安防基础知识

安防培训 镜头摄像机DVR 网络摄像机 视频服务器 矩阵解码器监视器 云台光端机光纤传输 交换机 路由器 网卡网线报警器 安防监控简介 安防监控系统是应用传输介质传输前端摄像机视频信号 并从摄像到图像显示和记录构成独立完整的系统 它能实时 形象 真实地反映被监控对象 不但极大地延长了人眼的观察距离 而且扩大了人眼的机能 它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视 让人能够看到被监视现场的实际发生的一切情况 并通过录像机记录下来 同时报警系统设备对非法入侵进行报警 产生的报警信号输入报警主机 报警主机触发监控系统录像并记录 经过不断的发展 安防监控现已普遍被用于商场 交通安全 学校等诸多领域 一 镜头 摄像机的最前端都有镜头 镜头的优劣对摄像机的成像质量有着非常大的影响 镜头的结构主要指的是构成镜头的镜片数目情况 一个镜头往往是由多块镜片构成 根据需要这些镜片又会组成小组 从而把要拍摄的对象尽可能清晰 准确的还原 焦距 f 焦距是镜头和感光元件之间的距离 通过改变镜头的焦距 可以改变镜头的放大倍数 改变拍摄图像的大小 当物体与镜头的距离很远的时候 我们可用下面公式表达 镜头的放大倍数 焦距 物距 增加镜头的焦距 放大倍数增大了 可以将远景拉近 画面的范围小了 远景的细节看得更清楚了 如果减少镜头的焦距 放大倍数减少了 画面的范围扩大了 能看到更大的场景 目前安防摄像机焦距主要有3 6mm 4 2mm 6mm 8mm 12mm 16mm以及变焦镜头等 视场角在工程实际中 我们常用水平视场角来反映画面的拍摄范围 焦距f越大 视场角越小 在感光元件上形成的画面范围越小 反之 焦距f越小 视场角越大 在感光元件上形成的画面范围越大 镜头参数 光圈光圈安装在镜头的后部 光圈开得越大 通过镜头的光量就越大 图像的清晰度越高 光圈开得越小 通过镜头的光量就越小 图像的清晰度越低 通常用F 光通量 来表示 F 焦距 f 通光孔径 在摄像机的技术指标中 我们可以常常看到6mm F1 4这样的参数 它表示镜头的焦距为6mm 光通量为1 4 这时我们可以很容易地计算出通光孔径为4 29mm 在焦距f相同的情况下 F值越小 光圈越大 到达CCD芯片的光通量就越大 镜头越好 光圈值 焦距 光圈直径光圈值越大光圈越小 相同的曝光时间的进光量就越小 而且 根据本人经验 其拍摄清晰距离范围的也就越广 反之 范围越小 大光圈的好处有除了可以减少曝光时间过长带来的手抖 和拍高速运动物困难的问题 还可以增加背景虚化 提高照片效果 一般来说光圈变化级数越多越好 镜头最大光圈越大越好 但就越贵 镜头F值F值即指镜头之明亮度 镜头规格中所显示 最大口径比1 1 2 之 1 2 即为F值 F值越小表示镜头之明亮度越高 F值每缩小一级距 明亮度即增加两倍 镜头之射入光量与光束之断面积 镜头的有效口径 d 的平方 成比例 因此影像明亮度为F值平方之反比 由此推算 F值每缩小一级距 明亮度即增加两倍 表示 其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比 即 f 焦距 镜头实际有效口径 值越小 则光圈越大 例如6mm F1 4代表最大孔径为4 29毫米 什么是CCD摄像机 CCD是ChargeCoupledDevice 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 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 CCD芯片的尺寸CCD的成像尺寸常用的有1 4 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 重要参数 像素像素指的是摄像机CCD传感器的最大像素数 有些给出了水平垂直方向的像素数 如500H 582V 有些则给出了前两者的等待乘积值 如30万像素 对于一定尺寸的CCD芯片 像素数越多则意味着每一像素单元的面积越小 因而由该芯片构成的摄像机的分辨率也就越高 分辨率分辨率是衡量摄像机优劣的一个重要参数 指的是当摄像机摄取等间隔排列的黑白相间条纹时 在监视器 应比摄像机的分辨率高 上能够看到的最多线数 当超过这一线数时 屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不再能分辨出黑白相间的线条 分辨率的测试通常是用摄像机去拍摄分辨率测试卡 并通过波形监视器来读取数据的 具体方法如下 1 布置测试环境 将分辨率测试卡置于标准测试灯光盒上 距摄像机约3m远 摄像机的视频输出端接波形监视器 并使波形监视器的输出连至高分辩率黑白监视器上 2 景物照度设定为2000lx 光源色温设定为3200K 3 调节镜头焦距 或选配合适的定焦镜头并前后稍稍移动摄像机 使分辨率卡的图像充满监视器屏幕 并通过精确对焦使图像最清晰 4 用选行示波器观察分辩率卡 得到波形 5 调节镜头光圈使信号白电平达到100 70mV 则此时调制深超过5 的电视线数即为极限分辨率 最低照度最低照度是最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值 一般彩色摄像机的最低照度为2 3LUX 照度的测定是以在一定的镜头光圈系数为前提 因此 不能只看摄像机说明书中标明的最低照度 应按摄像机在同一光圈系数下其照度值的大小 最低照度越小 摄像机档次越高 相对于彩色摄像机而言 黑白摄像机由于没有色度处理而只对光线的强弱 亮度 信号敏感 所以黑白摄像机的照度比彩色摄像机照度要低 一般可做到0 1LUX在F1 4时 至于微光摄像机则更低 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 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10Lux20cm处烛光10 15Lux夜间路灯0 1Lux 信噪比信噪比也是摄像机的一个主要参数 当摄像机摄取较亮场景时 监视器显示的画面通常比较明快 观察者不易看出画面中的干扰噪点 而当摄像机摄取较暗的场景时 监视器显示的画面就比较昏暗 观察者此时很容易看到画面中雪花状的干扰噪点 干扰噪点的强弱 也即干扰噪点对画面的影响程度 与摄像机信噪比指标的好坏有直接关系 即摄像机的信噪比越高 干扰噪点对画面的影响就越小 所谓 信噪比 指的是信号电压对于噪声电压的比值 通常用符号S N来表示 由于在一般情况下 信号电压远高于噪声电压 比值非常大 因此 实际计算摄像机信噪比的大小通常都是对均方信号电压与均方噪声电压的比值取以10为底的对数再乘以系数20 单位用dB表示 一般摄像机给出的信噪比值均是在AGC 自动增益控制 关闭时的值 因为当AGC接通时 会对小信号进行提升 使得噪声电平也相应提高 CCD摄像机信噪比的典型值一般为45dB 55dB 测量信噪比参数时 应使用视频杂波测量仪直接连接于摄像机的视频输出端子上 AGC AutomaticGainControl 自动增益控制所有摄象机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器 其放大量即增益 等效于有较高的灵敏度 可使其在微光下灵敏 然而在亮光照的环境中放大器将过载 使视频信号畸变 为此 需利用摄象机的自动增益控制 AGC 电路去探测视频信号的电平 适时地开关AGC 从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作 此即动态范围 即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度 从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像 具有AGC功能的摄像机 在低照度时的灵敏度会有所提高 但此时的噪点也会比较明显 这是由于信号和噪声被同时放大的缘故 AWB AutomaticWhiteBalance 自动白平衡其用途是实现摄像机图像能精确反映景物状况 有分为连续白平衡和自动控制白平衡 连续白平衡也称为自动跟踪白平衡 AutomaticTrackingWhitebalance ATW 是随着景物色彩温度的改变而连续地调整 范围为2800 6000K 这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是最适宜的 使色彩表现自然 但对于景物中很少甚至没有白色时 如场景大部分是蓝天白云或夕阳等高色温物体及场景比较昏暗的场合下 连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果 自动控制白平衡 AutomaticWhitebalanceControl AWC 需要先将摄象机对准诸如白墙 白纸等白色参考目标 然后将通过菜单或开关设置从手动改变为自动方式 保留在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止 在白平衡被执行后 将自动方式开关拨回手动位置以锁定该白平衡的设置 此时白平衡设置将保持在摄象机的存储器中 直至再次执行被改变为止 其范围为2300 10000K 在此期间 即使摄象机断电也不会丢失该设置 以按钮方式设置白平衡最为精确和可靠 适用于大部分应用场合 BLC BackLightCompesation 背光补偿也称作逆光补偿或逆光补正 它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷 通常 摄象机的AGC工作点是通过对整个视场的内容作平均来确定的 但如果视场中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标 则此时确定的AGC工作点有可能对于前景目标是不够合适的 背景光补偿有可能改善前景目标显示状况 宽动态普通背光补偿 电子快门 ES 电子快门的英文全称为ElectronicShutter 是对比照相机的机械快门功能提出一个术语 它相当于控制CCD图像传感器的感光时间 由于CCD感光的实质是信号电荷的积累 则感光时间越长 信号电荷的积累时间就越长 输出信号电流的幅值也就越大 通过调整光生信号电荷的积累时间 即调整时钟脉冲的宽度 即可实现控制CCD感光时间的功能 ALC ELC 自动亮度控制 电子亮度控制 当选择ELC时 电子快门根据射入的光线亮度而连续自动改变CCD图像传感器的曝光时间 一般从1 50到1 10000秒连续调节 选择这种方式时 可以用固定或手动光圈镜头替代ALC自动光圈镜头 需要注意的是 在室外或明亮的环境下 由于ELC控制范围有限 还是应该选择ALC式镜头 在某些独特的照明条件下 可能出现下列情况 在聚光灯或窗户等高亮度物体上有强烈的拖尾或模糊现象 图像显著地闪烁和色彩重现性不稳定 白平衡有周期性变化 如果发生这些现象 应使用ALC镜头 以固定光圈镜头采用ELC方式时 图像的景深可能小于使用ALC式镜头所获得的景深 因此 摄像头在完全打开固定光圈镜头而采用ELC方式时 景深会比使用ALC式镜头时小 而且图像上远处的物体可能不在焦点上 当镜头是自动光圈镜头时 需要将开关拨到ALC方式 二 模拟摄像机 前端采用隔行扫描CCD感光器 将不同强度的光信号转换成不同强度的模拟电信号 接着由DSP先进行A D转换为数字信号 然后做色彩与白平衡等处理 最后DSP将数字信号做A D转换并调制成PAL NTSC制式电视标准模拟视频信号输出以CCD彩色摄像机为例原理图如下 CCD感光器 A D转换 图像处理 D A转换 CCD驱动 微处理 光 视频输出 DSP 三 数字摄像机 前端采用逐行扫描感光器 将不同强度的光信号直接转换成数字电信号 无需经过A D及D A转换 再由DSP进行图像压缩及色彩调整等处理 最终以数字信号进行网络输出 以目前占多数的CMOS百万高清摄像机为例 其工作原理如下图 1 扫描方式对比 隔行扫描逐行扫描 假如开车的就是盗车贼 那么快速运动下状况下 隔行扫描根本无法录下盗贼的任何特征 2 分辨率对比 3 AD 模数 转换对比 4 色彩还原度对比 模拟摄像机 色彩渗透 数字摄像机 5 视频抗干扰对比 数字信号不受干扰 6 信噪比对比 通过前面的6项对比 大家清楚地认识到百万高清监控与传统的模拟监控相比 画质上有着明显的优势 因此将深受顾客的喜爱 顾客看了高清 再回头看模拟将更难接受模糊的模拟监控 四 DVR DVR即DigitalVideoRecorder 数字硬盘录像机 我们习惯上称为硬盘录像机 它是一套进行图像存储处理的计算机系统 具有对图像 语音进行长时间录像 录音 远程监视和控制的功能 DVR集合了录像机 画面分割器 云台镜头控制 报警控制 网络传输等五种功能于一身 用一台设备就能取代模拟监控系统一大堆设备的功能 而且在价格上也逐渐占有优势 DVR采用的是数字记录技术 在图像处理 图像储存 检索 备份 以及网络传递 远程控制等方面也远远优于模拟监控设备 DVR代表了电视监控系统的发展方向 是目前市面上电视监控系统的首选产品 1 DVR分类 1 PC式硬盘录像机 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 DVR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 以及对兼容性的要求不较高 不能长时间连续工作 为保证稳定性必须隔时重启 2 嵌入式硬盘录像机 RTOS linux 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 2 视频压缩卡及分类 视频压缩卡就是把摄像机输出的模拟信号经过板卡上的芯片进行模数转换 色彩调整 视频编码等一系列处理 然后把视频信号存储到硬盘里或是直接刻录成光盘 因它经压缩所以它的容量较小 格式灵活 MPEG 1 MPEG 2 MPEG 4 WMV RM 常见的压缩卡的有硬压缩卡和软压缩卡 2 1软压缩录像卡 软压缩卡 也称软压卡 该电路板卡主要是由一个或多个视频采集芯片及周边元件 电路组成 电路结构比硬压缩简单 这种卡只负责采集视频 而视频压缩 解压缩及其他视频处理则是由监控主机CPU运算实现 软压缩视频采集卡基本原理 摄像机模拟视频信号输入到DVR卡 由视频采集芯片将模拟信号转换成数字信号 然后直接或者通过PCI桥芯片进入PCI 再传输到内存 显卡中 由CPU执行DVR软件里的压缩算法 将庞大的视频信号压缩后存储到硬盘中 软压缩产品 因开发难度大 市面上出现的品种不多 主要是深圳波粒科技股份有限公司公司的BL系列 韩国picaso 韩国kodicom 因软压缩产品开发难度特别大 能开发此类产品的基本上都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 硬压缩卡 也称视频采集压缩卡 该电路板卡与软压缩卡不同的是 多了视频压缩与解压缩部分电路结构 视频压缩没有交给电脑CPU去处理 而是交给板卡自带的DSP芯片去处理的 硬压缩视频采集卡基本原理 摄像机模拟视频信号输入到DVR卡 由视频采集芯片将模拟信号转换成数字信号 然后传至板卡自带的临时存储器中 再由卡上自带视频压缩芯片执行压缩算法 将庞大的视频信号压缩变小 最后这些压缩后的直接或通过PCI桥芯片进入PCI 存储到硬盘 软件压缩是纯粹依靠CPU来工作的 压缩效果完全取决于监控主机CPU的运算速度与相关压缩软件的编码质量 并且压缩的时间较长 而硬件压缩是视频采集卡板卡自身具有的视频压缩芯片与CPU同时进行工作 对CPU的依赖就小 压缩效果主要取决于压缩卡自带压缩芯片的优劣 代表企业 杭州海康威视数字技术股份有限公司 2 3几种常用的视频压缩格式 1 JPEG M JPEGJPEG 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MPEG 4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 MPEG 4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 VideoPhone 视像电子邮件 VideoEmail 和电子新闻 ElectronicNews 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 4SP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 五 网络摄像机 1 网络摄像机简介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另一地点 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 MicrosoftIE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 2 网络摄像机的应用宽带网除了提供高速的网络接入外还能取代铜轴电缆图像传输线路 将宽带网技术用于实时图像监控领域 这就使得信息网络代替传统闭路电视成为必然 基于PC的多媒体监控系统功能较强 但主要进行小范围监控 当传输距离远或者需要上网时 基于PC的多媒体监控稳定性不够好 功耗高 需要有人值守 软件的开放性不好 这些问题为基于网络和嵌入式技术的网络视频监控提供了舞台 网络摄像机将图像转换为标准的网络数据包 使摄像机所摄的画面通过RJ 45以太网接口或无线接口直接传送到网络上 通过网络即可远端监视画面 网络摄像机采用了最先进的摄像技术和网络技术 具有强大的功能 内置的系统软件能实现真正的即插即用 使用户免去了复杂的网络配置 内置的大容量内存存储警报触发前的图像 内置的I O端口和通讯口便于扩充外部周边设备如 门禁系统 红外线感应装置 全方位云台等 提供软件包 SDK 便于用户自行快速开发应用软件 网络摄像广泛应用于教育 商业 医疗 公共事业等各方面领域 3 网络摄像机的重要组成部分3 1图像 声音编码器经A D转换后的图像 声音数字信号 按一定的格式或标准进行编码压缩 编码压缩的目的是为了便于实现音 视信号与多媒体信号的数字化 便于在计算机系统 网络以及万维网上不失真地传输上述信号 3 2控制器控制器是网络摄像机的心脏 它肩负着网络摄像机的管理和控制工作 3 3网络服务器网络服务器提供网络摄像机的网络功能 它采用了标准的网络协议 允许用户在自己的PC机上使用标准的浏览器根据网络摄像机的IP地址对网络摄像机进行访问 观看实时图像 及控制摄像机的镜头和云台 3 4外部报警 控制接口网络摄像机为工程应用提供了实用的外部接口 如控制云台的485接口 用于报警信号输入输出的I O口 如红外探头发现有目标出现 发报警信号给网络摄像机 网络摄像机自动调整镜头方向并实时录像 另一方面 当网络摄像机侦测到有移动目标出现时 亦可向外发出报警信号 网络摄像机的基本原理是 图像信号经过镜头输入及声音信号经过麦克风输入后 由图像传感器的声音传感器转化为电信号 A D转换器将模拟电信号转换为数字电信号 再经过编码器按一定的编码标准进行编码压缩 再控制器的控制下 由网络服务器按一定的网络协议送上局域网或INTERNET 控制器还可以接收报警信号及向外发送报警信号 且按要求发出控制信号 4 网络摄像机优势 应用优势网络摄像机不仅可基于计算机局域网用于区域监控 如住宅小区监控 办公楼 银行 商场等传统地监控 而且也能通过INTERNET用于新型地跨区域远程监控及网上展示 远程儿童及老人看护 无人值守通信机房监控 旅游景点网上演播 产品网上展览等 还有一点就是现在3G的网速的提升 使得网络摄像机的前景一片光明 六 视频服务器 视频服务器是一种对视音频数据进行压缩 存储及处理的专用嵌入式设备 它在远程监控及视频等方面都有广泛的应用 视频服务器采用MPEG4或MPEG2等压缩格式 在符合技术指标的情况下对视频数据进行压缩编码 以满足存储和传输的要求 视频服务器的构成 视频服务器是一种实现音视频数据编码 网络传输处理的专用设备 它由音视频编码器 网络接口 音视频接口 RS422 RS485串行接口 RS232串行接口等构成 音视频压缩编码器 利用它可以实现对原始音视频信号的压缩以满足网络传输的需要 网络接口 网络视频服务器利用该接口可以实现对音视频数据 控制数据和状态检测信息等数据的网络传送 音视频接口 用于接收来自前端摄像机传输来的音视频信号 RS422 RS485串行接口 网络视频服务器带有RS422 RS485串行通讯接口 可通过通讯线外接如云台 快球等各种外设 网络视频服务器可配合计算机中控软件实现大系统组网方案 有的厂家网络视频服务器提供开放的SDK 供用户或第三方厂商开发和构建新的应用方式 七 矩阵 监控矩阵切换器专门用于对计算机显示器信号进行切换和分配 可将多路信号从输入通道切换输送到输出通道中的任一通道上 并且输出通道间彼此独立 简单的说 就是可以将进来的多路输入信号中的任意一个显示到任意一个你指定的显示器 总的来说 矩阵切换器是一类切换多路信号输入输出的设备 通俗的讲 矩阵切换器其实就是是将一路或多路音视频信号分别传输给一个或者多个显示设备 如 两台电脑主机要共用一个显示器 矩阵切换器可以将两台电脑主机上的内容任意切换到该显示器上 矩阵切换器 按信号源可以分为 VGA AV DVI矩阵切换器等等 目前 矩阵切换器主要应用是大屏幕拼接 视频会议工程 音视频工程 监控等等需要用到多路音视频信号交替使用的工程中 八 解码器 解码器是一个重要前端控制设备 在主机的控制下 可使前端设备产生相应的动作 解码器 国外称其为接收器 驱动器 Receiver Driver 或遥控设备 Telemetry 是为带有云台 变焦镜头等可控设备提供驱动电源并与控制设备如矩阵进行通讯的前端设备 通常 解码器可以控制云台的上 下 左 右旋转 变焦镜头的变焦 聚焦 光圈以及对防护罩雨刷器 摄像机电源 灯光等设备的控制 还可以提供若干个辅助功能开关 以满足不同能够用户的实际需要 高档次的解码器还带有预置位和巡游功能 九 监视器 监视器是闭路监控系统 cctv 组成部分 是监控系统的显示部分 是监控系统的标准输出 有了监视器的显示我们才能观看前端送过来的图像 作为视频监控不可缺的终端设备 充当着监控人员的 眼睛 同时也为事后凋查起到关键性作用 监视器的发展经历了黑白到彩色 从闪烁到不闪烁 从CRT 阴极射线管 到LCD 液晶 的发展过程 每个过程都发生了很大的质的飞跃 从黑白到彩色 使得监控图像的单调世界迈向了五彩缤纷 色彩斑斓 图像逼真的世界 从闪烁到不闪烁 给监控工作人员带来了健康 从CRT 阴极射线管 到LCD 液晶 带来了环保 这是监视器的最终发展目标 监视器按尺寸分 15 17 19 20 22 26 32 37 40 42 46 52 57 65 70 82寸监视器等 按色彩分 彩色 黑白监视器 按材质分 CRT LED DLP LCD等 按扫描方式分 纯平 逐行扫描等 按屏幕分 纯平 普屏 球面等 按品牌分 TCL监视器 TYL监视器 Hizor监视器 SONY监视器 JVC监视器 G S等 按照用途分 安防监视器 监控监视器 电视台监视器 工业监视器等 按类型分 液晶监视器背投CRT监视器等离子 液晶监视器清晰度高 省电 寿命长 可达8万小时 维护费用低 缺点是拼接的时候有拼缝 现在40 42 46寸的液晶监视器拼接缝隙大概是20MM左右 背投的特点是无拼缝 缺点是体积大 耗电 寿命短 一般5000小时要换灯泡 亮度低 中间亮四周暗 CRT该产品正被其余三种产品所替代 等离子优点是亮度对比度高 缺点是不适合显示静态画面 容易造成屏幕灼伤 耗电大 拼接有拼缝 按厂家分 日本索尼监视器 日本JVC监视器 深圳虎将监视器 珠海石头监视器 广州响石监视器 深圳浪维监视器 中国Hizor监视器 苏州台电监视器 惠州TCI监视器等 监视器也有分辨率 同摄像机一样用线数表示 实际使用时一般要求监视器线数要与摄像机匹配 另外 有些监视器还有音频输入 S video输入 RGB分量输入等 除了音频输入监控系统用到外 其余功能大部分用于图像处理工作 十 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 云台的内部结构 全方位云台内部有两个电机 分别负责云台的上下和左右各方向的转动 当接到上 下动作电压时 垂直电机转动 经减速箱带动垂直传动轮盘转动 当接到左 右动作电压时 水平电机转动并经减速箱带动云台底部的水平齿轮盘转动 需要说明的是云台都有水平 垂直的限位栓 云台分别由两个微动开关实现限位功能 当转动角度达到预先设定的限位栓时 微动开关动作切断电源 云台停止转动 室外云台与室内云台大体一致 只是由于室外防护罩重量较大 使云台的载重能力必须加大 同时 室外环境的冷热变化大 易遭到雨水或潮湿的侵蚀 因此室外云台一般都设计成密封防雨型 另外室外云台还具有高转矩和保护电路以防止云台冻结时强行起动而烧毁电机 在低温的恶劣条件下还可以在云台内部加装温控型加热器 十一 光端机 光端机是实现远距离监控的必备设备 它负责光电转换以及光发射和光接收 光端机在监控工程中是成对出现的 两个光端机之间用光纤连接 它的优劣直接影响整个监控系统 视频光端机在中国的发展是伴随着监控发展开始的 视频光端机就是把1到多路的模拟视频信号通过各种编码转换成光信号通过光纤介质来传输的设备 又分为模拟光端机和数字光端机 视频光端机应用图解 十二 光纤传输 光纤传输即以光纤为介质进行信息传输 一般远距离传输使用较多 光纤 不仅可用来传输模拟信号和数字信号 而且可以满足视频传输的需求 其数据传输率能达几千Mbps 如果在不使用中继器的情况下 传输范围能达到6 8km 光纤传输过程简介 由发光二极管发出光信号沿光媒体传播 在另一端则有光电二极管收信号 为了确保光纤传输的稳定性 在光发送端可以放置光放大器 以提高光功率 当建筑群较大或楼间距离较远时 可在中途对光进行放大同样也是为了提高光功率 最后在接收端将微信号进行放大 以提高接收能力 在发送端和接收端各有一个光纤收发器 光纤收发器就是把光纤传输介质里的光信号转换成网线里传输的电信号的一个网络设备 十三 交换机 交换机是连接互联网中数以万计用户的必备设备 它可以实现网络中数据从一个端口向另外一个任意端口的传输 它为数据的转发提供了低时延低开销的通路 工作原理 交换机拥有一个地址对照表 当接收到数据包以后 处理端口会查找地址对照表以确定目的端口 通过内部交换机制迅速将数据包传送到目的端口 目的MAC若不存在才广播到所有的端口 接收端口回应后 交换机会 学习 新的地址 并把它添加入内部MAC地址表中 总之 交换机是一种基于MAC地址识别 能完成封装转发数据包功能的网络设备 交换机可以 学习 MAC地址 并把其存放在内部地址表中 通过在信息的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径 使信息由源地址到达目的地址 交换机的作用主要体现在数据交换 而我们下来介绍的路由器它不仅要实现数据交换而且要寻找一条最简捷的路径 由此可见 交换机的交换速度要高一些 因为它不需要反复的路径选择 十四 路由器 所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从一个地方传送到另一个地方的行为和动作 一般来说 在路由过程中 信息至少经过一个或多个中间节点才能到达目的地 而路由器的主要工作就是为经过路由器的信息寻找一条最佳传输路径 并将该数据有效地传送到目的站点 由此可见 选择最佳路径的策略是路由器的关键所在 为了完成这项工作 在路由器中保存着各种传输路径的相关数据 路径表 RoutingTable 供路由选择时使用 路径表中保存着子网的标志信息 网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容 路径表可以是由系统管理员固定设置好的 也可以由系统动态修改 可以由路由器自动调整 也可以由主机控制 十五 网卡 网卡是网络中必不可少的组件 是局域网中连接计算机和传输介质的接口 不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配 还涉及数据的发送与接收 数据的封装与拆封 介质访问控