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1、技术部 覃开亮 2008年 12 月监控基础知识监控系统构成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，经由摄影机内感光 器件转为电能，再经由电缆线监视器上，使电能回复光能呈现在屏幕上。 CCTV系统主要由前端，后端和传输三大部分构成。 前端设备：前端设备主要负责信号的采集，主要设备有摄像机、 镜头、防护罩、球形一体化机、解码器、支架等。 后端设备：后端设备的作用是对前端已采集到的信号进行处理。 它主要包括视频信号的切换、显示和记录等主要功能。设备主要 包括：控制键盘、电视墙、矩阵控制主机、控制台
2、、录像机和数 字式硬盘录像机等。 传输 ：视频信号一般以基带频率的形式传输，最常用的传输介质 是同轴电缆。 摄像机（CAMERA）枪机、半球、球机、红外一体机、网络摄像机等枪机半球红外一体机高速球高速球针孔摄像机枪机半球红外一体机枪机半球针孔摄像机红外一体机枪机半球高速球针孔摄像机红外一体机枪机半球高速球高速球针孔摄像机红外一体机枪机半球彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景 物的颜色。因有颜色而使信息量增大，信息量一般认 为是黑白摄像机的10倍。黑白摄像机：是用于光线不足地区及夜间无法安装照 明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选 用分辨率通常高于彩色摄像机的黑白摄像机。彩色
3、转黑白摄像机：白天彩色晚上转黑白。摄像机依成像色彩分类摄像机制式摄像机制式NTSC制式 是1952年由美国国家电视制定委员会制定彩色电视 广播标准, NTSC是National Television System Committee（ 国家电视制式委员会）的英文缩写美国、加拿大、以及日本、 韩国、菲律宾等国家和我国台湾地区采用的是这种制式 PAL制式 是1962年德国德律风根（Telefunken）公司研制成功 的兼容制彩色电视制式，PAL是逐行倒相（Phase Alternation by Line）的英文缩写。该制式是为了克服NTSC制相位色调失真 的敏感性而产生的.采用PAL制作为彩色电
4、视广播的国家有：德 国、中国、英国及西欧一些国家PAL和NTSC制式区别在于节目的彩色编、解码方式和场扫描频率不同。 PAL制式时 D1： 704576 分辨率 1/2D1：704288 分辨率 CIF： 352288 分辨率 QCIF： 176144 分辨率640480 352288 320240 240180图像压缩分辨率的几种标准硬盘录像机的主要作用监控系统最重要的一个作用是可以随时把发生情况的被监 视场所的图像记录下来，以便事后备查或作为重要证据。目前，监控系统中普遍使用的录像设备都是“数字硬盘录 像机”。图像资料被存储在硬盘录像机内部的硬盘上，并在 需要的时候可随时回放出来。由于硬盘
5、录像机被用在各种重要场合（如银行、法院、酒 店、大厦），并且绝大多数要求24小时连续工作。因此，用 户在选择硬盘录像机时，它的稳定性是一项非常重要的考量 指标。硬盘录像机（硬盘录像机（VIDEO RECORDERVIDEO RECORDER）1 1、长延时录像机（、长延时录像机（TIME LAPSE VCRTIME LAPSE VCR） 属属早期的模早期的模 拟录像机拟录像机VCRVCR，利用磁带录像，利用磁带录像录像，有录像，有24HR24HR、96HR96HR、 168HR168HR、960HR960HR等机种。等机种。2 2、数字硬盘录像机、数字硬盘录像机 （DVRDIGITAL VID
6、EO RECORDERDVRDIGITAL VIDEO RECORDER）它集成了数字它集成了数字 图像压缩处理及网络传输等最新技术，利用硬盘存储视频图像压缩处理及网络传输等最新技术，利用硬盘存储视频 数据，已基本取代传统的模拟录像机。数据，已基本取代传统的模拟录像机。数字硬盘录像机分类数字硬盘录像机分类1 1、PCPC式硬盘录像机（式硬盘录像机（windows)windows)基于PC组合的计算机多媒体工作方式，利用视频压 缩板卡安装在电脑上而构成，早期由于利用电脑强大多 媒体技术比较流行。不足之处是其系统基于WINDOWS 运行，不能长时间连续工作，必须隔时重启。2 2、嵌入式硬盘录像机、
7、嵌入式硬盘录像机(RTOS / (RTOS / linuxlinux) )嵌入式硬盘录像机能够把通用CPU中许多由板卡完 成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统设计 趋于小型化，优点是操作简便，能长时间连续工作，稳 定性高。PCPC式硬盘录像机式硬盘录像机1 1、软压缩录像卡、软压缩录像卡软压缩录象卡的图象采集是通过图象采集芯片完成，而图象压缩则是通过软件 实现，即通过电脑CPU运算完成。 软压缩产品，因开发难度大，市面上出现的品种不多，主要是加拿大pic02000、 深圳波粒智能公司的 ether系列、韩国picaso、韩国kodicom ,因软压缩产品开发难 度特别大，能开发此类产品
8、的基本上属于研发实力很强大的公司，软件设计科技含 量高，如使用恰当，软件性能与稳定性都比较好 。2 2、硬压缩录像卡、硬压缩录像卡硬压缩录象卡，其图象采集与图象压缩都是通过板卡上的芯片实现 。优点优点: :因为硬压缩不怎么用cpu资源，资源充足 ，图象清晰度高 ，全实时监控。缺点缺点: :数据量太大 ，网络传输也带来了很大的压力，不适合多路远程监控 ；其发 热量大，最高温度达80度以上 ；成本太高，价格降不下来 。国内主要硬压卡厂家成都德加拉、杭州海康威视、深圳图敏、武汉恒亿、广 州金鹏、北京汉邦、上海立迈国内主要软压卡厂家深圳天敏、广州宏视、济南中维、深圳龙安视几种常用的视频压缩格式1、JP
9、EG 、M-JPEG JPEG、M-JPEG采用的是帧内压缩方式，图像清晰、稳定，适于视 频编辑。 2、MPEG-4如果说，MPEG-1“文件小，但质量差”；而MPEG-2则“质量好，但更 占空间”的话，那么MPEG4则很好的结合了前两者的优点。它于 1998年10月定案，在1999年1月成为一个国际性标准，随后为扩展用 途又进行了第二版的开发，于1999年底结束。MPEG4是超低码率 运动图像和语言的压缩标准，它不仅是针对一定比特率下的视频、音 频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。MPEG-4标准主要 应用于视像电话(Video Phone)，视像电子邮件(Video Email)和
10、电子新 闻(Electronic News)等，其传输速率要求较低，在4800-64Kbits/sec 之间，分辨率为176X144。MPEG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技 术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图象质量。3、H.264压缩H.264集中了以往标准的优点，在许多领域都得到突破性进 展，使得它获得比以往标准好得多整体性能 和H.263+和MPEG-4 SP相比最多可节省50的码率，使存储 容量大大降低； H.264在不同分辨率、不同码率下都能提供较高的视频质量 ； 采用“网络友善”的结构和语法，使其更有利于网络传输。H.264采用简洁设计,使它比MPEG4更容易推广，更
11、容易在 视频会议、视频电话中实现，更容易实现互连互通，可以简便地 和G.729等低比特率语音压缩组成一个完整的系统监控相关产品名词解释监视器（MONITOR） 监视器可分为黑白及彩色两种，搭配CAMERA使用时， 黑白有EIA（美规）与CCIR（欧规），彩色则有NTSC（ 美规）与PAL（欧规）。视频切换器 ( SWITCHER ) 多路视频信号要送到同一处监控，可以一路视频对应一 台监视器。分割器（QUAD，MULTIPLEX） 有二分割、四分割、九分割、十六分割等、可把多个影 像同时显示在一个屏幕上。分配器（VIDEO DISTRIBUTIER） 将一个影像信号分配给多个接收源，例如一台C
12、AMERA要接四 台MONITOR。解码器解码器是属云台镜头控制设备，一般配合云台及电动镜头的摄 像机使用。 矩阵实现多路视/音频信号的选择切换输出到指定的监视器并在并通 过通信线对指定地址的前端设备（云台、电动镜头、雨刷、照 明灯或摄像机电源等）进行各种控制。云 台 云台可以简单理解成一个可以全方位（水平360垂直90）自由 旋转的底座。云台的使用扩大了摄像机的视野。 云台一般分为普通型和球型云台。普通云台为裸露型云台，安 装摄像机时需加装摄像机防护罩；球型云台为内置型云台。 外部有全球或半球护罩，因此球型云台较普通云台具有外形美 观、隐蔽、安装简便的特点。视频服务器所谓视频服务器，我们可以
13、看作为不带镜头的网络摄象 机，或者是不带硬盘的DVR，它的结构与网络摄象机相似，是 由一个或多个模拟视频输出口、图象数字处理器、压缩芯片和 一个具有网络连接功能的服务器构成。简单地说，视频服务器就是将输入的模拟视频信号数字化 处理后，以数字信号的模式传送至网络上的专用设备，从而实 现远程实时监控的目的。由于视频服务器将模拟摄象机成功地 转化为网络摄象机，因此它也是网络监控系统与当前CCTV模拟 系统进行整合的最佳途宽动态（WDR）什么叫宽动态范围？简单地说宽动态就是场景中特别 亮的部位和特别暗的部位同时都能看得特别清楚。宽动态 范围是图像能分辨最亮的亮度信号值与能分辨的最暗的亮 光信号值的比值
14、。网络摄像机是一种结合传统摄像机与网络技术所产生的新一代摄像机 ，它可以将影像通过网络传至有网络连接端口的另一端，且远 端的浏览者不需用任何专业软件，只要标准的网络浏览器（如 “Microsoft IE或Netscape）即可监视其影像。网络摄像机内 置一个嵌入式芯片，采用嵌入式实时操作系统。摄像机传送来 的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过网络总线传送 到Web服务器。网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上 的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或 对系统配置进行操作。感光器模拟摄像机： CCD 1/2inch 1/3inch 1/4inch数字摄像机： CMOS
15、1/2inch 1/ 2.5 1/ 3.2摄像机按使用场景分红外摄像机、日夜两用型摄像机、黑白摄像机、 低照度摄像机、宽动态摄像机镜头镜头的主要功能为收集被照物体反射光并将其聚焦于感光器上镜头按接口分：C型（17.5MM）、CS型（15.5MM）国内主要镜头厂家福光、东亚、力鼎模拟摄像机厂家国内宏天智、永辉、翔飞、乐荣、佳信捷 、三辰、东视模拟摄像机主要缺点：1、像素不高、画质不高2、模拟信号容易被干扰3、经过多次模数、数模转换、引起图像衰减4、偏色，色彩还原不真实国外Sony 、松下、三星波粒公司主营产品BL-9808BL-9404BL-10416BL- DVR 904BL-1408BL 100DC非实时视频采集卡ETHER10104 ETHER10416特点：采用TW6800系列芯片（波粒于2003年7月研发出全球第一款基于 TW6800芯片DVR卡ETHER8104）通过DVR软件设置轻松解决动态IP，免费申请波粒的域名采用H.264压缩算法全实时视频采集卡BL-9404 BL-9808特点：采用PHILIPS SAA7130系列芯片(波粒于2004年11月自主研发出中国第 一款PHILIPS SAA7130芯片DVR卡-ETHER9404)全实时监控、网络性能优越，远程画面清晰；WAVE-P智能3D降噪；支持任何 国家语言该DVR是WAPA公司率先研制的全国第一 款基于
