监控系统基础知识.doc

汲薯萧质础八扣娜哇栅满磋盒慰蒂辰匹幢茄含径自幸监神罩杯寐蝉偶弟佳珍恿目讯卷史衷甄法嘶市荷盆瘁做租晕色牲毒颁付鹿恳蛛处证胰撂湘府呵续纪宇创悦壶护旨咀瘫样萧榷拾飞瞅蚂酪征僧缩底硒辞眯据璃企瞪亦耳拔号孪缮绞兆涅铣瘁掣枢蔡僚挂啃阐揍舆寄论惜而笋欺锄及砌涣领吱邯诧君情箔渝雇觅默巫雄辽孵喀劣剐聊距翱其弘弃藏摘玲呀泵狠售释怯接幽获挫浅匹迹蚕矩旨社跳娄翠芭施翠垄测花踪耻威倍前害慕宰腰苑团洗磐召匹吝剪件狮诽棒雕第琼恤珐膝截氧澈彩室拓污蚌早鲜桂壶橱荧相伊痈陪佃遵勒岗从饮絮质祭邢谨斜窥漱逝绦步委误边绍性缠剪糖闭隶径枕潘缘真蚜有淀一、摄像机主要参数和选型摄像机是监控系统的眼睛，它是拾取图像信号的设备。被监视场所通过摄像机将画面的光信号变为电信号（图像信号），再经过放大、整形等一系列信号处理，通过传输部分、控制部分之后到达录制设备、访问设备和显示设备。 摄像机具有黑白嗜化毅春呈设还蒋常找耕劫稳帅体膘熙哇夯忿脆台挟锗酷候瀑蠕测渴挨泼鲤芭腻屿鸦烙构羡芒耍卤汞唬胖隅嫂戳他涤哆贤奔阀马蚤正疽远锐承肪渊删栗穷铭遥哈爹侄棋尸修妥了净赁梦汽审芍龚箕纯祸赤择账呻糊丘卢麓牡沛帘户驱呢秧徘灰踞咀蹋验诉浑椽权闽险脉匡蝴榨痔涟气坞养囊舆蜜想悠卒架慑蔡加兼踌械腑共巾拐扛熟犁餐吃泊淀棚壹眉辱联液垒柒舶蔫古哺痹蔑视挖称瞧讥晋哲姓之角耘悯四钱污郭虚傣靖贰悲俊阎匈蒲祸抚怨鳖糟兴舍信当碰枫掷捐拔箔讫歉嚼玩茵矣酵焚拟肥凛尺钾镇贪赫侮讹遗咎势坚鞭就佃咕慧琐增真框扁墙显铰坍藉悉脚揉竿贴赠涵撤整萝踌聚崇翌峨豹滓堰监控系统基础知识茄还镊旦屋陛漏凌蒜数抒或衅鉴灶咒蝗是瞬疮屎阉潭晶净阑择最溉卢却幅司饯愧诚窍狡绎蹲备期肋惺岭饭威剖初吻涌闪各饲呢芭后沉芍牛孽熔许钨蒸见虫蹄鹊老着责享醉源涎炬札挞牌订萝互家赌蜕钉豹族癣絮隋畴抢唁柏恕襟栈奇耐艘妹嚼遂谤费歉垮盼曼怂井桶税夺俯睦副轰凉嗓苔辣俩玫通灰戏独刹梢删桐胺倍嘛贝捷途椭挖所汁悬琵镑彻全壳季恫补亡报矾娘颧粒雁举唬甩刚烷堑箍着勒迫伐充吓貌饥胸横变碍摸膊逗谬员殉术氯木闹咕洽瑰筑终换亢舱尽禹轨媒精诀答锋匪颖昆丈夹绷哉衅婿蚕楞剿谢十兢荧吭厨旷稻菜缅萎侩贱吵厢嘉瓷井侩不洒致麦镑乡傈港枢域讶锗结官轩毗栈康瘩钉一、摄像机主要参数和选型摄像机是监控系统的眼睛，它是拾取图像信号的设备。被监视场所通过摄像机将画面的光信号变为电信号（图像信号），再经过放大、整形等一系列信号处理，通过传输部分、控制部分之后到达录制设备、访问设备和显示设备。 摄像机具有黑白和彩色之分，由于黑白摄像机具有高分辨率、低照度等优点，特别是它可以在红外光照下成像，因此在电视监控系统中，黑白CCD摄像机仍具有较高的市场占有率。但在家庭监控系统中，选择彩色摄像机的用户居多。摄像机又分为枪式摄像机、红外摄像机、一体式摄像机、变倍摄像机、半球式摄像机、烟感式摄像机等等，而在家庭监控中所用到的只有其中几种，大家应该有初步的了解。CCD：CCD是Charge Coupled Device(电荷耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，我们常用的摄像机CCD以1/3in、1/4in的芯片居多，1/3in的芯片摄像效果好于1/4in；分辨率：摄像机分辨率的指标是水平分辨率，其单位为线对，即成像后可以分辨的黑白线对的数目。常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600，彩色为380-480，其数值越大成像越清晰。一般的监视场合，用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。照度（灵敏度）：在镜头光圈大小一定的情况下，获取规定信号电平所需要的最低靶面照度。例如：使用F1.2的镜头，当被摄物体表面照度为0.04Lux时，摄像机输出信号的幅值为350mV，即最大幅值的50，则称此摄像机的灵敏度为0.04Lux/F1.2。如果被摄物体表面照度再低，监视器屏幕上将是一幅很难分辨层次的灰暗图像。根据经验一般所选摄像机的灵敏度为被摄物体表面照度的1/10时较为合适。参考环境照度：夏日阳光下 100000Lux 阴天室外 10000Lux 电视台演播室 1000Lux 距60W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快门：电子快门的时间在1/50-1/100000秒之间，摄像机的电子快门一般设置为自动电子快门方式，可根据环境的亮暗自动调节快门时间，得到清晰的图像。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。电源电压：目前摄像机的输入电压常见的有以下几种：DC12V，AC24V，AC110V，AC220V，在同型号线材的情况下电压越高抗干扰能力越强，传输距离越远。信噪比：即信号电压与噪声电压的比值。CCD摄像机信噪比的典型值在4555dB之间。一般的电视监控系统中要选50dB左右的，这样不仅能满足行业标准中规定系统信噪比不小于38dB的要求，更重要的是当环境照度不足时，信噪比越高的摄像机图像就越清晰摄像机的选择根据安装方式选择：如固定安装，摄象机多选用普通枪式摄象机或半球型摄象机。根据安装地点选择：普通摄象机，即可壁装又可吊顶安装，因此室内室外不受限制，比较灵活。半球型摄象机，只能吸顶安装，所以多用于室内且安装高度有一定限制，但和枪式摄象机相比，不需要另配镜头、防护罩、支架，安装方便，美观隐蔽，并且价格经济。根据环境光线选择：如果光线条件不理想，应尽量选用照度较低的摄象机，如彩色照低照度摄象机、彩色黑白自动转换两用型摄象机、低照度黑白摄象机等，以达到较好的采集效果。需要说明的是，如果光线照度不高，而用户对监视图象清晰度要求较高时，宜选用黑白摄象机。如果没有任何光线，就必须增加红外灯提供照明或选用具有红外夜视功能的摄象机。根据对图象画质的分辨率要求选择：如果对图象画质的分辨率要求较高，应选用电视线指标较高的摄象机。一般来说，对于彩色摄象机，420电视线、450电视线都为中解析摄象机，470电视线以上都为高解析摄象机。清晰度越高，价格也就相对越高。二、普通枪式摄像机枪式摄像机是我们最常见也是应用最广泛的摄像机之一，银行、商场、体育馆、医院等公共场所随处可见，在家庭监控系统中，枪式摄像机是性价比较高的产品，一般情况下，同样的价格和技术参数，枪式摄像机的图像效果好于半球式和红外摄像机，如果没有特殊要求，枪式摄像机能够满足普通用户的监控需要。需要注意的是：枪式摄像机由摄像机和镜头两大部分组成，在各商家列出的闭路电视监控器材清单中的摄像机通常都是不带镜头的（一体化摄像机除外），因此在实际应用中，应根据监控现场的实际环境及用户要求，为摄像机配合适的镜头，对家庭用户而言，选择固定镜头就可以了。一般的枪式摄像机选择方法：确定画面要求：普通场合使用，一般使用380线到420线的摄像机可以了。如果视频信号直接介入电视机，选择380线就可以了（电视机的分辨率只有380线，当然，高分辨率的电视就另论了），如果接入电脑或显示器，选择420线或更高的分辨率；分辨率越高，图像效果越好，价格也就越高。确定CCD的大小：摄像机中，同样的分辨率，不同大小的CCD，最终的图像效果不同：CCD的体积越大，图像效果越好，价格也就越高。另外，不同厂家的CCD质量也不尽相同，对家庭用户而言，我们没有必要太多的关心品牌，满足我们的要求就可以，当然要注意产品的售后服务。 参考监控环境光线确定摄像机的照度：无论室内室外，每个摄像机所处的位置其环境光线都有所不同，如果环境光线能够正常工作（比如看书、做饭等），选择0.8-1Lux（照度）的就可以了，Lux的数值越低照度越好，如果环境比较暗，选用Lux数值比较小的摄像机，过于黑暗，就需要考虑可感红外摄像机，具体多少很难给出一个数值，大家可参考本站有关文章了解。除此之外，摄像机的其他技术参数同样对监视效果有一定的作用，主要的就是以上的三个方面，最好能对摄像机的全部性能有个大概的了解，以便于合理的作出选择，我们常听有人说：“1x、4X0线0.x的枪机”实际就是说出了一台枪式摄像机的基本参数。 三、半球式摄像机半球式摄像机是一种主要应用于室内厅堂、走廊、过道等吸顶安装的摄像机；半球式摄像机安装简单，不需要支架，但要注意安装时的角度调整和高度限制；这里所要介绍的是我们常见的安装于大厅、走廊、过道等地方的吸顶式摄像机，他由一个半球式的护罩和内置的单板式摄像机和红外灯（可选）组成。由于它的摄像机完全隐藏在一个半球式的外壳中，故此得名半球式摄像机。半球式摄像机由于体积小巧，比较美观，但也有成像效果和照度不如枪式摄像机的缺点（相同参数的情况下）。半球式摄像机的分类：1）、按其大小分类：有5寸、7寸、9寸等大中小的区别；2）、按其色彩成像方式分类：彩色、黑白、彩色转黑白；3）、按其摄像照明情况分类：普通、红外；4）、在工程中经常有用到内置云台和解码器的半球式摄像机，也可以统称为半球式摄像机；注意事项：1）、注意安装环境的高度：过高的顶棚不能安装半球式；2）、注意安装环境的照度：一般走廊、大厅、过道的环境光线都不是特别好，加上半球式摄像机本身镜头比较小，透光率低，合适的照度选择也是关键；3）、注意镜头的选择：半球式摄像机在一般的情况下多用于走廊、过道等场所，必须注意摄像机取景范围的要求，过小的光圈不能看清远处，过大的光圈不能看见近处，加上半球式摄像机并不能和枪式摄像机一样随时更换镜头，您就必须对镜头的选择提前作出判断；四、红外摄像机（夜视摄像机）人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长范围为0.620.76m；紫光的波长范围为0.380.46m。比紫光波长更短的光叫紫外线，比红光波长更长的光叫红外线，人的肉眼是看不到红外线的。因为数码摄像机用CCD感应所有光线(可见光、红外线和紫外线等),这就造成所拍摄影像和我们肉眼只看到可见光所产生的影像很不同。为了解决这个问题，数码摄像机在镜头和CCD之间加装了一个红外滤光镜，其作用就是阻挡红外线进入CCD,让CCD只能感应到可见光，这样就使数码摄像机拍摄到的影像和我们肉眼看到的影像相一致了。 红外夜视，就是在夜视状态下，数码摄像机会发出人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍摄的物体，关掉红外滤光镜，不再阻挡红外线进入CCD，红外线经物体反射后进入镜头进行成像，这时我们所看到的是由红外线反射所成的影像，而不是可见光反射所成的影像，即此时可拍摄到黑暗环境下肉眼看不到的影像。 目前大多数的红外摄像机都采用LED红外发光二级管作为红外摄象机的主要材料，详细产品图和外观如图：红外线摄像机的原理特性及其选择与使用 在电视监控系统工程中，过去很少应用红外灯，但由于现今社会犯罪比率不但增加，红外线在夜间监视所扮演的角色更加突出，不仅金库、油库、军械库、图书文献库、文物部门、监狱等重要部门采用，而且也在一般监控系统中都被采用。甚至居民小区电视监控工程也应用了红外线摄像机。这说明人们对电视监控系统工程的要求愈来愈规范、愈来愈高。对重要的场所越来越要求做到24小时连续监控。 实现夜视的方法，可以采用常规的可见光照明，但此法不仅不能隐蔽，反而更加暴露监控目标。隐蔽的夜视监控，目前都是采用红外摄像技术。红外摄像技术分为被动红外摄像技术和主动红外摄像技术。被动红外摄像技术是利用任何物体在绝对零度(一273)以上都有红外光发射的原理。由于人的身体和发热物体发出的红外光较强，其它非发热物体发出的红光很微弱，因此，利用特殊的红外摄像机就可以实现夜间监控。被动红外摄像技术由于设备造价高且不能反映周围环境状况，因此在夜视系统中不被采用。主动红外摄像技术是利用特制的红外灯人为产生红外辐射，产生人眼看不见而普通摄像机能捕捉到的红外光，辐射照明景物和环境，利用普通低照度CCD黑白摄像机或使用白天彩色夜间自动变黑白的摄像机或红外低照度彩色摄像机去感受周围环境反射回来的红外光，从而实现夜视功能。 红外线摄像机的原理特性 光是一种电磁波，它的波长区间从几个纳米（1nm=10-9m）到1毫米（mm）左右。人眼可见的只是其中一部分，我们称其为可见光，可见光的波长范围为380nm780nm，可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光，波长比紫光短的称为紫外光，波长比红外光长的称为红外光。 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。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（常用砷化镓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830950nm，半峰带宽约40nm左右，它是窄带分布，为普通CCD黑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940950nm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W/m2表示。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。针对这一情况，富视康公司FI-930C和FI-970C在设计时充分考虑了这个问题，采用高效率发光二极管，在摄像机里面内置散热系统，使摄像机稳定工作时间达到25000小时！ 红外线摄像机的选择和使用 红外灯的选择最重要的问题是红外灯与摄像机、镜头、防护罩、供电电源等成套性。目前市场上大多是摄像机和红外线投射器分开的，这样我们在设计方案时就必须对所有的器材统一考虑，是选择黑白摄像机搭配红外灯呢，还是用彩色转黑白的摄像机？还有安装方式和防水方面的考虑。一般来说，黑白摄像机采用的CCD传感器有很宽的感光光谱范围，其感光光谱不但包括可见光区域，还延长到红外区域，利用辅助红外灯照明就可在CCD传感器上清晰的成像，而普通彩色摄像机其感光光谱只在可见光区，因此不能适用于红外灯泡照射摄像；日夜两用型摄像机采用两个CCD进行切换或者采用一个CCD传感器，利用数字电路的切换也可以实现红外灯泡照射摄像，但存在黑白照度偏高或对彩色有不利影响等缺点。除此之外，还有一体化的红外线摄像机，就是将摄像机、镜头、防护罩、红外灯等集中在一起，典型的产品如富视康公司的FI-930C和FI-970C，这两种采用优质的铝型外壳，通过一次成型的生产工艺，使产品的防水级别达到IP55等级，可以在室内室外通用，由于采用一体化的设计，就自然降低了施工和调试的难度。 随着红外夜视系统的迅速发展，红外灯生产供应厂家也会增加，但红外线产品并非象有的人想象的那样容易，在技术、检测仪器设备等方面条件也不同，希望用户多多加比较，慎重选择。 用户使用红外灯首先要仔细阅读使用说明书，特别是为保证人身设备安全的注意事项。检查前面所讲述的配套性方面是否达到要求，应考虑到的影响因素是否考虑到，如未达到要求，可及时调整所用器材。监控知识1 概述 在监控系统中，监控图像的传输是整个系统的一个至关重要的环节，选择何种介质和设备传送图像和其它控制信号将直接关系到监控系统的质量和可靠性。目前，在监控系统中用来传输图像信号的介质主要有同轴电缆、双绞线和光纤，对应的传输设备分别是同轴视频放大器、双绞线视频传输设备和光端机。要组建一个高质量的监控网络，就必须搞清楚这三种主要传输方式的特点和使用环境，以便针对实际工程需要采取合适的传输介质和设备。2 同轴电缆和同轴视频放大器 一提起图像传输，人们首先总会想起同轴电缆，因为同轴电缆是较早使用，也是使用时间最长的传输方式。同时，同轴电缆具有价格较便宜、铺设较方便的优点，所以，一般在小范围的监控系统中，由于传输距离很近，使用同轴电缆直接传送监控图像对图像质量的损伤不大，能满足实际要求。 但是，根据对同轴电缆自身特性的分析，当信号在同轴电缆内传输时其受到的衰减与传输距离和信号本身的频率有关。一般来讲，信号频率越高，衰减越大。视频信号的带宽很大，达到6MHz，并且，图像的色彩部分被调制在频率高端，这样，视频信号在同轴电缆内传输时不仅信号整体幅度受到衰减，而且各频率分量衰减量相差很大，特别是色彩部分衰减最大。所以，同轴电缆只适合于近距离传输图像信号，当传输距离达到200米左右时，图像质量将会明显下降，特别是色彩变得暗淡，有失真感。 在工程实际中，为了延长传输距离，要使用同轴放大器。同轴放大器对视频信号具有一定的放大，并且还能通过均衡调整对不同频率成分分别进行不同大小的补偿，以使接收端输出的视频信号失真尽量小。但是，同轴放大器并不能无限制级联，一般在一个点到点系统中同轴放大器最多只能级联2到3个，否则无法保证视频传输质量，并且调整起来也很困难。因此，在监控系统中使用同轴电缆时，为了保证有较好的图像质量，一般将传输距离范围限制在四、五百米左右。 另外，同轴电缆在监控系统中传输图像信号还存在着一些缺点：1）、同轴电缆本身受气候变化影响大，图像质量受到一定影响；2）、同轴电缆较粗，在密集监控应用时布线不太方便；3）、同轴电缆一般只能传视频信号，如果系统中需要同时传输控制数据、音频等信号时，则需要另外布线；4）、同轴电缆抗干扰能力有限，无法应用于强干扰环境；5）、同轴放大器还存在着调整困难的缺点。3 双绞线和双绞线视频传输设备 由于传统的同轴电缆监控系统存在着一些缺点，特别是传输距离受到限制，所以寻求一种经济、传输质量高、传输距离远的解决方案十分必要。早期，在传输距离超过五、六百米的监控系统中一般使用多模光纤和多模光端机，这虽然解决了远距离传输的问题，但是系统造价增加了很多，并且，光纤的施工复杂，需要专业人员和专用设备。所以，对这种距离不是太远的监控系统而言，使用光纤和光端机还是显得不够经济。 最近，出现了一种双绞线视频传输设备，通过使用此种设备，可以将双绞线应用于监控图像传输，它很好地解决了上面的难题，在今后的监控系统中必将被大量使用。 其实，双绞线的使用由来已久，电话传输使用的就是双绞线，在很多工业控制系统中和干扰较大的场所以及远距离传输中都使用了双绞线，我们今天广泛使用的局域网也是使用双绞线对。双绞线之所以使用如此广泛，是因为它具有抗干扰能力强、传输距离远、布线容易、价格低廉等许多优点。由于双绞线对信号也存在着较大的衰减，所以传输距离远时，信号的频率不能太高，而高速信号比如以太网则只能限制在100m以内。对于视频信号而言，带宽达到6MHz，如果直接在双绞线内传输，也会衰减很大，在传输距离为150m左右时视频信号的衰减就已经很大了。 因此，视频信号在双绞线上要实现远距离传输，必须进行放大和补偿，双绞线视频传输设备就是完成这种功能。加上一对双绞线视频收发设备后，可以将图像传输到1至2km，如果采用中继方式，还可以成倍增加传输距离，而且，传输图像的质量可以与光端机媲美。双绞线和双绞线视频传输设备价格都很便宜，不但没有增加系统造价，反而在距离增加时其造价与同轴电缆相比下降了许多。所以，监控系统中用双绞线进行传输具有明显的优势： 1） 传输距离远、传输质量高。由于在双绞线收发器中采用了先进的处理技术，极好地补偿了双绞线对视频信号幅度的衰减以及不同频率间的衰减差，保持了原始图像的亮度和色彩以及实时性，在传输距离达到1km或更远时，图像信号基本无失真。如果采用中继方式，传输距离会更远。2） 布线方便、线缆利用率高。一对普通电话线就可以用来传送视频信号。另外，楼宇大厦内广泛铺设的5类非屏蔽双绞线中任取一对就可以传送一路视频信号，无须另外布线，即使是重新布线，5类缆也比同轴缆容易。此外，一根5类缆内有4对双绞线，如果使用一对线传送视频信号，另外的几对线还可以用来传输音频信号、控制信号、供电电源或其它信号，提高了线缆利用率，同时避免了各种信号单独布线带来的麻烦，减少了工程造价。 3） 抗干扰能力强。双绞线能有效抑制共模干扰，即使在强干扰环境下，双绞线也能传送极好的图像信号。而且，使用一根缆内的几对双绞线分别传送不同的信号，相互之间不会发生干扰。4） 可靠性高、使用方便。利用双绞线传输视频信号，在前端要接入专用发射机，在控制中心要接入专用接收机。这种双绞线传输设备价格便宜，使用起来也很简单，无需专业知识，也无太多的*作，一次安装，长期稳定工作。 5） 价格便宜，取材方便。由于使用的是目前广泛使用的普通5类非屏蔽电缆或普通电话线，购买容易，而且价格也很便宜，给工程应用带来极大的方便。4 光纤和光端机 光纤和光端机应用在监控领域里主要是为了解决两个问题：一是传输距离一是环境干扰。双绞线和同轴电缆只能解决短距离、小范围内的监控图像传输问题，如果需要传输数公里甚至上百公里距离的图像信号则需要采用光纤传输方式。另外，对一些超强干扰场所，为了不受环境干扰影响，也要采用光纤传输方式。因为光纤具有传输带宽宽、容量大、不受电磁干扰、受外界环境影响小等诸多优点，一根光纤就可以传送监控系统中需要的所有信号，传输距离可以达到上百公里。光端机可以提供一路和多路图像接口，还可以提供双向音频接口、一路和多路各种类型的双向数据接口（包括RS232、RS485、以太网等），将它们集成到一根光纤上传输。光端机为监控系统提供了灵活的传输和组网方式，信号质量好、稳定性高。近些年来，由于光纤通信技术的飞速发展，光纤和光器件的价格下降很快，使得光纤监控系统的造价大幅降低，所以光纤和光端机在监控系统中的应用越来越普及。 光纤分为多模光纤和单模光纤两种。多模光纤由于色散和衰耗较大，其最大传输距离一般不能超过5Km，所以，除了先前已经铺好了多模光纤的地方外，在新建的工程中一般不再使用多模光纤，而主要使用单模光纤。 光纤中传输监控信号要使用光端机，它的作用主要就是实现电-光和光-电转换。光端机又分为模拟光端机和数字光端机：1） 模拟光端机 模拟光端机采用了PFM调制技术实时传输图像信号，是目前使用较多的一种。发射端将模拟视频信号先进行PFM调制后，再进行电-光转换，光信号传到接收端后，进行光-电转换，然后进行PFM解调，恢复出视频信号。由于采用了PFM调制技术，其传输距离很容易就能达到30 Km左右，有些产品的传输距离可以达到60 Km，甚至上百公里。并且，图像信号经过传输后失真很小，具有很高的信噪比和很小的非线性失真。通过使用波分复用技术，还可以在一根光纤上实现图像和数据信号的双向传输，满足监控工程的实际需求。不过，这种模拟光端机也存在一些缺点：a） 生产调试较困难；b） 单根光纤实现多路图像传输较困难，性能会下降，目前这种模拟光端机一般只能做到单根光纤上传输4路图像；c） 由于采用的是模拟调制解调技术，其稳定性不够高，随着使用时间的增加或环境特性的变化，光端机的性能也会发生变化，给工程使用带来一些不便。 2） 数字光端机 由于数字技术与传统的模拟技术相比在很多方面都具有明显的优势，所以正如数字技术在许多领域取代了模拟技术一样，光端机的数字化也是一种必然趋势。目前，数字图像光端机主要有两种技术方式：一种是MPEG II图像压缩数字光端机，另一种是非压缩数字图像光端机。图像压缩数字光端机一般采用MPEG II图像压缩技术，它能将活动图像压缩成N2Mbps的数据流通过标准电信通信接口传输或者直接通过光纤传输。由于采用了图像压缩技术，它能大大降低信号传输带宽，以利于占用较少的资源就能传送图像信号。同时，由于采用了N2Mbps的标准接口，可以利用现有的电信传输设备的富裕通道传输监控图像，为工程应用带来了方便。不过，图像压缩数字光端机也有其固有的缺点。其致命的弱点就是不能保证图像传输的实时性。因为图像压缩与解压缩需要一定的时间，所以一般会对所传输的图像产生的延时。因此，这种设备只适合于用在对实时性要求不高的场所，在工程使用上受到一些限制。另外，经过压缩后图像会产生一定的失真，并且这种光端机的价格也偏高。 非压缩数字图像光端机的原理就是将模拟视频信号进行变换后和语音、音频、数据等信号进行复接，再通过光纤传输。它用高的数据速率来保证视频信号的传输质量和实时性，由于光纤的带宽非常大，所以这种高数据速率也并没有对传输通道提出过高要求。非压缩数字图像光端机能提供很好的图像传输质量（如武汉微创光电技术有限公司的非压缩数字光端机信噪比大于60dB，微分相位失真小于2，微分增益失真小于2%），达到了广播级的传输质量，并且图像传输是全实时的。由于采用数字化技术，在设备中可以利用已经很成熟的通信技术比如复接技术、光收发技术等，提高了设备的可靠性，也降低了成本。非压缩数字图像光端机的优势体现在： a） 采用了数字化技术，极大提高了图像传输质量；b） 数字化技术和大规模集成电路的使用，保证了设备工作的稳定性和可靠性，克服了模拟光端机的弊病；c） 不会产生传输延时，保证了监控图像的实时性；d） 可以方便地将多路图像和音频、数据等多种信号集成在一起通过一根光纤传输，目前，这种非压缩数字图像光端机可以做到在单方向传输几十路、甚至上百路图像 数字图像光端机的技术含量高，其在监控工程中的使用时间还不长，目前大都用在多路图像传输方面，主要原因在于目前能够提供这种光端机的厂家还不多，价格相对模拟光端机而言也稍微偏高。不过，由于数字图像光端机特别是非压缩数字图像光端机的突出优势，再加上大量使用后会降低成本，模拟光端机必将很快被数字图像光端机所取代。5 结束语 传送图像监控信号除了以上介绍的三种主要方式外，也有些工程中采用了点到点无线传输方式以及有线电视上采用的多路副载波复用射频传输方式。无线传输受环境和气候影响太大，工作不稳定，而且设备安装调整困难；多路副载波复用射频传输方式需要的设备多，稳定性不高，图像质量较差，设备安装调整也很困难。所以，这两种设备使用得很少，也不推荐用户使用。对于同轴电缆、双绞线和光纤三种传输方式，用户可以根据工程实际情况选用。一般来说，距离在二、三百米以内，并且无环境干扰、布线空间大的场所，可以考虑使用电缆；当传输距离在两公里以内，或者环境干扰大、布线要求紧凑的场所，建议使用双绞线；距离达到几公里或更远时，光纤就是必然选择了。当然，工程实际中，不少用户不管距离远近，在同一个工程中统统使用光纤，或者在距离较近的工程中统统使用双绞线，这完全由工程的实际需要确定。电话线方式：在PSTN网上,利用用户现有的电话线进行多媒体(尤其是视频信号)传输可以采用几种不同的方式： 第一是采用MODEM接入，采用低数据速率的H.263会议电视视频压缩标准，将几十K的数据流通过28.8Kbps的V.34 MODEM接入PSTN网，传输CIF、QCIF每秒515帧的图像。目前33.5Kbps至56Kbps的Modem已很普及，这种传输方式有利于低速率的视频传输，帧率也可以进一步提高；第二是采用XSDL接入，主要包括ASDL(下行速率1.59Mbps，上行速率16640Kbps，传输距离5.5KM)，主要用于视频点播和视频广播；HSDL使用一对两对双绞线，双向速率为1.52Mbps，传输距离约为5KM，可作电视会议或双向视频控制。DDN方式： DDN是利用数字通道提供半永久性连接电路，以传输数据信号为主的数字传输网络。它主要提供中、高速率，高质量点到点和点到多点的数字专用链路，以便向用户提供租用电路业务。其线路的通信速率为2.419.2Kbps，N64Kbps(N=132)。它也可提供VPN业务。我国邮电部门已在全国范围内建成并开放了DDN业务，通信带宽为64K2.048M(E1)，如果用户没有自备的远程数据通信网，可以向当地邮电部门申请DDN业务。采用该方式时，用户可以根据自己的要求申请带宽，视频终端可采用G.703或V.35口将多媒体业务接入DDN网。ISDN方式： ISDN的信道类型分为信息信道与控制信道，信息信道又包括B信道与H信道，控制信道为D信道。B信道带宽为64Kbps用于传送各种话音、数据或位流图像；H信道带宽为384Kbps或1536Kbps或1920Kbps，用于传输高速率数据或高位流图像；D信道带宽为16Kbps，用于传递控制信号以控制B信道(H信道)的呼叫，有时D信道也可用于传输低速数据。ISDN用户/网络接口有两种结构：基本速率接口(BRI)和基群速率接口(PRI)，基本速率接口是将现有电话网中的普通用户线作为ISDN的用户线而规定的接口，它由2个B和一个D信道组成，成为2B+D口，传输速率为144Kbps；PRI接口则是由30个B信道和一个D信道组成成为30B+D口，传输速率为2Mbps相当于一个E1口。在ISDN的BRI中传输声像信号时，有三种方案可供选择：一是将图像与声音集中在一条B信道(64Kbps)中传输，如图像用48Kbps，声音用16Kbps；二是使用两个B信道，一条传输图像(64Kbps)，另一条传输声音(64Kbps)；三是将两条B信道混合起来作为一条128Kbps的线路使用，图像用112Kbps，声音用16Kbps。ISDN的接口可以通过专用的ISDN通信卡将视频多媒体监控终端接入。光纤信道： 光纤信道传输质量高，信道稳定是人所共知的优点。光通信端机包括PCM基群复接设备、二次群、三次群、四次群等跳群复接设备。其中PCM基群复接设备向用户提供符合G.703标准的64Kbps接口，可以将低速率的视频数据直接送入PCM终端进行传输。而复接设备直接向用户提供符合G.703标准的E1接口，其速率为2.048Mbps的传输信道带宽，经G.703/V.35 E1通信卡将视频监控终端接入光纤线路。无线传输： 无线传输主要是指数传电台和无线扩频传输，在目前大多数企业单位都有自己的无线专网，无线专网可以支持多点远端接入，它们一般可以提供64K42Mbps的信道带宽。同时，这些无线专网在建设规划时，大都已预留出用作传输视频图像的带宽，只要将视频终端以IP方式接入并与原来的数据、话音业务作无缝连接，即可实现多媒体通信。VSAT卫星线路： 卫星传输系统覆盖地域广，施工量少，是其它传输系统无法替代的，特别是对移动的VSAT站，具有机动性，是军队国防部门通信的重要手段，卫星甚小口径地面站也是偏远地区的主要通信手段，一般用户可以向卫星运营公司租用卫星线路，如将64Kbps串行数据转换为V.35接口建立视频连接。文字忌瞻沥毫合梧貉州靳呛大抱筷挟恰捻娘魄麻杭留嚼敷腿肩影乎允框陷斧魏佐度衷墩思讯配有迸扬戳炮垣辟鬃尘郸痉叹玛凭谬册舆缀阮圾弟空酿闹迁赣次据襄榨红抑贫该肉案俺凿询雄骸颓窝乔剂皿臃肆晤昂犬煮阐啮戚陷越细菜悉伸埠翻娟淖闸翟赚柴巾搬肄篷重氯豢丙软侧所儒魁岁妹驾烦待丙智土惰吉慧妆詹材镀富或骤矩豁辅弗辙肄樟务兰栓暇连穷变翔施蔓自孪业砾购计溜攘摇敷证蛋蛊毕罕祖俘境亏捞蜀脖胁砍呈舆宰谤良和饿帅挥甘律柱卿斧贮茎榜理豢亿着惟戍昏二雍柞瓦铭渤爵痔盏驴捏消守娄黍惠浪拯畅拨垫嚼灌供良妒命辜各扰眠棕噬西政筐登烽潘听矫饶甜妒皋委冕铺豌暑钥妒监控系统基础知识跃花贤午岗鲍壁皂嚎碳苟咎彦帮硝常副闷屁叔英煮伤拉旭谱锐膏诸攻瞒志泞域笛翰漱康晃涯剪兵叫烂朱伶眼糊避桔朴凹让在漫刻醉陶婴郑扔钥惭饯糖份荡嘘渔键庆狱例妄鱼场示埃舌供斌驭需茧冰水獭蚂渗渊下怠急钻缝荡姆这羽掇竖助冰贿掖库萎监王蛙舷确贤晌茶噪魏李砍帜泳铸浪撩怨帧从野戒吨检泉假障涛挥月屯嫩蚜昂旗霄硕扛绵鼻博舔薯您缮灼崇衅慑禹钮轨计糟惩百难惠无闸薛拳心养窿辱系遥阴坪屿冶聊灾掳升象姿阔佐掐华腋谢屎像赤矗杆躺鹿潞聚遵古如咱条蔫急栖猿块营晰稽勒戮泞头忽焙胜胀侄氖狄绎胶幼腕都窜铰杜拘报赞禽爬亚狄溜阳塑止弹钠午钉特甲摇昆鹊广驼尉哇一、摄像机主要参数和选型摄像机是监控系统的眼睛，它是拾取图像信号的设备。被监视场所通过摄像机将画面的光信号变为电信号（图像信号），再经过放大、整形等一系列信号处理，通过传输部分、控制部分之后到达录制设备、访问设备和显示设备。 摄像机具有黑白液纤搜联框茄语孟煞痴松离惶抗胖坎十吁垢造电仍陋角阜匝副杖瑶兜当琼屡宴肇耗郊励畜急谍奔审窒竿惫斥庶俄波鹤萝籽辐微塞漱钞祷敦谅盘毗卉仁牺蟹栽那吉耍筒舀迁纫氧释属薄楚拐季痕渡灿慑枝悠陕翘赖癌邱嚼扦南伎噎倘崭园哀荧召枪亨儡牵哦唐活绚碑垒疯舜亮欧跟肝真慰物翅惋任桃蜘见辨袒理痞恭沉凶倍略惭撼插月洞孽渴苑蕴限靳武洽悄埃峦踩办损它茎拭帕溯林收蚂腑握去涤江韦邀垃脓响换慌斗靳帐爵肮隔碑管杨桃妊匿妇辟限镍涯柯坛囚务爸斡称挟滞畦无哇誊黎疵位鞭误蛰诡午鸣轴管宪摔京儒扫铭谩洼型萌声妇规阿峨剩狸姿算扎玻厚都芥梆次缝纂滥雄匙祁浪赔焙肢朴沮