安防系统规范与技术9视频监控系统设备与技术.pptx

STUDENT FULFILLMENT第二节第二节 控制设备和材料控制设备和材料矩阵切换器是将一路或多路视音频信号分别传输给一个或多个显示设备如，两台电脑主机要共用一个显示器，矩阵切换器可以将两台电脑主机上的内容任意切换到同一个或多个显示器上。一般指在多路输入的情况下有多路的输出选择，形成的矩阵结构，既每一路输出都可与不同的输入信号“短接”，每路输出只能接通某一路输入，但某一路输入都可（同时）接通不同的输出。一般习惯中，将形成MN的结构称为矩阵主机或矩阵控制器，M1的结构称为视频切换器或选择器，1N的结构称为视频分配器。第第1 1页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频控制矩阵一、视频控制矩阵1矩阵切换器矩阵切换器按类型分为六种：HDMI信号矩阵切换器、DVI信号矩阵切换器、VGA信号矩阵切换器、RGB信号矩阵切换器、音视频信号矩阵切换器和视频信号矩阵切换器。矩阵切换器按行业应用分：视频监控行业、广播电视行业、视频会议行业、娱乐演出行业。矩阵切换器按照相关产品分：分配器：将单路信号在没有信号损失的情况下分成多路相同的信号，输出给多个显示设备。长线驱动器：整合VGA信号在长距离传输中出现的拖尾重影等问题。选择器：将多路输入信号选择其中一路输出给显示设备。切换矩阵：将多种信号源选择两种或两种以上输出给不同的显示设备。此外还有开关器；倍线器等。第第2 2页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频控制矩阵一、视频控制矩阵2视频矩阵控制器组成视频矩阵控制器组成视频矩阵切换控制器也称为视频矩阵切换控制主机。功能是：将多台摄像机的视频图像按需要向各个视频输出装置作交叉传送。视频矩阵切换控制器是视频监控系统的核心，多为插卡式箱体，内有电源装置外，还插有一块含微处理器的CPU板、数量不等的视频输入板、视频输出板、报警接口板等，有众多的视频BNC接插座、控制连线插座及操作键盘插座等。带环通是指外部接入一路视频信号给矩阵主机的同时，矩阵还可以把这路视频信号传给别的设备，如录像机，这样就可以省一个一分二的视频分配器。有的视频矩阵主机，采用多媒体计算机作为主体控制设备。第第3 3页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频控制矩阵一、视频控制矩阵2视频矩阵控制器组成视频矩阵控制器组成按实现视频切换的不同方式，视频矩阵分为模拟视频矩阵数字视频矩阵模拟视频的视频切换在模拟视频层完成，信号切换主要是采用单片机或更高档的芯片来控制模拟开关实现。数字视频的视频切换在数字视频层完成，这个过程可以是同步的也可以是异步的。数字矩阵的核心是对数字视频的处理，需要在视频输入端增加AD转换，将模拟信号变为数字信号，在视频输出端增加DA转换，将数字信号再转换为模拟信号输出。视频切换的核心部分由模拟矩阵的模拟开关，变成了对数字视频的处理和传输。第第4 4页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频控制矩阵一、视频控制矩阵3视频矩阵切换主机的规模视频矩阵切换主机的规模视频矩阵切换就是可选任一摄像机图像在任一指定监视器上输出显示，如M台摄像机和N台监视器构成的MN矩阵一般，视应用需要和装置中模板数量的多少，矩阵切换系统可大可小小规模矩阵切换主机亦可称为固定容量矩阵切换主机，其矩阵规模已经固定，在以后的使用中不能随意扩展。如常见的32x16、16x8、8x4矩阵切换主机。这类矩阵切换主机特点是产品体积较小，成本低廉。第第5 5页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频控制矩阵一、视频控制矩阵3视频矩阵切换主机的规模视频矩阵切换主机的规模大规模矩阵切换主机亦可称为可变容量矩阵切换主机，产品设计时，考虑了其矩阵规模的可扩展性。用户根据需要可随意扩展。如常见的128x32、1024 x 64其特点是产品体积较大、成本相对较贵、系统扩展非常方便。矩阵系统还需要支持级联，来实现更高的容量，矩阵系统应该支持模块化和即插即用（PnP），通过增加或减少视频输入、输出卡来实现不同容量的组合。第第6 6页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频控制矩阵一、视频控制矩阵4视频矩阵控制器的功能视频矩阵控制器的功能最重要的一个功能是实现对输入视频图像的切换输出。称为“万能切换”现在一般还增加了更多的如序列切换、分组切换、群组切换、图象巡游等功能。监视器能够任意显示多个摄像机摄取的图像信号；单个摄像机摄取的图像可同时送到多台监视器上显示。一个矩阵系统通常还应该包括以下基本功能：视频分配放大、时间地址符号的叠加；报警器接口；可通过主机发出串行控制数据代码，去控制云台、摄像机镜头等现场设备。可选的音频同步切换矩阵；控制键盘等。对国内用户来说，字符叠加应为全中文。第第7 7页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频控制矩阵一、视频控制矩阵5视频矩阵切换控制器的控制视频矩阵切换控制器的控制（1）控制键盘的控制）控制键盘的控制视频矩阵切换控制器的功能，均是通过键盘来操作实现的，视频切换、前端控制、后端成像、系统编程均通过键盘完成。键盘可最多为8个依其控制与响应级而分为主控和副控键盘，主控只能一个（2）控制变焦镜头的变倍）控制变焦镜头的变倍变焦镜头有调节焦距、改变光圈大小、变换放大倍数（还分有光学变倍和电子变倍）功能。第第8 8页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频控制矩阵一、视频控制矩阵5视频矩阵切换控制器的控制视频矩阵切换控制器的控制（3）同轴视控功能的矩阵切换控制）同轴视控功能的矩阵切换控制有些矩阵控制主机以微处理器为核心具有视频切换和对摄像前端控制能力同轴视控传榆技术，只需一根同轴电缆便可同时传输来自摄像机的视频信号以及对云台、镜头、预置功能等所有的控制信号，这种传输方式节省材料和成本、施工方便、维修简单，在系统扩展和改造时更具灵活性。是当今监控系统设备的发展一个方向。第第9 9页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频控制矩阵一、视频控制矩阵6视频矩阵主机的报警接口视频矩阵主机的报警接口报警接口可以接入报警探头，并通过RS485通信线回传给系统主机。当主机扫描到报警探头发生了报警时，联动该现场图像的切换，显示在监视器上，同时将报警信号送到其他外设。由系统主机完成报警场面的调看，并控制外部设备，如录像机的录像、灯光打开、响警号等。第第1010页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT二、视频监控的图像处理设备二、视频监控的图像处理设备1视频信号分配器视频信号分配器当需要把一路视频信号送给多个监视器时，就涉及到视频信号分配的问题。在视频控制系统中，视频信号的标准电平是1VP-P，正极性，配接的标准阻抗是75在分配视频信号时，要遵循信号幅度相应和阻抗匹配原则，否则会信号失真、反射等视频信号分配，即将一路视频信号（或附加音频）分成多路信号，也就是说它可将一台摄像机送出的视频信号供给多台监视器或其他终端设备使用。（1）信号分配方式）信号分配方式简易分配方式：它又称桥接分配方式，这种方式用多台监视器输入/输出端口串接而成。视频分配器方式：当一路视频信号送到相距较远的多个监视器时。用视频信号分配器，则应分配出多路幅度为1VP-P、配接阻抗是75的视频信号，第第1111页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT二、视频监控的图像处理设备二、视频监控的图像处理设备2多画面处理器（多画面处理器（Video Multiplexer）为节省监视器和图像记录设备往往采用多画面处理设备，为节省监视器和图像记录设备往往采用多画面处理设备，使多路图像同时显示在一台监视器上，使多路图像同时显示在一台监视器上，并用一台图像记录设备（例如录像机、硬盘录像机）进行记录。并用一台图像记录设备（例如录像机、硬盘录像机）进行记录。实现图像分割显示或画中画功能，具有这种功能的装置称之为实现图像分割显示或画中画功能，具有这种功能的装置称之为多画面分割器或多画面处理器。多画面分割器或多画面处理器。画面处理器具有较强时基校正功能，画面处理器具有较强时基校正功能，使各信号在快速切换时是在同步状态下进行的。使各信号在快速切换时是在同步状态下进行的。从而保证了记录和重放画面的整体质量。从而保证了记录和重放画面的整体质量。画面分割器有单工、双工和全双工类型之分画面分割器有单工、双工和全双工类型之分；画面处理器按输入摄像机路数，并同时能在一台监视器上显示的特点，画面处理器按输入摄像机路数，并同时能在一台监视器上显示的特点，分为分为4画面处理器、画面处理器、9画面处理器、画面处理器、16画面处理器等。画面处理器等。第第1212页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT13第三章第三章 视频监控系统设备与技术视频监控系统设备与技术第一节 前端设备与相关技术第二节 控制设备和材料第三节 视频监控的传输技术与材料第四节 显示设备与技术第五节 视频存储设备与技术第第1313页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT第三节第三节 视频监控的传输技术与材料视频监控的传输技术与材料视频监控系统中除了视频图像信号的需要传输之外，控制信号、电源也要由前端传往后端。其中最主要的是视频信号和控制信号的远距离传输，这既反映了信息化时代人们对活动图像的关注、对异地传输集中监控的要求，也标志着多媒体技术和现代通信技术的进展水平。第第1414页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频信号的传输技术一、视频信号的传输技术 视频图像信号的基本特点视频图像信号的基本特点一是频带宽，电视信号频带宽达一是频带宽，电视信号频带宽达46MHz，相当，相当960路电话的信道传送，路电话的信道传送，二是图像信息量大，传输数码率要求高。二是图像信息量大，传输数码率要求高。视频图像的传输涉及方面较多，视频图像的传输涉及方面较多，有有图像的传递方式、图像的传递方式、传输容量、传输容量、传输媒体、传输媒体、传输速率、传输速率、传输终端显示效果等传输终端显示效果等也涉及有也涉及有图像信息压缩算法图像信息压缩算法编解码器的性能指标。编解码器的性能指标。第第1515页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频信号的传输技术一、视频信号的传输技术1视频信号的传输的分类视频信号的传输的分类视频图像传输方式有两大类以架空明线、同轴电缆、光缆等线缆传输的有线传输依靠电磁波在空间传播达到传送目的的无线传输。按基带信号（即调制之前的原信号）的形式不同，可分为在时间特性上状态连续变化的模拟信号通信和在时间特性上状态变化是离散可数的数字信号通信。数字信号的传输又有基带传输和频带传输（亦称载波传输）二类。数字基带传输，要求信道具有低通特性。通常使用电缆、同轴电缆、架空明线而不用调制和解调装置直接传送基带信号的方式数字信号的形式一般是二进制或多进制序列，如脉冲编码调制PCM、增量调制DM信号等叫做基带信号。频带信号传输信道具有带通特性，数字微波通信和数字卫星通信均属于称为频带传输经过射频调制，将基带信号的频谱搬移到某一载波上形成的信号称为频带信号，如相移键控PSK、频移键控FSK、幅移键控ASK等，第第1616页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频信号的传输技术一、视频信号的传输技术275同轴视频电缆传输技术75同轴电缆传输距离在300m以内时，其衰减的影响可以不计。在电缆敷设中最好无中间接头，有接头时应采取焊接方式处理；电缆过墙楼板要开孔，所有视频线都放在弱电系统监控桥架内。同轴电缆应符合国际标准，特性阻抗753，30MHz时衰减特性小于0.13dB100m，低烟、无卤、阻燃，编数96。同轴电缆是传输视频图像最常用的媒介，同轴电缆截面的圆心为导体，其外用聚乙烯同心圆状覆盖绝缘，再外是金属编织物的屏蔽层，最外层为聚乙烯封皮。同轴电缆对外界电磁波和静电场具有屏蔽作用，导体截面积越大，传输损耗越小，从而可以传送更长的距离。第第1717页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频信号的传输技术一、视频信号的传输技术（1）图像传输用同轴电缆）图像传输用同轴电缆在视频监控系统工程中视频信号的传输主要用SYV型（其绝缘层为实心的聚乙烯）和SBYFV型（其绝缘层为泡沫聚乙烯）特性阻抗75的两种同轴电缆。单以衰减特性而言，同样直径的这两种电缆，SBYFV型的衰减量比SYV型要小 第第1818页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频信号的传输技术一、视频信号的传输技术（2）同轴电缆对视频信号的衰减）同轴电缆对视频信号的衰减同轴电缆对视频信号的衰减虽小，同轴电缆对视频信号的衰减虽小，但当传输距离大时，由于信号的衰减量增大将造成图像质量下降。但当传输距离大时，由于信号的衰减量增大将造成图像质量下降。例如例如SYV型电缆在不同规格和长度时图像的劣化程度如图所示。型电缆在不同规格和长度时图像的劣化程度如图所示。第第1919页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频信号的传输技术一、视频信号的传输技术（2）同轴电缆对视频信号的衰减）同轴电缆对视频信号的衰减摄像机输出通过同轴电缆直接传输至某一监视器，摄像机输出通过同轴电缆直接传输至某一监视器，若要保证能够清晰地加以显示，则同轴电缆的长度有限制。若要保证能够清晰地加以显示，则同轴电缆的长度有限制。国产国产SYV-75-5型同轴电缆经过型同轴电缆经过300m传输后传输后图像的分辨率仍能达到图像的分辨率仍能达到400线左右，可满足一般监视器的要求。线左右，可满足一般监视器的要求。如用如用SYV-75-9型同轴电缆，则传输距离可达型同轴电缆，则传输距离可达500m。若要传输得更远，则需更换同轴电缆类型或加电缆补偿器，若要传输得更远，则需更换同轴电缆类型或加电缆补偿器，一种方法是改用截面积更大的同轴电缆类型，一种方法是改用截面积更大的同轴电缆类型，一种方法是在靠近监视器处安装一台后均衡视频放大器一种方法是在靠近监视器处安装一台后均衡视频放大器通过补偿视频信号中容易衰减的高频部分使经过长距离传输的视频信号通过补偿视频信号中容易衰减的高频部分使经过长距离传输的视频信号仍能保持一定的强度，以此来增长传输距离。仍能保持一定的强度，以此来增长传输距离。此时仍采用此时仍采用SYV-75-9同轴电缆，其视频传输距离则可增至同轴电缆，其视频传输距离则可增至900m。第第2020页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频信号的传输技术一、视频信号的传输技术2通过光纤传送视频图像信号通过光纤传送视频图像信号同轴电缆传送视频图像衰减较大，传送距离一般为同轴电缆传送视频图像衰减较大，传送距离一般为427610m，每公里需要增加每公里需要增加12个放大器，个放大器，且最多也只能串接且最多也只能串接20个左右放大器。个左右放大器。单模光纤在单模光纤在1310nm和和1550nm时光速的低损耗窗口，时光速的低损耗窗口，每千米衰减可做到每千米衰减可做到0.20.4dB以下，是同轴电缆每千米损耗的以下，是同轴电缆每千米损耗的1，因此可实现图像因此可实现图像20km无中断传输，适用于长距离的远程传输。无中断传输，适用于长距离的远程传输。光缆有直埋、架空、墙装混合等安装方式，光缆有直埋、架空、墙装混合等安装方式，距离较长且条件许可时以直埋型多芯层绞单模光缆为宜，距离较长且条件许可时以直埋型多芯层绞单模光缆为宜，在重点防雷区域可采用全塑防雷光缆。在重点防雷区域可采用全塑防雷光缆。任何光缆传输系统都是由以下三个基本部件组成：任何光缆传输系统都是由以下三个基本部件组成：光源或光发射器、光接收器（光端机）、光缆。光源或光发射器、光接收器（光端机）、光缆。第第2121页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频信号的传输技术一、视频信号的传输技术3通过射频无线传送视频信号通过射频无线传送视频信号在不易施工布线的近距离场合，采用无线方式来传送视频图像是最合适的。在不易施工布线的近距离场合，采用无线方式来传送视频图像是最合适的。无线视频传输由发射机和接收机组成，无线视频传输由发射机和接收机组成，每对发射机和接收机有相同的频率，除传输图像外，还可传输声音。每对发射机和接收机有相同的频率，除传输图像外，还可传输声音。无线视频传输具有一定的穿透性，无线视频传输具有一定的穿透性，但无线传输设备在采用但无线传输设备在采用2.4GHz频率时，一般只能传频率时，一般只能传200300m，若通过增大功率来传得更远，可能会因干扰正常的无线电通讯而受到限制。若通过增大功率来传得更远，可能会因干扰正常的无线电通讯而受到限制。第第2222页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、视频信号的传输技术一、视频信号的传输技术4通过通过UTP（Unshielded Twisted Pair）传送视频图像）传送视频图像与传统的视频电缆相比，与传统的视频电缆相比，UTP占用更少的管道空间，占用更少的管道空间，系统布线灵活可靠、易扩充，并且容易并入现存的布线系统之中。系统布线灵活可靠、易扩充，并且容易并入现存的布线系统之中。这类传输产品采用非平行抗干扰技术，这类传输产品采用非平行抗干扰技术，视频信号可在无损失情况下和语音信号、数据信号以及低压供电电路共存，视频信号可在无损失情况下和语音信号、数据信号以及低压供电电路共存，利用非屏蔽双绞线可以直接传送非数字化非压缩的视频信号。利用非屏蔽双绞线可以直接传送非数字化非压缩的视频信号。产品还包含内置的瞬间保护和浪涌保护。产品还包含内置的瞬间保护和浪涌保护。由于基于非屏蔽双绞线传输，在新旧布线系统中都可以使用该设备。由于基于非屏蔽双绞线传输，在新旧布线系统中都可以使用该设备。单通道无源视频收发器，在非屏蔽双绞线上传输视频信号，单通道无源视频收发器，在非屏蔽双绞线上传输视频信号，最远距离达最远距离达300m单通道有源视频接收器，在非屏蔽双绞线上传输视频信号时，单通道有源视频接收器，在非屏蔽双绞线上传输视频信号时，最远距离可达最远距离可达900m第第2323页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT二、控制信号的传输技术二、控制信号的传输技术控制信号的种类控制信号的种类 近距离的可以多线直接控制或以多线编码间接控制，但技术上较落后，第第2424页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT二、控制信号的传输技术二、控制信号的传输技术1串行编码间接控制串行编码间接控制适用于规模较大的电视监控系统，适用于规模较大的电视监控系统，用单根线路可以传送多路控制信号，通讯距离在用单根线路可以传送多路控制信号，通讯距离在1km以上，以上，若加处理更可传送若加处理更可传送10km以上。用屏蔽双绞线以上。用屏蔽双绞线RVVP21.5，作为室外云台摄像机的控制信号线，所有控制线都应在线槽内。作为室外云台摄像机的控制信号线，所有控制线都应在线槽内。其参数为最大其参数为最大DC环路阻抗环路阻抗110km、20C最大导体电阻最大导体电阻13.3km，低烟、无卤、阻燃。低烟、无卤、阻燃。解码器与视频矩阵切换主机之间连线采用解码器与视频矩阵切换主机之间连线采用2芯屏蔽通讯线缆芯屏蔽通讯线缆RVVP，每芯截面积为每芯截面积为0.30.5mm2。第第2525页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT二、控制信号的传输技术二、控制信号的传输技术2同轴视控同轴视控同轴视控传输技术只需一根同轴电缆便可同轴视控传输技术只需一根同轴电缆便可同时传输来自摄像机的视频信号以及同时传输来自摄像机的视频信号以及对云台、镜头、预置功能等所有的控制信号，对云台、镜头、预置功能等所有的控制信号，这种传输方式是以微处理器为核心，这种传输方式是以微处理器为核心，节省材料和成本、施工方便、维修简单，节省材料和成本、施工方便、维修简单，在系统扩展和改造时更具灵活性。在系统扩展和改造时更具灵活性。同轴视控实现方法有两类，同轴视控实现方法有两类，一是采用频率分割方式，即把控制信号调制在与视频信号不同的频率范围内，一是采用频率分割方式，即把控制信号调制在与视频信号不同的频率范围内，然后同视频信号复合在一起传送，再在现场作解调以将二者区分开；然后同视频信号复合在一起传送，再在现场作解调以将二者区分开；二是利用视频信号场消隐期间来传送控制信号，类似于电视的逆向图文传送二是利用视频信号场消隐期间来传送控制信号，类似于电视的逆向图文传送第第2626页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT三、电源的传输三、电源的传输 因摄像机由监控机房集中供电，交流供电电压多为24V，固定式摄像机功率最大4W，可选择电源线RVV-20.75；球型摄像机的功率为24W，选择电源线为RVV-21。其参数为20最大导体电阻是26-51km，低烟、无卤、阻燃。未来摄像机会以直流12V供电或者采用12VDC24VAC供电制式。对于远离控制中心的摄像机，用低压电就会有线路的传输损耗。第第2727页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT四、常用传输材料四、常用传输材料1同轴电缆同轴电缆1）内导体：内导体一般都由一根实心铜线做成。它起传输信号的作用。）内导体：内导体一般都由一根实心铜线做成。它起传输信号的作用。2）绝缘层：绝缘层由对电波损耗小、工艺性能好的聚乙烯材料制成。）绝缘层：绝缘层由对电波损耗小、工艺性能好的聚乙烯材料制成。绝缘层的作用主要是使内外导体电气隔离，以及保证二者始终同轴线。绝缘层的作用主要是使内外导体电气隔离，以及保证二者始终同轴线。它也是电视电波的传输介质。它也是电视电波的传输介质。3）外导体：外导体由编织铜丝和铝箔纵包组合做成。）外导体：外导体由编织铜丝和铝箔纵包组合做成。外导体的作用是既作为传输回路的一根导体，又起屏蔽的作用。外导体的作用是既作为传输回路的一根导体，又起屏蔽的作用。编织铜丝主要起传输导体的作用，屏蔽主要由铝箔完成。编织铜丝主要起传输导体的作用，屏蔽主要由铝箔完成。4）护套：护套一般用聚氯乙烯或聚乙烯塑料做成。）护套：护套一般用聚氯乙烯或聚乙烯塑料做成。它的作用主要是防水、防潮、避免电缆受到摩擦等机械损伤。它的作用主要是防水、防潮、避免电缆受到摩擦等机械损伤。第第2828页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT四、常用传输材料四、常用传输材料2光纤与光缆光纤与光缆 光缆的类型由模材料（玻璃或塑料纤维）及纤芯和外层尺寸决定，纤芯的尺寸大小决定光的传输质量。光纤按纤芯直径尺寸划分有50um渐变型多模光纤、62.5um渐变增强型多模光纤和8.3um跳变型单模光纤，光纤的包层直径均为125um，故有62.5125um、50125um、9/125um等不同种类。由光纤集合而成的光缆、室外松管型为多芯光缆，室内紧包缓冲型有单缆和双缆之分。第第2929页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT四、常用传输材料四、常用传输材料任何光缆传输系统都是由以下三个基本部件组成：光源或光发射器、光接收器、光缆。1）光缆：它由玻璃或塑料为核芯外面包裹反射层再包上一涂层而构成。有多模光纤和单模光纤两类，主要特性是衰减和带宽。松套管光缆有是否铠装之分。2）光源或光发射器：接收一个调制信号并转换成光信号，发送到光纤中去。目前常用的光发射器是激光（Laser）。发射器的四种基本特性是中心频率、光谱宽度、平均功率和调制频率。3）光接收器：光接收器将接收到的光脉冲转变为电信号。目前常用的接收器是PIN（Photo Intrinsic-Negative）型，为了使光纤传输正确，光发射器和光接收器均要设置成相同的光学频率。光接收器的三个主要指标是灵敏度、位错误率（BER）和动态范围。将一个光发射器和一个光接收器称为一对光端机，是实现远距离传输必要的设备。第第3030页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT31第三章第三章 视频监控系统设备与技术视频监控系统设备与技术第一节 前端设备与相关技术第二节 控制设备和材料第三节 视频监控的传输技术与材料第四节 显示设备与技术第五节 视频存储设备与技术第第3131页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT第四节第四节 显示设备与技术显示设备与技术视频监视器是监看图像的显示装置，在CCTV系统中可以仅有单台大屏幕监视器，也可能是由数十台监视器组成的电视墙；既可以是黑白监视器，但更多的应是彩色监视器；14英寸以下的小屏幕监视器已被淘汰；未来40英寸左右的大型监视器、等离子体平板显示器或上百英寸的投影将会成为显示的主流。第第3232页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、监视器的分类一、监视器的分类1发光型发光型1）CRT（Cathode Ray Tube）阴极射管线；2）VFD（Vacuum Fluorescent Display）萤光显示管；3）LED（Light Emitter Display）发光二极体；4）PDP（Plasma Display Panel）等离子显示板；5）EL（Electro Luminecent）电光光面板。其中CRT是CCTV监视器最常采用的屏幕显像管，另外VFD与CRT类似，多用于小型管与数字显示；PDP分有AC与DC型，具有高亮度、多色彩、高解析度的侵点。第第3333页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、监视器的分类一、监视器的分类2非发光型非发光型 此种屏幕本身不具有发光的功能，包括：1）LCD（Liquid Crystal Display）液晶显示2）ECD（Electro Chromic Chemical Display）电化著色显示3）EPID（Electrophoretic Indication Display）电泳动显示 LCD是属于较新的屏幕显示方式，具有省电与轻薄的优点。虽然LCD是监视器屏幕的趋势，但是它仍然无法取代传统的CRT监视器。因为LCD本身不发光，如果装于室外，便无法辨识；另外，LCD有视角上的问题，角度一偏斜，就会看不清楚。第第3434页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT二、二、CRT显示器显示器 CRT显示器是一种使用阴极射线管（Cathode Ray Tube）的显示器，阴极射线管主要有五部分组成：电子枪（Electron Gun），偏转线圈（Deflection coils），荫罩（Shadow mask），荧光粉层（Phosphor）及玻璃外壳。传统的阴极射线管（CRT）监视器和电视墙，生产技术成熟，驱动方法简单，性能价格比好，在14-29英寸显示器件中居统治地位，但体积大，重量重，电压高，有使人眼易疲劳的闪烁等缺点。从应用而言，黑白监视器的水平清晰度达到1000线，而彩色监视器按其性能指标，可分为下列类型：高档监视器图像清晰度高，一般达到600800线以上。高质量监视器图像清晰度一般在370500线之间。图像监视器清晰度为300370线，被CCTV系统广泛使用。收监两用监视器为普通电视机类，图像清晰度一般不超过300线。第第3535页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT36第三章第三章 视频监控系统设备与技术视频监控系统设备与技术第一节 前端设备与相关技术第二节 控制设备和材料第三节 视频监控的传输技术与材料第四节 显示设备与技术第五节 视频存储设备与技术第第3636页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT一、模拟式录像机一、模拟式录像机录像机是记录监控图像最有效的途径，录像机是记录监控图像最有效的途径，有模拟式记录和数字式记录两大类。有模拟式记录和数字式记录两大类。利用长时间录像模式可以减少不断更换与贮存录像带的麻烦。利用长时间录像模式可以减少不断更换与贮存录像带的麻烦。模拟式又分为模拟式又分为时滞式（时滞式（Time Lapse VCR）和）和实时型（实时型（RealTime Video Cassette Recorder）。）。目前在新上的视频监控系统已经很少使用带式录像机，目前在新上的视频监控系统已经很少使用带式录像机，但是，目前在已经使用的系统中仍有许多带式录像机，但是，目前在已经使用的系统中仍有许多带式录像机，带式录像机具有图像没经过任何处理、没有压缩、实时性强等特点，带式录像机具有图像没经过任何处理、没有压缩、实时性强等特点，第第3737页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT二、硬盘录像机的一般概念二、硬盘录像机的一般概念以视频矩阵、画面处理器、长时间录像机、为代表的模拟视频监控系统采用录像带作为存储介质、以手动和自动相结合的方式实现现场监控这种传统方法常有回放图像质量不能令人满意，远距离传输质量下降多。搜索和检索不易、不便操作管理、影像不能进行处理等诸多缺陷。目前更多使用硬盘录像机取代模拟系统的长时间录像机，因为硬盘录像机内置的计算机功能，有时也取代模拟式闭路监视系统的视频矩阵主机、画面处理器等多种设备。硬盘录像机的主要功能包括：监视功能、录像功能、回放功能、报警功能、控制功能、网络功能、密码授权功能和工作时间表功能等。第第3838页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT二、硬盘录像机的一般概念二、硬盘录像机的一般概念1硬盘录像机的定义硬盘录像机的定义硬盘录像机（Digital Video Recorder，DVR），即数字视频录像机，是一套进行图像存储处理的计算机系统，具有对图像/语音进行长时间录像、录音、远程监视和控制的功能。硬盘录像机把模拟的图像转化成数字信号，因此也称数字录像机。它以MPEG图像压缩技术实时地贮存于计算机硬盘中，存储容量大，安全可靠。检索图像方便快速。可以通过扩展增加硬盘，增大系统存储容量。可以连续录像几十天以上。DVR集录像、画面分割、云台镜头控制、报警控制、网络传输功能于一身，用一台设备就能取代模拟监控系统一大堆设备的功能，而且在价格上也逐渐占有优势。DVR采用的是数字记录技术，在图像处理、图像储存、检索、备份、以及网络传递、远程控制等方面也远远优于模拟监控设备，DVR代表了视频监控系统的发展方向，是目前视频监控系统的首选产品。第第3939页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT二、硬盘录像机的一般概念二、硬盘录像机的一般概念2硬盘录像机分类硬盘录像机分类主流DVR的压缩技术有许多，MPEG-4、H.264、M-JPEG是国内最常见的压缩方式；从压缩方式上分有软压缩和硬压缩两种，从输入路数上分为1路、2路、4路、8路、16路、32路，甚至更多路数；按系统结构可以分为两大类：基于PC架构的PC式DVR和脱离PC架构的嵌入式DVR。（1）PC式式DVR 以传统的PC机为基本硬件，以WinXP、Vista、Linux为基本软件，配备图像采集或图像采集压缩卡，编制软件成为一套完整的系统。这种插卡式的系统在系统装配、维修、运输中很容易出现不可靠的问题，不能用于工业控制领域，只适合于对可靠性要求不高的商用办公环境。（2）嵌入式）嵌入式DVR 指非PC系统，有计算机功能但又不称为计算机的设备。是以应用为中心，软硬件可裁减的，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的微型专用计算机系统。简单地说，嵌入式系统集系统的应用软件与硬件融于一体，类似于PC中BIOS的工作方式，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的应用。第第4040页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT二、硬盘录像机的一般概念二、硬盘录像机的一般概念3硬盘录像机的特点硬盘录像机的特点硬盘录像机图像质量高，分辨率可达768 X 576，高于录像机系统的图像。重放图像质量高，画面不会闪烁、抖动。数字化图像抗干扰性能强。适合于远传，可以通过网络传辖，系统共享。硬盘录像机根据输入图像多少可以同步显示、录取多路摄像机的图像。硬盘录像机操作简单方便，采用视窗操作界面，易学。硬盘录像机通过串行通信接口连接现场解码器，可以对云台、摄像机镜头、及防护罩进行远距离控制。数字录像机可存储报警信号前后的画面。系统可以自动识别每帧图像的差别，利用这一点可以实现自动报警功能。在被监视的画面之中设立自动报警区域（例如房间的某一区域、窗户、门等），当自动报警区域的画面发生变化时（如有人进入自动报警区域），数字监控录像机自动报警，拨通预先设置的电话号码、报警的时间将自动记录下来。报警区域的图像被自动保存到硬盘中。第第4141页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT二、硬盘录像机的一般概念二、硬盘录像机的一般概念4硬盘录像机的技术指标硬盘录像机的技术指标（1）输入路数：）输入路数：是指可同时输入摄像机的路数。一般为1、4、8、16、32路，已有64路及更多路数。（2）图像压缩格式）图像压缩格式是指所采用的图像压缩格式及标志图像质量的图像清晰度。压缩技术的目的就是使最少的数据存储单元尽可能地去展示多媒体信息。压缩方法能将存储容量大幅缩减。压缩方法主要有两大类，一类是缩减帧间的余弦（只存储一帧内变化的信息），一类是压缩每一帧视频图像（只存储两帧间变化的信息）。（3）硬盘容量）硬盘容量/记录图像时间记录图像时间硬盘容量的大小、所采用的压缩解压缩方法以及CPU的性能都影响目前每帧图像的容量多在1.512K之间，标配硬盘容量为250GB或320GB。单帧图像的容量是和图像清晰度及图像压缩比密切相关的，只有在相同的图像格式和相同的压缩方法时才具有可比性。由于数据压缩比有限，往往需要在录像时间长短及帧速率之间折衷。第第4242页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT二、硬盘录像机的一般概念二、硬盘录像机的一般概念4硬盘录像机的技术指标硬盘录像机的技术指标（4）回放显示速度）回放显示速度是指已记录图像回放时的显示速度，直接影响到DVR可否被广泛应用时滞和丢帧必须控制在允个许的范围内，倘若回放显示速度过慢，则可能没有捕获到需要的监控图像，失去了录像的意义，（5）回放显示方式）回放显示方式是指图像在回放时可能的显示方式。回放方式应灵活可选，既可以在同一个屏幕上做多画面回放，但为了做大画面观察，要求也能对指定的某一个画面做单道图像的回放。（6）图像显示速度）图像显示速度是指输入图像多画面分割显示的速度。不少产品已可达到16路视频输入图像以每路每秒25桢的实时显示速度。（7）分割显示方式）分割显示方式是指多画面分割显示的方式。也就是同时显示摄像机输入图像的选择方式。例如16路摄像机的输入图像，可任选一路在屏幕上作单一画面动态显示，也可在一屏上同时显示4台（22）、9台（33）或16台（44）摄像机的图像。第第4343页页/共共4949页页STUDENT FULFILLMENT二、硬盘录像机的一般概念二、硬盘录像机的一般概念4硬盘录像机的技术指标硬盘录像机的技术指标（8）动态分配功能）动态分配功能是指有无对系统的总资源进行动态分配的功能。即在系统总资源数额定不变的情况下根据应用的需要，赋予每路图像有不同的采集与录像速率，以保证重点所需。每台摄像机图像清晰度可否有360280、720280、720560等不同档次，可否进行选择。有的系统还可对每台摄像机的图像压缩比率作选择，有低质量（1：40）、中质量（1：30）、中高质量（1：20）、高质量（1：10）图像之分。很多DVR图像分辨率、压缩率、图像回放每秒帧数及数据码流（从2到6Mb/s）都可调。（9）图像检索）图像检索是指图像的检索和查找智能化程度。以硬磁盘记录的图像，可以方便地按日期、时间、图像号码、摄像机号、报警事件序号等为索引快速进行，也能通过屏幕菜单操作。（10）移动探测）移动探测是指对输入摄像机的图像，可否定义图像的视频移动探测报警区域。当监视图像发生