弱电工程师培训资料--视频监控系统教材

1、 前一页 休息 2021/3/11 1 安防技术基础安防技术基础 第二章 视频探测与监控技术 前一页 休息 2021/3/11 2 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 前一页 休息 2021/3/11 3 前一页 是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一 种先进的、防范能力极强的综合系统。它可以通过遥控种先进的、防范能力极强的综合系统。它可以通过遥控 摄像机及其辅

2、助设备（镜头、云台等）直接观看被监视摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视 场所的情况；可以把被监视场所的图像内容、声音内容场所的情况；可以把被监视场所的图像内容、声音内容 同时传送到监控中心，使被监视场所的情况一目了然。同时传送到监控中心，使被监视场所的情况一目了然。 同时，电视监视系统还可以与防盗报警等其它安全技术同时，电视监视系统还可以与防盗报警等其它安全技术 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 前一页 休息 2021/3/11 4 视频探测与监控技术 前一页 特别是多媒体技术的发展以及计算机图像文件处理特别是多媒体

3、技术的发展以及计算机图像文件处理 技术的发展，使电视监控系统在实现自动跟踪、实时处技术的发展，使电视监控系统在实现自动跟踪、实时处 理等方面更有了长足发展，从而使电视监控系统在整个理等方面更有了长足发展，从而使电视监控系统在整个 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。 视频监控系统的另一特点是它可以把被监视场所的视频监控系统的另一特点是它可以把被监视场所的 图像及声音全部或部分地记录下来，为日后对某些事件图像及声音全部或部分地记录下来，为日后对某些事件 的处理提供了方便条件及重要依据。视频监控系统已成的处理提供了方便条件及重要依据。视频监控系统已成 为安全

4、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。 前一页 休息 2021/3/11 5 前一页 视频监控概述 图视频监控系统原理图图视频监控系统原理图 前一页 休息 2021/3/11 6 前一页 摄像部分是电视监控系统的前端部分，是摄像部分是电视监控系统的前端部分，是 整个系统的整个系统的“眼睛眼睛”。它布置在被监视场所。它布置在被监视场所 的某一位置上，使其视场角能覆盖整个被监的某一位置上，使其视场角能覆盖整个被监 视的各个部位。视的各个部位。 由于摄像部分是系统的最前端，并且被由于摄像部分是系统的最前端，并且被 监视场所的情况是由它变成图像信号传送到监视场

5、所的情况是由它变成图像信号传送到 控制中心的监视器上，所以从整个系统来讲，控制中心的监视器上，所以从整个系统来讲， 摄像部分是系统的原始信号源。摄像部分是系统的原始信号源。 视频摄象子系统 前一页 休息 2021/3/11 7 前一页 在摄像机安装在电动的在摄像机安装在电动的(可遥控的可遥控的)可变可变 焦距焦距(变倍变倍)镜头，使摄像机所能观察的距离镜头，使摄像机所能观察的距离 更远，更清楚；把摄像机安装在电动云台上，更远，更清楚；把摄像机安装在电动云台上， 通过控制台的控制，可以使云台带动摄像机通过控制台的控制，可以使云台带动摄像机 进行水平和垂直方向的转动，使摄像机能覆进行水平和垂直方向

6、的转动，使摄像机能覆 盖更大的角度、面积。盖更大的角度、面积。 视频摄象子系统 前一页 休息 2021/3/11 8 前一页 传输部分就是系统的图像信号通路。一般来传输部分就是系统的图像信号通路。一般来 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号。 目前视频监控系统多半采用视频基带传输方式。目前视频监控系统多半采用视频基带传输方式。 如果在摄像机距离控制中心较远的情况下，也有采如果在摄像机距离控制中心较远的情况下，也有采 用射频传输方式或光纤传输方式。对以上这些不同用射频传输方式或光纤传输方式。对以上这些不同 的传输方式，所使用的传输部件及传输线路都有较的传输方式，所使

7、用的传输部件及传输线路都有较 大的不同。传输部分的好坏将影响到整个系统的质大的不同。传输部分的好坏将影响到整个系统的质 量。量。 图象传输子系统 前一页 休息 2021/3/11 9 在视频监控系统中，主要有两种信号，一是电在视频监控系统中，主要有两种信号，一是电 视信号，二是控制信号。电视信号是从前端的摄像视信号，二是控制信号。电视信号是从前端的摄像 机流向控制中心；而控制信号则是从控制中心流向机流向控制中心；而控制信号则是从控制中心流向 前端的摄像机、云台等受控对象。流向前端的控制前端的摄像机、云台等受控对象。流向前端的控制 信号，一般是通过设置在前端的解码器解码后再去信号，一般是通过设置

8、在前端的解码器解码后再去 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 前一页 休息 2021/3/11 10 前一页 视频基带传输方式视频基带传输方式 是指从摄像机至控制台之间传输电视图像信号，是指从摄像机至控制台之间传输电视图像信号， 这些信号完全是视频信号。这些信号完全是视频信号。 视频传输方式的优点是传输系统简单；在一定视频传输方式的优点是传输系统简单；在一定 距离范围内，失真小；信噪比低；不必增加调制器、距离范围内，失真小；信噪比低；不必增加调制器、 解调器等附加设备。缺点是传输距离不能太远；一解调器等附加设备。缺点是传输距离不能太远；一 根电

9、缆只能传送一路电视信号等等。由于电视监控根电缆只能传送一路电视信号等等。由于电视监控 系统一般摄像机与控制台之间的距离都不是太远，系统一般摄像机与控制台之间的距离都不是太远， 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 前一页 休息 2021/3/11 11 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 前一页 休息 2021/3/11 12 前一页 视频平衡传输系统视频平衡传输系统 目前，解决远距离视频传输的一种比较好的办目前，解决远距离视频传输的一种比较好的办 法是采用法是采用“视频平衡传输视频平衡传输”方式。方式。 摄像机输出的视频

10、信号经发射机转换为一正一摄像机输出的视频信号经发射机转换为一正一 负的差分信号，经双绞线传输至监控中心的接收机，负的差分信号，经双绞线传输至监控中心的接收机， 再重新合成为标准的全电视信号送入控制台中的视再重新合成为标准的全电视信号送入控制台中的视 频切换器等设备。这种传输方式不加中继器时，黑频切换器等设备。这种传输方式不加中继器时，黑 白电视信号最远可传输白电视信号最远可传输2000m；彩色电视信号最远；彩色电视信号最远 可传输可传输1500m。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 前一页 休息 2021/3/11 13 前一页 视频平衡传输系统

11、视频平衡传输系统 图象传输子系统 前一页 休息 2021/3/11 14 前一页 远端切换方式远端切换方式 在视频传输方式下，如果在距离监控中心较远在视频传输方式下，如果在距离监控中心较远 的某个同一方向相对集中较多台摄像机时，也可以的某个同一方向相对集中较多台摄像机时，也可以 采取采取“远端切换方式远端切换方式”。所谓。所谓“远端切换方式远端切换方式”， 就是把原来在控制台上进行的切换（视频信号切换就是把原来在控制台上进行的切换（视频信号切换 及控制信号切换）移到远端摄像机群附近的地方进及控制信号切换）移到远端摄像机群附近的地方进 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

12、量。 信号传输方式 图象传输子系统 前一页 休息 2021/3/11 15 前一页 远端切换方式远端切换方式 图象传输子系统 前一页 休息 2021/3/11 16 前一页 射频传输方式射频传输方式 在视频监控系统中，当传输距离很远又同时传送多在视频监控系统中，当传输距离很远又同时传送多 路图像信号时，有时也采用射频传输方式，也就是将视路图像信号时，有时也采用射频传输方式，也就是将视 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。 主要优点是：传输距离远；传输过程中产生的微分主要优点是：传输距离远；传输过程中产生的微分 增益和微分相位较小，因而

13、失真小；一条传输线可以同增益和微分相位较小，因而失真小；一条传输线可以同 时传送多路射频图像信号。时传送多路射频图像信号。 缺点是：需增加调制器、混合器、线路宽带放大器、缺点是：需增加调制器、混合器、线路宽带放大器、 解调器等传输部件，而这些传输部件会带来不同程度的解调器等传输部件，而这些传输部件会带来不同程度的 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 前一页 休息 2021/3/11 17 前一页 图象传输子系统 射频调制方式射频调制方式 前一页 休息 2021/3/11 18 前一页 光缆传输方式光

14、缆传输方式 用光缆代替同轴电缆进行电视信号的传轴，给用光缆代替同轴电缆进行电视信号的传轴，给 视频监控系统增加了高质量、远距离传输的有利条视频监控系统增加了高质量、远距离传输的有利条 件，其传输特性和多功能是同轴电缆线所无法比拟件，其传输特性和多功能是同轴电缆线所无法比拟 的。先进的传输手段，稳定的性能、高的可靠性和的。先进的传输手段，稳定的性能、高的可靠性和 多功能的信息交换网络还可为以后的多功能的信息交换网络还可为以后的“城市报警与城市报警与 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 前一页 休息 2021/3/11 19 前一页 光缆传输方式光缆传

15、输方式 传输容量大：传输容量大：通过一根光纤可传输几十路以上的电通过一根光纤可传输几十路以上的电 视信号。视信号。 传输质量高：传输质量高：光纤传输需要相当多的中继放大器，光纤传输需要相当多的中继放大器， 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。 保密性能好：保密性能好：适合保密系统使用。同时，光纤传输适合保密系统使用。同时，光纤传输 不受电磁干扰，适合应用于有强电磁干扰和电磁辐不受电磁干扰，适合应用于有强电磁干扰和电磁辐 射的环境中。射的环境中。 敷设方便：敷设方便：光缆具有细而轻、拐弯半径小、抗腐蚀、光缆具有细而轻、拐弯半径小、抗腐蚀、 不怕潮、温度系数小、不怕雷击等优

16、点，为光缆的不怕潮、温度系数小、不怕雷击等优点，为光缆的 敷设工程带来了很大的方便。敷设工程带来了很大的方便。 信号传输方式 图象传输子系统 前一页 休息 2021/3/11 20 前一页 光缆传输方式光缆传输方式 调频（调频（FM）光缆传输：）光缆传输：它可传输多频道高质量它可传输多频道高质量 信号，传输距离远。信号，传输距离远。 数字光缆传输：数字光缆传输：这种系统无中继噪声积累，无这种系统无中继噪声积累，无 任何交互调失真，在极长的距离上有很好的图任何交互调失真，在极长的距离上有很好的图 像质量。但一根光纤只能传输像质量。但一根光纤只能传输68路电视信号。路电视信号。 多路调幅（多路调幅

17、（AM）光缆传输：）光缆传输： 它是一种残留边带它是一种残留边带 调幅光缆传输系统。一般调幅光缆传输系统。一般AM光纤可传输光纤可传输40个频个频 道，且性能道，且性能/价格比高，发展很快，目前已广泛价格比高，发展很快，目前已广泛 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 前一页 休息 2021/3/11 21 前一页 光缆的结构光缆的结构 光缆是由石英纤芯、石英包层和尼龙覆盖层组光缆是由石英纤芯、石英包层和尼龙覆盖层组 成。成。 纤芯与包层的光折射率不同。光几乎以与纤芯纤芯与包层的光折射率不同。光几乎以与纤芯 和包层界面相平行的角度射入，经界面全反射，沿和包

18、层界面相平行的角度射入，经界面全反射，沿 纤芯传播，在多次反射中，光的损失很少。衡量光纤芯传播，在多次反射中，光的损失很少。衡量光 纤的重要性能指标有损耗和带宽特性。光纤的损耗纤的重要性能指标有损耗和带宽特性。光纤的损耗 主要来自端面反射和界面反射产生的损耗、结构缺主要来自端面反射和界面反射产生的损耗、结构缺 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 前一页 休息 2021/3/11 22 前一页 光源与调制光源与调制 用于光缆的光源，目前以发光二极管和激光二用于光缆的光源，目前以发光二极管和激光二 极管为主。极管为主。 发光二极管是用半导体结把电信号转换

19、成发光二极管是用半导体结把电信号转换成 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。 激光二极管也是由结构成的半导体器件，激光二极管也是由结构成的半导体器件， 其平行侧面沿晶体的天然晶面被抛光，在正向偏置其平行侧面沿晶体的天然晶面被抛光，在正向偏置 下，注入电流超过阈值后就从一侧解理面发射具有下，注入电流超过阈值后就从一侧解理面发射具有 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 前一页 休息 2021/3/11 23 前一页 光接收器光接收器 接收光缆传输的信号有直接检测和外差检测两接收光缆传输的信号有直接检测和外差检测两 种方式。种方式。 直接检测是用检光器件把

20、光信号转换成电信号，直接检测是用检光器件把光信号转换成电信号， 进而解出原始信号。现已广泛应用于光缆传输的接进而解出原始信号。现已广泛应用于光缆传输的接 收系统中。目前广泛应用的光接收器件是收系统中。目前广泛应用的光接收器件是PIN光电光电 二极管。二极管。 外差检测是将光信号与机内激光混频，取出差外差检测是将光信号与机内激光混频，取出差 频信号经放大、解调来恢复原始信号。这种方式目频信号经放大、解调来恢复原始信号。这种方式目 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 前一页 休息 2021/3/11 24 前一页 光缆传输的工作原理光缆传输的工作原理 光纤传输系

21、统主要由光发射机、传输光缆和光光纤传输系统主要由光发射机、传输光缆和光 接收机组成。光发射机的核心器件是激光二极管，接收机组成。光发射机的核心器件是激光二极管， 由前端来的射频信号对激光管的发光强度直接进行由前端来的射频信号对激光管的发光强度直接进行 调制。调制。 光发射机一般采用分布反馈式（光发射机一般采用分布反馈式（DFB）激光器。）激光器。 这是一种单模工作激光器，具有良好的噪声性能、这是一种单模工作激光器，具有良好的噪声性能、 线性和互调性能，可用多频道线性和互调性能，可用多频道AM组合信号直接调组合信号直接调 制。制。 光接收机一般采用光电二极管（光接收机一般采用光电二极管（PIN-

22、PD）作为）作为 光转换器件。光转换器件。 信号传输方式 图象传输子系统 前一页 休息 2021/3/11 25 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 前一页 休息 2021/3/11 26 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 该技术是利用射频多频道电视信号直接调制该技术是利用射频多频道电视信号直接调制 单模激光器。不加中继放大、均衡等处理，经低单模激光器。不加中继放大、均衡等处理，经低 损耗一根单模光纤长距离传送到光检波器。然后损耗一根单模光纤长距离传送到光检波器。然后 经检波器直接恢复多频道电视射频信号，再经对经检波器直接恢复多频道电视射频信号

23、，再经对 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 前一页 休息 2021/3/11 27 前一页 电话电缆传输方式电话电缆传输方式 是利用平衡电缆对的传送方式。在这方面的研究，是利用平衡电缆对的传送方式。在这方面的研究， 我国已有多年历史，已经生产出了这样的设备。但我国已有多年历史，已经生产出了这样的设备。但 就其技术水平及应用领域都还未形成具有竞争力的就其技术水平及应用领域都还未形成具有竞争力的 传输方式，并且还限制在单位内部的电视信号传输传输方式，并且还限制在单位内部的电视信号传输 上。早在上世纪上。早在上世纪70

24、年代国外某些国家就已经商品化年代国外某些国家就已经商品化 了。了。 由于这种传输方式在远距离、低成本方面具有优由于这种传输方式在远距离、低成本方面具有优 越性，已被广泛地应用于高速公路的交通监视系统越性，已被广泛地应用于高速公路的交通监视系统 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 前一页 休息 2021/3/11 28 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

25、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 前一页 休息 2021/3/11 29 前一页 在视频监控系统中，特别是在远距在视频监控系统中，特别是在远距 离传输信号的情况下，由于传输方式的离传输信号的情况下，由于传输方式的 不同，往往在系统中要采用一些不同的不同，往往在系统中要采用一些不同的 传输部件。传输部件。 图象传输子系统 前一页 休息 2021/3/11 30 前一页 这

26、种情况下传输部件有两类：视频放大器、这种情况下传输部件有两类：视频放大器、 幅频和相频补偿器。幅频和相频补偿器。 视频放大器有两种安装方式：一种是安装视频放大器有两种安装方式：一种是安装 在摄像机输出端之后、传输线之前。另一种是在摄像机输出端之后、传输线之前。另一种是 安装在传输线中间，用于放大已衰减了的视频安装在传输线中间，用于放大已衰减了的视频 信号，这种情况下还应加装相位补偿器，以补信号，这种情况下还应加装相位补偿器，以补 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 前一页 休息 2021/3/11 31 前一页 幅频和相频补偿器

27、。这种补偿器一般装在幅频和相频补偿器。这种补偿器一般装在 总控制台上的视频信号输入端口，以补偿传输总控制台上的视频信号输入端口，以补偿传输 过来的视频信号由于传输而造成的高频信号幅过来的视频信号由于传输而造成的高频信号幅 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。 如果是传输黑白电视信号，即使传输距离如果是传输黑白电视信号，即使传输距离 较远，一般也不必进行相位补偿，但如果是远较远，一般也不必进行相位补偿，但如果是远 距离传输彩色电视信号（视频传输），则必须距离传输彩色电视信号（视频传输），则必须 加装幅频和相频补偿器，否则会产生严重的信加装幅频和相频补偿器，否则会产生严重的

28、信 号失真，特别是色调失真。号失真，特别是色调失真。 远距离传输方式 图象传输子系统 前一页 休息 2021/3/11 32 前一页 目前，在远距离视频传送的方式下，还可目前，在远距离视频传送的方式下，还可 以采用平衡式视频传输方式。在摄像机的输出以采用平衡式视频传输方式。在摄像机的输出 端加装端加装 “发射机发射机” 装置，将视频信号变为正、装置，将视频信号变为正、 负对称平衡式信号，经传输线传输至监控中心负对称平衡式信号，经传输线传输至监控中心 的控制台后，再经过的控制台后，再经过 “接收机接收机”的装置加以还的装置加以还 原，成为标准的视频信号。原，成为标准的视频信号。 这种传输方式的优

29、点是可以用双绞线进行这种传输方式的优点是可以用双绞线进行 传送，如果在线路中间加放大补偿器后，传输传送，如果在线路中间加放大补偿器后，传输 的距离可以很远。黑白电视信号可传送的距离可以很远。黑白电视信号可传送20公里，公里， 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 前一页 休息 2021/3/11 33 前一页 射频传送方式下的传输部件有调制器、射射频传送方式下的传输部件有调制器、射 频放大器、解调器等等，这些器件与有线电视频放大器、解调器等等，这些器件与有线电视 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 前一页 休息

30、2021/3/11 34 前一页 光纤传送方式使用的传输部件有光调制器、光纤传送方式使用的传输部件有光调制器、 光放大器、光解调器等，与有线电视采用光纤光放大器、光解调器等，与有线电视采用光纤 传输时所用的部件基本相同。光调制器与光解传输时所用的部件基本相同。光调制器与光解 调器在工程应用上常称作光发送端机与光接收调器在工程应用上常称作光发送端机与光接收 端机。端机。 光纤传送方式 图象传输子系统 前一页 休息 2021/3/11 35 前一页 电话电缆平衡传输方式下的传输部件中，电话电缆平衡传输方式下的传输部件中， 有些部件的电路组成还是比较复杂的，如发送有些部件的电路组成还是比较复杂的，如

31、发送 中继器、地沟中继器、接收中继器等，此外平中继器、地沟中继器、接收中继器等，此外平 衡中继器的电路组成更为复杂。除了这些部件衡中继器的电路组成更为复杂。除了这些部件 外，还有视频变压器，信号检测传感器等外，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 前一页 休息 2021/3/11 36 前一页 显示部分由多台监视器组成。它的功能是将传显示部分由多台监视器组成。它的功能是将传 送来的图像显示出来。送来的图像显示出来。 在电视监控系统中，一般都不是一台监视器对在电视监控系统中，一般都不是一台监视器对 应一台摄像机进行显示，而是用一台监视器轮流切应一台摄像机进行显示

32、，而是用一台监视器轮流切 换显示。因为被监视场所的情况不可能同时都发生换显示。因为被监视场所的情况不可能同时都发生 意外情况，所以平时只要隔一定的时间显示一下即意外情况，所以平时只要隔一定的时间显示一下即 可。可。 系统基本组成 视频显示与输出 前一页 休息 2021/3/11 37 前一页 当某个被监视的场所发生情况时，可以将这一当某个被监视的场所发生情况时，可以将这一 路信号切换到某一台监视器上一直显示，并通过控路信号切换到某一台监视器上一直显示，并通过控 制台对其遥控跟踪记录。制台对其遥控跟踪记录。 在一般的系统中通常都采用四比一、八比一、在一般的系统中通常都采用四比一、八比一、 甚至十

33、六比一的摄像机对监视器的比例数设置监视甚至十六比一的摄像机对监视器的比例数设置监视 器的数量。器的数量。 可采用可采用“画面分割器画面分割器” 把几台摄像机送来的图把几台摄像机送来的图 像信号同时显示在一台监视器上。可以大大节省监像信号同时显示在一台监视器上。可以大大节省监 视器，并且操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 前一页 休息 2021/3/11 38 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 前一页 休

34、息 2021/3/11 39 前一页 摄像机是拾取图像信号的设备，即被监视场摄像机是拾取图像信号的设备，即被监视场 所的画面是由摄像机将其光信号（画面）变为电所的画面是由摄像机将其光信号（画面）变为电 信号（图像信号）。信号（图像信号）。 目前，无论是彩色摄像机还是黑白摄像机，其目前，无论是彩色摄像机还是黑白摄像机，其 光电转换的器件均采用了光电转换的器件均采用了CCD器件，即器件，即“电耦合电耦合” 器件。摄像机通过它的镜头把被监视场所的画面器件。摄像机通过它的镜头把被监视场所的画面 成像在成像在CCD片子（靶面）上。通过片子（靶面）上。通过CCD本身的电本身的电 子扫描，把成像的光信号变为

35、电信号，再通过放子扫描，把成像的光信号变为电信号，再通过放 大、整形等一系列信号处理，最后变为标准的电大、整形等一系列信号处理，最后变为标准的电 视信号输出。视信号输出。 摄象机与镜头 主要设备的原理和性能 前一页 休息 2021/3/11 40 前一页 CCD摄像机特点是：体积小、灵敏度高、摄像机特点是：体积小、灵敏度高、 寿命长。理论上寿命长。理论上CCD器件本身寿命相当长器件本身寿命相当长 而不会老化。这也是它对比以前的摄像管而不会老化。这也是它对比以前的摄像管 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 前一页 休息 2021/3/11 41

36、前一页 清晰度：清晰度：一般多给出水平清晰度。电视监控系统使一般多给出水平清晰度。电视监控系统使 用的摄像机，要求彩色摄像机水平清晰度在用的摄像机，要求彩色摄像机水平清晰度在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。 照度：照度：是衡量摄像机在什么光照强度的情况下，可是衡量摄像机在什么光照强度的情况下，可 以输出正常图像信号的一个指标。一般是给出以输出正常图像信号的一个指标。一般是给出“正正 常照度常照度”和和“最低照度最低照度”两个指标。照度一般用两个指标。照度一般用 “勒克斯勒克斯”（Lux）表示。）表示。 信噪比信噪比：也是摄像机的一个重要技术指标。信噪比也是

37、摄像机的一个重要技术指标。信噪比 的是指摄像机的图像信号与它的噪声信号之比。常的是指摄像机的图像信号与它的噪声信号之比。常 用用用用S/N表示。信噪比一般用分贝（表示。信噪比一般用分贝（dB）表示，一）表示，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 前一页 休息 2021/3/11 42 前一页 定焦距镜头：定焦距镜头：这种镜头的焦距是不可变的，可变这种镜头的焦距是不可变的，可变 的只有光圈的大小。它适合于摄取焦距相对固定的只有光圈的大小。它适合于摄取焦距相对固定 的目标。的目标。 自动光圈、电动变焦距镜头：自动光圈、电动变焦距镜头：是目前常用的一

38、种是目前常用的一种 镜头。由摄像机输出的电信号自动控制光圈的大镜头。由摄像机输出的电信号自动控制光圈的大 小，所以适于光照度经常变化的场所。常用的电小，所以适于光照度经常变化的场所。常用的电 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。 自动光圈、自动聚焦、电动变焦镜头：自动光圈、自动聚焦、电动变焦镜头：这种镜头这种镜头 除具有自动光圈及电动变焦功能外，还有自动聚除具有自动光圈及电动变焦功能外，还有自动聚 焦功能。也就是说，当通过云台和电动变焦改变焦功能。也就是说，当通过云台和电动变焦改变 摄取方向及目标时，可以自动聚焦。摄取方向及目标时，可以自动聚焦。 摄象机与镜头 主要

39、设备的原理和性能 前一页 休息 2021/3/11 43 前一页 云台是承载摄像机进行水平和垂直两个方向云台是承载摄像机进行水平和垂直两个方向 转动的装置。云台内装两个电动机。一个负责水转动的装置。云台内装两个电动机。一个负责水 平方向的转动，另一个负责垂直方向的转动。水平方向的转动，另一个负责垂直方向的转动。水 平转动的角度一般为平转动的角度一般为350，垂直转动则在，垂直转动则在45、 3575等等。水平及垂直转动的角度大小等等。水平及垂直转动的角度大小 可通过限位开关进行调整。可通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 前一页 休息 2021/3/11 44 前一页 室

40、内及室外云台：室内及室外云台：室内云台承重小，没有防雨室内云台承重小，没有防雨 装置。室外云台承重大，有防雨装置。有些高装置。室外云台承重大，有防雨装置。有些高 档的室外云台除有防雨装置外，还有防冻加温档的室外云台除有防雨装置外，还有防冻加温 装置。装置。 承重：承重：为适应安装不同的摄像机及防护罩，云为适应安装不同的摄像机及防护罩，云 台的承重应是不同的。应根据选用的摄像机及台的承重应是不同的。应根据选用的摄像机及 防护罩的总重量来选用合适承重的云台。防护罩的总重量来选用合适承重的云台。 控制方式：控制方式：一般的云台均属于有线控制的电动一般的云台均属于有线控制的电动 云台。控制线的输入端有

41、五个，其中一个为电云台。控制线的输入端有五个，其中一个为电 源的公共端，另外四个分为上、下、左、右控源的公共端，另外四个分为上、下、左、右控 制端。制端。 云台与防护罩 主要设备的原理和性能 前一页 休息 2021/3/11 45 前一页 防护罩是使摄像机在有灰尘、雨水、高低温防护罩是使摄像机在有灰尘、雨水、高低温 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。 室内用防护罩价格便宜，其主要功能是防止室内用防护罩价格便宜，其主要功能是防止 止摄像机落灰并有一定的安全防护作用，如防盗、止摄像机落灰并有一定的安全防护作用，如防盗、 防破坏等。防破坏等。 室外防护罩一般为全天候防护罩，即无

42、论刮室外防护罩一般为全天候防护罩，即无论刮 风、下雨、下雪、高温、低温等恶劣情况，都能风、下雨、下雪、高温、低温等恶劣情况，都能 使安装在所护罩内的摄像机正常工作。为了在雨使安装在所护罩内的摄像机正常工作。为了在雨 雪天气仍能使摄像机正常摄取图像，可在全天候雪天气仍能使摄像机正常摄取图像，可在全天候 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 前一页 休息 2021/3/11 46 前一页 云台与防护罩 主要设备的原理和性能 前一页 休息 2021/3/11 47 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、

43、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 前一页 休息 2021/3/11 48 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 前一页 休息 2021/3/11 49 前一页 视频切换器是选择视频图像信号的设备。如视频切换器是选择视频图像信号的设备。如 果将几路视频信号加在它的输入端，通过对它的果将几路视频信

44、号加在它的输入端，通过对它的 控制，可以选择任何一路视频信号输出，而其它控制，可以选择任何一路视频信号输出，而其它 信号则不输出。信号则不输出。 是组成控制中心中主控制台上的一个关键设备。是组成控制中心中主控制台上的一个关键设备。 例如用一台监视器轮流显示四台摄像机信号的例如用一台监视器轮流显示四台摄像机信号的 “四选一四选一”方式。方式。 目前所使用的视频切换器，一般都做成矩阵目前所使用的视频切换器，一般都做成矩阵 切换形式以及积木式。可根据系统中摄像机与监切换形式以及积木式。可根据系统中摄像机与监 视器的比例，来选用视频切换器的输入输出路数视器的比例，来选用视频切换器的输入输出路数 及任意

45、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 前一页 休息 2021/3/11 50 前一页 主要设备的原理和性能 视频切换器 前一页 休息 2021/3/11 51 前一页 切换比例切换比例：指切换器的输入路数及切换后输出：指切换器的输入路数及切换后输出 的路数。如果是矩阵形式的视频切换器，可通的路数。如果是矩阵形式的视频切换器，可通 过编码任意选择切换比例。如果切换比例是固过编码任意选择切换比例。如果切换比例是固 定的，一般常用的有定的，一般常用的有“四选一四选一”、“八选一八选一” 等等。等等。 隔离度：隔离度：是衡量多路视频信号输入到切换器上是衡量多路视频信号输

46、入到切换器上 时，各路视频信号之间以及它们与切换后输出时，各路视频信号之间以及它们与切换后输出 的信号之间隔离的程度。一般用分贝（的信号之间隔离的程度。一般用分贝（dB）表）表 示，越高越好。目前可做到示，越高越好。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 前一页 休息 2021/3/11 52 前一页 微分增益微分增益DG、微分相位、微分相位DP：微分增益是指被切微分增益是指被切 换后输出的视频信号与切换前的信号在幅度上换后输出的视频信号与切换前的信号在幅度上 的失真程度。此指标值越小失真越小。微分相的失真程度。此指标值越小失真越小。微分相 位是指被切换后输出的视频信

47、号与切换前的信位是指被切换后输出的视频信号与切换前的信 号在相位上的失真。一般要求号在相位上的失真。一般要求DG8%，DP8。 输入电平与输出电平：输入电平与输出电平：一些视频切换器还给出一些视频切换器还给出 输入电平（或输入电压）和输出电平（或输出输入电平（或输入电压）和输出电平（或输出 电压）的技术指标。输入电平是指视频切换器电压）的技术指标。输入电平是指视频切换器 输入端对输入视频信号电压幅度的要求。输入端对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 前一页 休息 2021/3/11 53 前一页 视频分配放大器的功能和作用有两个：一是对视频分配放大器的功能和作用有两

48、个：一是对 视频信号进行分配（即将同一个视频信号分成几视频信号进行分配（即将同一个视频信号分成几 路）；路）； 二是对视频信号进行放大。二是对视频信号进行放大。 在实际中是先放大后分配。这里的放大概念在实际中是先放大后分配。这里的放大概念 虽然通常是指在电压幅度上及功率上均进行放大，虽然通常是指在电压幅度上及功率上均进行放大， 一般说来，主要用于分配目的的视频分配放大器，一般说来，主要用于分配目的的视频分配放大器， 应侧重于功率放大，而对于远距离视频基带传输应侧重于功率放大，而对于远距离视频基带传输 时视频信号的发送端所用的视频分配放大器，则时视频信号的发送端所用的视频分配放大器，则 应侧重于

49、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 前一页 休息 2021/3/11 54 前一页 视频分配放大器 主要设备的原理和性能 前一页 休息 2021/3/11 55 前一页 主控制台是电视监控系统的核心设备，对系主控制台是电视监控系统的核心设备，对系 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。 控制台本身是由各种具体设备组合而成的，控制台本身是由各种具体设备组合而成的， 主要有：视频分配放大器、视频切换器、控制键主要有：视频分配放大器、视频切换器、控制键 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

50、器、录像机、电源等等。 由于实质上主控制台是多种设备的组合，而这由于实质上主控制台是多种设备的组合，而这 种组合又是根据系统的功能要求来设定的，所以种组合又是根据系统的功能要求来设定的，所以 主控制台虽然在总体上功能是相似的，但具体上主控制台虽然在总体上功能是相似的，但具体上 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 前一页 休息 2021/3/11 56 前一页 主要设备的原理和性能 控制键盘控制键盘 前一页 休息 2021/3/11 57 前一页 根据系统中摄像机的台数，选择视频切换器的根据系统中摄像机的台数，选择视频切换器的 最大输入路数。视频切换器最大输入路

51、数一般最大输入路数。视频切换器最大输入路数一般 应大于摄像机的台数，以便为今后扩展时留有应大于摄像机的台数，以便为今后扩展时留有 余地。余地。 根据系统所防范区域的风险等级及区域中要害根据系统所防范区域的风险等级及区域中要害 地点的数目选择录像机的台数。需要连续录像地点的数目选择录像机的台数。需要连续录像 的情况下，应选择的情况下，应选择“长延时录像机长延时录像机”。 当整个系统中摄像机的台数很多时，可考虑选当整个系统中摄像机的台数很多时，可考虑选 用用“多画面分割器多画面分割器”。“多画面分割器多画面分割器”有四有四 分割、九分割、十六分割等等。分割、九分割、十六分割等等。 组成控制台的原则

52、 主要设备的原理和性能 前一页 休息 2021/3/11 58 前一页 根据系统控制的要求，考虑在总控制台之外是否根据系统控制的要求，考虑在总控制台之外是否 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。 当系统有多路远距离信号传输时，应根据远距离当系统有多路远距离信号传输时，应根据远距离 信号传送的方式，考虑在控制台中增设解调装置、信号传送的方式，考虑在控制台中增设解调装置、 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。 时间及地址符合发生器的设置。时间是可以随时时间及地址符合发生器的设置。时间是可以随时 设定的，而地址则是根据系统的要求，事先固化设定的，而地址则是根据系统的要求，事先固化 在集成块中的。如果选用时间及地址符号发生器在集成块中的。如果选用时间及地址符号发生器 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 前一页 休息 2021/3/11 59 前一页 副控制台实际上是一个操作键盘，具有与总副控制台