【文章內(nèi)容簡介】 利用視頻信號場消隱期間傳送控制信號（同軸視控）。這種方法在短距離傳送時明顯比其它方法要好，但設(shè)備的價格相對也比較昂貴。 顯示與記錄 顯示與記錄設(shè)備安裝在控制室內(nèi) ,主要有監(jiān)視器、硬盤錄像機(jī)和一些視頻處理設(shè)備。 圖像 監(jiān)視器 圖像監(jiān)視器主要分為黑白和彩色兩大類。黑白監(jiān)視器的中心分辨率通?？蛇_(dá) 800 線以上，彩色監(jiān)視器的中心分辨率一般為 400 線以上。圖像監(jiān)視器視頻信號的帶寬一般在7～ 8MHz范圍內(nèi)。 數(shù)字視頻 錄像機(jī) 或數(shù)字硬盤錄像機(jī) 它是一套進(jìn)行 圖像 存儲處理的 計算機(jī) 系統(tǒng)，具有對圖像 /語音進(jìn)行長時間錄像、錄音、遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制的功能， DVR 集合了錄像機(jī)、畫面分割器、云臺鏡頭控制、報警控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)任宸N功能于一身，用一臺設(shè)備就能取代模擬監(jiān)控系統(tǒng)一大堆設(shè)備的功能，而且在價格上也逐漸占有優(yōu)勢。 DVR 采用的是數(shù)字記錄技術(shù)，在圖像處理、圖像儲存、檢索、備份、以及網(wǎng)絡(luò)傳遞、遠(yuǎn)程控制等方面也遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于模擬監(jiān)控設(shè)備， DVR 代表了電視監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向 ，是目前市面上電視監(jiān)控系統(tǒng)的首選產(chǎn)品 [7]。 8 3 系統(tǒng)原理 原理總圖 在本圖里面采用了視頻服務(wù)器（每臺視頻服務(wù)器可以連接 4 臺模擬攝像機(jī)），后端采用了多臺網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)，在監(jiān)控中心構(gòu)建了電視墻，通過專用的網(wǎng)絡(luò)客戶端能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)大的虛擬矩陣功能。網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)通過 DAS 的方式直連了存儲設(shè)備，整個系統(tǒng)也可以支持 NAS 網(wǎng)絡(luò)存儲和 SAN 光纖網(wǎng)絡(luò)存儲。 圖 系統(tǒng)原理總圖 攝像部分 CCD 攝像機(jī)大致可分為下列幾大類 。 依成像色彩劃分 依成像色彩劃分為 彩色攝像機(jī) ， 適用于景物細(xì)部辨別，如辨別衣著或景物的顏色。因有顏色而使信息量增大，信息量一般認(rèn)為是黑白攝像機(jī)的 10 倍； 9 黑白攝像機(jī) ， 是用于光線不足地區(qū)及夜間無法安裝照明設(shè)備的地區(qū)，在僅監(jiān)視景物的位置或移動時，可選用分辨率通常高于彩色攝像機(jī)的黑白攝像機(jī)。 現(xiàn)在的閉路監(jiān)控系統(tǒng)逐漸用彩色代替黑白攝像機(jī)，尤其是在數(shù)字化系統(tǒng)中，筆者建議如果資金充足的話，彩色的系統(tǒng)整體效果好，有利于宣傳和圖像識別。 依攝像機(jī)分辨率劃分 按照攝像機(jī)的分辨率劃分為 影像像素在 25 萬像素（ pixel）左右、 彩色分辨率為 330 線、黑白分辨率 400 線左右的低檔型； 影像像素在 25 萬 ~38 萬之間、彩色分辨率為 420 線、黑白分辨率在 500 線上下的中檔型；及 影像在 38 萬點(diǎn)以上、彩色分辨率大于或等于 480 線、黑白分辨率， 600 線以上的高分辨率。 在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中，大多數(shù)系統(tǒng)選用 420 線以上的攝像機(jī)，如果需要清晰的無閃爍的畫面質(zhì)量，建議采用 480 線以上的攝像機(jī)。 依攝像機(jī)靈敏度劃分 按照攝像機(jī)的靈敏度劃分為 普通型 ， 正常工作所需照度為 1~31x； 月光型 ， 正常工作所需照度為 ； 星光型 ， 正常工作所需照度為 ； 紅外照明型 ， 原則上可以為零照度，采用紅外光源成像。 照度的選擇對閉路監(jiān)控系統(tǒng)來說非常重要，普通型攝像機(jī)用于白天和照度較高的地方，月光型攝像機(jī)用于照度不高但光線較好的地方（比如晚上有高照度的路燈），星光型攝像機(jī)用于有路燈或光源但光線較暗的場所，紅外照明型攝像機(jī)用于無光源或照度非常低的場所 [8]。 按攝像元件的 CCD 靶面的大小劃分 lin靶面尺寸為寬 高 ,對角線 16mm； 2/3in靶面尺寸為寬 高 ,對角線 11mm； 10 1/2in靶面尺寸為寬 高 ,對角線 8mm； 1/3in靶面尺寸為寬 高 ,對角線 6mm； 1/4in靶面尺寸為寬 高 ,對角線 4mm； 目前可隨意配置鏡頭的攝像機(jī)多選用 1/3”in CCD的攝像機(jī)，一些一體化半球、高速球及部分?jǐn)z像機(jī)采用其他尺寸的 CCD。 圖 CCD 尺寸越大越能精確利用光路中心 圖 CCD 越小視覺越小 11 鏡頭的分類 根據(jù)民用建筑的應(yīng)用場合鏡頭的種類大致可分為 （ 1） 廣角鏡頭 ， 視角在 90 度以上，一般 用于電梯轎箱內(nèi)、大廳等小視距大角場所； （ 2） 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭 ， 視角在 30 度左右，一般用于走道及小區(qū)周界等場所； （ 3） 長焦鏡頭 ， 視角在 20 度以內(nèi)，焦距的范圍從幾十毫米到上百毫米，用于遠(yuǎn)距離監(jiān)視 （ 4） 變焦鏡頭 ， 鏡頭的焦距范圍可變，可從廣角變到長焦，用于景深大，視角范圍廣的區(qū)域； （ 5） 針孔鏡頭 ， 用于隱蔽監(jiān)控。 鏡頭焦距的確定 圖 焦距計算 鏡頭焦距的理論計算 在選擇鏡頭時，有以下五個因素確定鏡頭標(biāo)準(zhǔn) 監(jiān) 控現(xiàn)場的大小 ， 被攝物體的大小 ， 物距 ， 焦距 ， CCD 靶面尺寸 。 前 4 點(diǎn)可由現(xiàn)場測量并通過計算來確定鏡頭的焦距標(biāo)準(zhǔn)，其計算方法如下 ， u 1/3″CCD F=L/W 或 F=L/H u 1/2″CCD F=L/W 或 F=L/H 其中， W為被攝物體的寬度； H 為被攝物體的高度； L 為鏡頭到被攝物體間的距離；F 為鏡頭焦距。 D F V H 12 表 1/3CCD 攝像機(jī)配鏡頭 鏡頭和目標(biāo)物體之間的距離 L（ m） 超廣角 f= 廣角 f=4mm 標(biāo)準(zhǔn) f=8mm 望遠(yuǎn) f=38mm 望遠(yuǎn) f=58mm W（ m） H（ m） W（ m） H（ m） W（ m） H（ m） W（ m） H（ m） W（ m） H（ m） 1 3 5 8 10 20 30 50 100 表 1/4CCD 攝像機(jī)配鏡頭 鏡頭和目標(biāo)物體之間的距離 L（ m） 超廣角 f= 廣角 f=4mm 標(biāo)準(zhǔn) f=8mm 望遠(yuǎn) f=38mm 望遠(yuǎn) f=58mm W（ m） H（ m） W（ m） H（ m） W（ m） H（ m） W（ m） H（ m） W（ m） H（ m） 1 3 5 8 10 20 30 50 100 13 手動光圈及自動光圈的選擇 鏡頭光圈分手動和自動兩種。以往由于攝像機(jī)的使用在室外或其它特殊場合等緣故，所以較多選用自動光圈鏡頭。在目前的監(jiān)控工程中，由于智能建筑大量使用 CCTV系統(tǒng)，室內(nèi)監(jiān)控點(diǎn)占較高的比例。而許多工程商在做工程設(shè)備報價時，也同樣喜歡采用自動光圈鏡頭。雖然自動光圈鏡頭對監(jiān)控點(diǎn)的光線變化適應(yīng)性較強(qiáng)，但其價格也明顯高于相同焦距的手動定焦鏡頭。 而現(xiàn)在大多數(shù)的攝像機(jī)都有電子快門，室內(nèi)的光源也較為穩(wěn)定，因此，智能建筑項(xiàng)目中大量采用自動光圈鏡頭沒有太大的必要；另一方面，現(xiàn)在市場上用的自動光圈鏡頭分為二 大類 ， ； 。電源驅(qū)動自動光圈鏡頭是通過四根線控制鏡頭的，其中兩根為 DC12V或 DC24V電源來驅(qū)動鏡頭中的馬達(dá)，另兩根控制線通過鏡頭內(nèi)的光感應(yīng)點(diǎn)感應(yīng)外部光源的照度來控制光圈的大??；視頻驅(qū)動自動光圈鏡頭則是通過三根線來控制鏡頭的，其中一根為視頻觸發(fā)信號來起動光圈，并控制光圈大小，另二根為 DC12V或 DC24V電源線驅(qū)動電機(jī)馬達(dá)。 攝像機(jī)鏡頭就光圈而言可分為手動光圈鏡頭及自動光圈鏡頭兩種，就焦距而言又可分為定焦鏡頭及變焦鏡頭兩種。 按照制式劃分 按照制式 劃分為 PAL制式 ， 大多數(shù)歐洲國家、澳洲以及中美和南美部份地區(qū)，采用的是逐行倒相制式 （ PAL） 標(biāo)準(zhǔn)，每秒 25 個畫面， 625 行。我國采用的是此種標(biāo)準(zhǔn)； NTSC 制式， 全國電視系統(tǒng)委員會 （ NTSC） 為美國、加拿大、日本以及中美和南美部份地區(qū)的商業(yè)電視廣播制定標(biāo)準(zhǔn)時，規(guī)定每秒 30 個畫面，顯示 525 行。 我國采用的是 PAL制式，但市面上大部分?jǐn)z像機(jī)均支持 PAL/NTSL制式兩種，可隨意選用。 傳輸原理 在監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控圖像的傳輸是整個系統(tǒng)的一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，選擇何種介質(zhì)和設(shè)備傳送圖像和其它控制信 號將直接關(guān)系到監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性。目前，在監(jiān)控 14 系統(tǒng)中用來傳輸圖像信號的介質(zhì)主要有同軸電纜、雙絞線和光纖，對應(yīng)的傳輸設(shè)備分別是同軸視頻放大器、雙絞線視頻傳輸設(shè)備和光端機(jī) 。 同軸電纜和同軸視頻放大器 一提起圖像傳輸，人們首先總會想起同軸電纜，因?yàn)橥S電纜是較早使用，也是使用時間最長的傳輸方式。同時，同軸電纜具有價格較便宜、鋪設(shè)較方便的優(yōu)點(diǎn)，所以，一般在小范圍的監(jiān)控系統(tǒng)中，由于傳輸距離很近，使用同軸電纜直接傳送監(jiān)控圖像對圖像質(zhì)量的損傷不大，能滿足實(shí)際要求。 但是，根據(jù)對同軸電纜自身特性的分析，當(dāng) 信號在同軸電纜內(nèi)傳輸時其受到的衰減與傳輸距離和信號本身的頻率有關(guān)。一般來講，信號頻率越高，衰減越大。視頻信號的帶寬很大，達(dá)到 6MHz，并且，圖像的色彩部分被調(diào)制在頻率高端，這樣，視頻信號在同軸電纜內(nèi)傳輸時不僅信號整體幅度受到衰減，而且各頻率分量衰減量相差很大，特別是色彩部分衰減最大。 所以，同軸電纜只適合于近距離傳輸圖像信號，當(dāng)傳輸距離達(dá)到 200 米左右時，圖像質(zhì)量將會明顯下降，特別是色彩變得暗淡，有失真感。 同軸電纜一般只能傳視頻信號，如果系統(tǒng)中需要同時傳輸控制數(shù)據(jù)、音頻等信號時，則需要另外布線； 在工程 實(shí)際中，為了延長傳輸距離，要使用同軸放大器。同軸放大器對視頻信號具有一定的放大，并且還能通過均衡調(diào)整對不同頻率成分分別進(jìn)行不同大小的補(bǔ)償，以使接收端輸出的視頻信號失真盡量小。但是，同軸放大器并不能無限制級聯(lián)，一般在一個點(diǎn)到點(diǎn)系統(tǒng)中同軸放大器最多只能級聯(lián) 2 到 3 個，否則無法保證視頻傳輸質(zhì)量，并且調(diào)整起來也很困難。因此，在監(jiān)控系統(tǒng)中使用同軸電纜時，為了保證有較好的圖像質(zhì)量，一般將傳輸距離范圍限制在四、五