电视监控系统的控制与显示(h)

1、电视监控系的控制与显示杨晓玲杨晓xl_23电视监控系统的控制与显示主要内容视频分配器视频分配器画面分割器画面分割器矩阵控制器矩阵控制器硬盘录像机硬盘录像机视频放大器视频放大器字符时间叠加器字符时间叠加器视频抗干扰器视频抗干扰器监视器监视器设备防雷接地设备防雷接地视频分配器视频分配器 在电视监控系统中，一般是一路视频信号对应一台监视在电视监控系统中，一般是一路视频信号对应一台监视器，但是有时需要将一台摄像机的图像送给多个管理者查看。器，但是有时需要将一台摄像机的图像送给多个管理者查看。如果仅仅用简单的并联方式来分配，则一方面会由于阻抗不如果仅仅用简单的并联方式来分配，则

2、一方面会由于阻抗不匹配造成图像的严重失真，线路不稳等问题，另一方面信号匹配造成图像的严重失真，线路不稳等问题，另一方面信号的衰减也较大，不能保证图像的质量。的衰减也较大，不能保证图像的质量。 而采用而采用视频分配器视频分配器则可以实现阻抗的匹配和视频信号的则可以实现阻抗的匹配和视频信号的增益，使视频信号可以同时送给多个输出设备而不受影响。增益，使视频信号可以同时送给多个输出设备而不受影响。 视频分配器视频分配器用于将一路视频信号变换出多路信号，输送用于将一路视频信号变换出多路信号，输送到多个显示与控制设备。它可以将一路视频信号均匀地分配到多个显示与控制设备。它可以将一路视频信号均匀地分配为多路

3、视频信号，经分配器输出的每一路视频信号仍保证与为多路视频信号，经分配器输出的每一路视频信号仍保证与输入的信号格式相同且彼此独立。输入的信号格式相同且彼此独立。 5视频分配器视频分配器 当一路视频信号要送到多个显示与记录当一路视频信号要送到多个显示与记录设备时，就需要视频分配器。设备时，就需要视频分配器。分配器与分支器的区别：分配器与分支器的区别： 分配器平均分配功率，而分支器则是从传输线路中取出分配器平均分配功率，而分支器则是从传输线路中取出一小部分功率提供给用户，而大部分功率则继续向后传输。一小部分功率提供给用户，而大部分功率则继续向后传输。6视频切换器视频切换器一、功能一、功能 视频切换器

4、是选择图像信号的设备，也就是说，将几视频切换器是选择图像信号的设备，也就是说，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。输出。 通过使用视频切换器，便能达到用少量的监视器去监通过使用视频切换器，便能达到用少量的监视器去监视多个监控点的目的。视多个监控点的目的。二、切换方式二、切换方式-手动手动：想看哪一路就把开关拨到哪一路：想看哪一路就把开关拨到哪一路-自动自动：根据预设的顺序切换视频信号，切换时间通过旋：根据预设的顺序切换视频信号，切换时间通过旋钮调节，一般在钮调节，一般在1-35s之间。之间。三、特点三、特点 价格便宜，连

5、接简单，操作方便价格便宜，连接简单，操作方便 在一个时间段只能查看一路图像。因此要在一台监视在一个时间段只能查看一路图像。因此要在一台监视器上同时观看多个摄像机图像，就需要用画面分割器。器上同时观看多个摄像机图像，就需要用画面分割器。7画面分割器画面分割器 为了让监控人员能够同时看到多个监控点的情况，为了让监控人员能够同时看到多个监控点的情况，往往采用往往采用多画面分割器多画面分割器将多路图像同时显示在一个监视将多路图像同时显示在一个监视器上。这样，既减少了监视器的数量，又可使监控人员器上。这样，既减少了监视器的数量，又可使监控人员一目了然地监视各部位的情况。一目了然地监视各部位的情况。 使用

6、使用多画面分割器多画面分割器还可以用一台录像机同时录制多还可以用一台录像机同时录制多路视频信号。一些较好的多画面分割器还具有单路回放路视频信号。一些较好的多画面分割器还具有单路回放功能，能够选择同时录下的多路视频信号的任意一路在功能，能够选择同时录下的多路视频信号的任意一路在监视器上全屏回放。监视器上全屏回放。 目前多画面分割器有与视频矩阵切换系统相融合的目前多画面分割器有与视频矩阵切换系统相融合的趋势。趋势。8画面分割器画面分割器一、应用原理一、应用原理 其基本原理是采用图像压缩和数字化处理方法，将几个画其基本原理是采用图像压缩和数字化处理方法，将几个画面按相同比例压缩在一个监视器屏幕上。面

7、按相同比例压缩在一个监视器屏幕上。 有的还内置顺序切换器，可将各摄像机输入的全屏画面按有的还内置顺序切换器，可将各摄像机输入的全屏画面按顺序和时间间隔轮流输出显示在监视器上，间隔时间可调。顺序和时间间隔轮流输出显示在监视器上，间隔时间可调。 具有报警输入具有报警输入/输出接口，数目与画面分割数目相同，可与输出接口，数目与画面分割数目相同，可与报警系统联动。有报警信号产生时，与警报相关区域的场景全报警系统联动。有报警信号产生时，与警报相关区域的场景全屏显示并自动录像。用户可自行设定警报和录像的持续时间。屏显示并自动录像。用户可自行设定警报和录像的持续时间。 评价多画面分割器的关键指标是影像处理速

8、度和画面清晰评价多画面分割器的关键指标是影像处理速度和画面清晰程度。程度。9画面分割器画面分割器二、分类二、分类 按画面分割数目不同，常见的有按画面分割数目不同，常见的有4、9、16画面分割器画面分割器 彩色多画面分割器单工型和全双工型，不同之处在于彩色多画面分割器单工型和全双工型，不同之处在于记录全部输入视频信号的同时，单工型只能显示单画面图记录全部输入视频信号的同时，单工型只能显示单画面图像，不能监看分割画面，但在放影时可看全画面和分割画像，不能监看分割画面，但在放影时可看全画面和分割画面；而双工型则在录像状态或放影时均可监看全画面和分面；而双工型则在录像状态或放影时均可监看全画面和分割画

9、面。割画面。 全双工型的多画面分割器性能更强，可以连接两台监全双工型的多画面分割器性能更强，可以连接两台监视器和两台录像机，一台用于录像作业另一台用于录像回视器和两台录像机，一台用于录像作业另一台用于录像回放。放。10画面分割器画面分割器三、特点三、特点 -录取速度快，每个画面仅需录取速度快，每个画面仅需1/30秒即可编排完毕；秒即可编排完毕； -以全画面全程录像，且回放时清晰度不会降低；以全画面全程录像，且回放时清晰度不会降低； -能够自动标识每台摄像机所在位置、日期与时间；能够自动标识每台摄像机所在位置、日期与时间； -具有视频丢失检测功能，当发生视频信号丢失或恢具有视频丢失检测功能，当发

10、生视频信号丢失或恢复时发出提示音，并将信息记录下来，供操作者查询。复时发出提示音，并将信息记录下来，供操作者查询。 -由于多画面分割器是按顺序对各路画面作压缩处理，由于多画面分割器是按顺序对各路画面作压缩处理，因此各通道画面是分别进入的，这样当第二个画面进来因此各通道画面是分别进入的，这样当第二个画面进来时，第二个画面就会产生延迟的现象，因而在观看时每时，第二个画面就会产生延迟的现象，因而在观看时每个画面会有不连续感，这是其本质不足。个画面会有不连续感，这是其本质不足。11画面分割器画面分割器四、多画面分割器系统连接图四、多画面分割器系统连接图 监视器录像机摄像机云台16画面分割器控制器12矩

11、阵控制器矩阵控制器 在电视监控系统中，为了用少量的监视器查看多个摄在电视监控系统中，为了用少量的监视器查看多个摄像机的图像，就需要用到视频像机的图像，就需要用到视频矩阵控制器，矩阵控制器，也称为也称为矩阵切矩阵切换器换器或或矩阵切换主机矩阵切换主机。 所谓所谓矩阵切换矩阵切换就是可以选择任意一台摄像机的图像在就是可以选择任意一台摄像机的图像在任意一台指定的监视器上输出显示。犹如任意一台指定的监视器上输出显示。犹如M台摄像机和台摄像机和N台监视器构成的台监视器构成的M*N矩阵一般。矩阵一般。 切换的控制信号可采用编码形式。切换的方式可以按切换的控制信号可采用编码形式。切换的方式可以按预先设定的时

12、间间隔对一组摄像机信号逐个循环切换；也预先设定的时间间隔对一组摄像机信号逐个循环切换；也可以在接到某点的报警信号后，长时间监视该区域的情况。可以在接到某点的报警信号后，长时间监视该区域的情况。 切换的控制一般要求与云台、镜头的控制同步，即切切换的控制一般要求与云台、镜头的控制同步，即切换到哪一路图像就控制哪一路设备。换到哪一路图像就控制哪一路设备。13矩阵控制器矩阵控制器 一、一、控制主机控制主机与与视频切换控制器视频切换控制器 在电视监控系统中，控制主机是最核心的设备，通常将系在电视监控系统中，控制主机是最核心的设备，通常将系统的控制单元与统的控制单元与视频矩阵切换器视频矩阵切换器集成为一体

13、，简称集成为一体，简称系统主机。系统主机。 有人称有人称系统主机系统主机为为视频矩阵切换主机视频矩阵切换主机，这是不确切的。因，这是不确切的。因为在不同的系统中需求不同，所以会用到为在不同的系统中需求不同，所以会用到视频视频矩阵切换主机、矩阵切换主机、音频音频矩阵切换主机、矩阵切换主机、视音频同步视音频同步矩阵切换主机以及矩阵切换主机以及视频报警联视频报警联动动矩阵切换主机等，它们均属于系统主机的范畴，所以用其中矩阵切换主机等，它们均属于系统主机的范畴，所以用其中的任何一个笼统的代替系统主机都是不正确的的任何一个笼统的代替系统主机都是不正确的。 原因剖析：原因剖析： 视频矩阵切换系统是目前电视

14、监控系统控制中心最广泛采视频矩阵切换系统是目前电视监控系统控制中心最广泛采用的一种视频切换设备，其最大优点是显示与切换的灵活性，用的一种视频切换设备，其最大优点是显示与切换的灵活性，几乎达到随心所欲的地步。它是一个几乎达到随心所欲的地步。它是一个综合型综合型、多功能多功能的控制系的控制系统，起到整个电视监控系统控制主机的作用，常常被称为统，起到整个电视监控系统控制主机的作用，常常被称为视频视频矩阵切换矩阵切换/控制主机控制主机。14矩阵控制器矩阵控制器 二、视频矩阵切换主机的作用二、视频矩阵切换主机的作用 -使单台监视器能够方便地轮换显示多个摄像机使单台监视器能够方便地轮换显示多个摄像机摄取的

15、图像。摄取的图像。 -单个摄像机摄取的图像可以同时送到多台监视单个摄像机摄取的图像可以同时送到多台监视器上显示。器上显示。 -同时处理处理多路控制指令，以供多个使用者同时处理处理多路控制指令，以供多个使用者同时使用系统。同时使用系统。15(1) 监视器监视器(2) 拾音器拾音器(3) 云台摄像机云台摄像机(4) 报警输入设备报警输入设备(5) 音箱音箱 (6) 麦克风麦克风(7) 显示器显示器(8) 串行设备（如串行设备（如PC机）机）(9) IP网接入网接入(10) 报警输出设备报警输出设备(11) 交流电源线交流电源线(12) 接地接地16矩阵控制器矩阵控制器三、矩阵切换主机的连接方式三、

16、矩阵切换主机的连接方式1、并联连接方式、并联连接方式 电视监控系统中所有的控制设备（矩阵切换主机、操电视监控系统中所有的控制设备（矩阵切换主机、操作键盘、解码器等）之间通过一根总线连接，各控制设备作键盘、解码器等）之间通过一根总线连接，各控制设备之间的数据交换都通过这根总线完成。之间的数据交换都通过这根总线完成。 总线一般采用总线一般采用RS-485接口，常常用于中小型系统。接口，常常用于中小型系统。 施工简单、便于维护和扩展、节省材料施工简单、便于维护和扩展、节省材料2、星形连接方式、星形连接方式 电视监控系统中所有的控制设备（矩阵切换主机、操电视监控系统中所有的控制设备（矩阵切换主机、操作

17、键盘、解码器等）之间通过矩阵切换主机相连接，各控作键盘、解码器等）之间通过矩阵切换主机相连接，各控制设备之间的数据交换都要通过矩阵切换主机进行转发。制设备之间的数据交换都要通过矩阵切换主机进行转发。 这种连接方式常用于大中型系统。这种连接方式常用于大中型系统。 施工简单、便于维护和扩展、便于管理施工简单、便于维护和扩展、便于管理17矩阵控制器矩阵控制器四、矩阵切换主机按容量大小分类四、矩阵切换主机按容量大小分类1、小规模矩阵切换主机、小规模矩阵切换主机 即固定容量矩阵切换主机，出厂前矩阵规模已经固定，即固定容量矩阵切换主机，出厂前矩阵规模已经固定，在以后的使用中不能随意扩展。常见的有在以后的使

18、用中不能随意扩展。常见的有32入入16出、出、16入入8出和出和8入入4出等。出等。 体积小，成本低廉。体积小，成本低廉。2、大规模矩阵切换主机、大规模矩阵切换主机 即可变容量矩阵切换主机，产品设计时就充分考虑了即可变容量矩阵切换主机，产品设计时就充分考虑了矩阵规模的可扩展性。在以后的使用中可根据需要随意扩矩阵规模的可扩展性。在以后的使用中可根据需要随意扩展。常见的有展。常见的有128入入32出、出、1024入入64出。出。 体积较大，成本较贵，系统扩展方便。体积较大，成本较贵，系统扩展方便。18矩阵控制器矩阵控制器五、矩阵切换主机对前端设备的控制五、矩阵切换主机对前端设备的控制1、矩阵切换主

19、机直接控制、矩阵切换主机直接控制 一般由中心控制室直接拨动某一动作所需的电源开关，一般由中心控制室直接拨动某一动作所需的电源开关，通过电缆向前端设备供电。通过电缆向前端设备供电。 特点是简单、易行。特点是简单、易行。 由于控制电缆较长时，沿线电压降太大，会使控制失由于控制电缆较长时，沿线电压降太大，会使控制失灵，因此只适用于短距离控制。灵，因此只适用于短距离控制。2、矩阵切换主机间接控制、矩阵切换主机间接控制 由中心控制室发出具有微功率特点（小电流、低电压）由中心控制室发出具有微功率特点（小电流、低电压）的控制信号到输出接口，再通过与接口相连的执行机构驱的控制信号到输出接口，再通过与接口相连的

20、执行机构驱动前端设备的动作。常用的是通过继电器的触点动作去启动前端设备的动作。常用的是通过继电器的触点动作去启动前端控制设备的动作或云台控制电机的转动等。动前端控制设备的动作或云台控制电机的转动等。 这种应用方式需要在前端设备附近增加信号放大器或这种应用方式需要在前端设备附近增加信号放大器或多路继电器转换开关。多路继电器转换开关。19矩阵控制器矩阵控制器五、矩阵切换主机对前端设备的控制五、矩阵切换主机对前端设备的控制2、矩阵切换主机间接控制、矩阵切换主机间接控制 具体有：具体有：-通过解码器实现对前端设备的控制通过解码器实现对前端设备的控制 控制信号由矩阵切换控制主机经由双绞线等先送到解控制信

21、号由矩阵切换控制主机经由双绞线等先送到解码器，经解码器译码（确定哪个摄像机执行何种操作）后，码器，经解码器译码（确定哪个摄像机执行何种操作）后，再经固态继电器作功率放大，驱动指定的云台或镜头，完再经固态继电器作功率放大，驱动指定的云台或镜头，完成所需的控制动作。成所需的控制动作。 由于解码器控制命令传送协议的非开放性，造成目前由于解码器控制命令传送协议的非开放性，造成目前电视监控系统的不相兼容，使得不同厂家的矩阵切换控制电视监控系统的不相兼容，使得不同厂家的矩阵切换控制主机很难与其他厂家的云台匹配。主机很难与其他厂家的云台匹配。20矩阵控制器矩阵控制器五、矩阵切换主机对前端设备的控制五、矩阵切

22、换主机对前端设备的控制2、矩阵切换主机间接控制、矩阵切换主机间接控制-通过协议接口转换器或万能解码器实现对前端设备的控制通过协议接口转换器或万能解码器实现对前端设备的控制 目前已经出现了方便连接多种控制协议的转换型装置，目前已经出现了方便连接多种控制协议的转换型装置，该装置内置了不同厂家的协议，像该装置内置了不同厂家的协议，像PelcoD协议、松下矩阵协协议、松下矩阵协议议WJ-SX550A、IKEGAWA高速球机协议高速球机协议SN-6800PT等的等的转换，称为转换，称为协议接口转换器。协议接口转换器。 Honeywell公司为其矩阵主机公司为其矩阵主机VideoBlox开发的开发的协议接

23、口协议接口转换器转换器PIT可以集成任意具有可以集成任意具有RS232/485 ASCII字符串控制字符串控制协议的设备，能够兼容众多厂家的前后端外围产品，且配协议的设备，能够兼容众多厂家的前后端外围产品，且配置方便、高效，使用简单、直观。置方便、高效，使用简单、直观。 万能解码器万能解码器则可以让各种监控主机都能自如地控制各则可以让各种监控主机都能自如地控制各种解码器及快速智能球机，彻底解决各种主机与快速智能种解码器及快速智能球机，彻底解决各种主机与快速智能球机和解码器之间的兼容问题。球机和解码器之间的兼容问题。21矩阵控制器矩阵控制器五、矩阵切换主机对前端设备的控制五、矩阵切换主机对前端设

24、备的控制 当前矩阵切换控制器的发展趋势是集成化和网络化，当前矩阵切换控制器的发展趋势是集成化和网络化，是以微处理器为核心的具有视频切换和摄像前端控制的监是以微处理器为核心的具有视频切换和摄像前端控制的监控系统。控系统。 系统核心部分由摄像机控制单元、视频矩阵切换单元、系统核心部分由摄像机控制单元、视频矩阵切换单元、屏幕显示以及主屏幕显示以及主CPU单元等构成。这些单元通过内部以太单元等构成。这些单元通过内部以太网连接，可以杜绝控制信号拥塞的发生。而且单元还具有网连接，可以杜绝控制信号拥塞的发生。而且单元还具有外部以太网接口，可以连接以太网系统控制器。每路视频外部以太网接口，可以连接以太网系统控

25、制器。每路视频输入端还具有电缆补偿功能，以提供高质量的视频信号，输入端还具有电缆补偿功能，以提供高质量的视频信号，传输距离最远可达传输距离最远可达1200m.22视频放大器视频放大器 视频信号通过同轴电缆长距离传输后会造成一定的视频信号通过同轴电缆长距离传输后会造成一定的衰减，尤其是信号中的高频分量的衰减尤为严重。因此衰减，尤其是信号中的高频分量的衰减尤为严重。因此当进行长距离视频信号传输时，必须经过中间放大。而当进行长距离视频信号传输时，必须经过中间放大。而视频放大器就是这样一种器件。视频放大器就是这样一种器件。 视频放大器与普通放大器的区别主要在于带宽不同。视频放大器与普通放大器的区别主要

26、在于带宽不同。理论上讲，视频信号的频率范围为理论上讲，视频信号的频率范围为0-6MHz，实际的视频，实际的视频放大器的带宽在放大器的带宽在100Hz-1MHz之间，且通带平坦。之间，且通带平坦。 视频放大器可以增强视频的亮度、色度和同步信号，视频放大器可以增强视频的亮度、色度和同步信号，克服用同轴电缆远程传输视频信号时造成的信号衰减。克服用同轴电缆远程传输视频信号时造成的信号衰减。但线路内的干扰信号也被放大了，因此，一条回路中不但线路内的干扰信号也被放大了，因此，一条回路中不能串接太多的视频放大器。能串接太多的视频放大器。 23视频放大器视频放大器 另外，由于在长距离传输时，视频信号的高频充分

27、另外，由于在长距离传输时，视频信号的高频充分损耗最大，因此在对视频信号进行均匀放大时，还要特损耗最大，因此在对视频信号进行均匀放大时，还要特别对其高频部分进行补偿。否则监视器上的图像轮廓会别对其高频部分进行补偿。否则监视器上的图像轮廓会模糊不清。模糊不清。 再者，前面介绍的视频分配器除了可提供多路独立再者，前面介绍的视频分配器除了可提供多路独立的视频输出外，兼具有视频信号放大功能，因此也称为的视频输出外，兼具有视频信号放大功能，因此也称为视频分配放大器。视频分配放大器。 视频分配放大器以独立和隔离的互补晶体管或由独视频分配放大器以独立和隔离的互补晶体管或由独立的视频放大器集成电路提供立的视频放

28、大器集成电路提供4-6路独立的路独立的75欧负载能欧负载能力，视频输入和输出均采用力，视频输入和输出均采用BNC端子。端子。24视频加权放大器视频加权放大器 加权放大器为传统同轴电缆在监控领域中远距离传输的解决加权放大器为传统同轴电缆在监控领域中远距离传输的解决方案。主要解决在使用同轴电缆在远距离传输中信号质量问题，方案。主要解决在使用同轴电缆在远距离传输中信号质量问题，在使用同轴电缆作远距离传输过程中，由于电缆衰减特性，信号在使用同轴电缆作远距离传输过程中，由于电缆衰减特性，信号经过经过200300米的传输距离之后，信号就会因衰减而产生图像质量米的传输距离之后，信号就会因衰减而产生图像质量下

29、降。传统采用普通视频信号放大器进行级连放大提高传输距离，下降。传统采用普通视频信号放大器进行级连放大提高传输距离，这样的延续方式产生信号的这样的延续方式产生信号的高频分量放大不足高频分量放大不足，而信号的，而信号的低频分低频分量又放大的过高量又放大的过高，从而产生信号的失真和过调现象。视频信号加，从而产生信号的失真和过调现象。视频信号加权放大器的出现，从根本上解决了同轴电缆传输过程中的问题。权放大器的出现，从根本上解决了同轴电缆传输过程中的问题。该产品具有如下优点：该产品具有如下优点： -远程传输远程传输:可使视频同轴电缆传输距离由几百米有效扩展到两、可使视频同轴电缆传输距离由几百米有效扩展到

30、两、三千米。三千米。 -恢复图像质量恢复图像质量：按广播级失真度要求，有效恢复视频特性和：按广播级失真度要求，有效恢复视频特性和图像质量。图像质量。 -提高图像质量提高图像质量：运用轮廓增强和高频提升功能，可使近程图：运用轮廓增强和高频提升功能，可使近程图像更加完美。像更加完美。 -方便实用方便实用：采用末端补偿方式，无前端、无中继，全程可调：采用末端补偿方式，无前端、无中继，全程可调 25视频加权放大器视频加权放大器频率补偿频率补偿： 理论最大增益理论最大增益 0105dB 低频低频 1kHz0.5MHz，030dB 中频中频 0.5MHz2MHz，050dB 高频高频 2MHz6MHz，0

31、80dB 功功 耗耗 1W优点优点：由于使用开关做分段控制以及高频补偿，避免了：由于使用开关做分段控制以及高频补偿，避免了多只电位器的连续模拟量调节产生的不容易确定性，使多只电位器的连续模拟量调节产生的不容易确定性，使一个范围锁定只有通过一个电位器精细调整，从而简单一个范围锁定只有通过一个电位器精细调整，从而简单方便的定位在最佳位置。方便的定位在最佳位置。 26 录像机（录像机（Video Recorder,VCR）是电视监控系统中的记）是电视监控系统中的记录和重放装置。它要求记录时间要长，目前电视监控系统中录和重放装置。它要求记录时间要长，目前电视监控系统中的专用录像机可连续录的专用录像机可

32、连续录24-960h。此外，还要求录像机具有遥。此外，还要求录像机具有遥控功能，可以进行远距离操作，或在电视监控系统中用控制控功能，可以进行远距离操作，或在电视监控系统中用控制信号自动操作录像机。信号自动操作录像机。 录像机内设有字符发生器，可在图像上打上日期时间等录像机内设有字符发生器，可在图像上打上日期时间等信息，还可以显示摄像机与报警器的编号与报警方式。使用信息，还可以显示摄像机与报警器的编号与报警方式。使用自动录像周期设定功能可对一周内每天的录像模式进行设定。自动录像周期设定功能可对一周内每天的录像模式进行设定。 当收到报警信号后，录像机会自动进入录像状态；无报当收到报警信号后，录像机

33、会自动进入录像状态；无报警情况下，恢复正常录像模式。录像机还有一个锁定键，用警情况下，恢复正常录像模式。录像机还有一个锁定键，用以防止非法操作。以防止非法操作。录像机概述录像机概述27 录像机主要有如下类型：录像机主要有如下类型：一、磁带录像机一、磁带录像机 磁带录像机（磁带录像机（VTR：Video Tape Recorder）是一）是一种利用种利用电磁变换原理，以磁带作为存储媒质，以剩磁的形式在磁带电磁变换原理，以磁带作为存储媒质，以剩磁的形式在磁带上记录与重放电视信号的设备。上记录与重放电视信号的设备。它通过磁头把经过处理的图它通过磁头把经过处理的图像信号和声音信号（电信号）以剩磁的形式

34、记录在磁带上，像信号和声音信号（电信号）以剩磁的形式记录在磁带上，重放时通过磁头拾取磁带上的剩磁信号的变化，将其转换成重放时通过磁头拾取磁带上的剩磁信号的变化，将其转换成相应的电信号，利用显像器件和扬声器重现图像和声音。相应的电信号，利用显像器件和扬声器重现图像和声音。二、数字式录像机二、数字式录像机 与数字摄像机匹配，图像质量高，声音质量可与与数字摄像机匹配，图像质量高，声音质量可与CD相当；相当；最新推出的数字式光盘录像机，可将图像记录在光盘上，还最新推出的数字式光盘录像机，可将图像记录在光盘上，还可进行快速检索。可进行快速检索。录像机概述录像机概述28二、数字式录像机二、数字式录像机 数

35、字录像机可消除复制时图像质量的降低，并可直接数字录像机可消除复制时图像质量的降低，并可直接进入计算机和由计算机控制的数字化设备。目前，数字录进入计算机和由计算机控制的数字化设备。目前，数字录像机可分为非压缩格式和压缩格式两大类。记录载体可分像机可分为非压缩格式和压缩格式两大类。记录载体可分为磁带、硬盘和光盘，常用的记录载体是磁带。为磁带、硬盘和光盘，常用的记录载体是磁带。 当前电视监控系统中的专用录像机是间歇式录像机，当前电视监控系统中的专用录像机是间歇式录像机，在一盘在一盘180分钟的带子上可录制长达分钟的带子上可录制长达960小时的录像，也叫小时的录像，也叫长延时录像机。长延时录像机。 录

36、像机概述录像机概述29三、实时录像机（三、实时录像机（Event VCR） 这类录像机平时不录像，当有报警触发时才开始录像，这类录像机平时不录像，当有报警触发时才开始录像，一定时间后自动终止。缺点是警报启动后有大约一定时间后自动终止。缺点是警报启动后有大约0.5-1s的的延时。延时。 可以编制自动录像程序，选择录像速度和时间，也可可以编制自动录像程序，选择录像速度和时间，也可叠加日期时间，还可设置录像带到头后是自动停止还是倒叠加日期时间，还可设置录像带到头后是自动停止还是倒带重放。带重放。 目前电视监控系统中最常用的录像机是民用录像机和目前电视监控系统中最常用的录像机是民用录像机和长延时录像机

37、。操作简单，录像带也容易购买和保存。长延时录像机。操作简单，录像带也容易购买和保存。录像机概述录像机概述30 磁带录像机系统的基本结构主要由磁头系统、磁带传磁带录像机系统的基本结构主要由磁头系统、磁带传送系统、视频信号处理系统、伺服系统、机械控制系统、送系统、视频信号处理系统、伺服系统、机械控制系统、音频信号处理系统、电源系统、电视接收系统和射频调制音频信号处理系统、电源系统、电视接收系统和射频调制器等部分组成。器等部分组成。一、磁头系统一、磁头系统 磁头由视频磁头鼓组件、音频磁头由视频磁头鼓组件、音频/控制磁头组件、全消磁控制磁头组件、全消磁头组成，分别用于视频信号的记录和重放、音频信号和控

38、头组成，分别用于视频信号的记录和重放、音频信号和控制信号的记录和重放、抹去磁带上已录的信号。制信号的记录和重放、抹去磁带上已录的信号。二、磁带传送系统二、磁带传送系统 由加载机构、走带机构组成，分别用于将磁带从带盒由加载机构、走带机构组成，分别用于将磁带从带盒中拉出穿带或者退带送回带盒、由压带轮和主导轴共同驱中拉出穿带或者退带送回带盒、由压带轮和主导轴共同驱动磁带走带运行。动磁带走带运行。 磁带录像系统磁带录像系统31三、视频信号处理系统三、视频信号处理系统 由记录通道、重放通道组成，分别用于将输入的视频由记录通道、重放通道组成，分别用于将输入的视频信号处理变换成符合磁头磁带要求的信号。信号处

39、理变换成符合磁头磁带要求的信号。 记录时将视频输入端或解调器输出的视频信号的亮度记录时将视频输入端或解调器输出的视频信号的亮度和色度信号分别进行调频和降频处理，之后再混合送到磁和色度信号分别进行调频和降频处理，之后再混合送到磁头记录在磁带上。重放时，将磁头拾取的记录信号分别进头记录在磁带上。重放时，将磁头拾取的记录信号分别进行亮度解调和色度升频处理，还原成视频信号后输出。行亮度解调和色度升频处理，还原成视频信号后输出。 四、音频信号处理系统四、音频信号处理系统 用于完成记录和重放过程中音频信号的处理。记录时，用于完成记录和重放过程中音频信号的处理。记录时，将音频输入端或解调器输出的音频信号进行

40、处理，加入偏将音频输入端或解调器输出的音频信号进行处理，加入偏磁信号记录在磁带上；重放时，将音频磁头拾取的信号放磁信号记录在磁带上；重放时，将音频磁头拾取的信号放大和处理，然后输出。大和处理，然后输出。磁带录像系统磁带录像系统32五、机械控制系统五、机械控制系统 由传感器、功能操作键、逻辑电路和各种执行机构组由传感器、功能操作键、逻辑电路和各种执行机构组成，其作用是根据功能操作键的指令，确定录像机的工作成，其作用是根据功能操作键的指令，确定录像机的工作状态；按照设计好的逻辑程序，完成不同工作状态间的转状态；按照设计好的逻辑程序，完成不同工作状态间的转换，实现录像机的自动控制、自动保护等。换，实

41、现录像机的自动控制、自动保护等。六、伺服系统六、伺服系统 伺服系统是一个对磁头、磁带运行进行误差检测、反伺服系统是一个对磁头、磁带运行进行误差检测、反馈校正的自动控制系统；通过伺服系统的控制，在记录时馈校正的自动控制系统；通过伺服系统的控制，在记录时保证磁头在磁带上记录标准磁迹，在重放时保证磁头对磁保证磁头在磁带上记录标准磁迹，在重放时保证磁头对磁带上的磁迹作准确地跟踪扫描，以获得最佳图像记录和重带上的磁迹作准确地跟踪扫描，以获得最佳图像记录和重放质量。放质量。 磁带录像系统磁带录像系统33七、电源系统七、电源系统 电源系统主要是把电源系统主要是把220V交流电进行整流、稳压，为录交流电进行整

42、流、稳压，为录像机各部分电路提供多种工作电源。像机各部分电路提供多种工作电源。 八、电视接收系统八、电视接收系统 电视接收系统相当于电视机的调谐器，可使录像机直电视接收系统相当于电视机的调谐器，可使录像机直接接收电视台播出的电视信号。接接收电视台播出的电视信号。九、射频调制器九、射频调制器 射频调制器可以将录像机内的视频、音频信号调制为射频调制器可以将录像机内的视频、音频信号调制为射频信号输出，因而方便用电视机监视录放像。射频信号输出，因而方便用电视机监视录放像。十、电视解调器十、电视解调器 其作用是把天线收到的射频电视信号变成视频信号和其作用是把天线收到的射频电视信号变成视频信号和音频信号。

43、音频信号。 在广播级和专业级录像机中，一般没有电视解调器，在广播级和专业级录像机中，一般没有电视解调器，其输入输出信号均为视频和音频的基带信号或为视频的其输入输出信号均为视频和音频的基带信号或为视频的RGB信号和复合同步信号。信号和复合同步信号。磁带录像系统磁带录像系统34十一、控制系统十一、控制系统 是录像机运行的指挥中心，对录像机各种工作方式、是录像机运行的指挥中心，对录像机各种工作方式、保护电路和控制电路发出指令，使其按预定程序工作；进保护电路和控制电路发出指令，使其按预定程序工作；进而协调和控制机械部分及电路的工作状态，完成各种操作、而协调和控制机械部分及电路的工作状态，完成各种操作、

44、控制和保护功能。控制和保护功能。十二、其它辅助系统十二、其它辅助系统 一些录像机还增加了报警信号检测和输出功能，并且一些录像机还增加了报警信号检测和输出功能，并且可以自动启动录像机录像。可以自动启动录像机录像。 在利用录像机录制电视台节目时，录像机和电视机的在利用录像机录制电视台节目时，录像机和电视机的连接方法如下图所示。连接方法如下图所示。磁带录像系统磁带录像系统35磁带录像系统磁带录像系统 其中天线接到录像机的射频（其中天线接到录像机的射频（RF）输入插座；录像机的射频）输入插座；录像机的射频（RF）输出接到电视机的天线插座；录像机的视频输出）输出接到电视机的天线插座；录像机的视频输出（V

45、IDEO OUT）和音频输出（）和音频输出（AUDIO OUT）分别用电缆线接到）分别用电缆线接到电视机对应的视频输入（电视机对应的视频输入（AUDIO IN）和音频输入（）和音频输入（VIDEO IN）插口上。节目录制前，须先将电视机转换到电视（插口上。节目录制前，须先将电视机转换到电视（TV）工作方式，）工作方式，然后调整录像机上频道调谐器，直至在监示电视机上收看到清晰然后调整录像机上频道调谐器，直至在监示电视机上收看到清晰的图像和伴音。调整好后，录像机中装人空白磁带，需要录像时的图像和伴音。调整好后，录像机中装人空白磁带，需要录像时按下录像机的录像键，录像结束按下停止键。按下录像机的录像

46、键，录像结束按下停止键。36磁带录像系统磁带录像系统 在模拟电视监控系统中，主要采用这种系统。但在模拟电视监控系统中，主要采用这种系统。但存在局限性：存在局限性： 首先，信号的存储会消耗大量的磁带，使记录的首先，信号的存储会消耗大量的磁带，使记录的信息量受限制；其次，受温度、环境的影响，磁带易信息量受限制；其次，受温度、环境的影响，磁带易变形；磁头、磁带的运行使得磨损严重，再加上采用变形；磁头、磁带的运行使得磨损严重，再加上采用模拟信号记录和读取，失真严重；而且重放时的音像模拟信号记录和读取，失真严重；而且重放时的音像质量满足不了现场要求，给查询、复合和取证造成麻质量满足不了现场要求，给查询、

47、复合和取证造成麻烦。烦。 数字化监控系统的出现正好解决了上述问题，得数字化监控系统的出现正好解决了上述问题，得到了广泛的应用。到了广泛的应用。37 长时间录像机按记录数据的方式可分为模拟式和数字长时间录像机按记录数据的方式可分为模拟式和数字式两大类。使用长时间录像机最大的好处就是可以减少不式两大类。使用长时间录像机最大的好处就是可以减少不断更换与存储录像带的麻烦。断更换与存储录像带的麻烦。一、时滞式（一、时滞式（time lapse）长时间录像机）长时间录像机 这种录像机主要是以时间分割方式断续记录图像，可这种录像机主要是以时间分割方式断续记录图像，可以长时间工作。根据设置时间间隔的不同在一盘

48、以长时间工作。根据设置时间间隔的不同在一盘180min普普通录像带上可以连续录像通录像带上可以连续录像24-960h。 其缺点是在回放录像时画面有不连续感，像在看动画。其缺点是在回放录像时画面有不连续感，像在看动画。二、实时（二、实时（real time）长时间录像机）长时间录像机 它以连续方式长时间录像，因此在录像回放时画面连它以连续方式长时间录像，因此在录像回放时画面连续。机些录像机还增加了报警信号检测和输出功能，并且续。机些录像机还增加了报警信号检测和输出功能，并且可以自动启动录像机录像。可以自动启动录像机录像。长时间录像机长时间录像机38 数字硬盘录像机数字硬盘录像机(Digital

49、Video Recorder, DVR)是将视是将视频图像以数字方式记录保存在硬磁盘中的数码录像机。频图像以数字方式记录保存在硬磁盘中的数码录像机。 DVR除了能记录视频图像外，还能在一个屏幕上以多除了能记录视频图像外，还能在一个屏幕上以多画面方式实时显示多个视频输入图像，集图像的记录、分画面方式实时显示多个视频输入图像，集图像的记录、分割、显示功能于一体。在记录视频图像的同时，还能对已割、显示功能于一体。在记录视频图像的同时，还能对已记录的图像作回放显示或备份，成为一机多工系统。记录的图像作回放显示或备份，成为一机多工系统。 由于数字硬盘录像机以数字方式记录视频图像，因此由于数字硬盘录像机以

50、数字方式记录视频图像，因此需对图像采用各种压缩方式进行数字化处理，而在回放时需对图像采用各种压缩方式进行数字化处理，而在回放时则需要解压缩。则需要解压缩。 这种数字化图像既是实现数字化监控系统的一大进步，这种数字化图像既是实现数字化监控系统的一大进步，又因其能通过网络进行图像的远程传输而带来众多的优越又因其能通过网络进行图像的远程传输而带来众多的优越性，故而非常符合未来信息网络化的发展方向。性，故而非常符合未来信息网络化的发展方向。数字硬盘录像机数字硬盘录像机39 随着数字化进步的浪潮不断深入人心，随着数字化进步的浪潮不断深入人心，DVR已经成为已经成为新世纪数字化安防的新宠儿，新世纪数字化安

51、防的新宠儿，DVR应用已经从最初的金融应用已经从最初的金融领域发展到交通、公安、环境、智能建筑、广场、机房、领域发展到交通、公安、环境、智能建筑、广场、机房、考场等等各种应用场所，只要是想利用图像和声音进行监考场等等各种应用场所，只要是想利用图像和声音进行监控的场所就会想到控的场所就会想到DVR系统。系统。DVR已经成为视频监控领域已经成为视频监控领域一个炙手可热的产品，成为当前安防产品中的一个亮点。一个炙手可热的产品，成为当前安防产品中的一个亮点。 DVR发展至今，各厂家针对安防行业的切实需要以及发展至今，各厂家针对安防行业的切实需要以及不同场所特殊应用所提出的技术改进及解决方案可谓百花不同

52、场所特殊应用所提出的技术改进及解决方案可谓百花齐放，从齐放，从M-JPEG、MPEG-2到热门的到热门的MPEG-4、H.264压缩压缩技术，从软压缩到硬压缩，视频路数的不断增加（技术，从软压缩到硬压缩，视频路数的不断增加（4、9、16、32等），系统的网络功能等，令人眼花撩乱。等），系统的网络功能等，令人眼花撩乱。DVR产产品随着各种不同的应用环境，开发出不同系列的产品品随着各种不同的应用环境，开发出不同系列的产品.市面市面上各种品牌、型号繁多，功能特性各异上各种品牌、型号繁多，功能特性各异DVR，但总的来说，但总的来说，按系统结构可以分为两大类：基于按系统结构可以分为两大类：基于PC架构的

53、架构的PC式式 DVR和和脱离脱离PC架构的嵌入式架构的嵌入式DVR。 数字硬盘录像机数字硬盘录像机40 DVR处理流程框图处理流程框图数字硬盘录像机数字硬盘录像机一、一、DVR基本处理流程基本处理流程41二、二、DVR的功能特性的功能特性 1、实现了模拟节目的数字化高保真存储、实现了模拟节目的数字化高保真存储 能将广播和收集的模拟视音频节目以数字化方式录制能将广播和收集的模拟视音频节目以数字化方式录制和存储，一次录制，反复播放，质量不会有任何下降。和存储，一次录制，反复播放，质量不会有任何下降。 2、功能齐全的输入、功能齐全的输入/输出接口输出接口 提供了天线提供了天线/电视电缆、电视电缆、

54、AV端子、端子、S端子输入接口、端子输入接口、 S端端子输出接口。可录制几乎所有电视节目和其他播放机、摄子输出接口。可录制几乎所有电视节目和其他播放机、摄像机输出的信号。可方便地与其他视听设备连接。像机输出的信号。可方便地与其他视听设备连接。 3、多种可选的图像录制等级、多种可选的图像录制等级 对同一个节目，提供了中、高、低三档录制等级，高对同一个节目，提供了中、高、低三档录制等级，高档录制时，图像质量接近于档录制时，图像质量接近于DVD。 4、大容量、长时间节目存储，可扩展性强。、大容量、长时间节目存储，可扩展性强。 5、先进的时移（、先进的时移（Time Shifting）功能）功能 当不

55、得不中断电视节目的收看时，只需按下当不得不中断电视节目的收看时，只需按下Time Shifting键，后面的节目就会自动保存，事后观看时不会有键，后面的节目就会自动保存，事后观看时不会有任何停顿感。任何停顿感。数字硬盘录像机数字硬盘录像机42二、二、DVR的功能特性的功能特性 6、预约录制、预约录制/播放节目功能播放节目功能 用户可以自由设定开始录制用户可以自由设定开始录制/播放节目的起始时刻、时间长度播放节目的起始时刻、时间长度等。通过对预约节目单的编辑组合，可以系统化地录制各种间断等。通过对预约节目单的编辑组合，可以系统化地录制各种间断性的电视节目，包括电视连续剧。性的电视节目，包括电视连

56、续剧。 7、强大的网络信息家电中心、强大的网络信息家电中心 用户通过网络通信接口，使用用户通过网络通信接口，使用DVR量身定做的网络浏览器，量身定做的网络浏览器，配备相应的网络资源即可享用丰富的网络在线信息。配备相应的网络资源即可享用丰富的网络在线信息。 8、便捷实用的已录制节目管理方法、便捷实用的已录制节目管理方法 用户可以按录制时间、节目种类等方式对已录制节目进行组用户可以按录制时间、节目种类等方式对已录制节目进行组织和分类，随意在喜好的位置设置书签。织和分类，随意在喜好的位置设置书签。 9、随心所欲的播放方式、随心所欲的播放方式 由于硬盘快速、随机存储的特点，使得在欣赏录制好的和正由于硬

57、盘快速、随机存储的特点，使得在欣赏录制好的和正在录制的节目时，都可以用比当前在录制的节目时，都可以用比当前DVD播放机更多样、更灵活的播放机更多样、更灵活的方式进行特技播放。快速播放时，图像更加平滑；慢速播放时具方式进行特技播放。快速播放时，图像更加平滑；慢速播放时具有更高的细节分辨率。有更高的细节分辨率。数字硬盘录像机数字硬盘录像机43三、三、DVR的主要技术指标的主要技术指标 1、采用的图像压缩标准、采用的图像压缩标准 压缩方式是压缩方式是DVR的核心技术，它在很大程度上决定着图像的的核心技术，它在很大程度上决定着图像的质量、压缩比、传输效率和传输速度等性能，因而是评价质量、压缩比、传输效

58、率和传输速度等性能，因而是评价DVR性性能优劣的重要环节。能优劣的重要环节。 随着多媒体技术的发展，相继推出了多种压缩编码标准。目随着多媒体技术的发展，相继推出了多种压缩编码标准。目前常用的有前常用的有JPEG/M-JPEG、H.261/H.263、H.264和和MPEG等标等标准。其中，准。其中，H.264和和MPEG4代表了人类在视频编解码方面的最新代表了人类在视频编解码方面的最新成果，是图像压缩方面发展的方向和重点。成果，是图像压缩方面发展的方向和重点。 特别是特别是H.264近期将会逐渐取代近期将会逐渐取代MPEG4，因为采用前者，其，因为采用前者，其占用的带宽和需要的存储量比后者下降

59、占用的带宽和需要的存储量比后者下降50%左右。左右。 但也有人认为，在但也有人认为，在DVR硬盘容量问题得到解决后，人们关注硬盘容量问题得到解决后，人们关注的焦点将是图像的画质。因此，不仅的焦点将是图像的画质。因此，不仅M-JPEG和小波压缩仍会被和小波压缩仍会被使用，而且图像质量最好的使用，而且图像质量最好的MPEG2也将得到更多应用。此外结也将得到更多应用。此外结合合M-JPEG和和MPEG4二者优势的双码流压缩方式被认为是较理想二者优势的双码流压缩方式被认为是较理想的方案。的方案。数字硬盘录像机数字硬盘录像机44三、三、DVR的主要技术指标的主要技术指标 2、图像质量、图像质量 图像质量

60、是评价图像质量是评价DVR质量的核心问题。模拟的视频图质量的核心问题。模拟的视频图像信号输入到像信号输入到DVR中变成数字信号后，经过压缩、存储、中变成数字信号后，经过压缩、存储、解压缩，其转换的优劣及转换的速度，可以从图像的清晰解压缩，其转换的优劣及转换的速度，可以从图像的清晰度、灰度、色彩还原、实时性等多个方面加以评价，其中度、灰度、色彩还原、实时性等多个方面加以评价，其中图像的清晰度是最重要的指标。图像的清晰度是最重要的指标。 DVR的清晰度可以分为显示清晰度、录像清晰度和回的清晰度可以分为显示清晰度、录像清晰度和回放的清晰度。放的清晰度。 达到达到800600像素以上的高品质画面、同时