節(jié) 攝像機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),第四節(jié) 監(jiān)視器基礎(chǔ)知識(shí),第五節(jié) 數(shù)字視頻壓縮基礎(chǔ)知識(shí),1第二章 視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本知識(shí) 第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念,1,2,第二章 視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本知識(shí),第二節(jié) 圖像產(chǎn)生基礎(chǔ)知識(shí),一、彩色與視覺特性,二、電視圖像的傳送,三、電視的制式與色彩空間,2第二章 視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本知識(shí) 第二節(jié) 圖像產(chǎn)生基礎(chǔ)知識(shí),2,二、電視圖像的傳送 （一）電視傳像原理,電視的傳播是用電信號(hào)傳送活動(dòng)圖像和伴音。,傳送伴音要把隨時(shí)間變化的聲能變成電信號(hào)傳

3、送出去，,接收機(jī)再把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音。,傳送活動(dòng)圖像要在發(fā)送端把亮度信息從空間、時(shí)間的多維函數(shù)變成時(shí)間的單變量函數(shù)電信號(hào),傳送出去，,接收機(jī)再把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為活動(dòng)圖像。,二、電視圖像的傳送 （一）電視傳像原理電視的,3,二、電視圖像的傳送 （一）電視傳像原理,1,圖像的分解,-,像素,人眼分辨力有限，不能區(qū)分圖像上視角小于,1,的兩個(gè)點(diǎn)。,將一幅空間上連續(xù)的黑白圖像分解成許多小單元，,這些小單元面積相等、分布均勻，明暗程度不同。,大量的單元組成了電視圖像，這些單元稱為,像素,。,單位面積上的像素?cái)?shù)越多，圖像越清晰。,一幅黑白平面圖像，表征它的特征參量是亮度。,組成黑白畫面的每個(gè)像素有確定的幾何位

4、置，呈現(xiàn)著不同的亮度；,活動(dòng)圖像在確定位置上的像素其亮度又隨時(shí)間不斷地變化著。,像素亮度既是空間（二維）函數(shù)，同時(shí)又是時(shí)間函數(shù)。,二、電視圖像的傳送 （一）電視傳像原理1圖,4,二、電視圖像的傳送 （一）電視傳像原理,2,圖像的傳送,-,串行傳輸,一幅高質(zhì)量的圖像有幾十萬個(gè)像素。,把圖像上各像素的亮度信號(hào)按從左到右、從上到下的順序一個(gè)一個(gè)地傳送。,電視系統(tǒng)中把構(gòu)成一幅圖像的各像素傳送一遍稱為進(jìn)行了一個(gè),幀處理,，,或稱為傳送了一幀，每幀圖像由許多像素組成。,接收端再按同樣順序?qū)⒏鱾€(gè)電信號(hào)在對(duì)應(yīng)位置上轉(zhuǎn)變成具有相應(yīng)亮度的像素,這種像素的串行傳輸具有兩個(gè)特點(diǎn)：,第一是要求傳送速度快。,傳送迅速，時(shí)

5、間小于視覺暫留時(shí)間，重現(xiàn)圖像才會(huì)給人以連續(xù)無跳動(dòng)的感覺,第二是傳送要準(zhǔn)確。,每個(gè)像素一定要在輪到它傳送時(shí)才被轉(zhuǎn)換、傳送，并被接收方接收。,收、發(fā)雙方每個(gè)像素被轉(zhuǎn)換、還原的的幾何位置要一一對(duì)應(yīng)。,即收發(fā)雙方應(yīng)同步工作，同步在電視系統(tǒng)中是十分重要的,二、電視圖像的傳送 （一）電視傳像原理2圖,5,二、電視圖像的傳送 （一）電視傳像原理,3,圖像的轉(zhuǎn)換,-,電子掃描,將組成一幀圖像的像素，按順序轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的過程稱為,掃描,。,掃描的過程和我們讀書時(shí)視線從左到右、自上而下依次進(jìn)行的過程類似。,從左至右的掃描稱為行掃描；,自上而下的掃描稱為幀（或場(chǎng)）掃描。,電視系統(tǒng)中，掃描多是由電子槍進(jìn)行的，通常稱其

6、為,電子掃描,。,通過電子掃描與光電轉(zhuǎn)換，,把反映一幅圖像亮度的空間與時(shí)間的函數(shù)，,轉(zhuǎn)換為只隨時(shí)間變化的單值函數(shù)（電信號(hào)），,從而實(shí)現(xiàn)平面圖像的順序傳送。,二、電視圖像的傳送 （一）電視傳像原理3圖,6,二、電視圖像的傳送 （一）電視傳像原理,3,圖像的轉(zhuǎn)換,-,電子掃描,電視接收機(jī)按發(fā)送端的順序依次將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)亮度的像素，,只要在視覺暫留的,0.1s,時(shí)間里完成一幅圖像所有像素的電光轉(zhuǎn)換，,那么人眼感覺到的將是一幅完整的圖像。,視覺惰性可以把連續(xù)動(dòng)作分解為一連串稍有差異的靜止圖像。,電影每秒放映,24,幅稍有差異的靜止畫面來得到活動(dòng)圖像的，,電視每秒傳送,25,幅稍有差異的電視畫面來得

7、到連續(xù)動(dòng)作的效果的。,活動(dòng)圖像可分解為一連串的靜止圖像，靜止圖像又可分解為像素，,1/25s,里，發(fā)送端依次對(duì)一幅圖像所有像素的亮度信息進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，,接收端再依次重現(xiàn)相應(yīng)亮度的像素，就可以完成活動(dòng)圖像的傳輸。,這種將圖像分解成像素后順序傳送的方法叫做,順序傳送原理。,二、電視圖像的傳送 （一）電視傳像原理3圖,7,二、電視圖像的傳送 （二）電視掃描原理,在電視發(fā)送端用攝像器件實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，,在接收端用顯像管實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換。就將現(xiàn)實(shí)景物顯示在監(jiān)視器上。,實(shí)現(xiàn)這兩種轉(zhuǎn)換的器件分別稱為攝像管和顯像管。,二、電視圖像的傳送 （二）電視掃描原理 在電,8,二、電視圖像的傳送 （二）電視掃描原理,1,攝像

8、管與光電轉(zhuǎn)換,光電導(dǎo)攝像管是一種電真空器件。,它主要由鏡頭、光電靶、電子槍、聚焦線圈和偏轉(zhuǎn)線圈組成。,光電靶由光敏半導(dǎo)體材料構(gòu)成，受光作用之后電阻率變小,靶面上的光圖像使靶面各單元受光照的強(qiáng)度不同，各單元的電阻率不同，,與較亮像素對(duì)應(yīng)的靶單元阻值較小，,與較暗像素對(duì)應(yīng)的靶單元阻值較大。,這樣一幅因像上各像素的不同亮度就表現(xiàn)為靶面上各單元的不同電阻值。,二、電視圖像的傳送 （二）電視掃描原理1攝,9,二、電視圖像的傳送 （二）電視掃描原理,1,攝像管與光電轉(zhuǎn)換,從攝像管陰極發(fā)射出來的電子束，,電子槍電場(chǎng)及偏轉(zhuǎn)線圈的磁場(chǎng)力作用下，高速、順序地掃過靶面各單元。,電子束接觸靶面某單元時(shí)，陰極、信號(hào)板、

9、負(fù)載、電源構(gòu)成一個(gè)回路,負(fù)載,RL,中就有電流流過,電流大小取決于光電靶在該單元的電阻值大小。,光照強(qiáng)處，對(duì)應(yīng)阻值較小、流過負(fù)載的電流就較大，,因而,RL,兩端產(chǎn)生的壓降也就較大，輸出信號(hào)的電位也就越低。,。,二、電視圖像的傳送 （二）電視掃描原理1攝,10,二、電視圖像的傳送 （二）電視掃描原理,2,顯像管與電光轉(zhuǎn)換,顯像管是在接收端重現(xiàn)圖像的電真空器件，,主要由電子槍、熒光屏、偏轉(zhuǎn)線圈等組成。,由陰極發(fā)射出的電子束，在偏轉(zhuǎn)線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)力作用下，,按從左到右，從上到下的順序依次轟擊熒光屏。,屏面上涂有熒光粉，在電子束轟擊下熒光粉發(fā)光，,其發(fā)光亮度正比于電子束攜帶的能量。,二、電視圖像的傳

10、送 （二）電視掃描原理2顯,11,二、電視圖像的傳送 （二）電視掃描原理,2,顯像管與電光轉(zhuǎn)換,若將攝像端送來的信號(hào)加到顯像管電子槍的陰極與柵極之間，,就可以控制電子束攜帶的能量，使熒光屏的發(fā)光強(qiáng)度受圖像信號(hào)的控制。,屏幕上重現(xiàn)的圖像各像素的亮度都正比于所攝圖像相應(yīng)各像素的亮度，,屏幕上便重現(xiàn)了發(fā)端的原圖像。,。,二、電視圖像的傳送 （二）電視掃描原理2顯,12,13,第二章 視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本知識(shí),第二節(jié) 圖像產(chǎn)生基礎(chǔ)知識(shí),一、彩色與視覺特性,二、電視圖像的傳送,三、電視的制式與色彩空間,13第二章 視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本知識(shí) 第二節(jié) 圖像產(chǎn)生基礎(chǔ)知識(shí),13,三、電視的制式與色彩空間 （一）電視制式

11、,1,電視制式概要,電視信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)也稱為電視的制式。,制式的區(qū)分主要在于其幀頻的不同、分解率的不同、信號(hào)帶寬以及載頻的不同、色彩空間的轉(zhuǎn)換關(guān)系的不同等等。,電視制式就是用來實(shí)現(xiàn)電視圖像信號(hào)和伴音信號(hào)，,或其它信號(hào)傳輸?shù)姆椒ǎ碗娨晥D像的顯示格式，,以及這種方法和電視圖像顯示格式所采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。,電視制式有很多種，,對(duì)于模擬電視，有黑白電視制式，彩色電視制式，以及伴音制式等；,對(duì)于數(shù)字電視，有圖像信號(hào)、音頻信號(hào)壓縮編碼格式,TS,流編碼格式，還有數(shù)字信號(hào)調(diào)制格式，以及圖像顯示格式等制式。,為了接收和處理不同制式的電視信號(hào)，也就發(fā)展了不同制式的電視接收機(jī)和錄像機(jī)。,三、電視的制式與色彩空間 （一

12、）電視制式1電視制式,14,三、電視的制式與色彩空間 （一）電視制式,2,彩色電視制式,理論上幀頻越高越好，但幀頻越高對(duì)電路的要求也高，技術(shù)復(fù)雜，成本也高。,我國(guó)電網(wǎng)頻率,50Hz,，采用,25 Hz,幀頻時(shí)，隔行掃描的場(chǎng)頻為,50 Hz,，與電網(wǎng)同頻，,這樣，電源對(duì)圖像的干擾固定，人眼不容易感覺出來，所以選擇了,25Hz,的幀頻。,電視在顯示圖像的時(shí)候，把一幀分成了兩場(chǎng)來顯示，,一個(gè)場(chǎng)由幀中的奇數(shù)行組成，叫做奇場(chǎng)；另一個(gè)場(chǎng)由幀中的偶數(shù)行組成，叫做偶場(chǎng)。,顯示器上每秒鐘顯示,25,幀圖像時(shí)，人眼感覺到連續(xù)性不太好，還有明顯的閃爍，,一幀分成兩場(chǎng)后，場(chǎng)頻為,50Hz,，圖像更加連續(xù)一些。,PAL

13、,制式每幀圖像共,625,行，每場(chǎng)為,312.5,行，在每場(chǎng)的,312.5,行中，,有一些行要用作場(chǎng)消隱，是不包含視頻信號(hào)的。一幀中有效的總行數(shù)為,576,。,由最上面的半行，加上中間的,574,行，加上最下面的半行。,三、電視的制式與色彩空間 （一）電視制式2彩色電視,15,三、電視的制式與色彩空間 （一）電視制式,3,三種電視制式,（,1,）,NTSC,制式,美國(guó)國(guó)家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)指定的彩色電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，,它采用正交平衡調(diào)幅的技術(shù)方式，故也稱為正交平衡調(diào)幅制。,美國(guó)、加拿大等大部分西半球國(guó)家以及中國(guó)的臺(tái)灣、日本、韓國(guó)、菲律賓等均采用這種制式。,（,2,）,PAL,制式,聯(lián)邦德國(guó)在,1962

14、,年指定的彩色電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，,它采用逐行倒相正交平衡調(diào)幅的技術(shù)方法，克服了,NTSC,制相位敏感造成色彩失真的缺點(diǎn)。,西德、英國(guó)等一些西歐國(guó)家，新加坡、中國(guó)大陸及香港，澳大利亞、新西蘭等國(guó)家采用這種制式,PAL,制式中根據(jù)不同的參數(shù)細(xì)節(jié)，又可以進(jìn)一步劃分為,G,、,I,、,D,等制式，,其中,PAL-D,制是我國(guó)大陸采用的制式。,（,3,）,SECAM,制式,法國(guó)在,1956,年提出，,1966,年制定的一種新的彩色電視制式。,意為順序傳送彩色信號(hào)與存儲(chǔ)恢復(fù)彩色信號(hào)制，它也克服了,NTSC,制式相位失真的缺點(diǎn)。,使用,SECAM,制的國(guó)家主要集中在法國(guó)、東歐和中東一帶。,三、電視的制式與色彩空

15、間 （一）電視制式3三種電視,16,三、電視的制式與色彩空間 （一）電視制式,NTSC,PAL,SECAM,解釋,正交平衡調(diào)幅制,National Television Standards Committee,正交平衡調(diào)幅逐行倒相制,Phase-Alternative Line,行輪換調(diào)頻制,Sequential Colur Avec Memoire,幀頻（,Hz,）,30,25,25,場(chǎng)頻（,Hz,）,60,50,50,點(diǎn)*行,858*525,864*625,864*625,分辨率,760*480,720*576,720*576,亮度帶寬（,MHz,）,4.2,6,6,色度帶寬（,MHz,）

16、,1.3,（,I,），,0.6,（,Q,）,1.3,（,U,），,1.3,（,V,）,1.0,（,U,），,1.0,（,V,）,彩色幅載波（,MHz,）,3.58,4.43,4.25,聲音載波（,MHz,）,4.5,6.5,6.5,使用地區(qū),美國(guó)、加拿大等大部分西半球國(guó)家以及中國(guó)的臺(tái)灣、日本、韓國(guó)、菲律賓等,德國(guó)、英國(guó)等一些西歐國(guó)家，新加坡、中國(guó)大陸及香港，澳大利亞、新西蘭等,法國(guó)、東歐和中東一帶,三、電視的制式與色彩空間 （一）電視制式NTSCP,17,三、電視的制式與色彩空間 （二）,RGB,色彩空間,1,RGB,顏色表示系統(tǒng),相加混色是由發(fā)光體發(fā)出的光相加而產(chǎn)生的顏色，,相加混色的三基色是紅、綠、藍(lán)（,RGB,），,相減混色是白色光中減去某些成分（吸收）得到各種彩色；,相減混色的三基色是青、品、黃（,CMY,，黃、藍(lán)、紅）；,相加混色和相減混色有不同規(guī)律（指顏料相混）。,于是相應(yīng)的有：,RGB,：位圖顏色的一種編碼方法，,用紅、綠、藍(lán)三原色的光學(xué)強(qiáng)度來表示一種顏色。,這是最常見的位圖編碼方法，可以直接用于屏幕顯示。,CMYK,：位圖顏色的一種編碼方法，,用青、品紅、黃、黑四種顏料