监控系统中编码器与解码器的区别

监控系统中编码器与解码器的区别视频服务器就等于是网络编码器，就是将摄象机过来的模拟信号转化为数字信号通过网络进行传输；解码器就是在大型监控项目中需要集中管理上电视墙，因为前端传输过来的是数字信号，但电视需要的是模拟信号，所以起的作用就是将数字信号转化为模拟信号上电视墙；视频服务器 = 网络编码器：将模拟信号转化为数字信号；解码器：将数字信号转化为模拟信号；在多媒体方面，编码器主要把模拟视音频信号压缩数据编码文件，而解码器把数据编码文件转为模拟视音频信号的过程。解码器的分类 ：解码器按照云台供电电压分为交流解码器和直流解码器。交流解码器为交流云台提供交流230V或24V电压驱动云台转动；直流云台为直流云台提供直流12V或24V电源，如果云台是变速控制的还要要求直流解码器为云台提供0-33或36V直流电压信号，来控制直流云台的变速转动。 按照通讯方式分为单向通讯解码器和双向通讯解码器。单向通讯解码器只接收来自控制器的通讯信号并将其翻译为对应动作的电压/电流信号驱动前端设备；双向通讯的解码器除了具有单向通讯解码器的性能外还向控制器发送通讯信号，因此可以实时将解码器的工作状态传送给控制器进行分析，另外可以将报警探测器等前端设备信号直接输入到解码器中由双向通讯来传诵现场的报警探测信号，减少线缆的使用。 按照通讯信号的传输方式可分为同轴传输和双绞线传输。一般的解码器都支持双绞线传输的通讯信号，而有些解码器还支持或者同时支持同轴电缆传输方式，也就是将通讯信号经过调制与视频信号以不同的频率共同传输在同一条视频电缆上。 解码器的电路是以单片机为核心，由电源电路、通讯接口电路、自检及地址输入电路、输出驱动电路、报警输入接口等电路组成。解码器一般不能单独使用，需要与系统主机配合使用。解码器到云台、镜头的连接线不要太长，因为控制镜头的电压为直流12伏左右，传输太远则压降太大，会导致镜头不能控制。另外由于多芯控制电缆比屏蔽双绞线要贵，所以成本也会增加。 室外解码器要做好防水处理，在进线口处用防水胶封好是一种不错的方法，而且操作简单。 从主机到解码器通常采用屏蔽双绞线，一条线上可以并联多台解码器，总长度不超过1500米（视现场情况而定）。如果解码器数量太大，需要增加一些辅助设备，如增加控制码分配器或在最后一台解码器上并联一个匹配电阻（以厂家的说明为准）。 高速球与球型云台、中速球、匀速球的区别1、 中速球分两种，一种是精密微分步进电机的中速球，一种是带减速比的步进电机的中速球，第一种相当于一种简化的高速球，而第二种在原理上差异比较大，第二种的电机微分是通过减速比电机的电机本身实现的，而高速球是通过控制芯片里的程序实现的。因此第二种的中速球会在预置位精确度上和运行速度上远远逊于高速球。第一种高速球，一般是采用的普通单片机进行控制的高速球，功能简化，开发平台较低，采用的元器件也比较低档，比如在电源处理、核心芯片的选择、通讯部分等都是比较节省的方案，在稳定性、功能性、抗干扰、使用寿命等方面逊于高速球。2、 匀速球：匀速球一般分为两种，一种是球型云台内置解码板，而且该解码板也许带有预置位功能，不能旋转360度。这种匀速球实际是球型云台的的外置解码器变成内置一块解码板,相对价格便宜。另一种匀速球就是采用的上诉中速球中的带减速比的步进电机作为云台部分的匀速球，一般可以再加一个导电滑环可以实现360度连续旋转，这种匀速球因为电机本身的扭矩和参数限制，速度提不高，预置位相对差点，但是技术简单，不需要多少软件支持。3、球型云台：球型云台采用的电机完全跟高速球不一样，采用的是直流电机，不需要程序，通过对电流的控制进行对电机的控制，即“通电即转”的原理。直流电机制造简单、使用面广、成本低，但是寿命短、扭矩小（导致速度慢）、不容易控制（导致不平稳，不能精确定位）。球型云台一般需要配置解码器，而解码器的原理一般采用一组继电器对电流脉冲进行控制，然后实现对直流电机的云台进行控制，这种继电器相对简单、成本低、用量广、但是控制电流远远不如芯片指令的控制，属于一种很落后和简单的技术。4、 以上是从原理上讲差别，在具体上，球型云台和采用减速比的步进电机的中速球，一般是装一体机整机，不涉及到摄像机与球机的通讯问题，而高速球采用的是摄像机机心，必须讲摄像机的端口协议及功能写入到高速球里，所以在选择高速球时，一般配置的一体机是不能让客户自己安装的。关于解码器解码器在当前闭路电视监控系统中，采用单片机技术完成对镜头、云台(多点)的控制，已得到广泛应用。随着单片机应用技术的发展，解码器的技术也在不断的更新。在这里我们来探讨一下解码器的相关技术问题。CPUCPU：解码器CPU基本都是8位的单片机，其中以8051系列居多。8051的特点是价格较低，通用性强，但多数品牌抗干扰能力较弱。有部分厂家采用STC 8位CPU，稳定性比较好但价格较高。CPU所有的控制指令和数据都存放在ROM中，在使用过程中，由于外来干扰或者突然断电会导致ROM中的数据丢失，本人建议选者SST，STC或者更好品牌的CPU,来保证系统的稳定运行。有个深圳网友做过一次试验，8051同STC 89C52运行相同数据程序，使用打火机点火器去电击工作中CPU的引脚。每次8051被击均死机，并有部分程序及数据丢失情况，STC 89C52 CPU有大约33.4机率死机，没有发现丢失数据程序情况。另外现在的CPU中一般都含有硬件看门狗电路，当发生死机或死循环程序时可以自动重启系统。当然很多CPU还支持在线更新程序功能，基本监控解码器用的很少，这里不多介绍。继电器继电器是解码器中的动作发生器，通常解码器会匹配九只继电器，其中有五只较大的继电器，是控制云台的上下左右动作，其余四只较小继电器是控制三可变镜头光圈、变倍、聚焦。松下、欧姆等继电器都是一流的产品，但价格较高，通常在门禁控制器等领域使用。监控解码器使用的继电器中有两个品牌比较多，松乐、汇港，质量差别不大，在实际使用中继电器故障率不高，我个人认为基本可以忽略不计。但解码器工作时，继电器要频繁的开合，而每次开合时都有一个瞬时电流通过。如果继电器容量太小，瞬时电流有可能超过继电器的容量，继电器的使用寿命会大大缩短，一定要用7A以上额定工作电流的继电器，而有些厂家过于追求成本而选择1A的小继电器。还有一个问题需要注意，有些解码器设计时取消了镜头控制的3个继电器，用三极管和电阻代替，这种设计在使用中故障率也不高，基本在正常范围之内，但我个人持保留意见，三极管的驱动能力有限，当在相对复杂的环境中使用时，可能会不稳定。通信芯片解码器的通信芯片主要是负责485总线上数据信号的接收，最常用的是75176芯片，75176芯片是相对较老的一种产品，但价格较低，稳定性较好，但在驱动能力上较差，由于解码器属于RS485单向通信总线，不存在驱动能力问题，对于现在竞争激烈的市场，低成本的75176芯片成为95以上生产解码器厂家的选择。但建议不要使用采用75176作为通信芯片的码转换器，由于驱动能力有限，当控制32台以上解码器运行时，故障率很高。防雷系统品牌较好的解码器通常带有简易的防雷系统，主要是防止感应雷通过485总线对解码器的破坏。标准的防雷系统价格会比解码器本身还要高几倍，所以通常设计相对简易的防雷系统。以沈阳先凯丽柯电子有限公司的先柯解码器为例，防雷部分要由2只防雷二极管来完成，可以防止10毫秒600W的感应雷破坏，基本上可以抵御常见感应雷袭击。当感应雷能量超出防雷二极管承受极限时，防雷二极管会烧毁，同时吸收感应雷能量，保护解码器内部器件和电源变压器不被破坏。防雷管被烧毁后，将防雷管取下后，解码器便可正常工作，但已经不具备防雷功能。由于解码器使用环境复杂，被雷击情况经常发生，建议选择解码器时，选择带有防雷系统的产品。保险解码器中的保险丝基本上有2大作用：1.防止220V电源在施工过程中短路或对人员造成伤害，当220V电源短路或人员触电时保险丝会自动切断220V电源，保证人员及设备安全。通常220伏保险丝会设计一个透明塑料外壳，防止保险丝金属接头引起触电。2.防止摄像机短路造成电源变压器烧毁，此种通常不用保险丝座外壳。在一些设计比较完善的解码器中，有3个保险丝，增加了一个对外输出交流24伏的输出保护，防止云台短路引起的解码器内部器件及电源变压器的烧毁。驱动芯片NLU2003解码器的动作是由CPU控制继电器的吸合来实现的，但CPU的驱动能力一般都不强，需要借助驱动芯片来实现继电器的控制，比如沈阳先凯丽柯公司的先柯解码器就使用了2片NLU2003型号驱动芯片，当CPU发出动作指令时由NLU2003芯片来驱动继电器的吸合和断开，2片NLU2003分别控制云台控制继电器和镜头控制继电器。电路板电路板是解码器电路部分的基础，所有的元件及电源接线都连接到电路板上，它的设计水平决定了解码器的质量。1.首先，观察解码器电路板的光泽度，是否饱满,字体印刷是否清晰，元器件排列是否整齐。是否有中文接线说明，解码板厚度是否够厚，标准应该在1.5毫米以上，足够厚的解码板张力较强，可以适应更复杂环境，电路板变形机率更小，电路板边缘用手触摸会不会划手的感觉，如果有说明生产时切板机不够先进。电子元件说明见图波特率和地址码拨码开关解码器通常有2个参数需要人工设置分别是通信波特率和地址码。波特率是指解码器与硬盘录像机或矩阵通过485总线通信时的通信速率，不同的通信协议通信速率不相同，但大致可以分为1200、2400、4800、9600几种。它们通常用二进制拨码开关来设置，具体设置方法每种品牌各不相同。以先柯解码器为例，共计8位拨码开关，其中1、2位为通信波特率设置开关，38位为地址设置开关。地址码设置，由于485通信总线上一般都连结多个解码器为了把它们区别开，分别对每个解码器设置一个地址。地址码也是用二进制来表示的，如图3通信协议协议就是数据通信时的信息存储格式，解码器的通信协议大约有100多种，其中比较常见的还有多个版本，最常使用的派尔高D协议,就有大概7个版本。以派尔高D为例，分析一下协议的数据结构。通信数据为7位字节，分别为：1 2 3 4 5 6 71、标志位：确定协议种类；2、地址位：所发出动作所对应的解码器地址；3、4、动作位：具体的工作指令；5、6、速度和预置位：定义动作的速度和预置到的坐标；7、校验位：校验数据是否正确。通常解码器会根据协议的格式来识别协议的种类，这就是通称谈到的自识别协议解码器，又叫万码解码器。硬盘录像机发出控制命令后，硬盘录像机的串行接口RS232会以软件设置协议的波特率和数据格式发出控制协议代码， RS232转RS-485码转换器将RS232信号转换成RS485信号，然后再传输（理论上可传输1200米），系统经过485总线上的每个解码器都会接收到控制协议代码，然后对比自己的地址，控制协议代码与地址相同解码器才会执行动作。使用232转485码转换器的主要是RS232信号传输距离比较近约15米，而485信号可传输12000米，使控制距离大大加长。嵌入式硬盘录像机本身就有485通信接口，不必再加RS232转 RS-485通传协议转换器。硬盘录像机与解码器之间的通信是单向通信，数据硬盘录像机发出到解码器接收为止，解码器不向硬盘录像机发送任何数据。因此，为了降低成本监控系统使用的码转换器有相当的比例是单功码转，即由232信号转换成RS485信号。因此，在门禁等双向通信系统中使用监控系统码转可能会发生通信不良的问题。解码器的电源解码器电源一般都使用多电压输出的线性变压器，线性变压器大致可以分成3种：1. EI型变压器；2. R型变压器；3. 环型变压器；EI型变压器EI型铁芯变压器制造工艺简单，成本相对较低。由于铁芯片及与其相配套的线圈骨架均已形成系列并大量生产，所以应用十分广泛。 EI型铁芯变压器所用的铁芯材料十分复杂，有热轧硅钢板(俗称低硒)、冷轧无取向硅钢带、冷轧取向硅钢带(俗称高硒)。现在使用的冷轧无取向硅钢带主要是0.5毫米厚的(俗称中硒)，0.35毫米的(俗称国产高硒)已经淘汰。这些材料中冷轧取向硅钢带材质最好，其厚度在0.35毫米以下，冷轧无取向硅钢带次之，热轧硅钢板材质质量最差。因而同一尺寸的变压器，不同的铁芯材料，变压器输出的功率差别较大。R型变压器R型变压器比EI变压器小30%，薄40%，轻40%。 R型变压器漏磁最小，比EI型变压器小10倍。 R型铁芯变压器产生的热量最少比EI型变压器小50%。 R型变压器不会产生噪音，这一特点远胜EI型变压器或铁芯有间隙的切形铁芯变压器。 R型变压器与环形变压器相比，工作性能更强，可靠性更高，绝缘性能强，安装简便。 R型变压器的构造比EI和C型变压简单但可靠性和品质都比它们高。 环型变压器环型变压器的铁心是用优质冷轧硅钢片（片厚一般为0.35mm以下），无缝地卷制而成，这就使得它的铁心性能优于传统的叠片式铁心。环形变压器的线圈均匀地绕在铁心上，线圈产生的磁力线方向与铁心磁路几乎完全重合，与叠片式相比激磁能量和铁心损耗将减小25。环型变压器有以下特点：1）电效率高铁心无气隙，叠装系数可高达95以上，铁心磁导率可取1.51.8T（叠片式铁心只能取1.21.4T），电效率高达95以上，空载电流只有叠片式的10。2）外形尺寸小，重量轻环形变压器比叠片式变压器重量可以减轻一半，只要保持铁心截面积相等，环形变压器容易改变铁心的长、宽、高比例，可以设计出符合要求的外形尺寸。3）磁干扰较小环形变压器铁心没有气隙，绕组均匀地绕在环形的铁心上，这种结构导致了漏磁小，电磁辐射也小，无需另加屏蔽都可以用到高灵敏度的电子设备上，例如应用在低电平放大器和医疗设备上。4）振动噪声较小铁心没有气隙能减少噪声。解码器485通信线的连接链式连接图是标准的接线方式，所有解码器均挂接在485总线上，通信距离远，传输数据稳定，最后一个解码器需要跳线接通120电阻