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电视监控系统基础教程——(共计55课时)

本主题由 daisy 于 2008-3-11 21:33 移动

电视监控系统基础教程——(共计55课时)

电视监控系统基础教程——有需要的兄弟们回贴开顶了!!

[face]lvdou_26[/face]


№1- 闭路电视监控系统介绍
№2-CCD摄像机选购技巧
№3-CCD摄像机质量对网络摄像机的影响
№4-CCTV Monitor介绍
№5-CCTV 闭路电视监控系统设备简介1
№6-CCTV 闭路电视监控系统设备简介2
№7-数字视频录像机(DVR)的基本分类
№8-H.264视频编码基本知识
№9-IP网络摄像机安装注意事项
№10-安防监控系统的组成
№11-安全防范技术基本概念
№12-安防监控系统防雷保护设计浅谈
№13-CCD摄像机的分类
№14-摄像机低照度概念
№15-低照度摄像机的正确认识
№16-低照度摄象机与红外灯
№17-电缆传输失真与频率加权补偿
№18-电视监控系统前端设备选择
№19-摄像机防护罩
№20-防火线缆
№21-高性能线缆标准与识别
№22-红外基本原理介绍
№23-红外探测器基本介绍
№24-画面分割器
№25-基础名词解释
№26-监控图像传输方式
№27-监控系统常见问题解答
№28-监控系统设备简单介绍
№29-接地的概念
№30-CCTV 镜头1
№31-CCTV 镜头2
№32-CCTV 控制系统
№33-流媒体技术基础
№34-模拟与数字监控对比
№35-浅谈楼宇对讲系统中防盗报警系统的设计
№36-浅析红外热成像技术
№37-如何选择适用的DVR
№38-入侵控测器基本介绍
№39-入侵控测器系统技术要求
№40-软压缩与硬压缩的区别
№41-摄像机的定焦与变焦镜头
№42-摄像机介绍
№43-视频安防系统技术要求
№44-常用视频格式
№45-视频切换与控制主机的功能原理
№46-视频压缩编解码标准综述
№47-术语解释
№48-数字监控重点名词解释
№49-特性阻抗之诠释与测试
№50-图像和图形知识
№51-显示与记录设备
№52-关于线缆代号意义!
№53-摄像机基本设置
№54-常见小知识
№55-什么是嵌入式系统

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Re:楼主

[face]lvdou_6[/face]楼主为什么是空的,马上传上来吧小弟等用呀!


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Re:楼主

是呀!!小弟先谢了!!


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Re:楼主

不好意思刚刚上来!那就先给大家看看吧!

№1- 闭路电视监控系统介绍

  闭路电视监控系统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,它可以通过遥控摄像机及其辅助设备(镜头、云台等)直接观看被监视场所的一切情况,可以把被监视场所的情况一目了然。同时,电视监控系统还可以与防盗报警系统等其它安全技术防范体系联动运行,使其防范能力更加强大。

闭路监控系统能在人们无法直接观察的场合,却能实时、形象、真实地反映被监视控制对象的画面,并已成为人们在现代化管理中监控的一种极为有效的观察工具。由于它具有只需一人在控制中心操作就可观察许多区域,甚至远距离区域的独特功能,被认为是保安工作之必须手段。

闭路电视监控系统( CCTV )能提供某些重要区域近距离的观察、监视和控制。系统符合国家有关技术规范。一般在系统应设置电视摄像机,以实现全方位监控。系统的主要设备应配置电视监视器、时滞录像机和画面处理器等,使用户能调看任意一个画面和遥控操作任意一台有遥控功能摄像机的云台和变焦功能。

根据用途选择合适的系统配置, CCTV 监控系统能够满足您多方面的需求:

室外云台:除具备室内云台所有的功能外还具有防水、防爆功能
半球形彩色 / 黑白摄像机:吊顶式安装,外形美观,适用于各种场合
彩色监视器:用于显示前端
彩色摄像机的视频画面

时序切换系统:在一台监视器上依次切换显示多个摄像机的图像,可以进行重点的切换画面显示,切换时间可以调整。即使摄像机数量增加,监视器也不必增加,所以该系统可以节约成本,非常经济。

数字分割系统:把一台监视器的画面多分割以同时显示 4 个到 16 个摄像机的图像,只需一人就能够同时监视多个场所的现场情况。所有摄像机图像可以编程成组或切换在 1 台高清晰度监视器上同时分割显示,也可以自由切换选择按顺序单独显示或设置为 4 分割或 9 分割等显示状态。系统中的重点摄像机图像送入一台 16 画面处理器并由一台 24 小时录像机使用一盒普通 180 分钟录像带实时录像,录像可以回放,以便为管理提供证据。

远距离操作摄像机放大系统:全方位旋转云台彩色 32 倍变焦摄像机,通过系统控制键盘的操作可以实现摄像机图像自上下左右旋转扫描,对摄像机云台转向、镜头焦距、镜头光圈等进行遥控操作,远距离捕捉现场物体的全景和放大后的细节,放大倍数可以预定。

各类镜头汇总:电动变焦镜、自动光圈镜头、手动光圈镜头
数字式彩色摄像机:具有自动电子快门、自动跟踪、白平衡、背光补偿、彩色还原准确等功能。

闭路监控系统能在人们无法直接观察的场合,却能实时、形象、真实地反映被监视控制对象的画面,并已成为人们在现代化管理中监控的一种极为有效的观察工具。由于它具有只需一人在控制中心操作就可观察许多区域,甚至远距离区域的独特功能,被认为是保安工作之必须手段。因此闭路电视监控系统在现代建筑中起独特作用 , 闭路监控的含义并不局限于对一个商业中心各类银行中心职员及储存仓库的监督和管理,它的用途还相当广泛。例如:用于医院的监护室,同时观察若干病人的病情;用于交通中心,监测高速路、港口或地铁的交通流量以及用于学校,保障学生体育运动的安全等。在危险的环境中以及在光线昏暗的条件下,这种监视仍可正常进行。闭路电视监控系统( CCTV )能提供某些重要区域近距离的观察、监视和控制。系统符合国家有关技术规范。一般在系统应设置电视摄像机,以实现全方位监控。系统的主要设备应配置电视监视器、时滞录像机和画面处理器等,使用户能调看任意一个画面和遥控操作任意一台有遥控功能摄像机的云台和变焦功能。

闭路监控系统主要由下列几部分组成:
1、产生图像的摄像机或成像装置;
2、图像的传输与控制设备;
3、图像的处理与显示设备。

闭路电视监控系统的技术要求主要是:摄像机的清晰度、系统的传输带宽、视频信号的信噪比、电视信号的制式、摄像机达到较高画质和操作的功能以及系统各器件的环境适应度。

画面处理器:
画面处理器,能够同时在一台显视器上显视一至十六个画面,用一台录像机录完一至十六个画面的信号
专业录像机:
具有 24 小时的长延时录像功能,回放画面清晰
视频切换器:
自动视频切换器,用于视频信号的顺序切换

保护罩 支架 云台镜头控制器

矩阵系统键盘 矩阵系统主机 解码器

闭路电视监视系统广泛应用于社会各个部分,是当今最为有效的安全设施之一。安众网向顾客普及从简单的家庭用小型监视设备,机关、厂矿、学校、商场的中型监视系统;同时安众网以雄厚的技术实力为后盾,有能力为金融机构、公路、机场等大型场所,提供要求更高的综合性、网络化的监视系统。





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Re:楼主

№2-CCD摄像机选购技巧



1. 什么是CCD摄像机?

   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,因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。

2. CCD摄像机的工作方式

   被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上,CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷,各个像素积累的电荷在视频时序的控制下,逐点外移,经滤波、放大处理后,形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。

3. 分辨率的选择

   评估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。而对于医疗、图像处理等特殊场合,用600线的摄像机能得到更清晰的图像。

4. 成像灵敏度

   通常用最低环境照度要求来表明摄像机灵敏度,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.

4。 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 10Lux
   20cm处烛光 10-15Lux 夜间路灯 0.1Lux

5. 电子快门

   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。有些摄像机允许用户自行手动调节快门时间,以适应某些特殊应用场合。


6. 外同步与外触发

   外同步是指不同的视频设备之间用同一同步信号来保证视频信号的同步,它可保证不同的设备输出的视频信号具有相同的帧、行的起止时间。为了实现外同步,需要给摄像机输入一个复合同步信号(C-sync)或复合视频信号。外同步并不能保证用户从指定时刻得到完整的连续的一帧图像,要实现这种功能,必须使用一些特殊的具有外触发功能的摄像机。

7. 光谱响应特性

   CCD器件由硅材料制成,对近红外比较敏感,光谱响应可延伸至1.0um左右。其响应峰值为绿光(550nm),分布曲线如右图所示。夜间隐蔽监视时,可以用近红外灯照明,人眼看不清环境情况,在监视器上却可以清晰成像。由于CCD传感器表面有一层吸收紫外的透明电极,所以CCD对紫外不敏感。彩色摄像机的成像单元上有红、绿、兰三色滤光条,所以彩色摄像机对红外、紫外均不敏感。

8. CCD芯片的尺寸

   CCD的成像尺寸常用的有1/2"、1/3"等,成像尺寸越小的摄像机的体积可以做得更小些。在相同的光学镜头下,成像尺寸越大,视场角越大。 芯片规格 成像面大小(宽X高) 对角线 1/2 6.4x4.8mm 8mm 1/3 4.8x3.6mm 6mm





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Re:楼主

№3-CCD摄像机质量对网络摄像机的影响



提要:网络摄象机 ( 网络摄象服务器、视频服务器、网络视频转换器等 ) 采用的 CCD 摄像机的质量对带宽的影响很大,采用优质的 CCD 摄像机可以大大减少网络摄象机的带宽。

1. 问题的提出

网络摄象机技术的发展,特别是宽带网络的普及,使得基于网络的网络监控应用正在普及。灵活的监视和控制配置、与信息网络紧密融合、长距离远程监控等优势都是传统监控所不可比拟的。如何正确掌握及合理应用网络摄象机是用户面临的新课题。

网络摄象机实际应用中的主要问题,第一是图像压缩技术问题:第二就是网络带宽数据传输问题。所谓解决带宽问题的实质就是如何在有限的带宽上传输更高质量的图像,当然还有计算机操作系统软件管理能力的提高(解压)问题;图像数据压缩技术的发展以及高速中央处理器的应用等都是解决网络摄象机图像压缩问题的基础技术,许多技术(特别是 MPEG4 )的发展,无疑使我们今天的网络摄象机能够比以前取得更大的图像压缩比。但是否有了这些就足够了呢?答案是否定的。

2. 提高原始参考图像质量是图像压缩的关键

在一定的压缩技术和一定的应用环境下,是什么因素影响网络摄象机的带宽呢?这就是系统前端使用的 CCD 摄像机是否能够送出稳定干净的图像,即每一帧都作为新增加原始参考图像呢,还是作为不变的可压缩的变异图像,这个因素往往被大家忽视。不稳定不干净的图像输入到网络摄象机后,网络摄象机识别为新增加的原始参考图像而被重新传输。本来不变的可压缩的变异图像被误判成新增加原始参考图像,表现为带有色偏、色滚、画面扭曲或滚动、干扰条纹、噪点等等。实践证明,网络摄象机传输的这些不稳定不干净的图像本来应该作为没有变异的图像传输,那么这些图像数据所占用的传输带宽就一定很大。为什么会出现这个结果呢?这要从图像数据压缩原理去理解。

图像数据压缩通常主要通过两个环节来实现:第一个环节是对图像尺寸的压缩,图像尺寸越小,图像数据就越短,从而达到压缩数据量的目的。第二个环节是对图像形成过程的压缩,就是在连续图像传输的过程中,我们只传输图像中变化的部分,而使相对静止的部分不传输,这样使图像数据变短而实现了压缩,也就减少占用过多的带宽,。

比如,我们监控一个房间里的情况。在房间里没有人或动物走动时,我们看到的图像是静止的,此时网络摄象机没有必要重复传输那么多相同的画面,所以静止状态所占用的带宽很小。而当有人或动物走动时,网络摄象机只需传输图像变化的部分,这样就使整个图像数据大为减短。图像数据虽然减短了,但是仍然忠实的记录了房间内的全部情况。网络摄象机在识别图像是静止还是活动的依据主要是检测图像的灰度(或色阶)是否发生变化,没变化就是静止的,反之就是活动的。可是影响灰度变化的因素不仅是移动的人和物体,而且还有光线的变化和我们上面提到的不稳定和不干净图像噪声信号的影响,在网络摄象机的眼里,即使是静止的房间,对于这些不稳定不干净的图像它也认为是变异的画面而增加了图像的数据,而这些是我们不需要的。

3. 采用优质 CCD 摄像机确保变异图像减少

采用优质 CCD 摄像机可以提高信噪比和实现高速追踪白平衡是确保变异画面减少,从而减少网络摄象机带宽的关键。

没有噪声的画面就是干净的画面,表现的指标就是信噪比高,相反,信噪声比不好的 CCD 摄像机的画面中充满噪点,而噪点在画面中的位置是没有重复性的,每一祯画面都不一样,在网络摄象机看来每幅都是全屏变化的图像,压缩后数据最大,占用的带宽也最多。实验表明,这样的画面数据比干净画面的数据要大 30% 以上甚至更多,这就是我们很多用户的网络摄象机带宽增大的主要原因之一。

另外一个参数是 CCD 摄像机的追踪白平衡的速度,这个参数实际上反映的是 CCD 摄像机中所用的 DSP 芯片的运算速度指标,普通 CCD 摄像机的 DSP 的运算速度为 10 万次 / 秒,优质 CCD 摄像机中的 DSP 的运算速度可达 1000 万次 / 秒,整整差 100 倍。 DSP 快了有什么好处呢?比较容易想到的是色彩漂移问题,因为运算速度快慢直接影响到它对白平衡跟踪的速度。我们可以用日光灯环境来说明这个问题。

一般的 CCD 摄像机白平衡速度通常是在 120 毫秒到 160 毫秒之间,也就是说大致需要 6 — 8 个图场( PAL 制为 50 场 / 秒)才能完成 1 个白平衡的变化,这样的速度肯定跟不上日光灯光源的变化。日光灯 1 秒钟亮灭的变化为 100 次,也就是 20 毫秒就要变化一次,显然一般摄像机是跟不上这个变化速度的,因此在日光灯照明的环境下,所摄图像就会产生色偏和色漂移的现象,原本静止的画面就会变成颜色周期性变化的“活动“图像,这样受骗的自然又是网络摄象机了。但是如果 CCD 摄像机的 DSP 的运算速度快,如仅用 1 毫秒就可以平衡一次白平衡的变化,就完全可以得到非常稳定的图像。这个例子的启示是:随着环保和节能要求的不断提高,脉冲式照明的应用也会日益广泛,而在这样的形势下,网络摄象机对采用的 CCD 摄像机的 DSP 的运算速度的要求就会变成


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Re:楼主

№4-CCTV Monitor介绍

当CCTV Monitor接上摄影机或录放影机后,现场或所录的影像便呈现在Monitor上,就像平时所看到的电视屏幕,那究竟影像是如何形成的? 影像形成的动作原理影像信号输入Monitor后,Monitor必须将此复合信号(comp。site signal)给予分离并解码。主要分 离出 R、 G、 B三原色信号与H(水平)、 V(垂直) 二个同步信号。 R、 G、 B三原色信号经过解码后, 并加以放大以便推动 CRT的阴极(cathode),释放 出电子束。此电子束经过 Mask(屏幕)后撞击萤光(phosphor),而产生亮点。H(水平)与V(垂直)二个同步信号则分别经 过放大处理以便使 Monitor的偏向线圈产生扫瞄电 流,此电流所产生的磁力带动电子束的运行方向。 如此配合便是我们所看到的影像画面了! 萤幕(Display)分类 市面上的萤幕种类有大家最为熟悉的电视萤 幕,还有个人的PC Monitor,以及CCTV产业中的 Monitor。而萤暮又区分为数种类型,例如一般的 CRT映像管萤幕及新流行的液晶显示萤幕等等,以 下便是更详细的分类: 基本上监视器的萤幕分为发光型与非发光型。 一、发光型 1.CRT(Cathode Ray Tube)阴极射管线 2.VFD(VACuum FIuorescent DispIay)萤光显 示管 3.LED(Light Emitter DispIay)发光二极体 4.PDP(PIasma DispIay PaneI)电浆显示板 5.EL(EIectro Luminecent)电光光面板) 其中CRT是CCTV监视器最常采用的萤幕映像管,另外VFD与CRT类似,多用於小型管与数字显示;PDP分有AC与DC型,具有高亮度、多色彩、高解析度的侵点,常用於战斗机上的仪表版:EL於1935年为法国Destriau所发明,分有AC与DC型及有机无机型。可以作为 LCD的光源,柔软可弯曲、色彩多、价格低、轻、薄、省电,如常用於车上的冷光仪表板。 二、非发光型 此种萤幕本身不具有发光的功能,包括: 1.LCD(Liquid CrystaI DispIay)液晶显示 2.ECD(EIectro Chromic ChemicaI DisPIay) 电化著色显示 3.EPID(EIectrophoretic Indication DispIay) 电泳动显示 LCD是属於较新的萤幕显示方式,具有省电与轻薄的优点。PC Camera所采用就是LCD,而一些 C C T VM O n i t o r也开始采用。虽然LCD是监视器萤幕的趋势,但是它仍然无法取代传统的CCTV Monitor。因为LCD本身不发光,如果装於室外,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。而监视器多半置於室外,观看距离较长,装置LCD Monitor就会产生上述的问题。 另外,ECD属於电化学,是使用氧化还原法,可以著色与消色(On、O的达到显示效果。 目前仅CRT、LED、LCD、PDP可以达到高解析度的要求;CRT、LED、PDP、VFD可达到高亮度的要求;CRT、LED、VFD、EL、LCD可达到多色彩的要求。 系统分类 一、电源系统 1.电压系统:100V.127V.220V.260V 2.频率系统:50/50Hz 3.插头型式:A、B、C、D、E、F等六种。 由於各地区的电压系统、频率系统、插头型式不一,因此监视器的制造必须符合各地区的标准而生产不同规格的监视器。例如澳洲与南非的电压系统高达250V,如果要外销至澳洲与南非就必须生产符合260V的产品。在频率与插头型式方面也是如此,有些国家的插头是3孔插头,而台湾明年规定所有新的建筑物都要改成3孔插头,这样也较符合用电安全。 二、彩色系统 世界上有3种彩色方式即NTSC方式,以L方式及SECAM方式,彩色方式及采用国家如下: 1.NTSC:NatiOnaI TV Svstem Committee, F H(Horizontal)水平频率:15.7 K H z, FV(VErtical Frequency)垂直频率:60Hz, Burst(系色信号):3.58MHz 采用国家包括美国、加拿大、瓜地马拉、台 湾、日本、夏威夷、波多黎各、墨西哥等。 2.PAL:PhaSe AIternating Line, FH:15.625KHz,FV:5OHz,Burst:斗.斗3MHz 采用国家包括英国、荷兰、澳大利亚、瑞士、 瑞典、丹麦、西德、挪威、比利时、西班牙、 葡萄牙及其属地,如曾是属地的香港及印尼。 (法国除外之欧洲自由国家) PAL系统是全世界最多国家采用的系统,而 paL系统中又区分成数个系统,如中国大陆所 采用的是自行研发的PAL。D系统,英、德则 是PAL.B或PAL.G系统。 3.SECAM:SequentiaI CoIor And MOduIation,FH:15.625KHz,FV:主OHz 采用国家包括法国、苏俄、甸牙利、东德、保 加利亚、波兰。(主要地区为法国及东欧国 家)。由以上得知,每个地区的系统不尽相 同,而中东地区因为受到来自各国驻军的影 响,包括了数种以上的系统。 为了适应各国不同的系统,目前较先进的 CCTV Monitor朝向多系统发展,如此不仅可 符合外销多国的需求,也能减少库存的压力。 在售价上现在多系统的监视器已与单系统的监 视器价格并核差别。 三、扫瞄系统 1.InterIace:交织扫瞄,如NTSC,趴L, 1Frame:2FieId,NTSC有307固画面/SEC。 InterIace是二个FieId曼起来形成一个画面,容 易有书面闪烁的情形,一般电视所采用的就是 InterIace,不过因为距离远及动态书面,所以 较感觉不出闪烁的情形。InterIace比Non. InterIace能达到较高


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Re:楼主

№5-CCTV 闭路电视监控系统设备简介1



CCTV 即Closed Circuit Television 的缩写,是闭路电视系统的意思。其利用电学原理,透过光学镜头所摄取的影像光能,经由摄影机内的芯片(CCD)或摄像管(tube)转变为电能,再经由电缆线及一些用途不同的辅助器材传送到监视器上,使电能回复光能呈现在屏幕上。

目前大多数新式系统中,除特殊运用外,多采用CCD摄影机,此种趋势在将来会更普遍。所谓CCD(charge coupled device,电荷耦合组件)为一摄像组件,此组件可将光线变成电荷,并可将电荷储存及转移,且能令储藏之电荷取出,使电压发生变化。

● CCD摄影机与摄像管摄影机比较时,具有下列优点:

(1) 体积小,重量轻。
(2) 低残像。
(3) 磁场不会影响到画面。
(4) 抗震动、抗撞击。
(5) 寿命长。

▼ CCD尺寸

摄影机所使用之CCD可分为2/3"、1/2"、1/3"等尺寸类别。因为影像表面变小,图素数量及敏感度(sensitivity)随之减少。最近已将此问题解决,为了节省成本,制造商多采用1/3"CCD。


▼ 电源

(1) 交流电源(AC mains)
(2) 24V交流电源(24V AC)此类摄影机另需加装一个24V AC的转接器。
(3) 单电缆(one cable)此类摄影机之电源(DC power)来自同轴电缆(需加装控制器),此电缆供视频信号输出使用。


▼ 分辨率(resolution)
通常是指水平解晰度,除非特别指定"垂直"时。


(1) 水平解晰度(horizontal resolution) 其数目是由明显的垂直交互黑白线条之最大数目乘以0.75而得。
一般以CCD之图素(pixel)数量及摄影机的电子特性决定。
(2) 垂直解晰度(vertical resolusion) 其数目是由明显的水平交互黑白线条之最大数目而得。
一般以扫描线的数目及扫描方法而得。

▼ 黑白 / 彩色若监视一个景物的位置或景物的移动时,建议选用黑白摄影机。彩色摄影机适用于景物细部辨别做实时(real time)的监视。通常黑白摄影机比彩色摄影机更为敏感,所以黑白摄影机适用于光线不足之地区或夜晚无法安装照明设备之地点。 ▼ 照度(illumination)依照安装地点的亮度来选择摄影机。如果地点的亮度超过最低物体亮度10倍以上时,画面一定清晰 。

■ 同步系统(synchronization system)

进行发射机及接收机同步时,须完成信号同步。水平同步信号控制水平扫描,垂直同步信号控制垂直扫描。
同步系统分为下列四种:


▼ 内同步(internal synchronization)藉由摄影机的内同步信号产生电路之同步信号来完成操作。


▼ 外同步(external synchronization)藉由一个外部的同步信号产生器,将同步信号分送到摄影机的外同步输入来完成同步。


▼ 电源(行锁定)同步(power(line-lock)synchronization)利用摄影机的AC电源周波来完成垂直驱动(VD)同步。

■ 功能

▼ 电子快门(electronic shutter)固体摄像素子的电荷累积时间,依电子的可变性而控制曝光时间的功能。此一功能可使摄影机捕捉快速移动之物体。▼ 白平衡(white balance)对于彩色摄影机为配合光源而调整颜色再现的功能。 (1) 自动白平衡(automatic white balance;AWB) 自动储存物体预设的白平衡。适用于固定光源的地方。(2) 自动追踪白平衡(automatic tracking white balance;ATW)可经常对一个物体的色温变化追踪和侦测,并自动调整白平衡。适用于定期光源改变的地方,例如夜间用萤光灯来替代天然光线之地方。 ▼ 光圈(iris)(1) 手动(manual)光圈 当亮度变更时需手动调整光圈,所以适用于亮度不变的地方。(2) 自动(auto)光圈 因亮度变更时光圈可自动调整,所以适用于每天定时光源会变换的地方。● Video input型式镜头内有电路来侦测进入镜头里的光度。● DC input型式镜头内无光度侦测电路,反之有些摄影机内部加上了光度侦测电路,故镜头本身较便宜。

■ 镜头之选择

镜头选择与摄影机选择同样重要。依照监视时被观察物体之尺寸(观察范围)、物体亮度变化及CCD尺寸来选择镜头的型式。一般有下列几项选择条件:▼ 焦距(focal length) 必须注意物体到摄影机之距离及观察尺寸。▼ 镜头种类 可分为广角(wide angle)、望远(telephoto)、标准(standard)、伸缩(motorized)、针孔(pin-hole)、棱镜(prism)。▼ 安装座分为C mount及CS mount。 ▼ 孔径比(aperture ratio)孔径比可指示镜头的亮度,亦即我们在规格上所见的F值(F-stop number)。此比率是镜头的光圈直径(D)与镜头焦距(f)之比;数值愈小,光圈愈大,透过的光线愈多。F=f/D■ 监视器之选择依照黑白或彩色及屏幕大小来选择监视器。■ 外围设备因安装位置环境需要及监视作业周全与便利,必须加装许多外围设备,如回转台、防护罩、跳台器,甚或矩阵控制器。
● 监视摄影机所需之明亮度


■ 最低被照体照度

在摄影机的可辨识范围内,被照体需要一定之明亮度,摄影机才可输出被照体之影像,此明亮度称之为<最低被照体照度>。各型号摄影机可摄得影像所需之明亮度皆不相同,因此明亮度即成为摄影机


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№6-CCTV 闭路电视监控系统设备简介2

闭路电视监控系统是在小区主要通道、重要公建及周界设置前端摄像机,将图像传送到智能化管理中心,中心对整个小区进行实时监控和记录,使中心管理人员充分了解小区的动态。同时采用多媒体控制平台与周界防越报警系统及住宅室内报警系统联动。当发生警情时 ,中心监视器将自动弹出警情发生区域的画面,并进行记录。 小区闭路电视监控系统的主要目的是将重要观察点(主要分布在小区主干道及小区出入口、其它重点部位等重点区域)的被检测的图像传送到设在物业管理中心的控制室, 中心控 制室可以对所控制的摄像点进行遥控,并可在非常事件突发时及时将叠加有时间、地点等信息内容的现场情况记录下来,以便重放时分析调查,并作为具有法律效力的重要证据,这样 既提高了保安人员处警的准确性,也可为公安人员迅速破案提供有力证据。    小区周界防盗报警系统还可以与闭路电视监控系统联动,一旦报警,监控中心图像监视 屏上立即出现与报警点相关的图像,并自动以高密度方式录像。值班保安人员可以通过云台和变焦镜头监视报警区域的所有情况,以便及时发出报警信息。 电视监控系统基本结构 系统组成 : 摄像 传输 控制 显示(记录) 系统功能 :  摄像部分 是安装在现场的,它包括摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台,它的任务 是对被摄体进行摄像并将其转换成电信号。 传输部分 的任务是把现场摄像机发出的电信号传送到控制中心,它一般包括线缆、调制 与解调设备、线路驱动设备等。 显示与记录部分 把从现场传来的电信号转换成图像在监视设备上显示,如果有必要,就 用录像机录下来,所以它包含的主要设备是监视器和录像机。 控制部分 则负责所有设备的控制与图像信号的处理。 系统规模 : 小型电视监控系统 一般摄像机数量<10个。 中型电视监控系统一般摄像机数量在10~100个范围内。监控系统可根据管理需要设置若干级管理的控制键盘及相应的监视器。 大型电视监控系统 一般摄像机数量>100个,它是将中型监控系统联网组合而成的,系统设总控制器和分控制器进行监控管理。 电视监控系统设备 摄像机 传输电缆 控制设备 显示终端 录像机   1. 摄像机   根据摄像机的性能、功能、使用环境、结构颜色等有以下分类。    (1) 按性能分类 ①普通摄像机:工作于室内正常照明或室外白天。    ②暗光摄像机:工作于室内无正常照明的环境里。    ③微光摄像机:工作于室外月光或星光下。    ④红外摄像机:工作于室内、外无照明的场所。    2) 按功能分类 ①视频报警摄像机:在监视范围内如有目标在移动时,就能向控制器发出报警信号。    ②广角摄像机:用于监视大范围的场所。    ③针孔振摄像机:用于隐蔽监视局部范围。    (3) 按使用环境分类   ①室内摄像机:摄像机外部无防护装置,使用环境有要求。    ②室外摄像机:在摄像机外安装防护罩。内设降温风扇、遮阳罩、加热器、雨刷等。适 应室外温、湿度等环境的变化。    (4) 按结构组成分类 ①固定式摄像机:监视固定目标。    ②可旋转式:带旋转云台摄像机,可做上、下、左、右、旋转。    ③球形摄像机:可做360°水平旋转,90°垂直旋转,预置旋转位置。    ④半球形摄像机:吸顶安装,可做上、下、左、右旋转。    (5) 按图像颜色分类 ①黑白摄像机:灵敏度和清晰度高,但不能显示图像颜色。    ②彩色摄像机:能显示图像颜色,灵敏度和清晰度在同种情况下比黑白摄像机低。   2. 传输电缆 (1)同轴电缆 用于传输短距离的视频信号,当传输黑白视频信号时,在5.5MHz点不平坦度>6dB时,需加均衡放大器。    (2)光缆 当需要长距离传输视频及控制信号时,采用光缆传输。传输距离在几十公里内无需加中继器。   3. 控制设备   (1)视频切换器 具有画面切换输出,固定画面输出等功能。    (2)多画面分割控制器 具有顺序切换、画中画、多画面输出显示回放影像,互联的摄像机报警显示,点触式暂停画面,报警记录回放,时间、日期、标题显示等功能。    (3)矩阵切换系统    ①分区控制功能:对键盘、监视器、摄像机进行授权。   ·键盘到监视器:设定哪些键盘可以控制哪些监视器。   ·监视器到摄像机的分区:设定哪些监视器可显示哪些摄像机的图像。   ·键盘到摄像机的分区:设定哪些键盘可调用哪些摄像机的图像。   ·键盘到摄像机控制的分区:设定哪些键盘可控制哪些摄像机的动作。    ②分组同步切换。将系统中全部或部分摄像机分成若干组,每一组摄像机可以同步地切 换到一组监视器上。    ③任意切换。是指摄像机的任意组合,而且任一台摄像机画面的显示时间独立可调,同 一台摄像机的画面可以多次出现在同一组切换中,随时将任意一组切换调到任意一台监视器上。    ④任意切换定时自动启动。任意一组万能切换可编程在


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№7-数字视频录像机(DVR)的基本分类



DVR 在发展初期由于百家争鸣、种类繁多,让业内相关人士颇有「眼花撩乱」之感,在经过一段时间的变化后,各种型态的分类也大致成形。根据台湾工业技术研究院光电工业研究所《光电产业发展剖析》报告中,大致将所有的 DVR 分成三个类别:

一.数字 STB 类型

STB 指的是 Set-top Box (一般译成:数字卫星接收器、机顶盒、电视上网机、随选视讯盒等,由于译名分歧,故在此以 STB 统称之)。数字 STB 类型的 DVR 在性质上属于功能整合性的讯号接收平台,以提供数字录像功能与接收数字广播及互动应用的讯号为主,可选择接收数字无线地面传播( Digital Terrestrial )、数字有线电视传播( Digital Cable )、数字卫星传播( Digital Satellite )等不同种类的传播讯号。

二. PC-based 类型

PC-based 类型的 DVR 其应用平台为一般的 PC 、手提电脑等。在 PC 内装置一片或多片影像撷取卡,利用软件进行影像压缩并执行影像编辑功能,系统较不稳定。

三.单机( Standalone )类型

单机型的 DVR 乃重新利用 CPU 及 RAM 来开发设计,采用专属的软件程序,研发成本较高。采用硬件压缩,品质稳定,不会有死机的问题产生,且在影像储存速度、分辨率及影像画质上都有较大的改善。这类型的产品只单纯提供数字录放影功能,而不附加其它如广播讯号接收、上网际网络等功能。由于应用在安全监视领域的产品多属于上述的第 2 类及第 3 类,因此本文将仅就这两个类型做探讨。 PC-based 类型与单机类型系统孰优孰劣的争议,到目前为止仍无法下定论。目前虽以 PC-based 的 DVR 占市场多数,但据观察,两种类型的产品将各自产生市场区隔。 1995 年即投入 DVR 领域发展的日本 Ikegami 公司,其海外部经理 Yasuhiko Saito 就指出:「 DVR 市场将朝向两个不同方向发展,一方面,由于 RTOS(Real time Operation System ,实时操作系统 ) 在运作时的可靠性,预料会有很大的发展;但另一方面,对强调可联网工作的 DVR 产品, Windows 操作系统则因为操作简单而将成为另一种主流」。

DVR 的技术目前仍不断在发展中,而其中的关键技术在于操作系统及影像压缩技术。

一.操作系统

1. 以 Windows 为操作接口
对于以 PC 为主要架构的 DVR 来说, Windows 平台以其使用简单、应用普遍等特点而名列各种操作系统名单的榜首。韩国 3R 集团总裁 Sung-Ik Chang 表示:「目前大多数 DVR 及其相关产品的厂商都采用基于 Windows 的操作系统;尤其在美国这样的大市场,用户为了日后维护方便,多倾向于使用基于 Windows 的 DVR 产品」。韩国 Digital Logic 公司海外市场部经理 Jonathan Kim 也说:「我们认为 Windows 操作系统是最适合 DVR 系列产品的。因为 Windows 是目前较通用的操作系统,因此具备较高的支持性,不论任何地方 Windows 都可以支持大部分相关产品」。
此外, Windows 在软件升级方面,也强于其它操作系统。由于近年来 IT 产业与安防产业密切相关,因此当数字技术在 IT 产业日进万里的同时,相关技术发展势必影响安全产业。 Windows 之所以会被众多厂商所爱用,乃是因为它具有强大的可升级性。厂商认为,由于 DVR 系统不可能长期停留在固定水平,因此可升级性势必成为系统发展的关键点。如果考量汰旧成本,一旦用户对于既有系统产生更高的要求或者原有的系统暴露出一些缺陷,大部分的用户不太可能去买一套全新的系统来替换,如此一来,产品的升级就成为首要的解决方案。
尽管供货商认为,系统的稳定性取决于用户的实际操作方式,然而, Windows 操作系统本身的不稳定性,仍令使用者相当质疑。有厂商就表示,如果只单纯使用监控系统, Windows 98 系统相当稳定;但如果在 Windows 平台上同时运行别的程序,系统不稳定、甚至死机就无可避免。


2. 以 Linux 为操作接口
IT 业界中 Windows 和 Linux 操作平台的激烈竞争也延烧到安防产业。 Linux 是一种可多人使用的作业环境,可让多位使用者在同一时间内同时使用计算机主机的资源。 Linux 提供完整的多人 (Multiuser) 、多任务 (Multitasking) 及多行程 (Multiprocessing) 环境,可由网络上下载使用。由于其原始程序代码( Source Code )是公开的,因此可以任意开发、修改,故 Linux 的使用者并不须烦恼缺乏需要的应用程序,加速了研发的速度,且系统本身以及大部分的应用程序是免费的,让开发者省下大笔的研发费用。此外,对硬件需求较低的 Linux ,可令使用者节省更多的硬件成本投入,整体产品成本随之降低。随着网际网络的盛行,全球使用 Linux 的人愈来愈多,也吸引了无数的开发人员投入改良核心、发展应用软件以及硬件周边驱动程序的行列,使 Linux 功能和完整性日益扩大,成为各方注目焦点。
此外, Linux 是以网络环境为基础的操作系统,具有完整的网络功能,使用者可以在 Linux 下以单机连上 Internet ,也可架设局域网络( LAN );还可以以 Linux 架设各种 Server ,提供在 Internet 以及 Intranet 的邮件、 FTP 、 Web... 各种服务。 在这样的趋势


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№8-H.264视频编码基本知识



一、 视频编码技术的发展历程


   视频编码技术基本是由ISO/IEC制定的MPEG-x和ITU-T制定的H.26x两大系列视频编码国际标准的推出。从H.261视频编码建议,到H.262/3、MPEG-1/2/4等都有一个共同的不断追求的目标,即在尽可能低的码率(或存储容量)下获得尽可能好的图像质量。而且,随着市场对图像传输需求的增加,如何适应不同信道传输特性的问题也日益显现出来。于是IEO/IEC和ITU-T两大国际标准化组织联手制定了视频新标准H.264来解决这些问题。

H.261是最早出现的视频编码建议,目的是规范ISDN网上的会议电视和可视电话应用中的视频编码技术。它采用的算法结合了可减少时间冗余的帧间预测和可减少空间冗余的DCT变换的混合编码方法。和ISDN信道相匹配,其输出码率是p×64kbit/s。p取值较小时,只能传清晰度不太高的图像,适合于面对面的电视电话;p取值较大时(如 p>6),可以传输清晰度较好的会议电视图像。H.263 建议的是低码率图像压缩标准,在技术上是H.261的改进和扩充,支持码率小于64kbit/s的应用。但实质上H.263以及后来的H.263+和H.263++已发展成支持全码率应用的建议,从它支持众多的图像格式这一点就可看出,如Sub-QCIF、QCIF、CIF、4CIF甚至16CIF等格式。


MPEG-1标准的码率为1.2Mbit/s左右,可提供30帧CIF(352×288)质量的图像,是为CD-ROM光盘的视频存储和播放所制定的。MPEG-l标准视频编码部分的基本算法与H.261/H.263相似,也采用运动补偿的帧间预测、二维DCT、VLC游程编码等措施。此外还引入了帧内帧(I)、预测帧(P)、双向预测帧(B)和直流帧(D)等概念,进一步提高了编码效率。在MPEG-1的基础上,MPEG-2标准在提高图像分辨率、兼容数字电视等方面做了一些改进,例如它的运动矢量的精度为半像素;在编码运算中(如运动估计和DCT)区分"帧"和"场";引入了编码的可分级性技术,如空间可分级性、时间可分级性和信噪比可分级性等。近年推出的MPEG-4标准引入了基于视听对象(AVO:Audio-Visual Object)的编码,大大提高了视频通信的交互能力和编码效率。 MPEG-4中还采用了一些新的技术,如形状编码、自适应DCT、任意形状视频对象编码等。但是MPEG-4的基本视频编码器还是属于和H.263相似的一类混合编码器。


总之,H.261建议是视频编码的经典之作,H.263是其发展,并将逐步在实际上取而代之,主要应用于通信方面,但H.263众多的选项往往令使用者无所适从。MPEG系列标准从针对存储媒体的应用发展到适应传输媒体的应用,其核心视频编码的基本框架是和H.261一致的,其中引人注目的MPEG-4的"基于对象的编码"部分由于尚有技术障碍,目前还难以普遍应用。因此,在此基础上发展起来的新的视频编码建议H.264克服了两者的弱点,在混合编码的框架下引入了新的编码方式,提高了编码效率,面向实际应用。同时,它是两大国际标准化组织的共同制定的,其应用前景应是不言而喻的。



二、 H.264介绍

   H.264是ITU-T的VCEG(视频编码专家组)和ISO/IEC的MPEG(活动图像编码专家组)的联合视频组(JVT:joint video team)开发的一个新的数字视频编码标准,它既是ITU-T的H.264,又是ISO/IEC的MPEG-4的第10 部分。1998年1月份开始草案征集,1999年9月,完成第一个草案,2001年5月制定了其测试模式TML-8,2002年6月的 JVT第5次会议通过了H.264的FCD板。2003年3月正式发布。


H.264和以前的标准一样,也是DPCM加变换编码的混合编码模式。但它采用"回归基本"的简洁设计,不用众多的选项,获得比H.263++好得多的压缩性能;加强了对各种信道的适应能力,采用"网络友好"的结构和语法,有利于对误码和丢包的处理;应用目标范围较宽,以满足不同速率、不同解析度以及不同传输(存储)场合的需求;它的基本系统是开放的,使用无需版权。


在技术上,H.264标准中有多个闪光之处,如统一的VLC符号编码,高精度、多模式的位移估计,基于4×4块的整数变换、分层的编码语法等。这些措施使得H.264算法具有很的高编码效率,在相同的重建图像质量下,能够比H.263节约50%左右的码率。H.264的码流结构网络适应性强,增加了差错恢复能力,能够很好地适应IP和无线网络的应用。

三、 H.264的技术亮点


1、分层设计


   H.264的算法在概念上可以分为两层:视频编码层(VCL:Video Coding Layer)负责高效的视频内容表示,网络提取层(NAL:Network Abstraction Layer)负责以网络所要求的恰当的方式对数据进行打包和传送。在VCL和NAL之间定义了一个基于分组方式的接口,打包和相应的信令属于NAL的一部分。这样,高编码效率和网络友好性的任务分别由VCL和NAL来完成。


VCL层包括基于块的运动补偿混合编码和一些新特性。与前面的视频编码标准一样,H.264没有把前处理和后处理等功能包括在草案中,这样可以增加标准的灵活性。


NAL负责使用下层网络的分段格式来封装数据,包括组帧、逻辑信道的信令、定时信息的利用或序列结束信号等。例如,NAL支持视频在电路交换信道上的传输格式,支持视频在I


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№9-IP网络摄像机安装注意事项



如果想在既有的网路架构下安装IP网路摄影机,一台性能较强的电脑是不可或缺的,可以选用Windows95/98/NT/2000或Linux作业系统的PC,此外苹果电脑也是一个不错的选择。而一般市面上的电脑通常都具备网路支援功能及浏览器,所以使用者可以很轻易的启动IP网路摄影机,不需要为其他周边设备伤脑筋。

设定密码以增添网路传输的安全性


如果要采用IP网路摄影机,建议设定密码以保护摄影机所录取的资料;密码既可防止资料外 ,又可保证摄影机操作设定不会被随意窜改。若要应用在安全需求更高的场所,可将IP网路摄影机连接到具备特殊保护措施的电脑上,并可采用加密技术,如HTTPS协定等,以确保资料的机密性。

高品质影像须知


如果希望捕捉到高品质的影像,用户应注意到电脑萤幕的显示设定,其萤幕色彩至少需达65.000位元;另外,平面LED显示幕虽然使用起来十分方便,但在观看影像时,效果反而不如CRT萤幕。其他高品质影像需求如下∶


. 使用大量光线


在很多情况下,影像画质较差是由於照度太低。一般而言,光线越强,影像的品质越高;而在较弱的光线下,影像的色彩容易单调、模糊不清。一般专业摄影师都会采用照相机闪光灯来弥补光线的不足。
此外,解析度较高的摄影机虽可在照度小於1 Lux的条件下工作,但这只是意味著摄影机在1 Lux时可以捕捉到影像,却不代表在1 Lux时能获得良好的影像效果;若要捕捉高解析影像,其照度至少需达到200 Lux。


. 避免背光


一般而言,摄影机的动态调节能力是有限的,应尽量避免出现影像上的明亮区域,因为明亮的影像会导致曝光过多,物体就会显得过暗。


. 减小对比度


用户可以通过调整摄影机的曝光程度,来取得较平均的照度。

安装室外摄影机


如果要将IP网路摄影机安装在室外,则需配置室外用机壳。室外摄影机一般使用自动变焦镜头,可以调节影像感测器需要的光线,提高摄影机的动态功能,并可保护影像感测器免遭强光的损坏。
其他户外用IP网路摄影机的的注意事项如下∶


. 照明
夜晚使用摄影机时,为了避免反射和阴影,通常需要照明设备,可以使用红外线照明灯代替普通灯泡。不过用户必须使用黑白摄影机和带有红外线照明设备的网路影像伺服器,因为黑白摄影机对红外线感光较为灵敏,而彩色摄影机则无法发挥红外线功能。


. 避免直接拍射阳光
尽量避免影像中出现直射的阳光。直射的光线会使摄影机无法捕捉影像,并可能使感测器晶片上的彩色滤光器永久性脱色,导致影像出现条纹。如果可能的话,安装时需保持摄影机与阳光照射的方向一致,并尽量避免对准天空拍摄。


. 放大器增益
在电脑中可以调节影像感测器的增益级别,增益越高,在弱光下的性能越好,但干扰也会扩大。在光线较弱的时候,用户可以使用高增益以获得较好的性能,在光线品质良好的时候,用户使用低增益同样可获得高品质的影像。


. 快门速度
通常快门速度应设置为1/50或1/60秒;光线弱时曝光时间长,可以获得良好的性能。如果要捕捉快速移动的影像,快门速度应设定为1/10000秒。

选择合适的镜头


. 底座
摄影机的底座有两种主要的标准∶

1. CS-mount感测器和镜头间的距离应为12.5mm。
2. C-mount感测器和镜头间的距离应为17.5mm。如果无法聚焦,可能是选用了错误的底座类型。
另外,用户也可采用一个5mm的套环(C/CS适配器环),将C-mount镜头转换为 CS-mount镜头。


. 感测器尺寸
感测器尺寸越大,镜头越昂贵;1/2"镜头适用於1/2"、1/3"和1/4"感测器,但不适用於2/3"感测器。如果在大感测器上使用一个较小感测器制造的镜头,影像将会出现黑角。


. 焦距
焦距与感测器组合在一起形成了视角;小焦距的视角较宽,较大焦距具有狭窄的远摄视角,而在调整远摄镜头的聚焦时,操作必须更为精确。


. 镜头类型


镜头主要有三种类型∶


1. 单一焦距∶焦距是固定的,如4mm、8mm。
2. 变焦镜头∶可以在一定范围内调整焦距,如4-10mm;焦距变化时焦点不变。
3. 变焦点镜头∶这是一种低成本的变焦镜头;当焦距更改时,镜头必须重新聚焦;通常为3.5-8mm。


. 可变光圈
可变光圈是一种机械装置,用於调节通过镜头的光线数量。在镜头中有三种不同类型的可变光圈∶
1. 手动可变光圈∶转动一个环,以调节可变光圈。
2. DC自动可变光圈∶摄影机的输出调节可变光圈。
3. 影像自动可变光圈∶类比影像信号调节可变光圈;此类型目前不常使用。
室外一般采用自动可变光圈镜头,能保护影像感测器免遭强光的损坏。

网路传输线路


.PSTN电话模式
广泛应用於连接外部网路,廉价且实用,但传输速度不是很快,有时会产生传输错误状况,需要重发资料。当下载文件时,最大速度可达56kbit/s,但上载文件时,最大速度是33.6 kbit/s。


.ISDN电话模式
在许多国家的使用率都很高,最大传输速度为 128 kbit/s。


.xDSL模式
Xdsl模式包括∶ADSL、HDSL、IDSL和VDSL等,目前越来越流行。电信


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№10-安防监控系统的组成



  安防监控系统是一门被人们日益重视的新兴专业,就目前发展看,应用普及越来越广,科技含量越来越高。几乎所有高新科技都可促进其发展,尤其是信息时代的来临,更为该专业发展提供契机。但就监控业界而言,系统组成一直没得到明确的划分,这使工程商和用户之间谈到安防监控系统时沟通很不方便。
   对于安防监控系统,根据系统各部分功能的不同,我们将整个安防监控系统划分为七层——表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支撑层、采集层。当然,由于设备集成化越来越高,对于部分系统而言,某些设备可能会同时以多个层的身份存在于系统中。


一 . 表现层
   表现城是我们最直观感受到的,它展现了整个安防监控系统的品质。如监控电视墙、监视器、高音报警喇叭、报警自动驳接电话等等都属于这一层。


二 . 控制层
   控制层是整个安防监控系统的核心,它是系统科技水平的最明确体现。通常我们的控制方式有两种——模拟控制和数字控制。模拟控制是早期的控制方式,其控制台通常由控制器或者模拟控制矩阵构成,适用于小型局部安防监控系统,这种控制方式成本较低,故障率较小。但对于中大型安防监控系统而言,这种方式就显得操作复杂且无任何价格优势了,这时我们更为明智的选择应该是数字控制。数字控制是将工控计算机作为监控系统的控制核心,它将复杂的模拟控制操作变为简单的鼠标点击操作,将巨大的模拟控制器堆叠缩小为一个工控计算机,将复杂而数量庞大的控制电缆变为一根串行电话线。它将中远程监控变为事实、为 Internet 远程监控提供可能。但数字控制也不是那么十全十美,控制主机的价格十分昂贵、模块浪费的情况、系统可能出现全线崩溃的危机、控制较为滞后等等问题仍然存在。


三 . 处理层
   处理层或许该称为音视频处理层,它将有传输层送过来的音视频信号加以分配、放大、分割等等处理,有机的将表现层与控制层加以连接。音视频分配器、音视频放大器、视频分割器、音视频切换器等等设备都属于这一层。


四 . 传输层
   传输层相当于安防监控系统的血脉。在小型安防监控系统中,我们最常见的传输层设备是视频线、音频线,对于中远程监控系统而言,我们常使用的是射频线、微波,对于远程监控而言,我们通常使用 Internet 这一廉价载体。值得一提的是,新出现的传输层介质——网线 / 光纤。大多数人在数字安防监控上存在一个误区,他们认为控制层使用的数字控制的安防监控系统就是数字安防监控系统了,其实不然。纯数字安防监控系统的传输介质一定是网线或光纤。信号从采集层出来时,就已经调制成数字信号了,数字信号在目前已趋成熟的网络上跑,理论上是无衰减的,这就保证远程监控图像的无损失显示,这是模拟传输无法比拟的。当然,高性能的回报也需要高成本的投入,这是纯数字安防监控系统无法普及最重要的原因之一。


五 . 执行层
   执行层是我们控制指令的命令对象,在某些时候,它和我们后面所说的支撑诚、采集层不太好截然分开,我们认为受控对象即为执行层设备。比如:云台、镜头、解码器、球等等。
  

六 . 支撑层
   顾名思义,支撑层是用于后端设备的支撑,保护和支撑采集层、执行层设备。它包括支架、防护罩等等辅助设备。
  

七 . 采集层
   采集层是整个安防监控系统品质好坏的关键因素,也是系统成本开销最大的地方。它包括镜头、摄像机、报警传感器等等。



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№11-安全防范技术基本概念

一、安全防范基本概念 ● 安全防范的一般概念 根据现在汉语词典的解释,所谓安全,就是没有危险、不受侵害、不出事故;所谓防范,就是防备、戒备,而防备是指作好准备以应付攻击或避免受害,戒备是指防备和保护。 综合上述解释,是否可以给安全防范下如下定义:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 ● 两种安全理念 中文所说的安全,在英文中有 Safety 和 Security 两种解释。牛津大学出版的现代高级英汉双解词典对 Safety 一词的主体解释是:安全、平安、稳妥,保险(锁)、保险(箱)等;而对 Security 一词的主体解释是:安全、无危险、无忧虑,提供安全之物,使免除危险或忧虑之物,抵押品、担保品,安全(警察)、安全(部队)等。 实际上,中文所讲的安全是一种广义的安全,他包括两层涵义:一指自然属性或准自然属性的安全,它对应英文中的 Safety ,其二是指社会人文性的安全,即有明显认为属性的安全,它与 Security 相对应。自然属性或准自然属性的安全的被破坏主要不是由人的有目的参与而造成的;社会人文性破坏,主要是由于人的有目的的参与而造成的。因此,广义的讲,安全应该包括 Safety 和 Security 两层含义,而我们常常说的安全防范主要是指狭义的安全 Security ,国外通常叫“保安”。 ● 损失预防与犯罪预防——安全防范的本职内涵 在西方,不用“安全防范”这个词,而用损失预防和犯罪预防( Loss Prevention & Crime Prevention )这个概念。就像中文的安全与防范连在一起使用,构成一个新的复合词一样在西方, Loss Prevention 和 Crime Prevention 也是连在一起使用的。损失预防与犯罪预防构成了 Safety/Security 一个问题的两个方面。在国外, Loss Prevention 通常是指社会保安业的工作重点,而 Crime Prevention 则是警察执法部门的工作重点。这两者的有机结合,才能保证社会的安定与安全。从这个意义上说,损失预防和犯罪预防就是安全防范的本质内容。 综上所述,安全防范既是一项公安业务(警察执行部门),又是一项社会公共事业和社会经济事业。它们的发展和进步,既依赖于科学技术的发展和进步,同时又为科学技术的进步与发展提供和创造良好的社会环境。 ● 大公共安全理念 所谓大公共安全理念,就是综合安全理念,就是为社会公共安全提供时时安全、处处安全的综合性安全服务。所谓社会公共安全服务保障体系,就是由政府发动、政府组织、社会各界(绝不是公安部一家、更不是公安部执法部门内部的某一机构)联合实施的综合安全系统工程(硬件、软件)和管理服务体系。公众所需要的综合安全,不仅包括以防盗、防劫、防入侵、防破坏为主要内容的狭义“安全防范“,而且包括防火安全、交通安全、通信安全、信息安全以及人体防护、医疗救助防煤气泄漏等诸多内容。 二、安全防范的三种基本防范手段:人防、物防和技防 安全防范是社会公共安全的一部分,安全防范行业是社会公共安全行业的一个分支。就防范手段而言,安全防范包括人力防范、实体(物)防范和技术防范三个范畴。其中人力防范和实体防范是古已有之的传统防范手段,它们是安全防范的基础,随着科学技术的不断进步,这些传统的防范手段也不断融入新科技的内容。技术防范的概念是在近代科学技术(最初是电子报警技术)用于安全防范领域并逐渐形成的一种独立防范手段的过程中所产生的一种新的防范概念。由于现代科学技术的不断发展和普及应用,“技术防范”的概念也越来越普及,越来越为警察执法部门和社会公众所认可和接受,以致成为使用频率很高的一个新词汇,技术防范的内容也随着科学技术的进步而不断更新。在科学技术迅猛发展的当今时代,可以说几乎所有的高新技术都将或迟或早的移植、应用于安全防范工作中。因此,“技术防范”在安全防范技术中的地位和作用将越来越重要,它已经带来了安全防范的一次新的革命。 安全防范的三个基本要素是:探测、延迟与反应。探测( Detection )是指感知显形和隐性风险事件的发生并发出报警;延迟( Delay )是指延长和推延风险事件发生的进程;反应( Response )是指组织力量为制止风险事件的发生所采取的快速行动。在安全防范的三种基本手段中,要实现防范的最终目的,都要围绕探测、延迟、反应这三个基本防范要素开展工作、采取措施,以预防和阻止风险事件的发生。当然,三种防范手段在实施防范的过程中,所起的作用有所不同。 基础的人力防范手段(人防)是利用人们自身的传感器(眼、耳等)进行探测,发现妨害或破坏安全的目标,作出反应;用声音警告、恐吓、设障、武器还击等手段来延迟或阻止危险的发生,在自身力量不足时还要发出求援信号,以期待做出进一步的反应,制止危险的发生或处理已发生的危险。 实体防范(物防)的主要作用在于推迟危险的发生,为“反应“提供足够的时间。现代的


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№12-安防监控系统防雷保护设计浅谈

一、 引言 随着安全监控系统在银行、交通、小区、库房管理中的迅速普及应用,监控系统设备因雷击破坏的可能性就大大增加了。其后果可能会使整个监控系统运行失灵,并造成难以估计的经济损失。 为了对安全监控系统采取有效的防雷保护措施,保障监控系统正常可靠的运行,首先应明确监控系统遭受雷击损害的主要原因以及雷电可能的侵入途径,尤其是雷击损坏较为严重的室外监控设备,在分析其损坏原因的基础上,正确选择和使用监控系统设备的防雷保护装置,以及研究和探讨信号、电源线路的布放、屏蔽及接地方式等。可以使各安防工程公司,对提高监控系统的抗雷电能力,优化系统的防雷水平起到很好的作用。 二、 闭路监视系统的组成及雷害成因 1 、电视监控系统( Closed Circait Televisiow, 简称 CCTV ),一般由以下三部分组成: 前端部分:主要由黑白(彩色)摄像机、镜头、云台、防护罩、支架等组成。 传输部分:使用同轴电缆、电线、多芯线采取架空、地埋或沿墙敷设等方式传输视频、音频或控制信号等。 终端部分:主要由画面分割器、监视器、控制设备等组成。 2 、 CCTV 系统雷害成因 直击雷:雷电直接击在露天的摄像机上造成设备损坏;雷电直接击在架空线缆上造成线缆熔断。 雷电波侵入: CCTV 的电源线、信号传输或进入监控室的金属管线到雷击或被雷电感应时,雷电波沿这些金属导线侵入设备,造成电位差使设备损坏。 雷电感应:当雷击避雷针时,在引下线周围会产生很强的瞬变电磁场。处在电磁场中的监控设备和传输线路会感应出较大的电动势。这现象叫电磁感应。当有带电的雷云出现时,在雷云下面的建筑物和传输线路上都会感应出与雷云相反的电荷。这种感应电荷在低压架空线路上可达 100kv ,信号线路上可 40 - 60kv 。这种现象叫静电感应。电磁感应和静电感应称为感应雷,又叫二次雷。它对设备的损害没有直击雷来的猛然,但它要比直击雷发生的机率大得多。 三、 CCTV 系统的综合防雷 1 、前端设备的防雷 前端设备有室外和室内安装两种情况,安装在室内的设备一般不会遭受直击雷击,但需考虑防止雷电过电压对设备的侵害,而室外的设备则同时需考虑防止直击雷击。 前端设备如摄像头应置于接闪器(避雷针或其它接闪导体)有效保护范围之内。当摄像机独立架设时,避雷针最好距摄像机 3 - 4 米的距离。如有困难避雷针也可以架设在摄像机的支撑杆上,引下线可直接利用金属杆本身或选用Φ 8 的镀锌圆钢。为防止电磁感应,沿杆引上摄像机的电源线和信号线应穿金属管屏蔽。 为防止雷电波沿线路侵入前端设备,应在设备前的每条线路上加装合适的避雷器,如电源线( 220V 或 DC12V )、视频线、信号线和云台控制线。 摄像机的电源一般使用 AC220V 或 DC12V 。摄像机由直流变压器供电的,单相电源避雷器应串联或并联在直流变压器前端,如直流电源传输距离大于 15 米,则摄像机端还应串接低压直流避雷器。 信号线传输距离长,耐压水平低,极易感应雷电流而损坏设备,为了将雷电流从信号传输线传导入地,信号过电压保护器须快速响应,在设计信号传输线的保护时必须考虑信号的传输速率、信号电平,启动电压以及雷电通量等参数。 室外的前端设备应有良好的接地,接地电阻小于 4 Ω,高土壤电阻率地区可放宽至 <10 Ω。 2 、传输线路的防雷 CCTV 系统主要是传输信号线和电源线。室外摄像机的电源可从终端设备处引入,也可从监视点附近的电源引入。 控制信号传输线和报警信号传输线一般选用芯屏蔽软线,架设(或敷设)在前端与终端之间。 GB50198 - 1994 规定,传输部分的线路在城市郊区、乡村敷设时,可采用直埋敷设方式。当条件不充许时,可采用通信管道或架空方式,此时规定了传输线缆与其它线路其它线路其沟的最小间距(见表 1 )和与其它线路共杆架设的最小垂直间距(见表 2 ) 表 1 电缆与其它线路共沟(隧道)的最小间距( m )种类最小间距 220V 交流电线 0.5 通讯电缆 0.1 表 2 电缆与其它线路共杆架设的最小垂直间距( m )种类最小垂直间距 1 — 10KV 电力线 2.51KV 以下电力线 1.5 广播线 1.0 通信线 0.6 从防雷角看,直埋敷设方式防雷效果最佳,架空线最容易遭受雷击,并且破坏性大,波及范围广,为避免首尾端设备损坏,架空线传输时应在每一电杆上做接地处理,架空线缆的吊线和架空线缆线路中的金属管道均应接地。中间放大器输入端的信号源和电源均应分别接入合适的避雷器。 传输线埋地敷设并不能阻止雷击设备的发生,大量的事实显示,雷击造成埋地线缆故障,大约占总故障的 30 %左右,即使雷击比较远的地方,也仍然会有部分雷电流流入电缆。所以采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设,保持钢管的电气连通。对防护电磁干扰和电磁感应非常有效,这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。如电缆全程穿金属管有困难时,可在电缆进入终端和前端设备前穿金属管埋地引入,但埋地长度不得小于 15 米,在入户端将电缆金属


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