【文章內容簡介】 定用戶群設計的系統(tǒng)中，它通常都具有低功耗、體積小、集成度高等特點，能夠把通用 CPU 中許多由板卡完成的任務集成在芯片內部，從而有利 于嵌入式系統(tǒng)設計趨于小型化，移動能力大大增強，跟網絡的耦合也越來越緊密。 、半導體技術和電子技術與各個行業(yè)的具體應用相結合后的產物。這一點就決定了它必然是一個技術密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。 ，量體裁衣、去除冗余，力爭在同樣的硅片面積上實現更高的性能，這樣才能在具體應用中對處理器的選擇更具有競爭力 。 ，它的升級換代也是和具體產品同步進行，因此嵌入式系統(tǒng)產品一 旦進入市場，具有較長的生命周期。 ，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身中，而不是存貯于磁盤等載體中。 ，即使設計完成以后用戶通常也是不能對其中的程序功能進行修改的，必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進行開發(fā)。 嵌入式數字硬盤監(jiān)控錄像機 DVR是專業(yè)應用于安防監(jiān)控領域的長時間、高清晰、高可靠的記錄設備。它采用先進的 MPEG1 交互實時編解碼技術，提高了監(jiān)視畫面 的圖像質量；可根據用戶不同的需求選擇不同容量的硬盤，其更換、保存 簡便；脫離 PC 的嵌入式操作系統(tǒng)和專業(yè)音視頻處理芯片，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 因此，我們在為本監(jiān)控系統(tǒng)設計中采用嵌入式硬盤錄像系統(tǒng)。 、閉路監(jiān)控系統(tǒng)結構 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)應該說是跨學科跨行業(yè)的系統(tǒng)工程，以功能要求的不同可分為以下幾個方面： 前端攝像系統(tǒng) 視頻傳輸系統(tǒng) 視頻控制系統(tǒng) 視頻顯示和記錄系統(tǒng) 攝像部分是電視監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，是整個系統(tǒng)的“眼睛”，它把監(jiān)視的內容變?yōu)閳D像信號，傳送控制中心的監(jiān)視器上，攝像部分的好壞及它產生的圖像信號質量直接影響整個系統(tǒng)的質量。 傳輸部分是系統(tǒng)的圖像信號通道。 控 制部分是整個系統(tǒng)的“心臟”和“大腦”，是實現整個系統(tǒng)功能的指揮中心。 顯示部分一般是由幾臺或多臺監(jiān)視器組成，它的功能是將傳送過來的圖像一一顯示出來。 結構框圖如下： 、攝像部分 攝像部分一般安裝在監(jiān)視現場 ,它一般包括攝像機、鏡頭、防護罩、支架和云臺等。它的作用是對監(jiān)視區(qū)域進行攝像并將其轉換成電信號。 控制部分 攝像部分 傳輸部分 顯示記錄部分 攝像機 攝像機分為彩色和黑白兩種，一般黑白攝像機要比彩色的靈敏度高，比較適合用于光線不足的地方，如果使用的目的只是監(jiān)視景物的位置和移動，則可采用黑白攝像機；如果要分辨被攝像物體的細節(jié)，比如 分辨衣服或景物的顏色，則選用彩色的效果會較好。 隨著人們對視頻監(jiān)控要求的提高，逐步出現紅外線彩色攝像機，該機器在白天為彩色，夜間完全無光的情況下自動發(fā)射紅外線，起到夜間如白晝一樣的監(jiān)控效果，廣泛應用在需要無光和弱光監(jiān)控的場合。 攝像機的發(fā)展速度很快，從攝像管到 CCD 元件，以其構成的 CCD 攝像機具有體積小、重量輕、不受磁場影響、具有抗震動和撞擊等特點，同時清晰度、照度、可靠性等指標大大提高而被廣泛應用。 CCD 是 Charge Coupled Device（電荷耦合器件）的縮寫，它是一種半導體成像器件，因而具有靈 敏度高、抗強光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動等優(yōu)點。 被攝物體的圖像經過鏡頭聚焦至 CCD 芯片上， CCD 根據光的強弱積累相應比例的電荷，各個像素積累的電荷在視頻時序的控制下，逐點外移，經濾波、放大處理后，形成視頻信號輸出。視頻信號連接到監(jiān)視器或電視機的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。 CCD 攝像機的技術性能、特點及進展 一、 HyperD 高動態(tài)范圍 CCD 攝像機 CCD 攝像機是一種用來模擬人眼的光電探測器。但是人眼在觀察目標時，可以看清目標的最低照度為 1Lux，當目標照度達到 3 105Lux 時 ，即為人眼動態(tài)范圍，這種攝像機被稱為 HyperD CCD 攝像機。 二、從模擬 Analog CCD 攝像機向 DSP 數字處理 CCD 攝像機方向的發(fā)展 采用 DSP 技術，可以使 CCD 攝像機在數字檢測和數字運算技術上能夠有效實現智能化逆光背景補償；能夠自動跟蹤白平衡，即可以在任何條件下檢測和跟蹤“白色”，并以數字運算處理功能來再現原始的景物色彩。 三、電腦攝像機（ PC camera）和網絡攝像機（ Network Camera） 由于計算機的進步和發(fā)展，可通過計算機主板上的 USB 接口通用串 行總線和IEEE1394 高速串行綜合數據傳輸接口以及 PCMCIA 來輸入。 USB 接口的傳輸速率是 12Mbps， IEEE1394 接口的傳輸速率是 100400Mbps。隨著國際信息高速公路的實施，對于 CCD 攝像機作為系統(tǒng)的前端圖像傳感器正向著適合網絡用戶的方向發(fā)展。CCD 攝像機不僅需具有高分辨率的圖像質量，而且還需具有小巧、使用簡便、通用性強的特點。當前人們關注的 Consumer CCD 攝像機在不久的將來會普及到千家萬戶。 四、逐行掃描（ Progressive Scan）方式 CCD 攝像機 Progressive Scan CCD 攝像機即逐行掃描 CCD，是相對通用的隔行掃描 CCD 攝像機而言的。 CCD 攝像機的垂直分辨率一般僅能達到 350TV 線，這是由于使用 2 場，每場以 311 條線掃描，以 2∶ 1 隔行掃描，對運動的目標會由于奇場和偶場合為一幀，使用兩個瞬間狀態(tài)的信息被平滑了，分辨率會不降。而用 PC 逐行掃描方式攝像機拍攝的運動目標是在同一瞬間將兩場圖像同時采集成為一幀圖像，達到提高垂直分辨率的作用。 綜上所述，到 21 世紀，世界將進入信息時代，數字化、計算機化、通訊、電視融為一體的網絡化即將成為現實，讓人們去 面對、去學習、去研究。從整個系統(tǒng)來講， CCD 攝像機是核心的元件之一，但由于我國 CCD 攝像機制造技術和CCD 傳感器生產線正處于發(fā)展和不斷完善的階段，因此，目前我國 CCD 產業(yè)亟待發(fā)展，才能適應市場的需求。隨著我國經濟的高速增長，信息產業(yè)化進程的加快， CCD攝像機的市場會越來越大，應用的領域將深入到每一個相關的專業(yè)領域，將給人們帶來新的概念。 五、 感光 CCD 與 COMS 比較 1． CCD 是 Charge Coupled Device 的縮寫，意思是電荷耦合器，是一種可以記錄光線變化的半導體組件。很多感光單位組成， 通常以百萬位像素為單位。當 CCD表面受到光線照射，每個感光單位會把電荷反映在組件上，所有單位信號加在一起，就構成了圖像。 CMOS 是 Complementary MetaiOxide Semiconductor 的縮寫，意思是互補性氧化金屬半導體。 CMOS 的制造和計算機芯片沒什么差別，主要是利用硅等 原料做成的半導體。 COMS 上有 N 帶負電，和 P 帶正電級的半導體。兩個互補效應所成生電流解讀成圖片顯示在芯片上所得圖像。 2． CCD 優(yōu)勢在于成像質量好，對光線適應性強，但制造工藝復雜，只有極少數廠家可以制造生產，所以價格 高，特別是大型 CCD。還有就是 CCD 發(fā)展到 600 萬像素，已經算是把像素提高到了一個極限。 CCD 技術已經十分成熟，制作工藝復雜，成本高，主要應用在專業(yè)級領域。 CMOS 生產規(guī)模大，生產速度快，成本低。但缺點是比較容易出現雜點，主要是因為早期 COMS 在處理快速化影像時，電流變化頻繁所產生的。優(yōu)點是， COMS先天可塑性強，可生產大型 COMS，但成本上升不多。和 CCD 比市場存活潛力大，現在大型的 CMOS 在影像質量上也得到了很好控制。還有就是耗電只有 CCD 的 1/4它主要應用在家庭 DIY 如：手機、數碼相機等場合。 3．從技術的角度比較， CCD 與 CMOS 有如下四個方面的不同： 信息讀取方式 CCD 電荷耦合器存儲的電荷信息，需在同步信號控制下一位一位地實