视频监控系统基础知识培训教程

第一章视频监控系统的介绍1.1视频监控系统的现状虽然中国安防产业的发展比国外发展较快的国家延迟了近 20年，城市治安管理应用安防监控技术的起步较晚，但是实际上从 90年代中期开始，我国就已经开始了较大规模的城市监控应用，随着中国经济建设的不断发展，安防产品的应用领域也越来越广泛 （如政府机关、 道路交通、 教育、金融、电信、石油、电力水利等） ，智能建筑、大型公共场所、工厂企业、商场、新型社区等大量增加，新增需求点越来越多；再有，随着居民收入的提高，消费水平和结构发生了较大的变化，人们的自我保护意识也有所改变，大多数人愿意通过安全产品保障自己的财产及生命安全，从而使安全产品的需求不断提高；另一方面，“ 911事件”以后国际恐怖活动猖獗，极大刺激了世界各国对安防产品的进口需求，同时，由政府推动的“应急体系”、“平安社会”、“平安城市”、“科技强警”、“ 3111”工程等重大项目的实施，也有力地促进了公安及社会各方面对安防产品需求的升温。据统计2006年规模以上社会公共安全设备及器材企业实现工业总产值同比增长34.44%；2007年全国安防防范行业的市场规模为 958亿元同比增长 31.05%。在宏观经济有利因素的带动下， 预计 2008年至 2010年安全防范行业的增长率分别为23.69%、23.70%、21.39%。安防产品市场按产品类别来分，可以划分为视频监控产品市场、出入控制产品市场、防盗报警产品市场、其他市场四部分，而视频监控产品是市场的主体占到总体的 56.5%。我们的视频监控产品市场是非常大的。在国内外市场上， 主要推出的是数字控制的模拟视频监控和数字视频监控两类产品。前者技术发展已经非常成熟、 性能稳定， 并在实际工程应用中得到广泛应用；后者是新近崛起的以计算机技术及图像视频压缩为核心的新型视频监控系统， 该系统解决了模拟系统部分弊端而迅速崛起，但仍需进一步完善和发展。目前，视频监控系统正处在数控模拟系统与数字系统混合应用并将逐渐向数字系统过渡的阶段。?前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的发展方向，而数字化是网络化的前提，网络化又是系统集成化的基础，所以，视频监控发展的最大两个特点就是数字化和网络化。 ?TOC\o"1-5"\h\z1、数字化 ?数字化是 21世纪的特征，是以信息技术为核心的电子技术发展的必然，数字化是迈向成长的通行证， 随着时代的发展， 我们的生存环境将变得越来越数字化。 ?视频监控系统的数字化首先应该是系统中信息流 (包括视频、音频、控制等 )从模拟状态转为数字状态， 这将彻底打破“经典闭路电视系统是以摄像机成像技术为中心”的结构，根本上改变视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、系统控制等的方式和结构形式。信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议，使视频监控系统与安防系统中其它各子系统间实现无缝连接， 并在统一的操作平台上实现管理和TOC\o"1-5"\h\z控制，这也是系统集成化的含义。 ?3、网络化 ?视频监控系统的网络化将意味着系统的结构将由集总式向集散式系统过渡。 集散式系统采用多层分级的结构形式，具有微内核技术的实时多任务、多用户、分布式操作系统以实现抢先任务调度算法的快速响应。 组成集散式监控系统的硬件和软件采用标准化、 模块化和系列化的设计， 系统设备的配置具有通用性强、 开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化，系统运行互为热备份，容错可靠等优点。 ?系统的网络化在某种程度上打破了布控区域和设备扩展的地域和数量界限。系统网络化将使整个网络系统硬件和软件资源的共享以及任务和负载的共享， 这也是系统集成的一个重要概念。1.2视频监控系统的构成简介电视监控系统的英文缩写是： CCTV(closed-circuittelevision),闭路电视监控系统是一个跨行业的综合性保安系统，该系统运用了世界上最先进的传感技术、监控摄像技术、通讯技术和计算机技术，组成一个多功能全方位监控的高智能化的处理系统。闭路电视监控系统因其能给人最直接的视觉、听觉感受，以及对被监控对象的可视性、 实时性及客观性的记录， 因而已成为当前安全防范领域的主要手段，被广泛应用。 .一个完整的闭路电视监控系统主要由前端音视频数据采集设备、 传送介质、终端监视、录像和控制设备组成。前端设备：是指系统前端采什么集音视频信息的设备。操作者通过前端设

备获取必要的声音、图像及报警等需要被监视的信息。系统前端设备主要包括摄像机、镜头、云台、解码控制器、和报警探测器等。传送介质：是将前端设备采集到的信息传送到控制设备及终端设备的传输通道。主要包括视频线、电源线和信号线，一般来说，视频信号采用同轴视频电缆传输，也可用光纤、微波、双绞线等介质传输。控制设备：是整个系统的最重要的部分，它起着协调整个系统运作的作用。人们正是通过控制设备来获取所需的监控功能。满足不同监控目的的需要。控制设备主要包括音、视频矩阵切换控制器、控制键盘、报警控制器和操作控制台。终端设备：是系统对所获取的声音、图像、报警等信息进行综合后，以各种方式予以显示的设备。系统正是通过终端设备的显示来提供给人最直接的视觉、 听觉感受,以及被监控对象提供的可视性、实时性及客观性的记录。系统终端设备主要包括监视器、录像机等。CCTV系统构成CRTMuiiitor是集成在被称做金属氧化VCR(Tiiiie4aps)Coax-CiibleCamasLCDMoturor告上切换器(Swjteher)分割器(Quad)PhsmnMonitorDVRecuideiCqilical-Fibei摄微机可以依成*附件：Leiis分配器(Multiple支ei)CRTMuiiitor是集成在被称做金属氧化VCR(Tiiiie4aps)Coax-CiibleCamasLCDMoturor告上切换器(Swjteher)分割器(Quad)PhsmnMonitorDVRecuideiCqilical-Fibei摄微机可以依成*附件：Leiis分配器(Multiple支ei)矩潭(Matrix)rwLi.ISDNADSLGSM范足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在支架rd(£r、二—影像像素在38万以下的为一般型，其中尤以25万像素(512*492)、分辨率为400线的产品最普遍影像像素在38万以上的高分辨率型3、按CCDE5面大小划分？？

CCD5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，CCM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。八 芯片规格 CCD尺寸口直三）CCD靶面八 芯片规格 CCD尺寸口直三）8.8X566.4X4848X3,63.2X24（单位；钾1英寸 靶面尺寸为宽12.7mm扃9.6mm对角线16mm2/3英寸 靶面尺寸为宽8.8mm*W6.6mm对角线11mm1/2英寸 靶面尺寸为宽6.4mm*W4.8mm对角线8mm1/3英寸 靶面尺寸为宽4.8mm*W3.6mm对角线6mm1/4英寸 靶面尺寸为宽3.2mm*W2.4mm对角线4mm4、按扫描制式划分PAL制、NTSCSJ。中国采用隔行扫描（PAD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NTSCH式,525行，60场（黑白为EIA）。5、依供电电源划分110VAC（NTSC®］式多属此类）；220VAC24VAC12VDC9VDC（微型摄像机多属此类）6、按同步方式划分内同步：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，linelock）：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。 ??7、按照度划分，CCDR分为：普通型正常工作所需照度 1~3LUX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0.01LUX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8、按动态范围分类普通型：普通摄像机可提供 3:1对比度的动态范围（人眼可接受的对比度为 1000：宽动态：宽动态的摄像机要求是在非常强烈的光照对比下也能看到影像的细节。宽动态摄像机比传统只具有 3:1动态范围的摄像机超出了几十倍以上。CCDf口CMOS勺区另I」CC玳感器将信号电荷包按照一定的次序转移到一个公共的输出结构中,在这里信号电荷被转换为电压，同时作为一个缓冲区域将其送出。CMO图象传感器中，信号电荷到电压的转换在每个象素内部进行。尽管CCDft示“电荷耦合器件”而CMO浅示”互补金属氧化物半导体”， 从技术的角度比较，CC必CMOST如下四个方面的不同：信息读取方式CCD4荷耦合器存储的电荷信息,需在同步信号控制下一位一位地实施转移后读取，电荷信息转移和读取输出需要有时钟控制电路和三组不同的电源相配合， 整个电路较为复杂。CMO凭电传感器经光电转换后直接产生电流（或电压）信号，信号读取十分简单。速度CCD4荷耦合器需在同步时钟的控制下，以行为单位一位一位地输出信息，速度较慢；而CMO优电传感器采集光信号的同时就可以取出电信号，还能同时处理各单元的图像信息，速度比CCDfe荷耦合器快很多。这个优点使得CMO及感器对于高帧摄像机非常有用，高帧速度能达到 400到100000帧/秒。电源及耗电量CCDfe荷耦合器大多需要三组电源供电，耗电量较大；CMOS电传感器只需使用一个电源，耗电量非常小，仅为CCDfe荷耦合器的1/8到1/10,CMOS;电传感器在节能方面具有很大优势。成像质量CCDfe荷耦合器制作技术起步早，技术成熟，采用PN结或二氧化硅（SiO2）隔离层隔离噪声，成像质量相对CMOS:电传感器有一定优势。由于CMOS:电传感器集成度高，各光电传感元件、电路之间距离很近，相互之间的光、电、磁干扰较严重，噪声对图像质量影响很大，使CMOS6电传感器很长一段时间无法进入实用。近年，随着CMOS电路消噪技术的不断发展，为生产高密度优质的CMOS!像传感器提供了良好的条件。止匕外，CCDWCMOSf种传感器在“内部结构”和“外部结构”上都是不同的：内部结构（传感器本身的结构）CCD勺成像点为X—Y纵横矩阵排列，每个成像点由一个光电二极管和其控制的一个邻近电荷存储区组成。光电二极管将光线（光量子）转换为电荷（电子） ，聚集的电子数量与光线的强度成正比。 在读取这些电荷时， 各行数据被移动到垂直电荷传输方向的缓存器中。每行的电荷信息被连续读出，再通过电荷 /电压转换器和放大器传感。这种构造产生的图像具有低噪音、高性能的特点。但是生产CCD!采用时钟信号、偏压技术，因此整个构造复杂，增大了耗电量，也增加了成本。CMO滕感器周围的电子器件，如数字逻辑电路、时钟驱动器以及模/数转换器等，可在同一加工程序中得以集成。CMO浅感器的构造如同一个存储器，每个成像点包含一个光电二极管、一个电荷 /电压转换单元、一个重新设置和选择晶体管，以及一个放大器， 覆盖在整个传感器上的是金属互连器 （计时应用和读取信号） 以及纵向排列的输出信号互连器，它可以通过简单的X-Y寻址技术读取信号。外部结构（传感器在产品上的应用结构）CCDfe荷耦合器需在同步时钟的控制下，以行为单位一位一位地输出信息，速度较慢；而CMOS6电传感器采集光信号的同时就可以取出电信号，还能同时处理各单元的图像信息，速度比CCDfe荷耦合器快很多。CMO优电传感器的加工采用半导体厂家生产集成电路的流程，可以将数字相机的所有部件集成到一块芯片上，如光敏元件、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换器、图像信号处理器及控制器等，都可集成到一块芯片上，还具有附加DRAM勺优点。只需要一个芯片就可以实现很多功能，因此采用CMOS5片的光电图像转换系统的整体成本很低。CMO及感器提供高集成度、低功耗和在保证图象质量（尤其是低照度下）前提下的更小的系统体积和一定的灵活性。 它适合于对图象质量要求不高的大批量应用场合。 这就决定了它最佳的应用场合是监控领域、视频会议、手持设备、条码扫描、传真、消费级扫描仪、玩具和汽车应用。CCLM提供更好的像质及系统的灵活性，它仍然是高端图象应用的首选， 例如数码相机、 广播电视、 高性能工业图象应用以及绝大多数科学研究和医疗应用场合。更进一步，CCM于其灵活性可以获得比CMO器件更强系统差异。2.2摄像机的工作原理及主要技术参数ChargeCoupledDevice（CCD电荷耦合器件。CCD是一种半导体装置，能够把光学影像转化为数字信号。CCDK片就像人的视网膜，是摄像头的核心。目前我国尚无能力制造，市场上大部分摄像头采用的是日本 SONYSHARP松下、LG等公司生产的芯片，现在韩国也有能力生产，但质量就要稍逊一筹。 因为芯片生产时产生不同等级，各厂家获得途径不同等原因，造成CC而集效果也大不相同。在购买时，可以采取如下方法检测：接通电源，连接视频电缆到监视器，关闭镜头光圈，看图像全黑时是否有亮点，屏幕上雪花大不大，这些是检测 CCDK片最简单直接的方法，而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈，看一个静物，如果是彩色摄像头，最好摄取一个色彩鲜艳的物体，查看监视器上的图像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCCM以很好的还原景物的色彩，使物体看起来清晰自然；而残次品的图像就会有偏色现象，即使面对一张白纸，图像也会显示蓝色或红色。个别CCM于生产车间的灰尘，CCDE5面上会有杂质，在一般情况下，杂质不会影响图像，但在弱光或显微摄像时，细小的灰尘也会造成不良的后果，如果用于此类工作，一定要仔细挑选。CCD就像是人的眼睛，把光影像转成电子讯号，靠的就是上头的感光点，每一点就像一颗太阳能电池 ,被光照到后会产生电能 ,依照光的强度不同 ,会产生不同大小的电能.V-Driver:CCD!头每一点被光照到产生电能，就是靠这颗V-DRIVER它会产生不同的脉波，把CC时点的讯号“挤”出来.CDS/AGC:CC断出来的讯号,在这颗晶片内做滤波和放大,送进D.S.P到以上阶段，记住！全都是模拟讯号•••..）,然后再把数位转模拟（Encoder,也是包在DSP1头），就是视频输出了.挺复杂的,我们所谓的方案就是以用那颗DS味说的）T.G:TimingGen:这是在控制整个处理过程的快慢用的，现在一般看不到了，都包在DSP内了.由这些摄像部分原理电路和电源模块电路等组成一个电路板一 CCDR,加镜头即为单板机CCDf色摄像机的主要技术参数CC"寸：亦即摄像机靶面。CCD象素：是CCD勺主要性能指标，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。CC比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。水平分辨率：彩色摄像机的典型分辨率是在320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TVLINES）来表示的，彩色摄像头的分辨率在330~500线之间。分辨率与CCDffi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勺频带宽度相当于清晰度为80线。频带越宽，图像越清晰，线数相对越大最小照度：也称为灵敏度。是CCD寸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， 2~3lux属一般照度， 现在也有低于 1lux的普通摄像机问世。黑白摄像机的灵敏度大约是0.02-0.5Lux（勒克斯），彩色摄像机多在1Lux以上。0.1Lux的摄像机用于普通的监视场合； 在夜间使用或环境光线较弱时， 推荐使用0.02Lux的摄像机。与近红外灯配合使用时，也必须使用低照度的摄像机。另外摄像的灵敏度还与镜头有关，0.97Lux/F0.75相当于2.5Lux/F1.2相当于3.4Lux/F1.参考环境照度： 夏日阳光下 100000Lux阴天室外 10000Lux电视台演播室 1000Lux60W台灯60cm桌面300Lux室内日光灯 100Lux黄昏室内10Lux20cm处烛光10-15Lux 夜间路灯0.1Lux扫描制式：有PAL制和NTSM之分。常见的电视信号制式是PAL和NTSC另外还有SECAMH。NTSC即正交平衡调幅制。PAL为逐行倒像正交平衡调幅制。NTSC（美国全国电视标准委员会，NationalTelevisionStandardsCommittee）、PAL（逐行倒相，PhaseAlternateLine）以及 SECAM（顺序传送与存储彩色电视系统，法国采用的一种电视制式，SEquentialCouleurAvecMemoire）。PAL电视标准，每秒25帧，电视扫描线为625线，奇场在前，偶场在后，标准的数字化PAL电视标准分辨率为720*576,24比特的色彩位深，画面的宽高比为 4：3,PAL电视标准用于中国、欧洲等国家和地区。NTSC6视标准，每秒29.97帧（简化为30帧），电视扫描线为525线，偶场在前，奇场在后，标准的数字化NTSC4视标准分辨率为720*486,24比特的色彩位深，画面的宽高比为4:3。NTSC4视标准用于美、日等国家和地区。摄像机电源：交流有220V、110V、24V,直流为12V或9V。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，不出现噪声。视频输出：多为1Vp-p、75Q,均采用BNC®头。镜头安装方式：有C和CS方式，二者间不同之处在于感光距离不同。 ？镜像功能MIR:图像左右相反，成镜像.防闪烁FLK当有灯光闪烁的频率不一致导致闪烁时可调节至一致。自动增益控制 AGC所有摄像机都有一个将来自CCD勺信号放大到可以使用水准的视频放大器，具放大量即增益，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。为此，需利用摄像机的自动增益控制（AGC电路去探测视频信号的电平，适时地开关AGC从而使摄像机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围，即在低照度时自动增加摄像机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。背光补偿 BLC通常，摄像机的AGCT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AGCT作点有可能对于前景目标是不够合适的，背景光补偿有可能改善前景目标显示状况。当背景光补偿为开启时，摄像机仅对整个视场的一个子区域求平均来确定其AGCT作点，此时如果前景目标位于该子区域内时，则前景目标的可视性有望改善。强光抑制ELC强光抑制功能是一种独有的背光补偿技术，它可以侦测是否存在强光点并给该区域提供所需的补偿获的更清晰的影像。 在夜晚街道或停车场内读取车辆车牌上的号码时，强光抑制就非常有用了。自动电子快门 AES在CCDg像机内，是用光学电控影像表面的电荷积累时间来操纵快门。 电子快门控制摄像机CCD勺累积时间，当电子快门关闭时，对NTSCS像机，其CCDS积时间为1/60秒；对于PAL摄像机，则为1/50秒。当摄像机的电子快门打开时，对于NTSC摄像机，其电子快门以261步覆盖从1/60秒到1/10000秒的范围；对于PAL型摄像机，其电子快门则以 311步覆盖从 1/50秒到1/10000秒的范围。当电子快门速度增加时，在每个视频场允许的时间内，聚焦在CCDk的光减少，结果将降低摄像机的灵敏度，然而，较高的快门速度对于观察运动图像会产生一个“停顿动作”效应，这将大大地增加摄像机的动态分辨率。自动白平衡 AWB白平衡只用于彩色摄像机， 就是摄像机对白色物体的还原。 其用途是实现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。A、自动白平衡连续方式——此时白平衡设置将随着景物色彩温度的改变而连续地调整，范围为2800~6000K这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是最适宜的，使色彩表现自然， 但对于景物中很少甚至没有白色时， 连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果。按钮方式——先将摄像机对准诸如白墙、白纸等白色目标， 然后将自动方式开关从手动拨到设置位置， 保留在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止， 在白平衡被执行后，将自动方式开关拨回手动位置以锁定该白平衡的设置， 此时白平衡设置将保持在摄像机的存储器中，直至再次执行被改变为止，其范围为 2300~10000K在此期间，即使摄像机断电也不会丢失该设置。 以按钮方式设置白平衡最为精确和可靠， 适用于大部分应用场合。B、手动白平衡开手动白平衡将关闭自动白平衡， 此时改变图像的红色或蓝色状况有多达 107个等级供调节， 如增加或减少红色各一个等级、 增加或减少蓝色各一个等级。 除次之外，有的摄像机还有将白平衡固定在3200K（白炽灯水平）和5500K（日光水平）等档次命令。为了了解白平衡，就必须了解另一个重要的概念：色温。所谓色温，简而言之，就是定量地以开尔文温度表示色彩。 当物体被电灯或太阳加热到一定的温度时， 就会发出一定的光线，此光线不仅含有亮度的成份，更含有颜色的成份，而色温越高，蓝色的成份越多， 图像就会偏蓝； 相反，色温越低， 红色的成份就越多， 图像就会偏红。因此，如果照射物体的光线发生了变化，那末其反映出的色彩也会发生了变化，而这种变化反映到摄像机里， 就会产生在不同光线下彩色还原不同的现象。 下面的表格显示了一些光线下的色温情况光源色温（K）蜡烛2000鸨丝灯2500-3200碳棒灯4000-5500荧光灯4500-6500日光（平均）5400有云天气下的日光6500-7000阴天日光12000-18000从上表可见，不同光线下色温相差十分悬殊，造成摄像机在不同的光线下彩色还原不同。为解决这个问题，现在的摄像机都具有白平衡校正功能，对不同的色温进行补偿，从而真实地还原拍摄物体的色彩。各种摄像机的原理1、枪式摄像机枪式摄像机由CCDfe路板、后背电路板、外壳、背焦环组成。使用时加装镜头形成完整的前端摄像机。标准枪机：420TVL彩色日夜型枪机：由DSP空制，在达到一定照度（一般为10LUX左右，控制摄像机使输出为黑白视频。高解析、低照度等只是DS济口CCK同，其原理都一样。2、红外摄像机红外灯按其红外光辐射机理分为半导体固体发光（红外发射二级管）红外灯和热辐射红外灯两种。先介绍一下滤光片，它正确名称叫"光学低通滤波器" （OLPF）!滤光片的功用：修整进光：因为CCD±是一颗颗的感光体（CELL）构成，最好光线是直射进来，但为了怕干扰到邻近感光体，就需要对光线加以修整，因此那片滤光片不是玻璃，而是石英片，利用石英的物理偏光特性，把进来的光线，保留直射部份，反射掉斜射部份，避免去影响旁边的感光点。 利用石英的物理偏光特性 ,把进来的光线 ,保留直射部份 ,反射掉斜射部份,但只能对一个方向修整 ,通常摄像机只考虑到水平分辨率 ,因此只对光线做水平修整,因此在贴滤光片时方向要对 ,不可弄反了 .那如果垂直光线也要修整的话怎办?很简单 ,就黏两片,把其中一片转 90度就行了,因此就有这种也叫”两片式”的滤光片,一片用在水平修整 ,一片用在垂直修整 ,其中一片再做 IR-Coating来滤红外线.。那更高级的呢 ?就是两片石英中间夹片蓝玻璃 ,那就各项优点就有了 ,这种“三片式”常见于日本进口机。普通摄象机使用能透过一定比例红外光线的双峰滤片， 其优点是成本低廉， 但由于自然光线中含有较多的红外成份，当其进入ccm会干扰色彩还原，比如绿色植物变得灰白，红色衣服变成灰绿色等等（有阳光室外环境尤其明显） 。在夜间由于双峰滤光片的过滤作用，使CC¥能充分利用所有光线，其低照性能难以令人满意。???????双滤光片的使用有效解决了双峰滤光片产生问题。 双滤光片由一个红外截止滤光片和一个全光谱光学玻璃构成，当白天的光线充分时红外截止滤光片工作，CCD3S原出真实彩色，当夜间光线不足时，红外截止滤光片自动移开，全光谱光学玻璃开始工作，使CC比分利用到所有光线，从而大大提高了低照性能。双CCDft是一个彩色CCD加滤光片的）和一个黑白CCD"加滤光片的）昼夜交替使用。红外摄像机红外灯板上一个光敏电阻，当光线达到较低时可以控制红外灯的打开，同时摄像机切换到黑白模式，这样就可以提高分辨率，图像效果。我们红外摄像机的滤光片使850nm波长的红外线可以进入，这样使晚上可以感红外光，但也会使白天的图像部分颜色偏掉。一般市场上主要采用红外发射二极管的红外灯， 其原理及特性我们介绍如下： 由红外发光二级管矩阵组成发光体。 红外发射二级管由红外辐射效率高的材料 （常用砷化钱GaAS制成PN结，外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长830〜950nm半峰带宽约40nm左右，它是窄带分布，为普通CCDI白摄像机可感受的范围。其最大的优点是可以完全无红暴，（采用940〜950nm波长红外管）或仅有微弱红暴（红暴为有可见红光）和寿命长。红外发光二极管的发射功率用辐照度^iW/m2g示。一般来说，其红外辐射功率与正向工作电流成正比，但在接近正向电流的最大额定值时，器件的温度因电流的热耗而上升，使光发射功率下降。红外二极管电流过小，将影响其辐射功率的发挥，但工作电流过大将影响其寿命，甚至使红外二极管烧毁。下面是对红外灯的一些理解：??1，大家别以为红外灯只有一种角度的， 他外灯的视角一般分为 8-9度，15度，30度，45度，80度，90度等几种，红外灯和摄像机的搭配是根据现场环境所用的镜头所配的， 如果红外灯的角度和镜头的可视角度不匹配将会出现手电筒或者红外距离很近的不良效果。 市面上有很多红外机子都会出现手电筒现象， 如果你拿到的红外机子有这种现象我可以告诉你这个摄像机的厂家不是什么好厂家， 他连最基本的理论都不懂就推出来卖给客户，是极不负责任的，为了赚钱随便配个灯板就拿出来卖了。会害人的。我在很多地方看到人家拍的图片，好多都出现这种状况，导致工程验收不过关，自己竟然还不知道问题出在哪。 所以一般客户在下单前必须考虑场地所用的镜头告知我们！以便搭配合适的红外摄像机，达到最佳效果。如果红外灯数量相同，但角度不同，反映出来的效果也会不同，这点要根据客户不同的环境来选配。举个例子！我们标有50-60米的机子是相对16MME者25MM的镜头来测量的！当如果你用一个4MME者更小的镜头那根本就不可能打到 50米，因为小镜头它的可视角度要大很多，那么我们要配相对应的红外灯以便红外能投射到整个画面并且没有暗角。 但这样的红外灯的角度必定要大很多！所以他是不可能投射到 50米那么远的！再打个比方，我们常用的手电筒， 聚光的时候能把光束打得很远很远， 但我们转到散光的位置的时候就很近了。这跟红外灯是一样道理的！???2,市场上红外灯的价格也相差极大， 小5的灯管单价有0.1几元—0.7元不等，68以上有0.6元-2元不等的，甚至3元的，再大的10几20几元的都有，红外灯的功率还分为 10MIL，12MIL，14MIL，16MIL及更大功率的灯管，所以单是红外灯的品质不同就会造成红外摄像机有几十元的差价了。????3，另外一台摄像机的芯片不同厂家所做出来的造价也不同 ,一些低劣的厂家为了省成本他们会用一些比较便宜的周边元器件， 所以造出来的芯片也会便宜几元到10几元的不等。?????4，价格越贵的红外灯管其寿命越长，功率越大，效果也就越好；所以选购红外摄像机的时候， 不要仅仅局限在红外灯的数量与其大小之上。 合适才是最重要的。3、IP摄像机网络摄像机的应用，使得图像监控技术有了一个质的飞跃。首先，网络的综合布线代替了传统的视频模拟布线，实现了真正的三网（视频、音频、数据）合一，网络摄像机即插即用，工程实施简便，系统扩充方便；其次，跨区域远程监控成为可能，特别是利用互联网，图像监控已经没有距离限制，而且图像清晰，稳定可靠；再者，图像的存储、检索十分安全、方便、可异地存储，多机备份存储以及快速非线性查找等。网络摄像机一般由镜头、图像传感器、声音传感器、 A/D转换器、图像、声音、控制器网络服务器、外部报警、控制接口等部分组成。4、宽动态摄像机室内照度为100Lux,而外面风景白1照度可能是10,000Lux,对比就是10,000/100=100:1。这个对比人眼能很容易地看到，因为人眼能处理1000:1的对比度,然而传统的闭路监控摄像机处理它会有很大的问题，传统摄像机只有 3:1的对比性能，它只能选择使用1/60秒的电子快门来取得室内目标的正确曝光，但是室外的影像会被清除掉（全白）；或者换种方法摄像机选择1/6000秒取得室外影像完美的曝光，但是室内的影像会被清除（全黑）。这是一个自从摄像机被发明以来就一直长期存在的缺陷。所谓宽动态，就是把问题集中在解决逆光环境下所产生的问题.解决方法就是用一颗CCD但是上面的每一点在单一时间内曝光两次，一次长曝光（低快门），一次短曝光（高快门），所以每一点都有两个数据输出，就叫"双输出CCD，正因为每点有两个数据输出，总资料量就比一般CC必了一倍，因此传输的速度得大上一倍才能把资料搬出来，所以又叫“双速CCD（DoubleSpeedCCD）.就这样了！双输出CCD扔出一个长曝光及短曝光的讯号给DSP,DSP去运算再加总，所谓”宽动态摄彳t机”就出来了.2.3镜头介绍镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。 当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清；摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变 CCD5片与镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位置)，可以将模糊的图像变得清晰。工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。1、 镜头的分类按外形功能分按尺寸大小分拉儿图分按变焦类型分按焦距长矩分球面镜头1”25mm自动光圈电动变焦长焦距镜头非球面镜头1/2”3mm手动光图手动变焦标准镜头针孔镜头1/3”8.5mm固定光圈固定焦距广角镜头鱼眼镜头2/3”17mm(1)以镜头安装分类所有的摄象机镜头均是螺纹口的，CCD摄象机的镜头安装有两种工业标准， 即C安装座和CS安装座。两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。C安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是 17.526mmCS安装座：特种C安装，此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。具镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm如果要将一个C安装座镜头安装到一个CS安装座摄象机上时，则需要使用镜头转换器。(2)以摄象机镜头规格分类摄象机镜头规格应视摄象机的CCD尺寸而定，两者应相对应。即摄象机的CCD靶面大小为1/2英寸时，镜头应选1/2英寸。摄象机的CCD靶面大小为1/3英寸时，镜头应选1/3英寸。摄象机的CCD靶面大小为1/4英寸时，镜头应选1/4英寸。如果镜头尺寸与摄象机CCD靶面尺寸不一致时，观察角度将不符合设计要求，或者发生画面在焦点以外等问题。(3)以镜头光圈分类镜头有手动光圈( manualiris)和自动光圈( autoiris)之分，配合摄象机使用，手动光圈镜头适合于亮度不变的应用场合， 自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作自动调整，故适用亮度变化的场合。自动光圈镜头有两类：一类是将一个视频信号及电源从摄象机输送到透镜来控制镜头上的光圈， 称为视频输入型， 另一类则利用摄象机上的直流电压来直接控制光圈，称为DC输入型。自动光圈镜头上的ALC(自动镜头控制)调整用于设定测光系统，可以整个画面的平均亮度，也可以画面中最亮部分(峰值)来设定基准信号强度，供给自动光圈调整使用。一般而言，ALC已在出厂时经过设定，可不作调整，但是对于拍摄景物中包含有一个亮度极高的目标时， 明亮目标物之影像可能会造成“白电平削波” 现象，而使得全部屏幕变成白色，此时可以调节ALC来变换画面。另外，自动光圈镜头装有光圈环， 转动光圈环时， 通过镜头的光通量会发生变化，光通量即光圈，一般用F表示，其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比，即：F=f(焦距)/D(镜头实际有效口径)，F值越小，则光圈越大。采用自动光圈镜头，对于下列应用情况是理想的选择，它们是：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的动态范围。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。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标准镜头：视角30度左右，在1/2英寸CCD摄象机中，标准镜头焦距定为mmm在1/3英寸CCD摄象机中，标准镜头焦距定为8 mm广角镜头：视角90度以上，焦距可小于几毫米，可提供较宽广的视景。远摄镜头：视角20度以内，焦距可达几米甚至几十米，此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影响放大，但使观察范围变小。变倍镜头(zoomlens)：也称为伸缩镜头， 有手动变倍镜头和电动变倍镜头两类。可变焦点镜头( vari-focuslens)：它介于标准镜头与广角镜头之间，焦距连续可变，即可将远距离物体放大，同时又可提供一个宽广视景，使监视范围增加。变焦镜头可通过设置自动聚焦于最小焦距和最大焦距两个位置， 但是从最小焦距到最大焦距之间的聚焦，则需通过手动聚焦实现。针孔镜头：镜头直径几毫米，可隐蔽安装。(5)从镜头焦距上分短焦距镜头：因入射角较宽，可提供一个较宽广的视野。中焦距镜头：标准镜头，焦距的长度视CCD的尺寸而定。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。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、选择镜头的技术依据(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、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸等规格。(2)镜头焦距与视野角度首先根据摄象机到被监控目标的距离，选择镜头的焦距，镜头焦距 f确定后，则由摄象机靶面决定了视野。(3)光圈或通光量镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量， 以F为标记，每个镜头上均标有其最大的F值，通光量与F值的平方成反比关系，F值越小，则光圈越大。所以应根据被监控部分的光线变化程度来选择用手动光圈还是用自动光圈镜头。2、变焦镜头( zoomlens)变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类。 伸缩镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化， 因此可以使被监控的目标放大或缩小， 所以也常被成为变倍镜头。典型的光学放大规格有6倍(6.0~36mm,F1.2)、8倍(4.5~36mm,F1.6)、10倍(8.0~80mm,F1.2)、12倍(6.0~72mm,F1.2)、20倍(10~200mm,F12等档次，并以电动伸缩镜头应用最普遍。为增大放大倍数，除光学放大外还可施以电子数码放大。 在电动伸缩镜头中，光圈的调整有三种，即：自动光圈、直流驱动自动光圈、电动调整光圈。其聚焦和变倍的调整，则只有电动调整和预置两种，电动调整是由镜头内的马达驱动， 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。 在球形罩一体化摄像系统中，大部分采用带预置位的伸缩镜头。?另一项令用户感兴趣的则是快速聚焦功能， 它由测焦系统与电动变焦反馈控制系统构成。 ?3、镜头与摄像机CCDR寸的关系1/2”镜头既可用于 1/2”摄像机，也可用于 1/3”摄像机，但视角会减少 25%左右。1/3”镜头不能用于 1/2”摄像机，只能用于 1/3”摄像机。4、不同种类镜头的应用范围手动、自动光圈镜头的应用范围 手动光圈镜头是的最简单的镜头，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。 光通量靠镜头外径上的一个环调节。旋转此圈可使光圈收小或放大。 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，应采用自动光圈镜头，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，马达受控于摄像机的视频信号。 手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距（光圈）镜头自动光圈镜头和电动变焦距镜头之分。手动光圈镜头，可与电子快门摄像机配套，在各种光线下均可使用。自动光圈镜头，（EF）可与任何CCDK像机配套，在各种光线下均可使用，特别用于被监视表面亮度变化大、范围较大的场所。为了避免引起光晕现象和烧坏靶面，一般都配自动光圈镜头。5、镜头的主要性能指标有以下几个：1焦距：焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，景深大 ,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，景深小 ,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。2自动光圈镜头：自动光圈镜头目前分为两类：一类称为视频（VIDEO驱动型,镜头本身包含放大器电路， 用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制。另一类称为直流（DC驱动型，利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈。这种镜头只包含电流计式光圈马达， 要求摄像头内有放大器电路。 对于各类自动光圈镜头，通常还有两项可调整旋钮，一是ALC调节（测光调节），有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择，一般取平均测光档；另一个是 LEVEL调节（灵敏度），可将输出图像变得明亮或者暗淡。6、焦距的计算：1公式计算法：视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。1、镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下；f=wL/W?????2、f=hL/h???f;镜头焦距？??w图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度）???W被摄物体宽度???L:被摄物体至镜头的距离???h:图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度????H：被摄物体的高度??ccd靶面规格尺寸：？?？单位mm规格1/3"1/2"2/3"1"W4.86.48.812.7H3.64.86.69.6由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样， 其比例均为4:3,当L不变，H或Wt曾大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。图解法如前所示，摄像机镜头的视场由宽（VVo高（H）和与摄像机的距离（L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定；*欲监视景物的尺寸*摄像机与景物的距离*摄像机成像器的尺士：1/3"、1/2”。？f=vD/V或f=hD/H其中，f代表焦距，v代表CCDm面垂直高度，V代表被观测物体高度，h代表CCDE5面水平宽度，H代表被观测物体宽度。????举例：假设用1/3”CCDS像头观测，被测物体宽15米，高5米，镜头焦点距物体10米。由公式可以算出：????????????????????焦距f=4.8X10/15=3.6毫米如果要以高为计算：焦距f=3.6X10/5=7.2毫米????当焦距数值算出后，如果没有对应焦距的镜头是很正常的，这时可以根据产品目录选择相近的型号，一般选择比计算值小的，这样视角还会大一些。2.4球型摄像机的工作原理球机是一种集成度相当高的产品，集成了云台系统、通讯系统、和摄像机系统三个原理部分 .云台系统是指电机带动的旋转部分，通讯系统是指对电机的控制以及对图象和信号的处理部分，摄像机系统是指采用的一体机机心。而几大系统之间，起着横向的连接的是一块主控核心 cpu和电源部分。电源部分通过与各大系统之间供电，很多地方是采用的二极管、 三极管等微电流供电， 而核心cpu是实现所有功能正常运行。一体化智能球形摄像机作为监控系统的前端设备， 成像是否清晰、 聚焦是否准确迅速是个极其关键性指标，而这又取决于产品所选用的关键部件——一体化摄像机。一体机的主要指标：CC辱数、清晰度、照度、变焦倍数等等。云台系统控制着球机的上、 下、左、右，其主要的指标有水平和垂直的极限角度、转速、预置位轨迹等功能的状况。所谓智能的突出表现，其代表为：预制点及连续旋转功能。预置点是用户可以对监控画面的场景提前进行的编号， 此编号就为预置点。 无论画面停留在任何地方，通过预置点的调用， 场景会立即出现在监视器 （显示器） 上，而无须其他复杂的操作。连续旋转是指云台的转动不再是从左到右或从右到左的旋转， 而是可以沿一个方向连续的旋转，突破了云台只能 0-355度的旋转范围。智能球型摄像机的分类（1）以云台的转速为划分依据：包括高速球（ 0-360/S）；中速球（ 0-60/S）和低速球（ 0-30/S）。（2）以使用环境区分：室内智能球型摄像机和室外智能球型摄像机，室外智能球包括防水装置和恒温装置，多为双层带加热和风扇。（3）以安装方式划分：吊装（通过支架吊于屋顶及天花板） ；侧装（通过支架固定在墙面或立杆） ；嵌入（直接在天花板开孔，无支架） 。根据使用的一体化摄像机也可以进行分类。智能球型摄像机的选购由于目前国内光电技术、 微电机制造技术和生产工艺等方面的原因， 一体化智能球机的三个主要部件（内置变焦镜头的一体化摄像机、电刷、高性能电机）几乎全部依赖进口。 使用智能球型摄像机应注意品牌和服务， 因为不同厂家生产的智能球型摄像机在功能上节本相同，但内部结构却有天壤之别。高速球的通讯问题还有就是涉及到通讯协议和通讯方式的问题， 通讯协议是指高速球跟主机系统相通讯时候，选择的通讯协议，比如 pelco、曼码、松下、菲利普协议等。通讯方式是指这些通讯协议采用什么方式来进行通讯， 比如485通讯方式、 232通讯方式、 422通讯方式、同轴视控通讯方式，一般来讲，高速球都采用 485通讯方式，而通讯协议各个不同厂家不同。高速球与球型云台、中速球、匀速球的区别??中速球分两种，一种是精密微分步进电机的中速球，一种是带减速比的步进电机的中速球， 第一种相当于一种简化的高速球， 而第二种纯粹在原理上差异比较大，第二种的电机微分是通过减速比电机的电机本身实现的， 而高速球是通过控制芯片里的程序实现的。 因此第二种的中速球会在预置位精确度上和运行速度上远远逊于高速球。第一种高速球，一般是采用的普通单片机进行控制的高速球，功能简化，开发平台较低，采用的元器件也比较低档，比如在电源处理、核心芯片的选择、通讯部分等都是比较节省的方案，在稳定性、功能性、抗干扰、使用寿命等方面逊于高速球。??匀速球：匀速球一般分为两种，一种是球型云台内置解码板，而且该解码板也许带有预置位功能， 不能旋转 360度。这种匀速球实际是球型云台的的外置解码器变成内置一块解码板。 另一种匀速球就是采用的上诉中速球中的带减速比的步进电机作为云台部分的匀速球， 一般可以再加一个导电滑环可以实现 360度连续旋转， 这种匀速球因为电机本身的扭矩和参数限制，速度提不高，预置位不准，但是技术简单，不需要多少软件支持。??球型云台：球型云台采用的电机完全跟高速球不一样，采用的是直流电机，不需要程序，通过对电流的控制进行对电机的控制，即“通电即转”的原理。直流电机制造简单、使用面广、成本低，但是寿命短、扭矩小（导致速度慢） 、不容易控制（导致不平稳，不能精确定位） 。球型云台一般需要配置解码器，而解码器的原理一般采用一组继电器对电流脉冲进行控制， 然后实现对直流电机的云台进行控制， 这种继电器相对简单、成本低、用量广、但是控制电流远远不如芯片指令的控制，属于一种很落后和简单的技术。?以上是从原理上讲差别，在具体上，球型云台和采用减速比的步进电机的中速球，一般是装一体机整机，不涉及到摄像机与球机的通讯问题，而高速球采用的是摄像机机心， 必须讲摄像机的端口协议及功能写入到高速球里， 所以在选择高速球时，一般配置的一体机是不能让客户自己安装的。第三章传输部分3.1传输方式种类视频监控有视频基带传输、光纤传输、网络传输、微波传输、双绞线平衡传输、宽频共缆传输六种传输方式。1、视频基带传输：是最为传统的电视监控传输方式，对0〜6mhz视频基带信号不作任何处理，通过同轴电缆（非平衡）直接传输模拟信号。其优点是：短距离传输图像信号损失小，造价低廉。缺点：传输距离短， 300米以上高频分量衰减较大，无法保证图像质量；一路视频信号需布一根电缆，传输控制信号需另布电缆；其结构为星形结构，布线量大、维护困难、可扩展性差。2、光纤传输：常见的有模拟光端机和数字光端机，是解决几十甚至几百公里电视监控传输的最佳解决方式， 通过把视频及控制信号转换为光信号在光纤中传输。 其优点是：传输距离远、衰减小，抗干扰性能最好，适合远距离传输。其缺点是：对于几公里内监控信号传输不够经济； 光熔接及维护需专业技术人员及设备操作处理， 维护技术要求高，不易升级扩容。3、网络传输：是解决城域间远距离、点位极其分散的监控传输方式，采用 mpeg音视频压缩格式传输监控信号。 其优点是： 采用网络视频服务器作为监控信号上传设备，有internet网络安装上远程监控软件就可监看和控制。其缺点是：受网络带宽和速度的限制，只能传输小画面、低画质的图像；每秒只能传输几到十几帧图像，动画效果十分明显并有延时，无法做到实时监控。4、微波传输：是解决几公里甚至几十公里不易布线场所监控传输的解决方式之一。采用调频调制或调幅调制的办法，将图像搭载到高频载波上，转换为高频电磁波在空中传输。其优点是：省去布线及线缆维护费用，可动态实时传输广播级图像。其缺点是：由于采用微波传输，频段在1ghz以上常用的有l波段（1.0〜2.0ghz）、s波段（2.0〜3.0ghz）、ku波段（10〜12ghz）,传输环境是开放的空间很容易受外界电磁干扰；微波信号为直线传输，中间不能有山体、建筑物遮挡； ku波段受天气影响较为严重，尤其是雨雪天气会有严重雨衰。5、双绞线传输（平衡传输） ：也有叫电话线传输或者网线传输 ,是解决监控图像1km内传输，电磁环境复杂场合的解决方式之一，将监控图像信号处理通过平衡对称方式传输。其优点是：布线简易、成本低廉、抗共模干忧性能强。其缺点是：只能解决1km以内监控图像传输，而且一根双绞线只能传输一路图像， 不适合应用在大中型监控中；双绞线质地脆弱抗老化能力差，不适于野外传输；双绞线传输高频分量衰减较大，图像颜色会受到很大损失。6、宽频共缆传输 （载频传输 ）：是解决几公里至几十公里监控信号传输的最佳解决方案，采用调幅调制、伴音调频搭载、 fsk数据信号调制等先进技术，可将四十路监控图像、伴音、控制及报警信号集成到“一根”同轴电缆中双向传输。其优点是：充分利用了同轴电缆的资源空间，四十路音视频及控制信号在同一根电缆中双向传输、实现宽频共缆“一线通”；施工简单、 维护方便， 大量节省材料成本及施工费用；频分复用技术解决远距传输点位分散， 布线困难监控传输问题； 射频传输方式只衰减载波信号，图像信号衰减很小，亮度、色度传输同步嵌套，保证图像质量达到 4.5级以上国家标准；采用75⑴同轴不平衡方式传输使其具有非常强抗干扰能力，电磁环境复杂场合仍能保证图像质量。 其缺点是： 采用弱信号传输， 宽频调制端需外加 ac220v交流电源，但目前大多监控点都具备这个条件。所谓宽频是相对于传统监控采用视频基带传输而言的，同轴电缆的带宽为 0〜1000mhz而传统监控信号只占用其中的0〜6mhz;带宽利用率不到1%。宽频指的是为充分利用同轴电缆资源空间， 将多路音视频及控制信号调制到不同载波上。 共缆就是将调制到不同载波的音视频及控制信号集成到一根同轴电缆双向传输。 故宽频共缆“一线通”应理解为多系统、多信号集成一根同轴电缆传输的“一线通”双向传输平台，宽频共缆“一线通”电视监控传输系统可定义为以多路监控图像、伴音及控制信号集成传输为主， 预留报警、 广播等信号传输空间的“一线通”多功能宽频共缆双向传输系统。3.2各种传输的实现1.基带传输SYV75-35、7、9…，75欧姆，聚乙烯绝缘实心同轴电缆。近些年有人把它称为“视频电缆”。SYWV75-35、7、9375欧姆，物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆。有人把它称为“射频电缆” 。基本性能：SYV物理结构是100%5乙烯绝缘；SYWV是发泡率占70-80%勺物理发泡聚乙烯绝缘电缆；由于介电损耗原因，SYV实心电缆衰减明显要大于SYW、物理发泡电缆；在常用工程电缆中，目前物理发泡电缆仍然是传输性能最好价格 最低的电缆，在视频、射频、微波各个波段都是这样的。厂家给出的测试数据也说明了这一点。同轴电缆都可以在直流、射频、微波波段应用。 按照“射频” /“视频”来区分电缆，不仅依据不足， 还容易产生误导： 似乎视频传输 必须或只能选择实心电缆 （选择衰减大的，价格高的？） ；从工程应用角度看，还是按“实芯”和“发泡”电缆来区分类型更实用一些。高编（128）与低编（64）电缆特性的区别： eie实验室实验研究表明， 在200KHz以下频段，高编电缆屏蔽层的“低电阻”起主要作用，所以低频传输衰减小于低编电缆。但在200-300KHz以上的视频、射频、微波波段，由于“高频趋肤效应”起主要作用，高编电缆已失去“低电阻”优势，所以高频衰减两种电缆基本是相同的。视频信号经电缆传输产生衰减和失真，造成图像质量下降，没有“频率加权补偿”是普通放大器不能有效解决问题的根本原因。“频率加权补偿”就是在视频带宽范围内，放大器能对不同频率分量呈现出不同的的增益，并与电缆传输特性相反，所以可以对视频信号的电缆衰减实现有效的“增益－频率”补偿。光纤传输：光端机是光纤通信中采用的一种设备， 实质上就是一个电信号到光信号、 光信号到电信号的转换器。 从传输方式上光端机分为数字光端机和模拟光端机两类。 数字光端机是将所要传输的图像、 语音以及数据信号进行数字化处理， 再将这些数字信号进行复用处理， 使多路低速的数字信号转换成一路高速信号， 并将这一信号转换成光信号。在接收端将光信号还原成电信号，还原的高速信号分解出原来的多路低速信号，最后再将这些数据信号还原成图像、 语音以及数据信号。 模拟光端机就是将要传输的信号进行幅度或频率调制然后将调制好的电信号转化成光信号。 在接收端将光信号还原成电信号，再把信号进行解调，还原出图像、语音或数据信号 .现在市面上基本都是数字光端机。常用光纤规格单模：8/125^m,9/125^m,10/125^m多模：50/125^m欧洲标准；62.5/125^m美国标准工业，医疗和低速网络：100/140^m,200/230m11塑料：98/1000仙m用于汽车控制。单模光纤只传输主模， 由于完全避免了模式色散， 使得单模光纤的传输频带很宽，因而适用于大容量、长距离的传输系统。多模光纤有多个模式在光纤中传输，由于色散和相差，其传输性能较差、频带较窄、容量小、距离也较短。一般的光端机有 14816路视频加一路反向数据。数据主要是 485控制球机的。系统的连接图：网络传输：用网络传输可以直接使用 IP摄像机或者使用网络视频服务器。从某种角度上说，视频服务器可以看作是不带镜头的网络摄像机，或是不带硬盘的 DVR它的结构也大体上与网络摄像机相似，是由一个或多个模拟视频输入口、图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的服务器所构成。 视频服务器将输入的模拟视频信号数字化处理后，以数字信号的模式传送至网络上，从而实现远程实时监控的目的。由于视频服务器将模拟摄像机成功地“转化”为网络摄像机，因此它也是网络监控系统与当前CCTV真拟系统进行整合的最佳途径。在需要集中管理与远距离监控时，网络摄像机是唯一的选择！集中管理是指例如一个国际机场那样， 有600个点的系统， 如果采用传统模拟CCT源统是难以控制的；远距离是指范围超过50公里的系统，如果采用传统模拟CCTV系统，如光纤等，将使成本大到难以接受。网络摄像机除了能在世界的任何一个角落通过 Internet进行远端监控之外，通过网络监控也可以有效地降低成本， 它的"即插即用 "功能， 无须像模拟摄像机一样必须安装同轴电缆。 只要利用现有的网络就可以使用， 这都是网络摄像机的优势之处。以下为网络视频服务器的系统接线图：在图1中只能实现局域网的监控系统，要远程使用还要通过路由器来连接宽带或调制解调器ADSL>®接INTERNET图2的用DVRfe实现远程监控的系统连接图。远程客户端ADSL宽带路由器远程客户端ADSL宽带路由器图2微波传输：系统结构无线视频监控系统路口由视频信息采集点、无线传输系统、交通控制中心三部分组成。1、路口视频图像采集点视频编解码器负责把摄像机的模拟视频信号转变成数字信号，同时进行压缩，另外也传输控制信号，视频编解码器内置10/100M网卡，通过网线连接到无线设备上，编码压缩处理后的监控信息通过无线网络汇集到交通监控管理中心， 监控中心能看到所管辖的道路和路口状况，监控人员可通过监控中心局域网或 Internet远程实时浏览视频图像、遥控云台。为充分保证每个监控点的带宽，采用MPEG4勺编码标准，带宽占用较低，并可实现图像的优质传输和存储，而且传输距离较远，适用于城市广阔区域的监控。2、无线传输系统通过无线宽带接入设备采用点对多点方式建立覆盖城市路口的无线宽带网络。在中心点安装一个无线网桥LUCENSU（中心站），在远程监控点安装LUCENT-RU（远端站）。中心站选择安装在城市的制高点，如高楼楼顶、铁塔顶、高山顶等，以尽量保证能够接收到各分部点发射过来的信号。一个中心点和连接若干分布接入点，各分布接入点以共享方式分享中心点提供的总信道带宽，采用共享方式可根据接入用户实时需要分配总带宽。系统采用802.11a协议标准，系统总带宽为54Mbps有效带宽为22Mbps每个中心站连接的远程监控点为3-5个，各分布接入点有效接入带宽一般为4Mbp$LUCNETSUS端站和中心站设备都提供 10/100BaseT以太网接口， 监控中心的交换机、 视频解码器和摄像机都可以直接双绞线连接到LUCENT:备的10/100BaseT以太网接口上。3、交通控制中心监控中心主要由视频编解码器、矩阵电视墙、监控服务器、硬盘录像机等组成，可完成路口现场图像接收与显示，录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。视频编解码器对经无线网络传送来的前端监控点摄像机采集的视频信号进行编解码处理， 传到监控管理中心局域网视频监控服务器上， 再经交换机通过内部局域网传播至各个相关部门或人员的客户端。视频数据通过CDMA1XE线网络进行传输，可以提供高质量视频监控，并且监控范围更加广泛。宽频共缆传输：宽频共缆监控系统原理及组成： 主要有摄像机 +宽频调制器 +多路视频解调器 +fsk数据调制器等组成， 通过宽频调制器将图像信号调制到高频载波， 使多路信号可在同轴电缆中上行传输，传输到主控室经过单路或多路视频解调器解调出标准视频信号；对前端镜头、云台等控制信号通过 fsk数据调制器进行数据载波调制，调制到 38mhz载波上通过同轴电缆下行传输， 经过宽频调制器把控制信号解调为 rs485控制模式输出给解码器，从而达到对云镜的控制。这种方式实现了多路监控信号“一线通”，所采用技术成熟稳定可靠，大大简洁了布线结构和费用。在一根同轴的线缆中（建议使用SYV75-5以上线缆）传输多达40个点（以经济适用推荐数量）的音频、视频和控制信号以及电源信号的双向传输（可自定义通道） ，在数据信号上我们可以传输RS232和RS485工业控制信号，也可以与其他厂商的协议所匹配，采用透明化传输方式；并且可以支持多个分区的线缆进行叠加处理。下图为宽频共缆的系统连接图：.双绞线平衡传输：一、 ??????双绞线传输原理利用双绞线传输视频信号是近几年才兴起的技术，所谓的双绞线一般是指网线，双绞线传输利用差分传输原理， 在发射端将视频信号变换成幅度相等、 极性相反的视频信号，通过双绞线传输后， 在接收端将二个极性相反的视频信号相减变成通常的视频信号，故能有效抑制共模干扰，即使在强干扰环境下，其抗干扰能力远比同轴电缆好，而且通过对视频信号的处理，其传输的图象信号也比同轴电缆清晰，同一根网线相互之间不会发生干扰。?二、优点1、布线方便，线缆利用率高。一根普通超五类网线，内有 4对双绞线，可以同时传输4路视频信号，或 3路视频、 1路控制信号；而且网线比同轴电缆更好敷设。2、价格便宜。普通超五类网线的价格相当与 75-3视频线，室外防水超五类网线的价格相当与 75-5视频线，但网线可以同时传输多路信号； ?3、传输距离远，传输效果好。由于将视频信号进行了放大提升，传输距离可以达到1200米（高质量） ，有些厂家的产品可以保证 900米内达到与现场一样的效果； ?4、抗干扰能力强。双绞线传输采用差分传输方法，其抗干扰能力大于同轴电缆。三、使用中注意的事项1、选用合格的双绞线，只有选用合格的网线才能保证双绞线传输效果，选用原则：每根网线内有 8芯，每芯的直流电阻值应小于 15欧/100米（国标小于 10欧/100米），特别需要注意的是网线中的棕、棕白对线和蓝、蓝白对线的电阻；2、对于不同传输距离，有不同的选择，一般不超过 150米，可以选用无源收发器；距离在 650米内可以选用前端无源发射、后端有源接收的设备； 650米至1500米可以选用有源发射、有源接收的设备；如超过 1500米，可以考虑增加中继器。3、室外布线， 尽可以选用室外阻水网线， 虽然价格高了些， 但可靠性可以保证； ?4、对于干扰特强的地方，如电厂、变电站等地方，建议选用屏蔽网线，传输距离控制在 700米内，在监控室屏蔽网单端接地； ?5、在施工布线时，可以与电话线、网络线、220V交流电源线同时敷设，但需要避免与大功率电源线布在一起。6、网线的连接，应进行可靠的焊接，在室外一定要做好防水处理，处理完后注意防止浸泡在水里，介绍一个简单办法：你可以将接头放在矿泉水瓶内，瓶口朝下，再将瓶口封好； ?7、由于双绞线传输采用“虚地”技术，比同轴电缆更容易感应静电或雷电，选择双绞线，一定要注意选用具有防静电、防雷的产品，如果在多雷区，最好在前端做防雷接地。8、双绞线传输技术并不复杂，市场上的生产厂家也很多，但真正能做好、做可靠的并不多，由于双绞线更容易招静电和雷电的损坏，所以其保护措施非常重要（保护部分的成本占到总成本的1/4-1/3）,所以建议大家可以选择生产时间较长、规模较大公司的产品，它们产品的性能、稳定性更好。9、总之，利用双绞线传输视频信号与同轴电缆相比具有明显的优势，对用户来讲有一个认识了解的过程；有些用户曾经用过，但没有选择合格的产品而全面否定该技术，其实你可以多选择几家试一下，该技术真不错。特别提示：？一、一定要测量网线的直流电阻，这是综合指标，它与线径、铜材多有关系；二、网线的接头必须焊接，这是经验，要不时间长了后氧化影响传输效果。三、有特强干扰的场合，尽量选用屏蔽网线，象变电站、电厂、与大功率电缆平行而且距离小于50cm电视台、广播发射塔附近等。13较嫉^1•崔五种常用的传输方式的的比较比较项目视频传输方式网络传输方■式网线传输方■式光纤传输式共缆传输方式线缆数量（视频加控制）每点一根视频线另加控制线每点一路网线（数据接口）每点一对线另加控制线一芯光纤（含控制信号）一条同轴电缆（含控制信号）声音同步每点一对首频不需布线每点一对首频更换硬件设无需更改任

监听线增加音频矩阵线/增加音频矩阵备何设备一条线缆传输容量单个点视频信号单个点视频信号单个点视频信号多点音视频控制信号多个点音视频控制信号副控点数量（一》根据硬件设备决定根据网络决定根据硬件设备决定根据硬件设备决定256后期添加监控点需重新布线更换硬件设备添加网络接口并重新布线须重新布线更换硬件设备更换硬件设备线缆延续便可投资费用中较局中高中维护费用高高高高低可力充性不好不好不好较不好信号清晰度好较不很好好图像声音连贯性同步延时、丢帧、不同步同步同步同步应用领域广泛单一单一广泛广泛抗干扰性好很好好图像存储方式长延时录像机硬盘录像机计算机长延时录像机硬盘录像机长延时录像机硬盘录像机长延时录像机硬盘录像机报警单独布线增加硬件设备单独布线增加硬件设备单独布线增加硬件设备增加硬件设备增加硬件设备操作人员自身要求易高易较局线缆老化程度（室外）较长容易老化容易老化，较长较长技术人员自身要求低高较局高高传输品隔较近远较远很远远控制方■式RS485/FF关控制TCP/IPRS485RS485RS232/RS485/其他协议最多控制数量多网络畅通卜无数个多多多操作界面简单复杂简单简单简单第四章控制部分控制部分介绍控制部分包括对前端设备的控制和图像处理两部分。控制设备云台控制键盘：数字化智能控制键盘是数字硬盘录像机、高速球及解码器等终端接收设备配套产品。采用LCD液晶显示屏，显示设备号通道地址及协议、波特率、预置点号、云台转到方向等。可直接控制16台硬盘录像机、128台高速球或解码器。采用EIA/RS-485通讯接口，最大传输距离1200米。可编程三维全方位巡视，变速摇杆可通过摇杆实现变速及变倍功能，可方便对硬盘录像机、高速球进行设置控制，可直接控制终端解码器，实现对云台、镜头、灯光、雨刷等前端设备控制。RS232-485转换器：由计算机的串口232发出数据转为485信号来控制前端设备。图像分割器：各路模拟视频信号经视频解码芯片解码并数字化后，并将图像画面缩小后的8位数字视频数据送入相应缓冲存储器，存储控制电路根据视频解码芯片输出信号同步控制信号和所需要的分割方式，产生对缓冲存储器的读控制信号，使得n路缓冲存储器输出的数字视频数据分时出现在数据总线上，从而形成了 n路合成的CCIR601或CCIR65附式的数字视频信号，符合图像编码模块的接口标准，然后经过图像压缩编码电路进行图像压缩编码，再经过通信接口电路进行远程传输。图像压缩编码电路，对合成后的视频数据流进行压缩编码，同时完成音频信号的压缩编码；通信接口电路，实现图像、声音、控制及其它信号的打包、复接及解复接和收发，可以采用以太网、ISDNE1或E2通信方式。当然也可以直接接上编码芯片（如Philps的SAA7185），以组成专门的图象分割器，实现图象的本地监控。采用图像压缩和数字化处理的方法，把几个画面按同样的比例压缩在一个监视器的屏幕上。 有的还带有内置顺序切换器的功能， 此功能可将各摄像机输入的全屏画面按顺序和间隔时间轮流输出显示在监视器上 （如同切换主机轮流切换画面那样 ），并可用录像机按上述的顺序和时间间