视频监控内部资料

视频监控知识培训,目录,安防行业简介,行业概念行业组成行业相关资质监控系统基本组成部分模拟监控方案基本示意图数字监控方案基本示意图,第一部分,安防行业简介,行业构成要素,行业组成,相关资质,器材供应商系统集成商项目设计方使用者（甲方）,闭路电视监控系统,防盗报警系统,门禁系统,停车场系统,对讲系统,生产厂家：生产批准证书公安部检测报告系统集成商：建筑安装资质安防设计施工资质计算机系统集成资质,安防系统是以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其它相关产品所构成的系统。可应用于智能楼宇、银行、高速公路，社会治安监控，电信、电力、机场、小区、厂矿、商场、监狱等各行各业，应用领域非常广泛。,安防行业简介行业概述,视频监控系统,摄像部分,控制部分,显示部分,录像部分,传输部分,视频监控基本组成部分,模拟监控方案基本示意图,基本原理示意图,方案架构图1,模拟监控方案基本示意图,方案架构图2,数字监控方案基本示意图,方案架构图,模拟监控系统基础知识培训,第一章摄像设备摄像机第二章显示设备监视器第三章控制设备矩阵第四章录像设备硬盘录像机第五章其它监控器材第六章传输设备,第二部分,模拟监控系统基础知识培训,摄像机的选择和主要参数镜头的选择和主要参数摄像机的使用及安装调试,第一章摄像设备摄像机,第一章摄像设备摄像机的选择和主要参数,摄像机原理图,摄像头的主要传感部件是CCD（ChargeCoupledDevice）即电荷耦合器件，它是一种半导体成像器件，起到将光线转换成电信号的作用，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上面有很多一样的感光元件，每个感光元件叫一个像素。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，各个素像积累的电荷在视频时序的控制下，形成视频信号。,CCD芯片就像人的视网膜，是摄像头的核心。目前我国尚无能力制造，市场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片，多半是日本厂商。SONY公司规模最大，效果最好。,第一章摄像设备摄像机的选择和主要参数,CCD,第一章摄像设备摄像机的主要技术指标,CCD尺寸,CCD的大小：指的是对角线的长度。目前采用的芯片大多数为1/3”和1/4”。,CCD靶面的大小、CCD与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。,(1)镜头成像尺寸比CCD靶面尺寸大(2)镜头成像尺寸比CCD靶面尺寸小,以上两种情况的出现，分别会对摄像机图像产生什么影响？,第一章摄像设备摄像机的主要技术指标,是CCD对环境光线的敏感程度，或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。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。单位是勒克斯（LUX），数值越小，摄像头越灵敏。必须配合镜头的光圈值大小进行比较,水平分辨率,像素,最低照度,CCD是由面阵感光元素组成，每一个元素称为像素，像素越多，图像越清晰。是CCD的主要性能指标，它决定了显示图像的清晰程度。市面上大多数摄像机为四五十万像素。,指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能再辨出黑白相间的线条。单位是电视线（TVL），简称线。数值越大越清晰。,第一章摄像设备摄像机的主要技术指标,扫描制式,信噪比,摄像机电源,第一章摄像设备摄像机的主要技术指标,有PAL制和NTSC制之分。PAL制（又称P制，或帕尔制、西德制式、英国制式），主要用在中国、欧洲等国家和地区。标准线数为625线，25帧/秒。NTSC制（又称N制，或美国制式），主要用在美国、日本等国家和地区。标准线数为525线，30帧/秒。,是信号量与噪声量的比值，通常用符号S/N来表示。单位：分贝。数值越大越好。典型值为46dB，若为50dB则图像有少量噪声，但图像质量较好。若为60dB，则图象质量优良，不出现噪声。,交流电源有：AC220V、AC110V（NTSC制式多属此类）、AC24V；直流电源有：DC12V、DC9V（微型摄象机多属此类）。,外同步使用一个独立的同步信号发射装置，给监控系统内所有摄像机提供一个同步信号，使系统的工作频率锁定，输出图像的频率一致。因为使用外同步每个摄像机都需要单独布线，并需要同步装置，安装使用极为不便，并且提高了成本，现在已经不使用了。,内同步利用摄象机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。每一个摄像机都按照自已的频率工作，每秒输出25帧图像，不需与其它摄像机同步输出图像。,电源同步利用摄象机的交流电源来完成垂直推动同步，即摄象机和电源零线同步，所有摄像机都按照交流电源的频率来同步工作，这样可以使摄像机在使用日光灯照明的环境中，工作频率与灯光的闪烁频率一致，避免产生偏色。,第一章摄像设备摄像机的主要技术指标,双滤光片普通日夜型摄象机使用能透过一定比例红外光线的双峰滤光片，其优点是成本低廉，但由于自然光线中含有较多的红外成份，当其进入CCD后会干扰色彩还原，比如绿色植物变得灰白，红色衣服变成灰绿色等等（有阳光室外环境尤其明显）。在夜间由于双峰滤光片的过滤作用，使CCD不能充分利用所有光线，其低照性能难以令人满意。双滤光片的使用有效解决了双峰滤光片产生问题。双滤光片由一个红外截止滤光片和一个全光谱光学玻璃构成，当白天的光线充分时红外截止滤光片工作，CCD还原出真实彩色，当夜间光线不足时，红外截止滤光片自动移开，全光谱光学玻璃开始工作，使CCD充分利用到所有光线，从而大大提高了低照性能。,第一章摄像设备摄像机的主要技术指标,第一章摄像设备摄像机的主要技术指标,DSP技术,在模拟制式的基础上引入部分数字化处理技术，称为数字信号处理（DSP）摄象机。在摄像机内，CCD输出的模拟信号先经过一步AD转换，变成DSP能够处理的数字信号。经过DSP进行去噪、增强、锐化、白平衡等等处理后，再通过DA芯片或者专用的芯片，转换成模拟视频信号输出。,第一章摄像设备摄像机的可调整功能,自动增益控制（AGC）摄像机输出的视频信号必须达到电视传输规定的标准电平(幅度标准值：1Vp-p)，摄像头内有一个将来自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，为了能在不同的景物照度条件下都能输出的标准视频信号，必须使放大器的增益能够在较大的范围内进行调节。这种增益调节通常都是通过检测视频信号的平均电平而自动完成的，实现此功能的电路称为自动增益控制电路，简称AGC电路。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。适时地开关AGC，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。AGC开，使AGC运行在最大34dB范围值内，并且可改变。AGC关，此时AGC运行在固定增益5dB状态，此时摄像机灵敏度降低。,电子快门,电子快门是利用电子技术在时间上控制CCD芯片上电荷的产生与转移（即CCD扫描速度），通常是从1/10000秒到1/50秒，也有些能做到更快或更慢。当速度为1/10000秒时，表示CCD扫描完成一场图像所需的时间为1/10000秒。扫描的速度会影响成像的亮度，扫描速度越高，成像亮度越低，扫描速度越低，成像亮度越高。另外，扫描速度会影响对高速运动物体的成像，物体在高速运动过程中成像在低速扫描中会形成拖影造成成像模糊，在高速扫描中成像快，拖影减少，监视运动物体最好选择较好的光线条件及较快的电子亮度。当电子快门关闭时，NTSC摄像机CCD累积时间为1/60秒；PAL摄像机则为1/50秒。,第一章摄像设备摄像机的可调整功能,背光补偿（BLC）,背光补偿（BacklightCompensation）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，摄像机的AGC工作点是通过对整个视场的内容求平均来确定的，但如果视场中包含一个很亮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，即因背景光强烈使镜头光圈缩小导致前景目标的光通量不足，造成前景目标变黑而很不清楚。当打开背光补偿开关时，摄像机仅对整个视场的一个子区域（如从第80行到200行的中心区）求平均来确定其AGC工作点，此时如果前景目标位于子区域内时，则前景目标的可视性有望改善。,第一章摄像设备摄像机的可调整功能,宽动态：宽动态摄像机具备双速快门，CCD工作的时候在低速快门获取一张图片，在高速快门的时候获取一张图片，然后把2张图片叠加在一起输出一幅图片。单位为：Db。（该功能要求CCD具备双速扫描功能）,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。数值越大，效果越好。,第一章摄像设备摄像机的可调整功能,自动白平衡AWB,自动控制白平衡AWC,自动跟踪白平衡ATW,手动白平衡MWB,白平衡：只用于彩色摄象机，其用途是实现摄象机图像精确反映景物状况，有自动白平衡和手动白平衡两种方式。,随景物颜色温度的变化而连续地调整白平衡。范围为2800K-6000K，这种方式适合景物的彩色温度在拍摄期间改变的场合，可以使色彩表现自然，但对景物中很少甚至没有白色的情况，连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果。,经常对一个物体的颜色温度变换情形进行跟踪和检测，并自动调整白平衡，可达到精确彩色复制的目的。此功能适用于定期光源改变的地区。,将摄象机对准白纸等白色目标，将自动方式开关从手动拨到设置位置，保留几秒钟或至图像呈现白色为止，再将开关拨回手动位置以锁定该设置，此时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230010000K，在此期间，即使摄像机断电也不会丢失该设置。,打开手动白平衡将关闭自动白平衡，此时改变图像的红色或兰色状况有多达107个等级供调节，如增加或减少红色各一个等级、增加或减少兰色各一个等级。除此之外，有的摄象机还有将白平衡固定在3200K（白炽灯水平）和5500K（日光水平）等档次命令。,第一章摄像设备摄像机的可调整功能,摄像机的选择和主要参数镜头的选择和主要参数摄像机的使用及安装调试,第一章摄像设备镜头的选择和主要参数,CCD摄像机的镜头,业界主要CCTV镜头厂商,镜头是电视监控系统中必不可少的部件，镜头与CCD摄像机配合，可以将远距离目标成像在摄像机的CCD靶面上。,第一章摄像设备镜头的分类,镜头的种类繁多，其选择得合适与否，直接关系到摄像质量的优劣，因此，在实际应用中必须合理选择镜头。,1、以镜头安装方式分类,安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。,安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。,所有的摄象机镜头均是螺纹口的，摄象机的镜头安装有两种工业标准，即安装座和安装座。两者螺纹部分相同，但从镜头到感光表面的距离不同。如果要将一个安装座镜头安装到一个安装座摄象机上时，则需要使用一个5mm厚的接圈。,2、以镜头规格分类,第一章摄像设备镜头的分类,1/2”CCD,1/2”镜头,1/3”CCD,1/3”镜头,1/4”CCD,1/4”镜头,应选,摄象机镜头规格应视摄象机的尺寸而定，两者应相对应。,3、以镜头光圈分类,1、固定光圈2、手动光圈适合于亮度不变的应用场合。3、自动光圈装有光圈环，转动光圈环时，通过镜头的光通量会发生变化。亮度变更时其光圈亦作自动调整，故适用亮度变化的场合。自动光圈镜头有两类：一类是将一个视频信号及电源从摄象机输送到透镜来控制镜头上的光圈，称为视频输入型，另一类则利用摄象机上的直流电压来直接控制光圈，称为输入型。,第一章摄像设备镜头的分类,3、以镜头结构分类,1,2,3,4,5,6,固定光圈定焦镜头：只有一个可手动调整的对焦调整环，没有光圈调整环，光圈不能调整，进入镜头的光通量不能通过改变镜头因素而改变，只能通过改变视场的光照度来调整。适用光照度均匀的场合。,手动光圈定焦镜头：增加了光圈调整环，其光圈调整范围一般可从F1.2或F1.4全关闭，能很方便地适应被摄现场的光照度，光圈的调整是通过手动人为地进行。,自动光圈定焦镜头：相当于在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个由齿轮啮合传动的微型电动机，并从其驱动电路上引出3芯或4芯线接到摄像机自动光圈接口座上，至使镜头内的微型电动机相应做正向或反向转动，从而调整速光圈的大小。又分为视频驱动型与直流驱动型。,手动变焦镜头：焦距是可变的，它有一个焦距调整环，可以在一定范围内调整镜头的焦距，其变比一般为23倍，焦距一般在3.68mm。在实际工程应用中，通过手动调节镜头的变焦环，可以方便地选择监视现场的视场角，。,自动光圈电动变焦镜头：与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电动机，其中一个与镜头的变焦环啮合，当其受控而转动时可改变镜头的焦距（Zoom）；另一个与镜头的对焦环啮合，当其受控而转动时可完成镜头的对焦（Focus）。也叫电动两可变镜头。,电动三可变镜头：与前述电动两可变镜头结构相差不多，只是将对光圈调整电动机的控制由自动控制方式改为由控制器来手动控制，因此它也包含了3个微型电动机，引出一组6芯控制线与云台镜头控制器及解码器相连。常见的有6倍、10倍和12倍等几种规格。,第一章摄像设备镜头的参数,1、焦距,在实际应用中，经常会有用户提出该摄像机能看清多么远的物体或该摄像机能看清多么宽的场景等问题。,这实际上由所选用的镜头的焦距来决定，因为焦距决定了摄取图像的大小，用不同焦距的镜头对同一位置的某物体摄像时，配长焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就大，反之，配短焦距镜头的摄像机所摄取的景物尺寸就小。当然，被摄物体成像的清晰度还与所选用的CCD摄像机的分辨率及监视器的分辨率有关。,第一章摄像设备镜头的参数,焦距计算公式：当已知被摄物体的大小及该物体到镜头距离，则可根据下两式估算所选取配镜头的焦距：公式一：F=hD/H公式二：F=wD/W式中：F为镜头焦距；D被摄物体距镜头中心的距离；H和W分别为被摄物体的高度和宽度；h和w为分别为靶面成像的高度和宽度。,CCD靶面规格尺寸如下表：（单位mm）,第一章摄像设备镜头的参数,?,Q:某闭路监控工程中，用1/3”的摄像机，摄像机需要监控20米远之外的2米宽的广告牌，选用多少毫米的镜头？,计算题,2、视场角,第一章摄像设备镜头的参数,镜头角度参考数据：,成像场景的大小,成像物体的显示尺寸,互相矛盾,第一章摄像设备镜头的参数,即光通量，用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如6mm/F1.4代表最大孔径为4.29毫米。光通量与F值的平方成反比关系，F值越小，光通量越大。,3、光阑系数,摄像机的选择和主要参数镜头的选择和主要参数摄像机的使用及安装调试,1,2,第一章摄像设备摄像机的使用及安装调试,安装镜头：根据摄像头和镜头的接口方式（C或CS接口）增减接圈或转动后像调节环。对于自动光圈镜头，还应将镜头的控制线连接到摄像机的自动光圈接口上。,调整镜头光圈与对焦：关闭电子快门及逆光补偿等开关，对准欲监视的场景，调整镜头光圈与对焦环。若在光照变化大的场合使用，最好配接自动光圈镜头并将电子快门开关置于OFF。若选用手动光圈则应将电子快门开关置于ON，并在应用现场最为明亮时，将镜头光圈尽可能开大并仍使图像为最佳（不能使图像过于发白而过载）。,2,3,其它功能调节：AGCON/OFF（自动增益控制）、ATWON/OFF（自动白平衡）、ALC/ELC（自动亮度控制/电子亮度控制）、LL/INT（同步选择开关：电源/内同步）、VIDEO/DC（镜头控制信号选择开关：视频/直流驱动）、SOFT/SHARP（细节电平选择开关：清晰/平滑）,第二章显示设备监视器,1、监视器的分类（CRT、LCD、PDP、背投）2、液晶监视器常见参数3、液晶监视器常见接口4、液晶监视器软、硬屏区别,第二章显示设备监视器的分类,显示部分一般由几台或多台监视器组成。它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。,监视器常见品牌,第二章显示设备监视器的分类,按色彩分,有15/17/19/20/22/26/32/40/42/46寸等。,有彩色监视器，黑白监视器。,有隔行扫描监视器，逐行扫描监视器隔行扫描：每一帧图像被分割为两场，每一场包含了一帧中所有的奇数扫描行或者偶数扫描行，通常是先扫描奇数行得到第一场，然后扫描偶数行得到第二场。逐行扫描：是将每帧的所有画面同时显示，相对隔行扫描来说闪烁小。,有CRT监视器，液晶监视器（LCD），等离子（PDP），背投,第二章显示设备监视器的分类,逐行扫描和隔行扫描,第二章显示设备监视器的分类,CRT监视器成像原理：CRT(阴极射线管)监视器的核心部件是CRT显像管，显像管使用电子枪发射高速电子，显像管的屏幕上涂有一层荧光粉，电子枪发射出的电子击打在屏幕上，使被击打位置的荧光粉发光，从而产生了图像，每一个发光点又由“红”“绿”“蓝”三个小的发光点组成，这个发光点也就是一个象素。由于电子束是分为三条的，它们分别射向屏幕上的这三种不同的发光小点，从而在屏幕上出现绚丽多彩的画面。,优点：可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、响应时间极短、价格便宜。缺点：体积笨重，有辐射、易受外界磁场干扰。,第二章显示设备监视器的分类,液晶监视器（LCD）成像原理：显像面板中的液晶体受到电压控制使液晶分子旋转不同的角度，并由背光灯管提供光源，来呈现红、绿、蓝三种颜色。通过三原色的不同搭配组合，还原出色彩逼真的画面。主要成像器件是液晶板，其体积取决于液晶板的大小，液晶板越小，监视器的体积也就越小。,A、lcd监视器的核心组件：液晶屏、驱动板、电源板B、流程图,以上的三个单元都是监视器的核心部件，它们之间互相联接才形成一个完美的整体。液晶屏对整机的显示效果起到举足轻重的作用，决定着分辩率、亮度、对比度、可视角度、响应时间等重要参数。,第二章显示设备监视器的分类,液晶面板是液晶显示器的主要组件，占去了液晶监视器近80%的成本。目前世界上拥有面板制造技术的厂家并不多，只有SHARP（夏普）、SANYO（三洋）、三星、LG、Philips、台湾的友达等厂商拥有核心技术，大多数液晶显示器都是用它们的面板来组装生产的。面板的质量和身价目前分为三档：日本的三洋、夏普属于一档，多被采用在高端的产品上，如：sony,优派，纯净界等,价格也相对高昂；韩国的三星、LG与Philips属于二级，多数使用在搭配品牌机出售的显示器上；友达等台湾厂商则属于第三档，也是低端液晶经常采用的面板。,优点：色彩鲜艳，平面显示、厚度薄、重量轻、无辐射、无闪烁、低功耗、寿命长。缺点：动态清晰度和层次感不够好，拼接的时候有拼缝。,液晶监视器（LCD）,第二章显示设备监视器的分类,等离子监视器（PDP）,优点亮度和对比度高，色彩还原性和动态清晰度好，基本没有拖尾现象。层次感较之液晶较好，而且明暗处理很出色。缺点分辨率不高、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。,成像原理：在真空玻璃管中注入惰性气体或水银气体，利用加电压方式，使气体产生等离子效应，放出紫外线，激发三原色，红蓝绿RGB三原色的发光体不经由电子枪扫描或背光的明暗所产生的光，而是每个个体独立发光的，产生不同三原色的可见光，并利用激发时间的长短来产生不同的亮度。,第二章显示设备监视器的分类,背投成像原理,优缺点,背投就是背后投影的电视机。一种假借投影和反射原理，将屏幕和投影系统置于一体的电视显象系统。是将投影机安装在机身内的底部，信号经过反射，投射到半透明的屏幕背面显像。,优点：无拼缝，缺点：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）。,第二章显示设备各类监视器性能比较,第二章显示设备液晶监视器选择理由,1.完全平面显示液晶显示器的面板上每一个点的距离均相等，故在线条上的显示绝对不会有误差，不像传统CRT因为弧面显示，而造成直线有弯曲的现象。2.节省空间，机动性高液晶显示器依15寸为例重量、深度仅CRT的1/4，较不占桌面面积。而目前的液晶均可采壁挂、旋挂，因其体积小、重量轻、方便携带，故较具机动性。3.零辐射、零污染液晶面板的呈像方式乃是以液晶来呈现影像，而不像CRT是以高压打出电子光束来呈现像，故液晶面板不会产生辐射，对人体更有保障。4.节省能源液晶显示器所耗的电量依15寸为例不会超过30瓦，所散发出来的热量更低于CRT很多。5.画面稳定不闪烁CRT映像管利用电子枪在屏幕依线条逐一描绘成形，画面自然会不断跳动而闪烁；LCD显示器则以光线来成像，可递送稳定画面而不会屏幕闪烁，利于长时间使用。,第二章显示设备监视器,1、监视器的分类（CRT、LCD、PDP、背投）2、液晶监视器常见参数3、液晶监视器常见接口4、液晶监视器软、硬屏区别,第二章显示设备液晶监视器常见参数,第二章显示设备液晶监视器常见参数,1）可视面积液晶监视器所标示的尺寸就是实际可以使用的屏幕范围。例如，一个15.1英寸的液晶显示器约等于17英寸CRT屏幕的可视范围。2）可视角度可以清晰地看见屏幕图的角度，包括水平角度和垂直角度，水平角度是以液晶的垂直中轴线为中心，向左和向右移动，可以清楚看到影像的角度范围。垂直角度是以显示屏的平行中轴线为中心，向上和向下移动，可以清楚看到影像的角度范围。可视角度以“度”为单位，目前比较常用的标注形式是直接标出总水平、垂直范围，如：150/120度，目前最低的可视角度为120/100度（水平/垂直），低于这个值则不能接受。3）分辨率就是屏幕图像的精密度，是指显示器所能显示的像素的多少。由于屏幕上的点、线和面都是由像素组成的，显示器可显示的像素越多，画面就越精细，同样的屏幕区域内能显示的信息也越多，分辨率是个非常重要的性能指标。可以把整个图像想象成是一个大型的棋盘，而分辨率的表示方式就是所有经线和纬线交叉点的数目。,4）点距所谓点距，是指一种给定颜色的一个发光点与离它最近的相邻同色发光点之间的距离，这种距离不能用软件来更改，这一点与分辨率是不同的。在任何相同分辨率下，点距越小，图像就越清晰，14英寸显示器常见的点距有：0.31和0.28mm；举例来说一般14英寸LCD的可视面积为285.7mm214.3mm，它的最大分辨率为1024768，那么点距就等于：可视宽度/水平像素(或者可视高度/垂直像素)，即285.7mm/1024=0.279mm(或者是214.3mm/768=0.279mm)。5）色彩度LCD重要的当然是的色彩表现度。我们知道自然界的任何一种色彩都是由红、绿、蓝三种基本色组成的。LCD面板上是由1024768个像素点组成显像的，每个独立的像素色彩是由红、绿、蓝(R、G、B)三种基本色来控制。大部分厂商生产出来的液晶显示器，每个基本色(R、G、B)达到6位，即64种表现度，那么每个独立的像素就有646464=262144种色彩。也有不少厂商使用了所谓的FRC(FrameRateControl)技术以仿真的方式来表现出全彩的画面，也就是每个基本色(R、G、B)能达到8位，即256种表现度，那么每个独立的像素就有高达256256256=16777216种色彩了。6）对比值对比值是定义最大亮度值(全白)与最小亮度值(全黑)的比值。比值越大，从黑到白的渐变层次就越多，图像越清晰醒目，色彩也越鲜明艳丽；而对比度小，则会让整个画面都灰蒙蒙的。一般液晶监视器的对比度为300:1，一些较好的可达到400:1以上，而传统的CRT监视器可达到500:1。如果对比度小于250:1，我们在看屏幕时就会产生模糊感。,第二章显示设备液晶监视器常见参数,第二章显示设备液晶监视器常见参数,7）亮度值液晶显示器的最大亮度，通常由冷阴极射线管(背光源)来决定，亮度值一般都在200250cd/m2间。亮度略低，会觉得屏幕发暗。但是这并不代表亮度值越高越好，因为太高亮度的显示器有可能使观看者眼睛受伤。液晶是一种介于固态与液态之间的物质，本身是不能发光的，需借助要额外的光源才行。因此，灯管数目关系着液晶显示器亮度。最早的液晶显示器只有上下两个灯管，发展到现在，普及型的最低也是四灯，高端的是六灯。8）响应时间响应时间指的是液晶显示器对于输入信号的反应速度，也就是液晶由暗转亮或由亮转暗的反应时间,通常是以毫秒（ms）为单位。响应时间越小越好。时间越小用户在看移动画面时就越不会出现类似残影或者拖尾的痕迹。按照人眼的生理特点，响应时间如果超过40毫秒，就会出现运动图像的迟滞现象。9）场频场频又称为帧频或刷新频率，即显示器的垂直扫描频率，指显示器每秒所能显示的图象次数，单位为赫兹(Hz)。场频越大，图象刷新的次数越多，图象显示的闪烁就越小，画面质量越高。,第二章显示设备监视器,1、监视器的分类（CRT、LCD、PDP、背投）2、液晶监视器常见参数3、液晶监视器常见接口4、液晶监视器软、硬屏区别,1、模拟视频接口：最常用的模拟视频接口包括端子（Y/C、S-Video）接口、复合视频信号(CVBS、A/V)接口、模拟分量视频信号(Y、U、V或Y、R-Y、B-Y)接口；在计算机显示等领域，则主要采用VGA系列端子；2、数字视频接口：在高清数字视频应用领域，传统的模拟接口已经无法满足要求，于是又出现了各种数字视频接口。,视频接口的种类很多，视频信号的传输方式、视频设备的类型、相关产品所处行业的发展历史等都是影响视频接口的重要因素；,第二章显示设备液晶监视器常见接口,第二章显示设备液晶监视器常见接口,模拟视频接口：S-Video接口,1、S-Video是将色度信号C和亮度信号Y进行分离，再分别以不同的通道进行传输，同C端子相比由于亮度信号和色亮信号分开传输，因此避免了复合视频信号的亮色串扰问题。2、S端子是五芯圆形接口，由两路视亮度信号、两路视频颜色度信号和一路公共屏蔽地线共五条芯线组成,S-Video是目前电子产品、视频终端、投影显示等领域用得最广的模拟视频接口之一，S端子输出的分辨率最高仅能达到1024768的分辨率,因此不适合用于高清视频的传输。,色差端子是在S端子的基础上，把色度（C）信号里的蓝色差（b）、红色差（r）分开发送，其分辨率可达到600线以上。它通常采用YPbPr和YCbCr两种标识，前者表示逐行扫描色差输出，后者表示隔行扫描色差输出。由电视信号关系可知，我们只需知道Y、Cr、Cb的值就能够得到G（绿色）的值，所以在视频输出和颜色处理过程中就统一忽略绿色差Cg而只保留YCrCb，这便是色差输出的基本定义。作为S-Video的进阶产品，色差输出将S-Video传输的色度信号C分解为色差Cr和Cb，这样就避免了两路色差混合译码并再次分离的过程，也保持了色度信道的最大带宽，只需要经过反矩阵译码电路就可以还原为RGB三原色信号而成像，这就最大限度地缩短了视频源到显示器成像之间的视频信号信道，避免了因繁琐的传输过程所带来的影像失真，所以色差输出的接口方式是目前模拟的各种视频输出接口中最好的一种之一。,模拟视频接口：色差分量输出接口,第二章显示设备液晶监视器常见接口,模拟视频接口：标准视频输入接口,1、也称C（CVBS)端子,通常采用BNC和RCA(俗称莲花头)进行连接,C端子传输复合视频信号，它把亮度信号和色度信号通过频谱间置迭加在一起；2、主要问题：会有亮色串扰问题。,第二章显示设备液晶监视器常见接口,复合视频端子也叫AV端子或者Video端子，是目前最普遍的一种视频接口，几乎所有的电视机、影碟机类产品都有这个接口。它是声、画分离的视频端子，一般由三个独立的RCA插头（又叫梅花接口RCA端子）组成的，其中的V接口连接混合视频信号，为黄色插口；L接口连接左声道声音信号，为白色插口；R接口连接右声道声音信号，为红色插口。它是一种混合视频信号，没有经过RF射频信号那些调制、放大、检波、解调等过程，信号保真度相对较好。图像品质影响受使用的线材影响大，分辨率一般可达350-450线，不过由于它是模拟接口，当用于数字显示设备时，需要一个模拟转数字的过程，会损失不少信噪比，所以一般数字显示设备不建议使用。,模拟视频接口：复合视频端子,第二章显示设备液晶监视器常见接口,模拟视频接口：VGA接口,1、VGA接口就是显卡上输出模拟信号的接口，VGA（VideoGraphicsArray）接口，也叫D-Sub接口。VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数的显卡都带有此种接口。2、VGA接口可以传输现在除480I/576I信号外的所有信号，它采用15芯接口，把RGB信号分离传送，不存在亮色串扰问题。VGA接口有VGA接口（分辨率640480）、SVGA接口（分辨率800600）、XGA接口（分辨率1024768）、SXGA接口（分辨率12801024）,第二章显示设备液晶监视器常见接口,数字视频接口-DVI,DVI全称为DigitalVisualInterface，它是由数字显示工作组DDWG（DigitalDisplayWorkingGroup）于1999年4月推出的开展PC和VGA显示器间连接的传输非压缩实时视频接口标准。它基于TMDS(最小化传输差分信号)技术来传输数字信号,1、优势：传输速度快：传输的是数字信号，图像信息不需经过任何转换；图象更清晰：无干扰信号引入，图像的清晰度和细节表现力大大提升；2、缺点：传输距离短(不能超过5米)，否则影响画质；不兼容音频信号；连接头的体积偏大,主要应用：在高清显示设备（显示器、电视、高清投影仪等）市场上大量应用，尤其是在PC的显示领域，基本替代VGA接口；,第二章显示设备液晶监视器常见接口,第二章显示设备液晶监视器常见接口,HDMI的英文全称是“HighDefinitionMultimedia”，中文的意思是高清晰度多媒体接口。HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽，可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。2002年，由日立、东芝等7家公司成立了HDMI组织，并颁布HDMI1.0标准，目前已经成为消费电子领域发展最快的高清数字视频接口。,优势：1、高带宽：高达5Gbps的数据传输带宽，可以提供高清的画质，2006年6月公布HDMI1.3标准，可进一步提升HDMI的传输带宽至10G；2、HDMI在针脚上和DVI兼容，也是基于TMDS技术来传输数字信号，只是采用了不同的封装，可兼容DVI接口；3、同时支持音频传送，而且由于音频/视频采用同一电缆，大大简化安装布线；4、传输距离更远：在不影响画质的情况下，HDMI的传输距离可达到15米；5、HDMI支持VESA组织的HDCP(高带宽数字内容保护)，避免内容非法拷贝。劣势：HDMI的技术授权费用较高，在一定程度上可能会阻碍HDMI的市场推广。,数字视频接口-HDMI,第二章显示设备液晶监视器常见接口,主要应用：1、HDMI被广泛应用于消费电子领域，如高清DVD播放器、数字电视机顶盒、LCD、DLP、PDP、高清CRT等大画面高清晰度显示设备之间连接；2、此外，一些显卡等PC领域产品也开始支持HDMI。,HDMI接口,HDMI与DVI的转接,第二章显示设备监视器,1、监视器的分类（CRT、LCD、PDP、背投）2、液晶监视器常见参数3、液晶监视器常见接口4、液晶监视器软、硬屏区别,第二章显示设备硬屏相对于软屏的优势,3、快响应更流畅,2、宽视角更精彩,4、高对比更清晰,5、长寿命更划算,6、低功耗更环保,1、无水纹更稳定,硬屏有稳定和坚固的液晶结构，触摸时，液晶面板不会有水纹产生；而触摸软屏时，则会出现明显的残影现象。,硬屏液晶可以让您在高达178度的角度下欣赏到最完，卓越的画质；而软屏液晶的可视角度最高只能达到160度，不便于人们的正常观看。,硬屏响应速度快，运动画面更流畅。因为运动模糊效应的影像；软屏会发生大规模图像失真现象。,硬屏超高的对比度，使其纯黑表现更加出色，画面层次更清晰。,硬屏的使用寿命高达7万小时，性价比更高；而软屏的使用寿命仅为6万小时。,硬屏功耗低，节能省电更环保。42寸硬屏平均功耗低至220W，节能省电；而40寸软屏平均功耗则高达245W。,液晶显示器与监视器区别,第二章显示设备显示器能否取代监视器,1、前者采用的是民用显示屏，显示画面会发虚，而后者则采用的是高亮度工业级A液晶屏，对背光要求要比显示器高。2、前者一般采用民用级别的显示主板，后者采用专业的主板来保证较高的亮度对比度清晰度超耐高温等，进而降低屏幕的使用损耗。3、前者接口少（一般为VGA、S端子等），后者接口多（BNC、VGA、RGB、HDMI，DVI、S端子等）。4、前者可视角度小，后者可视角度大（可达178度）。5、前者成本低，后者成本更高。,第三章控制设备矩阵,2,矩阵的工作原理,矩阵的基本功能,矩阵的选择和配置,1,3,视频矩阵是组成控制中心的一个关键设备，是选择视频信号的设备。简单的说，将几路视频信号输入，通过对其控制，选择其中一路视频信号输出。在多路摄像机组成的电视监控系统中，一般没必要用与摄像机数量一样的监控器来同时所有摄像机的图像信号。如果那样，则成本高，操作不方便，容易造成混乱，所以一般都是按一定的比例用一台监视器轮流切换显示几台摄像机的图像信号。,第三章控制设备矩阵定义,矩阵定义,矩阵主要品牌,第三章控制设备矩阵的工作原理,矩阵交叉点开关,2,矩阵的工作原理,矩阵的基本功能,视频矩阵的选择和配置,1,3,第三章控制设备矩阵的基本功能,视频切换,设备控制,音频切换,报警控制,一对一一对多多对一多对多切换,对球机云台镜头雨刷辅助开关等的控制,可实现音视频同步,管理报警输入、输出，管理报警联动,第三章控制设备矩阵的基本功能,2,矩阵的工作原理,矩阵的基本功能,视频矩阵的选择和配置,1,3,第三章控制设备矩阵的选择和配置,第三章控制设备矩阵的选择和配置,所谓视频矩阵切换就是可以选择任意一台摄象机的图像在任一指定的监视器上输出显示，犹如台摄象机和台监视器构成的矩阵一般，矩阵切换系统可大可小，小型系统是，大型系统可以达到或更大。视频矩阵切换控制主机是闭路电视监控系统的核心。多为插卡式箱体，内有电源装置，插有一块含微处理器的板、数量不等的视频输入板、视频输出板及键盘通信板等。,矩阵的构成,根据摄像机和监视器的数量确定矩阵的输入输出路数,矩阵路数应适当大于实际需求路数,根据矩阵的控制码协议选择解码器,主机的控制码有多种，大部分不兼容，必须配合其系列产品或说明可以使用的设备工作。,根据解码器的距离及数量决定是否需码分配器,从主机到解码器一般用屏蔽双绞线，一条线上可以并联多台解码器，总长度不超过1500米。否则，需增加控制码分配器。,根据用户需求决定是否需多媒体软件,使用多媒体软件可实现在电脑上进行音视频查看、电子地图管理、对前端设备的控制等功能。,第三章控制设备矩阵的选择和配置,矩阵配置流程,控制键盘,室内室外云台解码器,矩阵切换主机,8路控制码分配器,64路报警接口单元,第三章控制设备矩阵的选择和配置,大型矩阵系统主要设备构成,32路报警跟随器,DVR简介,DVR种类,DVR工作原理,DVR关键指标,DVR应用,第四章录像设备硬盘录像机,第四章录像设备DVR简介,硬盘录像机(DigitalVideoRecorder)，简称DVR，基本功能是将模拟的音视频信号压缩转变为数字信号存储在硬盘（HDD）上，并提供录像、回放、画面分割、云台镜头控制、报警控制、网络传输等功能。,目前行业内主流DVR厂商,第四章录像设备DVR工作原理,有工控式和嵌入式两种产品：,第四章录像设备DVR种类,工控式DVR：是以PC机或工控计算机为基础，在主板上安装一定数量的音视频采集卡，完成对模拟音视频的压缩转换，然后把数据保存在硬盘上，工控式DVR是基于通用的PC的windows操作系统。市面上已很少采用。,嵌入式DVR：整机是基于嵌入式微处理器来工作，软件是基于linux等嵌入式专用的操作系统。因其性能稳定，得到广泛采用。,第四章录像设备DVR关键指标和应用,视频路数,主流有两种方式：MPEG4和H.264,图像清晰度,压缩方式,常见的有CIF（352*288）、HalfD1（704*288）、D1（704*576）,常见路数为：4路、8路、16路等,硬盘录像机：主要应用于录像，或做为管理小型系统的主机。其关键指标如下：,第五章其它监控器材,视频分配器,第五章其它监控器材云台,可分为DC12V,AC24V等,云台就是安装摄像机的平台，可以水平和垂直地运动。监控系统所说的云台是通过控制系统在远端可以控制其转动方向的。,云台分类：,按使用环境：可分为室内型和室外型。,按运动方向：可分为水平旋转和全方位旋转云台。,按电压类型：,按旋转速度：可分为恒速云台和可变速云台。,按安装方式：可分为壁装和吊装。,按外形：可分为普通形和球型。,第五章其它监控器材解码器,解码器一般配合主控制设备使用，安装在配有云台及电动镜头的摄像机附近，有多芯控制电缆直接与云台及电动镜头相联，另有通信线（通常为两芯护套线或两芯屏蔽线）与监控室内的系统主机相联。解码器的作用主要是翻译控制主机发出的对前端云台、镜头的控制命令，从而实现云台的上、下、左、右，镜头的变焦等动作的执行。,1）云台摄像机控制原理,实现正常控制的三个重要参数：1、控制协议（常用的有pelco-d、pelco-p、松下等）2、波特率（常用的有2400、4800、9600、19200）3、地址码,曼码协议主要是矩阵使用,串口控制有主要有、（使用标准线缆能传输1200米）。,2）控制方式,第五章其它监控器材解码器,第五章其它监控器材防护罩和支架,防护罩,防护罩是为了保证摄像机和镜头有良好工作环境的辅助性装置。分为室内防护罩和室外防护罩。,常见的云台、解码器、防护罩厂家有：,JEC,天津嘉杰,天津亚安,第五章其它监控器材视频放大器、视频分配器,视频放大器当视频传输距离比较远时，最好采用线径较粗的视频线，同时可以在线路内增加视频放大器增强信号强度达到远距离传输目的。视频放大器可以增强视频的亮度、色度和同步信号，但线路内干扰信号也会被放大，另外，回路中不能串接太多视频放大器，否则会出现饱和现象，导致图像失真。,视频分配器经过视频矩阵切换器输出的视频信号，可能要送往监视器、录象机、传输装置、硬拷贝成像等终端设备，完成成像的显示与记录功能，在此，经常会遇到同一个视频信号需要同时送往几个不同之处的要求，需要使用视频分配器，实现一路视频输入、多路视频输出的功能。通常视频分配器兼具视频信号放大功能，故也成为视频分配放大器。有多种规格：1分2、1分4、4分8、8分16等。,第五章其它监控器材画面分割器,画面分割器工作原理：采用图像压缩和数字化处理的方法，把几个画面按同样的比例压缩在一个监视器的屏幕上。有4分割、9分割、16分割等几种，可以在一台监视器上同时显示4、9、16个摄像机的图像，也可以送到录像机上记录。,第五章其它监控器材报警系统,防盗防侵入探测报警系统：是用物理方法和电子技术，自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为，产生报警信号，并辅助提示值班人员发生报警的区域部位，显示可能采取的对策。,热感红外线探测器,微波物体移动感知器,红外微波探头,门磁开关,玻璃破碎感知器,超声波物体移动探测器,红外对射探头,烟雾报警探头,报警主机,负责接收报警信号，控制延迟时间，驱动报警输出等工作,第六章传输设备,同轴电缆,光纤,第六章传输设备同轴电缆,视频传输介质视频线视频信号通过同轴电缆进行传输，视频线有以下规格75代表抗阻性,后面的3和5代表它的绝缘外径(3mm/5mm)SYV中S-同轴射频电缆,Y-聚乙烯,V-聚氯乙烯.视频线分75-3传输距离100米75-5传输距离300米75-7传输距离500-800米75-9传输距离1000-1500米75-12传输距离2000-3500米75代表电阻,-3代表线径根据监控节点到中心的距离，需要选择不同规格的视频线，一般而言，监控系统中最常见的视频线为75-5的规格。其他规格由于线径过大，不便于工程布线。,PVC外壳,铜网线圈,PE绝缘,铜芯,线径,视频传输介质-光纤同轴电缆由于其传输距离有限，在一些监控项目中，往往使用同轴电缆无法实现前端设备与中心的连接，这个时候就需要使用光纤传输。,光纤分为单模：传输距离较远，一般能够达到120公里多模：传输距离较近，一般能够达到5公里,第六章传输设备光纤,闭路电视监控系统中的视频图像、音频、控制信号都可以通过光纤进行传输，传输系统为光端机（由一个发射机和一个接收机组成），主要有下列传送形式：,第六章传输设备光纤,数字监控系统基础知识培训,第一章数字化是视频监控系统的发展方向第二章数字系统的组成及各部分介绍第三章数字系统主要参数介绍第四章数字监控系统应用技术介绍,第三部分,数字监控系统基础知识培训,第一章数字化是视频监控系统的发展方向,市场证明，视频监控系统将朝以下方面发展：,前端一体化传输多样化视频数字化监控网络化分布采集集中管理功能集成化,操作人性化结构模块化高品质图像压缩处理开放标准统一接口统一认证确保安全,数字化是网络化的前提，网络化又是系统集成化的基础，所以视频监控发展的最大两个特点就是数字化和网络化。,第二章数字系统各部分介绍系统构成,系统构成前端设备（DVS、IPC）管理平台传输部分,课程内容,第二章数字系统的组成及各部分介绍,数字监控系统主要由前端设备（网络摄像机、网络视频服务器）、监控中心设备（平台、解码、显示设备）、传输设备三部分组成。,系统构成前端设备（DVS、IPC）管理平台传输部分,课程内容,第二章数字系统各部分介绍前端设备,第二章数字系统各部分介绍前端设备,1）视频服务器：简称DVS,包含编码器和解码器两种。编码器：将模拟视频、音频等信号压缩后成数字信号后在网络中传输的设备。解码器：将数字信号还原成模拟视频、音频信号的设备。,按照压缩算法、图像分辨率、传输路数、存储方式等来分，编码器可分为多种：压缩算法：MPEG4、H.264等图像分辨率：CIF、D1、720P等传输路数：单路、两路、四路、八路、十六路、集中编码器存储方式：带硬盘、带SD卡,2）网络摄像机：简称IPC，集成普通摄像机和网络转换器，将图象转换为数字信号传送到网络上，通过网络即可远端监视画面。,第二章数字系统各部分介绍前端设备,第二章数字系统各部分介绍前端设备,视频服务器和网络摄像机特点比较：,前端摄像机可灵活配置接口比网络摄像机全