,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,第二章 視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本知識,視頻監(jiān)控系統(tǒng)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?cái)z像機(jī)及其輔助設(shè)備（鏡頭、云臺等）,直接觀看被監(jiān)視場所的一切情況，,可以把被監(jiān)視場所的情況一目了然。,視頻監(jiān)控系統(tǒng)是目前智能大廈和智能小區(qū)必備的系統(tǒng)。,國家標(biāo)準(zhǔn),智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),（,GB/T 50314-2006,）和,建設(shè)部,全國住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)則,明確安全防范系統(tǒng)應(yīng)配備視頻監(jiān)控系統(tǒng)。,第,1,頁,/,共,38,頁,第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成,視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用,對商業(yè)、銀行、辦公、住宅等商業(yè)大廈和小區(qū)的監(jiān)督和管理。,用于工廠廠區(qū)、港口碼頭、儲存?zhèn)}庫等工業(yè)行業(yè)；,用于醫(yī)院監(jiān)護(hù)、展覽、體育場所；,用于交通中的監(jiān)測高速路、地鐵；,用于學(xué)校、幼兒園等保障學(xué)生的安全等。,平安城市、平安校園、平安工廠等領(lǐng)域。,特別是在危險(xiǎn)的人無法到達(dá)的環(huán)境中，,以及在光線昏暗的人的視力不及的條件下。,視頻監(jiān)控系統(tǒng)可與防盜報(bào)警系統(tǒng)等其它安全技術(shù)防范體系聯(lián)動運(yùn)行，,使其防范能力更加強(qiáng)大。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的外圍設(shè)備，,可以通過系統(tǒng)輔助通訊接口進(jìn)行聯(lián)動控制。,門禁系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等都可以直接由視頻監(jiān)控系統(tǒng)控制臺控制，,系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使它可以適應(yīng)各種場合的應(yīng)用。,第,2,頁,/,共,38,頁,第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成,視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷史,（,1,）第一代模擬圖像監(jiān)控。,主要由攝像機(jī)、視頻矩陣、監(jiān)視器、錄像機(jī)組成。,攝像機(jī)采集的視頻信號采用模擬方式傳輸，適用于小范圍監(jiān)控。,如建筑物內(nèi)部監(jiān)控，只能在本地監(jiān)控中心觀看監(jiān)控圖像。它的功能單一，設(shè)備繁多，不易擴(kuò)展。,（,2,）第二代基于,PC,技術(shù)的監(jiān)控,在前端監(jiān)控現(xiàn)場，有若干臺攝像機(jī)，通過相應(yīng)的線路連接到監(jiān)控終端上，,監(jiān)控終端是,PC,機(jī)可以處理攝像機(jī)傳輸過來的視頻信號，還可以利用視頻壓縮卡和通訊接口卡，,利用通訊網(wǎng)絡(luò)，將這些信號傳輸?shù)揭粋€(gè)或多個(gè)監(jiān)控中心以便集中處理。,（,3,）第三代基于嵌入式的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控,采用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù),操作系統(tǒng),，在芯片上集成了視頻壓縮與傳輸處理功能。,攝像機(jī)傳送來的視頻信號數(shù)字化后由高效壓縮芯片進(jìn)行壓縮，,通過內(nèi)部處理后傳送到網(wǎng)絡(luò)或,服務(wù)器,上。,網(wǎng)絡(luò)上的用戶可以通過專用軟件或者直接用瀏覽器觀看,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)進(jìn)行配置。,第,3,頁,/,共,38,頁,第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成,視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成,典型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端設(shè)備和后端設(shè)備這兩大部分組成，,前端設(shè)備是以攝像為中心的一些輔助設(shè)施，,后端設(shè)備可進(jìn)一步分為控制設(shè)備和顯示記錄設(shè)備。,傳輸部分通過電纜、光纖或微波等多種硬件連接方式來實(shí)現(xiàn)它們之間的聯(lián)系。,由攝像部分、傳輸部分、控制部分以及顯示和記錄部分四大塊組成,每一部分中，又含有更加具體的設(shè)備或部件。,第,4,頁,/,共,38,頁,第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成,攝像機(jī),將現(xiàn)場攝取的圖像信號轉(zhuǎn)換為電信號并傳送到控制中心監(jiān)控器上，,攝像機(jī)產(chǎn)生的圖像信號的質(zhì)量將影響著整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。,攝像機(jī)有彩色和黑白二種，一般根據(jù)監(jiān)視對象的環(huán)境和要求來選取。,主要技術(shù)參數(shù)為,CCD,尺寸、像素?cái)?shù)、分辨率、最低照度和信噪比等。,CCD,尺寸指的是,CCD,圖像傳感器感光面的對角線尺寸。,像素?cái)?shù)指的是攝像機(jī),CCD,傳感器的最大像素?cái)?shù)。,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(shí)的景物光亮度值。,信噪比是信號對于噪聲的比值。,攝像機(jī)的安裝方式有固定和帶云臺二種。,帶云臺的攝像機(jī)可以進(jìn)行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動,第,5,頁,/,共,38,頁,第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成,鏡頭,鏡頭與攝像機(jī)聯(lián)合使用，對系統(tǒng)的性能影響較大。,常用鏡頭：手動,/,自動光圈定焦鏡頭和自動光圈變焦鏡頭，,自動變焦鏡頭常用視頻驅(qū)動和直流驅(qū)動兩種驅(qū)動方式。,鏡頭一般可分為幾種規(guī)格，它們分別對應(yīng)著不同的成像尺寸,25.4mm,（,1,英寸）、,16.9mm,（,2/3,英寸）、,12.7mm,（,1/2,英寸）、,8.47mm,（,1/3,英寸）,6.35mm,（,1/4,英寸），,在設(shè)計(jì)具體的工程項(xiàng)目時(shí)，要根據(jù)實(shí)際的環(huán)境照度和距離遠(yuǎn)近來確定鏡頭的種類，,。,第,6,頁,/,共,38,頁,第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成,云臺,云臺是承載攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動的裝置，,水平轉(zhuǎn)動的角度一般為,350,，,垂直轉(zhuǎn)動則有,45,、,35,、,75,等等。,水平及垂直轉(zhuǎn)動的角度大小可通過限位開關(guān)進(jìn)行調(diào)整。,云臺的選擇通常根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度和速度來確定。,高速攝像系統(tǒng)水平轉(zhuǎn)速高達(dá),2000/s,以上，垂直轉(zhuǎn)速高達(dá),300/s,以上,云臺大致分為室內(nèi)用云臺及室外用云臺。,室內(nèi)用云臺承重小，沒有防雨裝置。,室外用云臺承重大，有防雨裝置。,有些高檔的室外云臺除有防雨裝置外，還有防凍加溫裝置。,第,7,頁,/,共,38,頁,第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成,解碼器,解碼器的作用是,對來自控制主機(jī)的控制碼進(jìn)行解碼，,放大輸出，驅(qū)動云臺的旋轉(zhuǎn)，以及變焦鏡頭的變焦與聚焦的動作。,解碼器屬于前端設(shè)備，安裝在配有云臺及電動鏡頭的攝像機(jī)附近。,一端通過多芯控制電纜直接與云臺及電動鏡頭連接，,一端通過通信線纜與監(jiān)控室內(nèi)的系統(tǒng)主機(jī)相聯(lián)。,解碼器對云臺的驅(qū)動電壓為,24VAC,，對鏡頭的驅(qū)動電壓為,7V12VDC,在選擇解碼器時(shí)，,除應(yīng)考慮解碼器與其所配套的云臺、鏡頭的技術(shù)參數(shù)是否匹配外，,還要考慮解碼器要求的工作環(huán)境。,第,8,頁,/,共,38,頁,第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成,傳輸部分,包括饋線、視頻電纜補(bǔ)償器、視頻放大器等，是系統(tǒng)信號傳送通道,傳輸部分的作用是,將攝像機(jī)輸出的視頻（音頻）信號饋送到中心機(jī)房或其他監(jiān)視點(diǎn)。,將控制中心的控制信號送到現(xiàn)場，控制現(xiàn)場的云臺和攝像機(jī)工作。,傳輸方式,大多數(shù)采用視頻基帶傳輸方式，即通過視頻同軸電纜傳輸信號。,較遠(yuǎn)時(shí)采用射頻傳輸方式或光纖傳輸方式。,傳輸線纜,攝像機(jī)輸出的視頻信號采用同軸電纜連接。,監(jiān)聽頭輸出的音頻信號采用,2,芯屏蔽線連接。,報(bào)警探測器輸出的是開路或短路的開關(guān)量信號，可通過普通,2,芯線連接。,由中心控制主機(jī)發(fā)出的控制指令則通過,2,芯屏蔽雙絞線與前端解碼器連接。,第,9,頁,/,共,38,頁,第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成,控制部分,作用是在中心機(jī)房通過有關(guān)設(shè)備對系統(tǒng)的現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)距離遙控。,視頻矩陣切換主機(jī)（視頻矩陣控制器）,包括視頻輸入、輸出模塊，通信控制模塊，報(bào)警處理模塊，電源裝置。,主要技術(shù)指標(biāo)為主機(jī)的容量，它指的是輸入與輸出的視頻信號的數(shù)量，,一般有,4,路、,8,路或,32,路甚至更多的視頻輸入接口，使用,BNC,插頭或復(fù)合視頻接口。,可將多種信號源選擇兩種或兩種以上輸出給不同的顯示設(shè)備，因此是多輸入接口和多輸出接口的。,它的接口方式更多如,RS-323,接口，串口、,8,路,D,型,15,針,+RS232,控制輸入、,RCA,接口、,9,針,COM,連接口等。,視頻矩陣切換器一般有面板手動控制、,RS-232,控制、遙控鍵盤等控制方式,第,10,頁,/,共,38,頁,第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成,視頻分配器和視頻放大器,視頻分配器將一路視頻信號變換出多路信號，送到多個(gè)顯示與控制設(shè)備,視頻放大器對傳輸?shù)囊曨l信號進(jìn)行放大，使得傳輸距離更遠(yuǎn)。,視頻切換器和多畫面分割器,視頻切換器用于視頻切換。,多路視頻信號進(jìn)入視頻切換器后，通過切換器的切換輸出，便能達(dá)到用少量的監(jiān)視器去監(jiān)視多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的目的。,多畫面分割器可實(shí)現(xiàn)在一臺監(jiān)視器上同時(shí)連續(xù)地顯示多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)畫面。,目前常用的有,4,、,9,和,16,畫面分割器，,通過分割器，可用一臺錄像機(jī)同時(shí)錄制多路視頻信號，,回放時(shí)還能選擇任意一幅畫面在監(jiān)視器上全屏放映。,第,11,頁,/,共,38,頁,第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成,錄像機(jī),錄像機(jī)可以將前端系統(tǒng)傳輸?shù)囊曨l和音頻信號同時(shí)錄制。,時(shí)滯錄像機(jī),時(shí)滯錄像機(jī)是可以用,180,分鐘的普通錄像帶，錄制長達(dá),12,小時(shí)、,24,小時(shí)、,48,小時(shí)。,這種功能可為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的圖像記錄提供了減少錄像帶的保存數(shù)量、重放時(shí)時(shí)間等,硬盤錄像機(jī),數(shù)字硬盤錄像機(jī)是將視頻圖像以數(shù)字方式記錄保存在計(jì)算機(jī)的硬磁盤之中，,現(xiàn)時(shí),DVR,產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，主要有兩大類：,一類是基于,PC,機(jī)的，在計(jì)算機(jī)中插入圖像采集壓縮處理卡，配專門軟件。,一類是非,PC,類的嵌入式數(shù)碼錄像機(jī)。,DVR,除了能記錄視頻圖像外。,在一個(gè)屏幕上以多畫面方式實(shí)時(shí)顯示多個(gè)視頻輸入圖像，集記錄、分割、顯示功能于一身,在記錄視頻圖像的同時(shí)，還能對已記錄的圖像作回放顯示或者做備份，成為一機(jī)多工系統(tǒng)。,第,12,頁,/,共,38,頁,第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成,控制鍵盤和控制臺,控制鍵盤是監(jiān)控人員控制視頻監(jiān)控設(shè)備的平臺，,通過它可以切換視頻、遙控?cái)z像機(jī)的云臺轉(zhuǎn)動或鏡頭變焦等，,它還具有對監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和編程等功能。,在控制臺上安裝,控制鍵盤、錄像機(jī)、小型主監(jiān)視器等設(shè)備，,方便對設(shè)備進(jìn)行集中管理。,第,13,頁,/,共,38,頁,第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念與組成,顯示部分,顯示部分一般由幾臺或多臺監(jiān)視器組成。,作用是將傳送過來的圖像顯示出來，完成實(shí)時(shí)監(jiān)視、圖像存儲、圖像重放等功能,多臺攝像機(jī)組成的視頻監(jiān)控系統(tǒng)都不是一臺監(jiān)視器對應(yīng)一臺攝像機(jī)，,而是幾臺攝像機(jī)的圖像信號用一臺監(jiān)視器輪流切換顯示，,可以通過切換器將這一路信號切換到某一臺監(jiān)視器上一直顯示，并通過控制臺對其遙控跟蹤記錄。,基本上監(jiān)視器的屏幕分為發(fā)光型與非發(fā)光型兩種。,發(fā)光型屏幕本身具有發(fā)光的功能,非發(fā)光型屏幕本身不具有發(fā)光的功能,目前僅,CRT,、,LED,、,LCD,、,PDP,可以達(dá)到高解析度的要求；,CRT,、,LED,、,PDP,、,VFD,可達(dá)到高亮度的要求；,CRT,、,LED,、,VFD,、,EL,、,LCD,可達(dá)到多色彩的要求,通常都采用的攝像機(jī)對監(jiān)視器的比例數(shù)為,4,：,1,、,8,：,1,、,16,：,1,。,第,14,頁,/,共,38,頁,視頻監(jiān)控系統(tǒng)的攝像部分組成與作用是什么？,視頻監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸部分組成與作用是什么？,視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制部分組成與作用是什么？,視頻監(jiān)控系統(tǒng)的顯示部分組成與作用是什么？,第,15,頁,/,共,38,頁,第二節(jié) 圖像產(chǎn)生基礎(chǔ)知識,一、彩色與視覺特性,（一）光的性質(zhì),1,可見光譜,光是一種電磁輻射，光是一種以電磁波形式存在的物質(zhì)。,電磁輻射的波長范圍很寬，按波長從長到短的順序排列，,依次是：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、,X,射線和宇宙射線。,第,16,頁,/,共,38,頁,第二節(jié) 圖像產(chǎn)生基礎(chǔ)知識,1,可見光譜,（,1,）可見光,波長在,380,780 nm,范圍內(nèi)的電磁波能夠使人眼產(chǎn)生顏色感覺，稱為可見光,只含有單一波長的光為單色光，包含有兩種或兩種以上波長的光標(biāo)為復(fù)合光。,（,2,）光譜色,不同波長的光呈現(xiàn)出的顏色不相同，一定波長的光譜呈現(xiàn)的顏色稱為光譜色。,波長由,780 nm,向,380 nm,變時(shí)人眼顏色感覺紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫,7,色,太陽發(fā)出的白光中包含了所有的可見光的光譜，給人以白色感覺。,把太陽輻射的一束光投射到棱鏡上太陽光會經(jīng)過棱鏡分解成一組,按紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫順序排列的連續(xù)光譜。,被分解之后的色光再次經(jīng)過棱鏡，不能再分解了，這種單一波長的色光也稱譜色光。,（,3,）同色異譜,光譜完全不同的光，人眼有時(shí)會有相同的色感。,用波長,540 nm,綠光和,700 nm,紅光按比例混合使