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1、 前一页 休息安防技术基础安防技术基础第二章 视频探测与监控技术1专业课堂 前一页 休息前一页本章主要内容l视频监视概述视频监视概述l视频摄象子系统视频摄象子系统l图象传输子系统图象传输子系统 l视频显示与输出视频显示与输出l主要设备的原理和性能主要设备的原理和性能l系统安装与调试系统安装与调试2专业课堂 前一页 休息前一页 是是安安全全技技术术防防范范体体系系中中的的一一个个重重要要组组成成部部分分，是是一一种种先先进进的的、防防范范能能力力极极强强的的综综合合系系统统。它它可可以以通通过过遥遥控控摄摄像像机机及及其其辅辅助助设设备备（镜镜头头、云云台台等等）直直接接观观看看被被监监视视场场
2、所所的的情情况况；可可以以把把被被监监视视场场所所的的图图像像内内容容、声声音音内内容容同同时时传传送送到到监监控控中中心心，使使被被监监视视场场所所的的情情况况一一目目了了然然。同同时时，电电视视监监视视系系统统还还可可以以与与防防盗盗报报警警等等其其它它安安全全技技术术防范体系联动运行，使防范能力更加强大。防范体系联动运行，使防范能力更加强大。视频探测与监控技术3专业课堂 前一页 休息视频探测与监控技术前一页 特特别别是是多多媒媒体体技技术术的的发发展展以以及及计计算算机机图图像像文文件件处处理理技技术术的的发发展展，使使电电视视监监控控系系统统在在实实现现自自动动跟跟踪踪、实实时时处处理
3、理等等方方面面更更有有了了长长足足发发展展，从从而而使使电电视视监监控控系系统统在在整整个个安全技术防范体系中具有举足轻重的地位。安全技术防范体系中具有举足轻重的地位。 视视频频监监控控系系统统的的另另一一特特点点是是它它可可以以把把被被监监视视场场所所的的图图像像及及声声音音全全部部或或部部分分地地记记录录下下来来，为为日日后后对对某某些些事事件件的的处处理理提提供供了了方方便便条条件件及及重重要要依依据据。视视频频监监控控系系统统已已成成为安全技术防范体系中不可或缺的重要组成部分为安全技术防范体系中不可或缺的重要组成部分。4专业课堂 前一页 休息前一页视频监控概述图视频监控系统原理图图视频
4、监控系统原理图5专业课堂 前一页 休息前一页 摄摄像像部部分分是是电电视视监监控控系系统统的的前前端端部部分分，是是整整个个系系统统的的“眼眼睛睛”。它它布布置置在在被被监监视视场场所所的的某某一一位位置置上上，使使其其视视场场角角能能覆覆盖盖整整个个被被监监视视的的各个部位。各个部位。 由由于于摄摄像像部部分分是是系系统统的的最最前前端端，并并且且被被监监视视场场所所的的情情况况是是由由它它变变成成图图像像信信号号传传送送到到控控制制中中心心的的监监视视器器上上，所所以以从从整整个个系系统统来来讲讲，摄摄像像部分是系统的原始信号源。部分是系统的原始信号源。 视频摄象子系统6专业课堂 前一页
5、休息前一页 在在摄摄像像机机安安装装在在电电动动的的(可可遥遥控控的的)可可变变焦焦距距(变变倍倍)镜镜头头，使使摄摄像像机机所所能能观观察察的的距距离离更更远远，更更清清楚楚；把把摄摄像像机机安安装装在在电电动动云云台台上上，通通过过控控制制台台的的控控制制，可可以以使使云云台台带带动动摄摄像像机机进进行行水水平平和和垂垂直直方方向向的的转转动动，使使摄摄像像机机能能覆覆盖更大的角度、面积。盖更大的角度、面积。视频摄象子系统7专业课堂 前一页 休息前一页 传传输输部部分分就就是是系系统统的的图图像像信信号号通通路路。一一般般来来说，传输部分单指的是传输图像信号。说，传输部分单指的是传输图像信
6、号。 目目前前视视频频监监控控系系统统多多半半采采用用视视频频基基带带传传输输方方式式。如如果果在在摄摄像像机机距距离离控控制制中中心心较较远远的的情情况况下下，也也有有采采用用射射频频传传输输方方式式或或光光纤纤传传输输方方式式。对对以以上上这这些些不不同同的的传传输输方方式式，所所使使用用的的传传输输部部件件及及传传输输线线路路都都有有较较大大的的不不同同。传传输输部部分分的的好好坏坏将将影影响响到到整整个个系系统统的的质质量。量。 图象传输子系统8专业课堂 前一页 休息 在在视视频频监监控控系系统统中中，主主要要有有两两种种信信号号，一一是是电电视视信信号号，二二是是控控制制信信号号。电
7、电视视信信号号是是从从前前端端的的摄摄像像机机流流向向控控制制中中心心；而而控控制制信信号号则则是是从从控控制制中中心心流流向向前前端端的的摄摄像像机机、云云台台等等受受控控对对象象。流流向向前前端端的的控控制制信信号号，一一般般是是通通过过设设置置在在前前端端的的解解码码器器解解码码后后再再去去控制摄像机和云台等受控对象的。控制摄像机和云台等受控对象的。 前一页图象传输子系统9专业课堂 前一页 休息前一页视频基带传输方式视频基带传输方式 是是指指从从摄摄像像机机至至控控制制台台之之间间传传输输电电视视图图像像信信号号，这些信号完全是视频信号。这些信号完全是视频信号。 视视频频传传输输方方式式
8、的的优优点点是是传传输输系系统统简简单单；在在一一定定距距离离范范围围内内，失失真真小小；信信噪噪比比低低；不不必必增增加加调调制制器器、解解调调器器等等附附加加设设备备。缺缺点点是是传传输输距距离离不不能能太太远远；一一根根电电缆缆只只能能传传送送一一路路电电视视信信号号等等等等。由由于于电电视视监监控控系系统统一一般般摄摄像像机机与与控控制制台台之之间间的的距距离离都都不不是是太太远远，所以是最常用的一种传输方式。所以是最常用的一种传输方式。信号传输方式图象传输子系统10专业课堂 前一页 休息前一页图象传输子系统视频基带传输方式视频基带传输方式11专业课堂 前一页 休息前一页视频平衡传输系
9、统视频平衡传输系统 目目前前，解解决决远远距距离离视视频频传传输输的的一一种种比比较较好好的的办办法是采用法是采用“视频平衡传输视频平衡传输”方式。方式。 摄摄像像机机输输出出的的视视频频信信号号经经发发射射机机转转换换为为一一正正一一负负的的差差分分信信号号，经经双双绞绞线线传传输输至至监监控控中中心心的的接接收收机机，再再重重新新合合成成为为标标准准的的全全电电视视信信号号送送入入控控制制台台中中的的视视频频切切换换器器等等设设备备。这这种种传传输输方方式式不不加加中中继继器器时时，黑黑白白电电视视信信号号最最远远可可传传输输2000m；彩彩色色电电视视信信号号最最远远可传输可传输1500
10、m。加中继器时最远可传输。加中继器时最远可传输20km。 信号传输方式图象传输子系统12专业课堂 前一页 休息前一页视频平衡传输系统视频平衡传输系统图象传输子系统13专业课堂 前一页 休息前一页远端切换方式远端切换方式 在在视视频频传传输输方方式式下下，如如果果在在距距离离监监控控中中心心较较远远的的某某个个同同一一方方向向相相对对集集中中较较多多台台摄摄像像机机时时，也也可可以以采采取取“远远端端切切换换方方式式”。所所谓谓“远远端端切切换换方方式式”，就就是是把把原原来来在在控控制制台台上上进进行行的的切切换换（视视频频信信号号切切换换及及控控制制信信号号切切换换）移移到到远远端端摄摄像像
11、机机群群附附近近的的地地方方进进行。可以大大减少传输线路的数量。行。可以大大减少传输线路的数量。 信号传输方式图象传输子系统14专业课堂 前一页 休息前一页远端切换方式远端切换方式 图象传输子系统15专业课堂 前一页 休息前一页射频传输方式射频传输方式 在在视视频频监监控控系系统统中中，当当传传输输距距离离很很远远又又同同时时传传送送多多路路图图像像信信号号时时，有有时时也也采采用用射射频频传传输输方方式式，也也就就是是将将视视频图像信号经调制器调制到某一射频频道上进行传送。频图像信号经调制器调制到某一射频频道上进行传送。 主主要要优优点点是是：传传输输距距离离远远；传传输输过过程程中中产产生
12、生的的微微分分增增益益和和微微分分相相位位较较小小，因因而而失失真真小小；一一条条传传输输线线可可以以同同时传送多路射频图像信号。时传送多路射频图像信号。 缺缺点点是是：需需增增加加调调制制器器、混混合合器器、线线路路宽宽带带放放大大器器、解解调调器器等等传传输输部部件件，而而这这些些传传输输部部件件会会带带来来不不同同程程度度的的信号失真，并且会产生交扰调制与相互调制等干扰信号。信号失真，并且会产生交扰调制与相互调制等干扰信号。信号传输方式图象传输子系统16专业课堂 前一页 休息前一页图象传输子系统射频调制方式射频调制方式17专业课堂 前一页 休息前一页光缆传输方式光缆传输方式 用用光光缆缆
13、代代替替同同轴轴电电缆缆进进行行电电视视信信号号的的传传轴轴，给给视视频频监监控控系系统统增增加加了了高高质质量量、远远距距离离传传输输的的有有利利条条件件，其其传传输输特特性性和和多多功功能能是是同同轴轴电电缆缆线线所所无无法法比比拟拟的的。先先进进的的传传输输手手段段，稳稳定定的的性性能能、高高的的可可靠靠性性和和多多功功能能的的信信息息交交换换网网络络还还可可为为以以后后的的“城城市市报报警警与与监控系统监控系统”奠定良好的基础。奠定良好的基础。信号传输方式图象传输子系统18专业课堂 前一页 休息前一页光缆传输方式光缆传输方式传传输输容容量量大大：通通过过一一根根光光纤纤可可传传输输几几
14、十十路路以以上上的的电电视信号。视信号。传传输输质质量量高高：光光纤纤传传输输需需要要相相当当多多的的中中继继放放大大器器，因而没有噪声和非线性失真迭加。因而没有噪声和非线性失真迭加。保保密密性性能能好好：适适合合保保密密系系统统使使用用。同同时时，光光纤纤传传输输不不受受电电磁磁干干扰扰，适适合合应应用用于于有有强强电电磁磁干干扰扰和和电电磁磁辐辐射的环境中。射的环境中。敷敷设设方方便便：光光缆缆具具有有细细而而轻轻、拐拐弯弯半半径径小小、抗抗腐腐蚀蚀、不不怕怕潮潮、温温度度系系数数小小、不不怕怕雷雷击击等等优优点点，为为光光缆缆的的敷设工程带来了很大的方便。敷设工程带来了很大的方便。信号传
15、输方式图象传输子系统19专业课堂 前一页 休息前一页光缆传输方式光缆传输方式 调调频频（FM）光光缆缆传传输输：它它可可传传输输多多频频道道高高质质量量信号，传输距离远。信号，传输距离远。数数字字光光缆缆传传输输：这这种种系系统统无无中中继继噪噪声声积积累累，无无任任何何交交互互调调失失真真，在在极极长长的的距距离离上上有有很很好好的的图图像像质量。但一根光纤只能传输质量。但一根光纤只能传输68路电视信号。路电视信号。多多路路调调幅幅（AM）光光缆缆传传输输： 它它是是一一种种残残留留边边带带调调幅幅光光缆缆传传输输系系统统。一一般般AM光光纤纤可可传传输输40个个频频道道，且且性性能能/价价
16、格格比比高高，发发展展很很快快，目目前前已已广广泛泛应用于有线电视系统中。应用于有线电视系统中。信号传输方式图象传输子系统20专业课堂 前一页 休息前一页光缆的结构光缆的结构 光光缆缆是是由由石石英英纤纤芯芯、石石英英包包层层和和尼尼龙龙覆覆盖盖层层组组成。成。 纤纤芯芯与与包包层层的的光光折折射射率率不不同同。光光几几乎乎以以与与纤纤芯芯和和包包层层界界面面相相平平行行的的角角度度射射入入，经经界界面面全全反反射射，沿沿纤纤芯芯传传播播，在在多多次次反反射射中中，光光的的损损失失很很少少。衡衡量量光光纤纤的的重重要要性性能能指指标标有有损损耗耗和和带带宽宽特特性性。光光纤纤的的损损耗耗主主要
17、要来来自自端端面面反反射射和和界界面面反反射射产产生生的的损损耗耗、结结构构缺缺陷损耗和材料本身的损耗。陷损耗和材料本身的损耗。信号传输方式图象传输子系统21专业课堂 前一页 休息前一页光源与调制光源与调制 用用于于光光缆缆的的光光源源，目目前前以以发发光光二二极极管管和和激激光光二二极管为主。极管为主。 发发光光二二极极管管是是用用半半导导体体结结把把电电信信号号转转换换成成光信号的注入型场致发光器件。光信号的注入型场致发光器件。 激激光光二二极极管管也也是是由由结结构构成成的的半半导导体体器器件件，其其平平行行侧侧面面沿沿晶晶体体的的天天然然晶晶面面被被抛抛光光，在在正正向向偏偏置置下下，
18、注注入入电电流流超超过过阈阈值值后后就就从从一一侧侧解解理理面面发发射射具具有有相干性的激光。相干性的激光。信号传输方式图象传输子系统22专业课堂 前一页 休息前一页光接收器光接收器 接接收收光光缆缆传传输输的的信信号号有有直直接接检检测测和和外外差差检检测测两两种方式。种方式。 直直接接检检测测是是用用检检光光器器件件把把光光信信号号转转换换成成电电信信号号，进进而而解解出出原原始始信信号号。现现已已广广泛泛应应用用于于光光缆缆传传输输的的接接收收系系统统中中。目目前前广广泛泛应应用用的的光光接接收收器器件件是是PIN光光电电二极管。二极管。 外外差差检检测测是是将将光光信信号号与与机机内内
19、激激光光混混频频，取取出出差差频频信信号号经经放放大大、解解调调来来恢恢复复原原始始信信号号。这这种种方方式式目目前还缺乏实用化技术。前还缺乏实用化技术。 信号传输方式图象传输子系统23专业课堂 前一页 休息前一页光缆传输的工作原理光缆传输的工作原理 光光纤纤传传输输系系统统主主要要由由光光发发射射机机、传传输输光光缆缆和和光光接接收收机机组组成成。光光发发射射机机的的核核心心器器件件是是激激光光二二极极管管，由由前前端端来来的的射射频频信信号号对对激激光光管管的的发发光光强强度度直直接接进进行行调制。调制。 光光发发射射机机一一般般采采用用分分布布反反馈馈式式（DFB）激激光光器器。这这是是
20、一一种种单单模模工工作作激激光光器器，具具有有良良好好的的噪噪声声性性能能、线线性性和和互互调调性性能能，可可用用多多频频道道AM组组合合信信号号直直接接调调制。制。 光光接接收收机机一一般般采采用用光光电电二二极极管管（PIN-PD）作作为为光转换器件。光转换器件。信号传输方式图象传输子系统24专业课堂 前一页 休息前一页光缆传输的工作原理光缆传输的工作原理图象传输子系统25专业课堂 前一页 休息前一页光缆模拟射频多路电视信号光缆模拟射频多路电视信号 该该技技术术是是利利用用射射频频多多频频道道电电视视信信号号直直接接调调制制单单模模激激光光器器。不不加加中中继继放放大大、均均衡衡等等处处理
21、理，经经低低损损耗耗一一根根单单模模光光纤纤长长距距离离传传送送到到光光检检波波器器。然然后后经经检检波波器器直直接接恢恢复复多多频频道道电电视视射射频频信信号号，再再经经对对应各射频信号的解调器解调出视频全电视信号。应各射频信号的解调器解调出视频全电视信号。信号传输方式图象传输子系统26专业课堂 前一页 休息前一页 电话电缆传输方式电话电缆传输方式 是是利利用用平平衡衡电电缆缆对对的的传传送送方方式式。在在这这方方面面的的研研究究，我我国国已已有有多多年年历历史史，已已经经生生产产出出了了这这样样的的设设备备。但但就就其其技技术术水水平平及及应应用用领领域域都都还还未未形形成成具具有有竞竞争
22、争力力的的传传输输方方式式，并并且且还还限限制制在在单单位位内内部部的的电电视视信信号号传传输输上上。早早在在上上世世纪纪70年年代代国国外外某某些些国国家家就就已已经经商商品品化化了。了。 由由于于这这种种传传输输方方式式在在远远距距离离、低低成成本本方方面面具具有有优优越越性性，已已被被广广泛泛地地应应用用于于高高速速公公路路的的交交通通监监视视系系统统以各大宾馆、饭店之间的视频服务网中。以各大宾馆、饭店之间的视频服务网中。信号传输方式图象传输子系统27专业课堂 前一页 休息前一页电话电缆传输的优越性电话电缆传输的优越性传送距离最远可达传送距离最远可达60km，这是目前连光缆也，这是目前连
23、光缆也难以轻易达到的水平。难以轻易达到的水平。由于线路是对称平衡的，不易受到低频杂波的由于线路是对称平衡的，不易受到低频杂波的干扰。干扰。利用现有的电话电缆，并根据时分法对电缆进利用现有的电话电缆，并根据时分法对电缆进行多路复用，提高电缆的使用效率，降低运行行多路复用，提高电缆的使用效率，降低运行费用。费用。信号传输方式图象传输子系统28专业课堂 前一页 休息前一页 在在视视频频监监控控系系统统中中，特特别别是是在在远远距距离离传传输输信信号号的的情情况况下下，由由于于传传输输方方式式的的不不同同，往往往往在在系系统统中中要要采采用用一一些些不不同同的的传输部件。传输部件。 图象传输子系统29
24、专业课堂 前一页 休息前一页 这这种种情情况况下下传传输输部部件件有有两两类类：视视频频放放大大器器、幅频和相频补偿器。幅频和相频补偿器。 视视频频放放大大器器有有两两种种安安装装方方式式：一一种种是是安安装装在在摄摄像像机机输输出出端端之之后后、传传输输线线之之前前。另另一一种种是是安安装装在在传传输输线线中中间间，用用于于放放大大已已衰衰减减了了的的视视频频信信号号，这这种种情情况况下下还还应应加加装装相相位位补补偿偿器器，以以补补偿由于传输所造成的信号的相位失真。偿由于传输所造成的信号的相位失真。远距离传输方式图象传输子系统30专业课堂 前一页 休息前一页 幅幅频频和和相相频频补补偿偿器
25、器。这这种种补补偿偿器器一一般般装装在在总总控控制制台台上上的的视视频频信信号号输输入入端端口口，以以补补偿偿传传输输过过来来的的视视频频信信号号由由于于传传输输而而造造成成的的高高频频信信号号幅幅度的衰减和整个信号的相移失真。度的衰减和整个信号的相移失真。 如如果果是是传传输输黑黑白白电电视视信信号号，即即使使传传输输距距离离较较远远，一一般般也也不不必必进进行行相相位位补补偿偿，但但如如果果是是远远距距离离传传输输彩彩色色电电视视信信号号（视视频频传传输输），则则必必须须加加装装幅幅频频和和相相频频补补偿偿器器，否否则则会会产产生生严严重重的的信信号失真，特别是色调失真。号失真，特别是色调
26、失真。远距离传输方式图象传输子系统31专业课堂 前一页 休息前一页 目目前前，在在远远距距离离视视频频传传送送的的方方式式下下，还还可可以以采采用用平平衡衡式式视视频频传传输输方方式式。在在摄摄像像机机的的输输出出端端加加装装 “发发射射机机” 装装置置，将将视视频频信信号号变变为为正正、负负对对称称平平衡衡式式信信号号，经经传传输输线线传传输输至至监监控控中中心心的的控控制制台台后后，再再经经过过 “接接收收机机”的的装装置置加加以以还还原，成为标准的视频信号。原，成为标准的视频信号。 这这种种传传输输方方式式的的优优点点是是可可以以用用双双绞绞线线进进行行传传送送，如如果果在在线线路路中中
27、间间加加放放大大补补偿偿器器后后，传传输输的的距距离离可可以以很很远远。黑黑白白电电视视信信号号可可传传送送20公公里里，彩色信号可传送彩色信号可传送2公里。公里。 远距离传输方式图象传输子系统32专业课堂 前一页 休息前一页 射射频频传传送送方方式式下下的的传传输输部部件件有有调调制制器器、射射频频放放大大器器、解解调调器器等等等等，这这些些器器件件与与有有线线电电视视网用的传输部件基本相同。网用的传输部件基本相同。射频传送方式图象传输子系统33专业课堂 前一页 休息前一页 光光纤纤传传送送方方式式使使用用的的传传输输部部件件有有光光调调制制器器、光光放放大大器器、光光解解调调器器等等，与与
28、有有线线电电视视采采用用光光纤纤传传输输时时所所用用的的部部件件基基本本相相同同。光光调调制制器器与与光光解解调调器器在在工工程程应应用用上上常常称称作作光光发发送送端端机机与与光光接接收收端机。端机。光纤传送方式图象传输子系统34专业课堂 前一页 休息前一页 电电话话电电缆缆平平衡衡传传输输方方式式下下的的传传输输部部件件中中，有有些些部部件件的的电电路路组组成成还还是是比比较较复复杂杂的的，如如发发送送中中继继器器、地地沟沟中中继继器器、接接收收中中继继器器等等，此此外外平平衡衡中中继继器器的的电电路路组组成成更更为为复复杂杂。除除了了这这些些部部件件外，还有视频变压器，信号检测传感器等外
29、，还有视频变压器，信号检测传感器等 电话电缆平衡传输方式图象传输子系统35专业课堂 前一页 休息前一页 显显示示部部分分由由多多台台监监视视器器组组成成。它它的的功功能能是是将将传传送来的图像显示出来。送来的图像显示出来。 在在电电视视监监控控系系统统中中，一一般般都都不不是是一一台台监监视视器器对对应应一一台台摄摄像像机机进进行行显显示示，而而是是用用一一台台监监视视器器轮轮流流切切换换显显示示。因因为为被被监监视视场场所所的的情情况况不不可可能能同同时时都都发发生生意意外外情情况况，所所以以平平时时只只要要隔隔一一定定的的时时间间显显示示一一下下即即可。可。系统基本组成视频显示与输出36专
30、业课堂 前一页 休息前一页 当当某某个个被被监监视视的的场场所所发发生生情情况况时时，可可以以将将这这一一路路信信号号切切换换到到某某一一台台监监视视器器上上一一直直显显示示，并并通通过过控控制台对其遥控跟踪记录。制台对其遥控跟踪记录。 在在一一般般的的系系统统中中通通常常都都采采用用四四比比一一、八八比比一一、甚甚至至十十六六比比一一的的摄摄像像机机对对监监视视器器的的比比例例数数设设置置监监视视器的数量。器的数量。 可可采采用用“画画面面分分割割器器” 把把几几台台摄摄像像机机送送来来的的图图像像信信号号同同时时显显示示在在一一台台监监视视器器上上。可可以以大大大大节节省省监监视器，并且操
31、作人员观看起来也比较方便。视器，并且操作人员观看起来也比较方便。系统基本组成视频显示与输出37专业课堂 前一页 休息摄象机与镜头 云台与防护罩 视频切换器 视频分配放大器 主控制台/副控制台 终端解码箱（解码控制器）画面分割器 硬盘录像机 传输部件 前一页主要设备的原理和性能38专业课堂 前一页 休息前一页 摄摄像像机机是是拾拾取取图图像像信信号号的的设设备备，即即被被监监视视场场所所的的画画面面是是由由摄摄像像机机将将其其光光信信号号（画画面面）变变为为电电信号（图像信号）。信号（图像信号）。 目目前前，无无论论是是彩彩色色摄摄像像机机还还是是黑黑白白摄摄像像机机，其其光光电电转转换换的的器
32、器件件均均采采用用了了CCD器器件件，即即“电电耦耦合合”器器件件。摄摄像像机机通通过过它它的的镜镜头头把把被被监监视视场场所所的的画画面面成成像像在在CCD片片子子（靶靶面面）上上。通通过过CCD本本身身的的电电子子扫扫描描，把把成成像像的的光光信信号号变变为为电电信信号号，再再通通过过放放大大、整整形形等等一一系系列列信信号号处处理理，最最后后变变为为标标准准的的电视信号输出。电视信号输出。摄象机与镜头主要设备的原理和性能39专业课堂 前一页 休息前一页 CCD摄摄像像机机特特点点是是：体体积积小小、灵灵敏敏度度高高、寿寿命命长长。理理论论上上CCD器器件件本本身身寿寿命命相相当当长长而而
33、不不会会老老化化。这这也也是是它它对对比比以以前前的的摄摄像像管管式摄像机具有的最大优点。式摄像机具有的最大优点。 摄象机与镜头主要设备的原理和性能40专业课堂 前一页 休息前一页清清晰晰度度：一一般般多多给给出出水水平平清清晰晰度度。电电视视监监控控系系统统使使用用的的摄摄像像机机，要要求求彩彩色色摄摄像像机机水水平平清清晰晰度度在在300线线以上，黑白摄像机在以上，黑白摄像机在350线以上。线以上。照照度度：是是衡衡量量摄摄像像机机在在什什么么光光照照强强度度的的情情况况下下，可可以以输输出出正正常常图图像像信信号号的的一一个个指指标标。一一般般是是给给出出“正正常常照照度度”和和“最最低
34、低照照度度”两两个个指指标标。照照度度一一般般用用“勒克斯勒克斯”（Lux）表示。）表示。信信噪噪比比：也也是是摄摄像像机机的的一一个个重重要要技技术术指指标标。信信噪噪比比的的是是指指摄摄像像机机的的图图像像信信号号与与它它的的噪噪声声信信号号之之比比。常常用用用用S/N表表示示。信信噪噪比比一一般般用用分分贝贝（dB）表表示示，一一般要求其信噪比高于般要求其信噪比高于46dB。摄象机与镜头主要设备的原理和性能41专业课堂 前一页 休息前一页定定焦焦距距镜镜头头：这这种种镜镜头头的的焦焦距距是是不不可可变变的的，可可变变的的只只有有光光圈圈的的大大小小。它它适适合合于于摄摄取取焦焦距距相相对
35、对固固定定的目标。的目标。自自动动光光圈圈、电电动动变变焦焦距距镜镜头头：是是目目前前常常用用的的一一种种镜镜头头。由由摄摄像像机机输输出出的的电电信信号号自自动动控控制制光光圈圈的的大大小小，所所以以适适于于光光照照度度经经常常变变化化的的场场所所。常常用用的的电电动变焦镜头有动变焦镜头有6倍、倍、8倍、倍、10倍几种。倍几种。自自动动光光圈圈、自自动动聚聚焦焦、电电动动变变焦焦镜镜头头：这这种种镜镜头头除除具具有有自自动动光光圈圈及及电电动动变变焦焦功功能能外外，还还有有自自动动聚聚焦焦功功能能。也也就就是是说说，当当通通过过云云台台和和电电动动变变焦焦改改变变摄取方向及目标时，可以自动聚
36、焦。摄取方向及目标时，可以自动聚焦。摄象机与镜头主要设备的原理和性能42专业课堂 前一页 休息前一页 云云台台是是承承载载摄摄像像机机进进行行水水平平和和垂垂直直两两个个方方向向转转动动的的装装置置。云云台台内内装装两两个个电电动动机机。一一个个负负责责水水平平方方向向的的转转动动，另另一一个个负负责责垂垂直直方方向向的的转转动动。水水平平转转动动的的角角度度一一般般为为350，垂垂直直转转动动则则在在45、3575等等等等。水水平平及及垂垂直直转转动动的的角角度度大大小小可可通通过限位开关进行调整。过限位开关进行调整。 云台与防护罩主要设备的原理和性能43专业课堂 前一页 休息前一页室室内内
37、及及室室外外云云台台：室室内内云云台台承承重重小小，没没有有防防雨雨装装置置。室室外外云云台台承承重重大大，有有防防雨雨装装置置。有有些些高高档档的的室外云台除有防雨装置外，还有防冻加温装置。室外云台除有防雨装置外，还有防冻加温装置。承承重重：为为适适应应安安装装不不同同的的摄摄像像机机及及防防护护罩罩，云云台台的的承承重重应应是是不不同同的的。应应根根据据选选用用的的摄摄像像机机及及防防护护罩的总重量来选用合适承重的云台。罩的总重量来选用合适承重的云台。控控制制方方式式：一一般般的的云云台台均均属属于于有有线线控控制制的的电电动动云云台台。控控制制线线的的输输入入端端有有五五个个，其其中中一
38、一个个为为电电源源的的公共端，另外四个分为上、下、左、右控制端。公共端，另外四个分为上、下、左、右控制端。云台与防护罩主要设备的原理和性能44专业课堂 前一页 休息前一页 防防护护罩罩是是使使摄摄像像机机在在有有灰灰尘尘、雨雨水水、高高低低温温等情况下正常使用的防护装置。等情况下正常使用的防护装置。 室室内内用用防防护护罩罩价价格格便便宜宜，其其主主要要功功能能是是防防止止止止摄摄像像机机落落灰灰并并有有一一定定的的安安全全防防护护作作用用，如如防防盗盗、防破坏等。防破坏等。 室室外外防防护护罩罩一一般般为为全全天天候候防防护护罩罩，即即无无论论刮刮风风、下下雨雨、下下雪雪、高高温温、低低温温
39、等等恶恶劣劣情情况况，都都能能使使安安装装在在所所护护罩罩内内的的摄摄像像机机正正常常工工作作。为为了了在在雨雨雪雪天天气气仍仍能能使使摄摄像像机机正正常常摄摄取取图图像像，可可在在全全天天候候防护罩上安装可控制的雨刷。防护罩上安装可控制的雨刷。云台与防护罩主要设备的原理和性能45专业课堂 前一页 休息前一页云台与防护罩主要设备的原理和性能46专业课堂 前一页 休息前一页一体化摄象机 一体化摄象机是将摄象机、镜头、云一体化摄象机是将摄象机、镜头、云台等器件复合在一个透明的防护罩当中，台等器件复合在一个透明的防护罩当中，成为一个产品，使得摄象机、镜头、云台成为一个产品，使得摄象机、镜头、云台的参
40、数匹配，形成一个统一的系统，便于的参数匹配，形成一个统一的系统，便于安装、调试和维护，同时还降低了成本。安装、调试和维护，同时还降低了成本。主要设备的原理和性能47专业课堂 前一页 休息前一页一体化摄象机一体化摄象机主要设备的原理和性能48专业课堂 前一页 休息前一页 视视频频切切换换器器是是选选择择视视频频图图像像信信号号的的设设备备。如如果果将将几几路路视视频频信信号号加加在在它它的的输输入入端端，通通过过对对它它的的控控制制，可可以以选选择择任任何何一一路路视视频频信信号号输输出出，而而其其它它信号则不输出。信号则不输出。 是是组组成成控控制制中中心心中中主主控控制制台台上上的的一一个个
41、关关键键设设备备。例例如如用用一一台台监监视视器器轮轮流流显显示示四四台台摄摄像像机机信信号号的的 “四选一四选一”方式。方式。 目目前前所所使使用用的的视视频频切切换换器器，一一般般都都做做成成矩矩阵阵切切换换形形式式以以及及积积木木式式。可可根根据据系系统统中中摄摄像像机机与与监监视视器器的的比比例例，来来选选用用视视频频切切换换器器的的输输入入输输出出路路数数及任意组成切换比例。及任意组成切换比例。主要设备的原理和性能视频切换器49专业课堂 前一页 休息前一页主要设备的原理和性能视频切换器50专业课堂 前一页 休息前一页切切换换比比例例：指指切切换换器器的的输输入入路路数数及及切切换换后
42、后输输出出的的路路数数。如如果果是是矩矩阵阵形形式式的的视视频频切切换换器器，可可通通过过编编码码任任意意选选择择切切换换比比例例。如如果果切切换换比比例例是是固固定定的的，一般常用的有一般常用的有“四选一四选一”、“八选一八选一”等等。等等。隔隔离离度度：是是衡衡量量多多路路视视频频信信号号输输入入到到切切换换器器上上时时，各各路路视视频频信信号号之之间间以以及及它它们们与与切切换换后后输输出出的的信信号号之之间间隔隔离离的的程程度度。一一般般用用分分贝贝（dB）表表示示，越越高越好。目前可做到高越好。目前可做到80dB以上。以上。视频切换器主要设备的原理和性能51专业课堂 前一页 休息前一
43、页微微分分增增益益DG、微微分分相相位位DP：微微分分增增益益是是指指被被切切换换后后输输出出的的视视频频信信号号与与切切换换前前的的信信号号在在幅幅度度上上的的失失真真程程度度。此此指指标标值值越越小小失失真真越越小小。微微分分相相位位是是指指被被切切换换后后输输出出的的视视频频信信号号与与切切换换前前的的信信号号在在相相位上的失真。一般要求位上的失真。一般要求DG8%，DP8。输输入入电电平平与与输输出出电电平平：一一些些视视频频切切换换器器还还给给出出输输入入电电平平（或或输输入入电电压压）和和输输出出电电平平（或或输输出出电电压压）的的技技术术指指标标。输输入入电电平平是是指指视视频频
44、切切换换器器输输入入端端对对输入视频信号电压幅度的要求。输入视频信号电压幅度的要求。视频切换器主要设备的原理和性能52专业课堂 前一页 休息前一页 视视频频分分配配放放大大器器的的功功能能和和作作用用有有两两个个：一一是是对对视视频频信信号号进进行行分分配配（即即将将同同一一个个视视频频信信号号分分成成几几路）；路）； 二是对视频信号进行放大。二是对视频信号进行放大。 在在实实际际中中是是先先放放大大后后分分配配。这这里里的的放放大大概概念念虽虽然然通通常常是是指指在在电电压压幅幅度度上上及及功功率率上上均均进进行行放放大大，一一般般说说来来，主主要要用用于于分分配配目目的的的的视视频频分分配
45、配放放大大器器，应应侧侧重重于于功功率率放放大大，而而对对于于远远距距离离视视频频基基带带传传输输时时视视频频信信号号的的发发送送端端所所用用的的视视频频分分配配放放大大器器，则则应侧重于电压幅度的放大。应侧重于电压幅度的放大。 视频分配放大器主要设备的原理和性能53专业课堂 前一页 休息前一页视频分配放大器主要设备的原理和性能54专业课堂 前一页 休息前一页 主主控控制制台台是是电电视视监监控控系系统统的的核核心心设设备备，对对系系统内各设备的控制均是从这里发出和控制的。统内各设备的控制均是从这里发出和控制的。 控控制制台台本本身身是是由由各各种种具具体体设设备备组组合合而而成成的的，主主要
46、要有有：视视频频分分配配放放大大器器、视视频频切切换换器器、控控制制键键盘、时间地址符合发生器、录像机、电源等等。盘、时间地址符合发生器、录像机、电源等等。 由由于于实实质质上上主主控控制制台台是是多多种种设设备备的的组组合合，而而这这种种组组合合又又是是根根据据系系统统的的功功能能要要求求来来设设定定的的，所所以以主主控控制制台台虽虽然然在在总总体体上上功功能能是是相相似似的的，但但具具体体上上又有很大的差别。又有很大的差别。主控台副控台主要设备的原理和性能55专业课堂 前一页 休息前一页主要设备的原理和性能控制键盘控制键盘56专业课堂 前一页 休息前一页根根据据系系统统中中摄摄像像机机的的
47、台台数数，选选择择视视频频切切换换器器的的最最大大输输入入路路数数。视视频频切切换换器器最最大大输输入入路路数数一一般般应应大大于摄像机的台数，以便为今后扩展时留有余地。于摄像机的台数，以便为今后扩展时留有余地。根根据据系系统统所所防防范范区区域域的的风风险险等等级级及及区区域域中中要要害害地地点点的的数数目目选选择择录录像像机机的的台台数数。需需要要连连续续录录像像的的情情况下，应选择况下，应选择“长延时录像机长延时录像机”。当当整整个个系系统统中中摄摄像像机机的的台台数数很很多多时时，可可考考虑虑选选用用“多多画画面面分分割割器器”。“多多画画面面分分割割器器”有有四四分分割割、九分割、十
48、六分割等等。九分割、十六分割等等。组成控制台的原则主要设备的原理和性能57专业课堂 前一页 休息前一页根根据据系系统统控控制制的的要要求求，考考虑虑在在总总控控制制台台之之外外是是否否要设分控制台。要设分控制台。根据整个系统供电的要求，考虑电源的设定。根据整个系统供电的要求，考虑电源的设定。当当系系统统有有多多路路远远距距离离信信号号传传输输时时，应应根根据据远远距距离离信信号号传传送送的的方方式式，考考虑虑在在控控制制台台中中增增设设解解调调装装置置、补偿装置、还原装置以及远端切换控制装置等等。补偿装置、还原装置以及远端切换控制装置等等。时时间间及及地地址址符符合合发发生生器器的的设设置置。
49、时时间间是是可可以以随随时时设设定定的的，而而地地址址则则是是根根据据系系统统的的要要求求，事事先先固固化化在在集集成成块块中中的的。如如果果选选用用时时间间及及地地址址符符号号发发生生器器的话，应由供应厂商事先固化地址。的话，应由供应厂商事先固化地址。组成控制台的原则主要设备的原理和性能58专业课堂 前一页 休息前一页 副副控控制制台台实实际际上上是是一一个个操操作作键键盘盘，具具有有与与总总控控制制台台上上的的操操作作键键盘盘完完全全相相同同的的功功能能。通通过过副副控控制台也可以对整个系统进行各种控制和操作。制台也可以对整个系统进行各种控制和操作。 副副控控制制台台的的设设置置，一一般般
50、是是为为了了在在除除总总控控制制台台所所在在的的监监控控中中心心之之外外，还还需需要要设设置置多多个个监监控控分分点点时时而而使使用用的的。副副控控制制台台与与总总控控制制台台一一般般都都采采用用总总线线方方式式联联接接。各各副副控控制制台台与与总总控控制制台台之之间间，还还可可设定优先控制权等。设定优先控制权等。副控制台主要设备的原理和性能59专业课堂 前一页 休息前一页 终终端端解解码码箱箱安安装装在在摄摄像像机机（及及云云台台）附附近近，它它的的功功能能是是把把由由总总控控制制台台发发出出的的控控制制命命令令的的编编码码信信号号，解解码码还还原原为为对对摄摄像像机机和和云云台台的的具具体
51、体控控制信号。制信号。 它它可可以以控控制制的的内内容容有有：摄摄像像机机的的开开机机、关关机机；摄摄像像机机镜镜头头的的光光圈圈大大小小、变变焦焦、聚聚焦焦；云云台台的的水水平平与与垂垂直直方方向向的的转转动动；防防护护罩罩加加温温、降降温以及雨刷动作等等。温以及雨刷动作等等。终端解码箱主要设备的原理和性能60专业课堂 前一页 休息前一页 在在有有多多个个摄摄像像机机的的电电视视监监控控系系统统中中，为为了了节节省省监监视视器器以以及及为为监监控控人人员员提提供供全全视视野野画画面面。往往往往采采用用多多画画面面分分割割器器使使多多路路图图像像同同时时显显示示在在一一台台监监视视器器上上。既
52、既减减少少了了监监视视器器的的数数量量，又又能能使使监监控控人人员员一一目目了了然然地地监监视视各各个个部部位位的的情情况况。常常用用的的画画面面分分割割器器有有四四画画面面、九九画画面面和和十十六六画画面。面。画面分割器主要设备的原理和性能61专业课堂 前一页 休息前一页画面分割器主要设备的原理和性能62专业课堂 前一页 休息前一页 画画面面分分割割器器的的基基本本工工作作原原理理是是采采用用图图像像压压缩缩和和数数字字化化处处理理的的方方法法，把把几几个个画画面面按按同同样样的的比例压缩在一个监视器的屏幕上。比例压缩在一个监视器的屏幕上。 画画面面分分割割器器有有的的还还带带有有内内置置顺
53、顺序序切切换换器器的的功功能能，可可将将各各摄摄像像机机输输入入的的全全屏屏画画面面按按顺顺序序轮轮流流在在监监视视器器上上显显示示，并并可可用用录录像像机机按按顺顺序序和和时时间间间间隔隔记记录录下下来来。其其间间隔隔时时间间一一般般是是可可调调的的。录录像像机机记记录录下下来来的的各各画画面面都都是是不不经经过过压压缩缩的的全全屏画面，所以在画面重放时，更加清晰。屏画面，所以在画面重放时，更加清晰。画面分割器主要设备的原理和性能63专业课堂 前一页 休息前一页硬盘录象机主要设备的原理和性能 硬盘录象机的原理是将视频信号送入计算机中，硬盘录象机的原理是将视频信号送入计算机中，通过计算机内的视
54、频采集卡，完成通过计算机内的视频采集卡，完成A/D转换，并按转换，并按照一定的格式进行存贮。照一定的格式进行存贮。 有单路和多路硬盘录象机，按照工作方式，有有单路和多路硬盘录象机，按照工作方式，有嵌入式和独立系统两种，在高速公路监控系统中，嵌入式和独立系统两种，在高速公路监控系统中，主要是独立系统的硬盘录象机。主要是独立系统的硬盘录象机。 主要的技术指标是：同时录制的路数，每秒录主要的技术指标是：同时录制的路数，每秒录制的帧数，每帧的分辨率，最长的录制时间等。制的帧数，每帧的分辨率，最长的录制时间等。64专业课堂 前一页 休息前一页硬盘录象机主要设备的原理和性能65专业课堂 前一页 休息前一页本章结束本章结束66专业课堂
