视频监控系统的主要设备

1、安全防范技术安全防范技术激情小分队主讲：孙文成员：张振、陈建伟、黄镇雷、欧青、哈热什安防技术安防技术 视频监控系统主要设备前一页本章主要内容l视频监视概述视频监视概述l前端设备前端设备l传输传输设备设备l终端设备终端设备前一页硬盘录象机主要设备的原理和性能前一页 是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一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、声音内容场所的情

2、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。防范体系联动运行，使防范能力更加强大。视频监控技术前一页一体化摄象机一体化摄象机主要设备的原理和性能前一页视频监控概述图视频监控系统原理图图视频监控系统原理图前一页 摄像部分是电视监控系统的前端部分，是摄像部分是电视监控系统的前端部分，是整个系统的整个系统的“眼睛眼睛”。它布置在被监视场所。它布置在被监视场所的某一位置上，使其视

3、场角能覆盖整个被监的某一位置上，使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。视的各个部位。 由于摄像部分是系统的最前端，并且被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到监视场所的情况是由它变成图像信号传送到控制中心的监视器上，所以从整个系统来讲，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。摄像部分是系统的原始信号源。 前端视频系统前一页 在摄像机安装在电动的在摄像机安装在电动的(可遥控的可遥控的)可变可变焦距焦距(变倍变倍)镜头，使摄像机所能观察的距离镜头，使摄像机所能观察的距离更远，更清楚；把摄像机安装在电动云台上，更远，更清楚；把摄像机安装在

4、电动云台上，通过控制台的控制，可以使云台带动摄像机通过控制台的控制，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动，使摄像机能覆进行水平和垂直方向的转动，使摄像机能覆盖更大的角度、面积。盖更大的角度、面积。视频摄象子系统前一页 传输部分就是系统的图像信号通路。一般来传输部分就是系统的图像信号通路。一般来说，传输部分单指的是传输图像信号。说，传输部分单指的是传输图像信号。 目前视频监控系统多半采用视频基带传输方式。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，也有采如果在摄像机距离控制中心较远的情况下，也有采用射频传输方式或光纤传输方式。对以上这些不同用射频传输方

5、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大的不同。传输部分的好坏将影响到整个系统的质量。量。 图象传输子系统 在视频监控系统中，主要有两种信号，一是电视信号，二是控制信号。电视信号是从前端的摄像机流向控制中心；而控制信号则是从控制中心流向前端的摄像机、云台等受控对象。流向前端的控制信号，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的。 前一页图象传输子系统前一页视频基带传输方式视频基带传输方式 是指从摄像机至控制台之间传输电视图像信号，是指从摄像机至控

6、制台之间传输电视图像信号，这些信号完全是视频信号。这些信号完全是视频信号。 视频传输方式的优点是传输系统简单；在一定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、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，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。所以是最常用的一种传输方式。信号传输方式图象传输子系统前一页

7、图象传输子系统视频基带传输方式视频基带传输方式前一页远端切换方式远端切换方式 在视频传输方式下，如果在距离监控中心较远在视频传输方式下，如果在距离监控中心较远的某个同一方向相对集中较多台摄像机时，也可以的某个同一方向相对集中较多台摄像机时，也可以采取采取“远端切换方式远端切换方式”。所谓。所谓“远端切换方式远端切换方式”，就是把原来在控制台上进行的切换（视频信号切换就是把原来在控制台上进行的切换（视频信号切换及控制信号切换）移到远端摄像机群附近的地方进及控制信号切换）移到远端摄像机群附近的地方进行。可以大大减少传输线路的数量。行。可以大大减少传输线路的数量。 信号传输方式图象传输子系统前一页远

8、端切换方式远端切换方式 图象传输子系统前一页图象传输子系统射频调制方式射频调制方式前一页光缆传输方式光缆传输方式传输容量大：传输容量大：通过一根光纤可传输几十路以上的电通过一根光纤可传输几十路以上的电视信号。视信号。传输质量高：传输质量高：光纤传输需要相当多的中继放大器，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。因而没有噪声和非线性失真迭加。保密性能好：保密性能好：适合保密系统使用。同时，光纤传输适合保密系统使用。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。射的环境中。敷设方便：敷设方便：光缆具有细而轻、

9、拐弯半径小、抗腐蚀、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。敷设工程带来了很大的方便。信号传输方式图象传输子系统前一页画面分割器主要设备的原理和性能前一页光缆传输方式光缆传输方式 调频（调频（FM）光缆传输：）光缆传输：它可传输多频道高质量它可传输多频道高质量信号，传输距离远。信号，传输距离远。数字光缆传输：数字光缆传输：这种系统无中继噪声积累，无这种系统无中继噪声积累，无任何交互调失真，在极长的距离上有很好的图任何交互调失真，在极长的距离上有很好的图像质量。但一根光纤只能传输像质量。

10、但一根光纤只能传输68路电视信号。路电视信号。多路调幅（多路调幅（AM）光缆传输：）光缆传输： 它是一种残留边带它是一种残留边带调幅光缆传输系统。一般调幅光缆传输系统。一般AM光纤可传输光纤可传输40个频个频道，且性能道，且性能/价格比高，发展很快，目前已广泛价格比高，发展很快，目前已广泛应用于有线电视系统中。应用于有线电视系统中。信号传输方式图象传输子系统前一页主要设备的原理和性能控制键盘控制键盘前一页光接收器光接收器 接收光缆传输的信号有直接检测和外差检测两接收光缆传输的信号有直接检测和外差检测两种方式。种方式。 直接检测是用检光器件把光信号转换成电信号，直接检测是用检光器件把光信号转换成

11、电信号，进而解出原始信号。现已广泛应用于光缆传输的接进而解出原始信号。现已广泛应用于光缆传输的接收系统中。目前广泛应用的光接收器件是收系统中。目前广泛应用的光接收器件是PIN光电光电二极管。二极管。 外差检测是将光信号与机内激光混频，取出差外差检测是将光信号与机内激光混频，取出差频信号经放大、解调来恢复原始信号。这种方式目频信号经放大、解调来恢复原始信号。这种方式目前还缺乏实用化技术。前还缺乏实用化技术。 信号传输方式图象传输子系统前一页光缆传输的工作原理光缆传输的工作原理 光纤传输系统主要由光发射机、传输光缆和光光纤传输系统主要由光发射机、传输光缆和光接收机组成。光发射机的核心器件是激光二极

12、管，接收机组成。光发射机的核心器件是激光二极管，由前端来的射频信号对激光管的发光强度直接进行由前端来的射频信号对激光管的发光强度直接进行调制。调制。 光发射机一般采用分布反馈式（光发射机一般采用分布反馈式（DFB）激光器。）激光器。这是一种单模工作激光器，具有良好的噪声性能、这是一种单模工作激光器，具有良好的噪声性能、线性和互调性能，可用多频道线性和互调性能，可用多频道AM组合信号直接调组合信号直接调制。制。 光接收机一般采用光电二极管（光接收机一般采用光电二极管（PIN-PD）作为）作为光转换器件。光转换器件。信号传输方式图象传输子系统前一页 显示部分由多台监视器组成。它的功能是将传显示部分

13、由多台监视器组成。它的功能是将传送来的图像显示出来。送来的图像显示出来。 在电视监控系统中，一般都不是一台监视器对在电视监控系统中，一般都不是一台监视器对应一台摄像机进行显示，而是用一台监视器轮流切应一台摄像机进行显示，而是用一台监视器轮流切换显示。因为被监视场所的情况不可能同时都发生换显示。因为被监视场所的情况不可能同时都发生意外情况，所以平时只要隔一定的时间显示一下即意外情况，所以平时只要隔一定的时间显示一下即可。可。系统基本组成视频显示与输出前一页 当某个被监视的场所发生情况时，可以将这一当某个被监视的场所发生情况时，可以将这一路信号切换到某一台监视器上一直显示，并通过控路信号切换到某一

14、台监视器上一直显示，并通过控制台对其遥控跟踪记录。制台对其遥控跟踪记录。 在一般的系统中通常都采用四比一、八比一、在一般的系统中通常都采用四比一、八比一、甚至十六比一的摄像机对监视器的比例数设置监视甚至十六比一的摄像机对监视器的比例数设置监视器的数量。器的数量。 可采用可采用“画面分割器画面分割器” 把几台摄像机送来的图把几台摄像机送来的图像信号同时显示在一台监视器上。可以大大节省监像信号同时显示在一台监视器上。可以大大节省监视器，并且操作人员观看起来也比较方便。视器，并且操作人员观看起来也比较方便。系统基本组成视频显示与输出摄象机与镜头 云台与防护罩 视频切换器 视频分配放大器 主控制台/副

15、控制台 终端解码箱（解码控制器）画面分割器 硬盘录像机 传输部件 前一页主要设备的原理和性能前一页主要设备的原理和性能视频切换器前一页 摄像机是拾取图像信号的设备，即被监视场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）。信号（图像信号）。 目前，无论是彩色摄像机还是黑白摄像机，其目前，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光电转换的器件均采用了CCD器件，即器件，即“电耦合电耦合”器件。摄像机通过它的镜头把被监视场所的画面器件。摄像机通过它的镜头把被监视场所的画面成像在成像在CCD片

16、子（靶面）上。通过片子（靶面）上。通过CCD本身的电本身的电子扫描，把成像的光信号变为电信号，再通过放子扫描，把成像的光信号变为电信号，再通过放大、整形等一系列信号处理，最后变为标准的电大、整形等一系列信号处理，最后变为标准的电视信号输出。视信号输出。摄象机与镜头主要设备的原理和性能前一页 CCD摄像机特点是：体积小、灵敏度高、摄像机特点是：体积小、灵敏度高、寿命长。理论上寿命长。理论上CCD器件本身寿命相当长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。式摄像机具有的最大优点。 摄象机与镜头主要设备的原理和性能前一页清晰度：

17、清晰度：一般多给出水平清晰度。电视监控系统使一般多给出水平清晰度。电视监控系统使用的摄像机，要求彩色摄像机水平清晰度在用的摄像机，要求彩色摄像机水平清晰度在300线线以上，黑白摄像机在以上，黑白摄像机在350线以上。线以上。照度：照度：是衡量摄像机在什么光照强度的情况下，可是衡量摄像机在什么光照强度的情况下，可以输出正常图像信号的一个指标。一般是给出以输出正常图像信号的一个指标。一般是给出“正正常照度常照度”和和“最低照度最低照度”两个指标。照度一般用两个指标。照度一般用“勒克斯勒克斯”（Lux）表示。）表示。信噪比信噪比：也是摄像机的一个重要技术指标。信噪比也是摄像机的一个重要技术指标。信噪比的是指摄像机的图像信号与它的噪声信号之比。常的是指摄像机的图像信号与它的噪声信号之比。常用用用用S/N表示。信噪比一般用分贝（表示。信噪比一般用分贝（dB）表示，一）表示，一般要求其信噪比高于般要求其信噪比高于46dB。摄象机与镜头主要设备的原理和性能前一页定焦距镜头：定焦距镜头：这种镜头的焦距是不可变的，可变这种镜头的焦距是不可变的，可变的只有光圈的大小。它适合于摄取焦距相对固定的只有光圈的大小。它适合于摄取焦距相对固定的目标。的目标。自动光圈、电动变焦距镜头：自动光圈、电动变焦距镜头：是目前常用的一种是目前常用的一种镜头。由摄像机输出的电信号自动控