电视监控系统之基础知识-课件

电视监控系统基础知识培训1主要内容◆

电视监控系统基本概念◆

电视监控系统的发展阶段

◆

电视监控系统常用通讯接口◆

电视监控系统常用设备介绍2培训时间分配第一部分电视监控系统基本概念和电视监控系统的发展阶段时间：60-90分钟第二部分电视监控系统常用通讯接口

时间：60分钟3第三部分电视监控系统常用设备介绍第一节前端设备

时间：90分钟

内容：摄象机（CCD）、镜头、云台、云台解码器、一体化球机第二节后端设备时间：180分钟，分两次

内容：板卡式硬盘录象机、嵌入式硬盘录象机、视频矩阵、画面分割器

第三节报警设备时间：60分钟内容：探测器、报警控制箱第四节其它设备时间：60分钟通讯转换器、防雷保护器4电视监控系统基本概念

概念：电视监控系统是随着视频成像技术的发展应运而生的。通俗地说就是把前端摄象机采集的图象信号（光电转换），经视频电缆线传送到监视器，再由监视器完成前端场景视频图象的还原（电光转换）。

5作用：

这样人们不需亲临现场，就可以在异地监视器上实时看到现场的实际情况。意义：极大地方便了人们的工作开展，特别是在一些人们无法到达的场所，更彰显出这种系统得天独厚的优势。

电视监控系统基本概念6

在一套综合的电视监控系统中,往往包括视频、报警、出入口控制等等多个子系统，在这里我们首先重点介绍视频子系统。

电视监控系统基本概念7●电视监控最小系统

电视监控系统可划分为三个基本组成部分：前端设备、信号传输和中心控制设备。电视监控最小系统可有一台摄象机、一台监视器和视频电缆线组成。

电视监控系统基本概念8

电视监控系统基本概念说明：

摄象机前端设备，完成视频图象信号采集。

电缆线把摄象机采集的视频信号传送到监视器。

监视器中心控制设备，还原出实际场景图象

传输线前端设备_摄象机中心设备_监视器电视监控最小系统9●电视监控系统的应用范围

电视监控系统出现初期，主要是面向一些特殊行业的应用：金融、军事、文博系统及其他安全部门等。这也是最初电视监控行业被称为社会公共安全防范行业的原由。

随着数字监控技术的发展和成熟，在今天，电视监控系统的应用已经普及到了各行各业：公安、交通、教育、电力、厂矿企业、城区管理、居民小区等。

电视监控系统基本概念10电视监控系统发展阶段

电视监控系统从诞生到今天，依据中心控制设备技术先进程度和组成结构可以划分为三个发展阶段：第一阶段：模拟电视监控时期第二阶段：外挂的数字电视监控时期第三阶段：全数字电视监控时期11

第一阶段模拟电视监控系统

模拟电视监控时期是指20世纪90年代以前。在这一时期整个监控系统中的视频信号处理全是复合模拟视频信号。

电视监控系统发展阶段—模拟12模拟电视监控系统组成如图示：

电视监控系统发展阶段—模拟13显著特点是：

●

中心控制室组成复杂，有多台设备协同工作才能共同完成对图象信号的切换显示和保存，以及对前端摄象机的控制。

●监视图象只能通过录象机保存在磁性录象带上，不仅图象回放清晰度差，而且不容易实现多路图象的同时长时间录象。

电视监控系统发展阶段—模拟14系统描述：前端可有多台摄象机，每台摄象机的视频信号都通过一条视频同轴电缆线连到控制中心。摄象机路数越多，布线工作量越大，系统组成越复杂。每台摄象机可安装云台和电动变焦镜头，并受控制室云台镜头控制器（或键盘）的控制。每路摄象机的视频信号首先接到视频矩阵的输入端口上，经选择再由视频矩阵的输出口送出，这样就可将所需要的图象信号送到监视器显示和录象保存。

电视监控系统发展阶段—模拟15由视频矩阵输出口送出的图象信号再接到画面分割器的视频输入口上，画面分割器的作用是把多路模拟图象信号合成一路复合模拟视频信号输出，这样就可以在一台监视器上同时显示多路图象信号。常用的有四画面、六画面、九画面和十六画面分割器。从画面分割器输出的复合模拟视频信号送往监视器实现多画面显示，同时还有VCR输出/输入端口与录象机相连，实现多路图象的保存和回放。模拟监视器实现图象显示。

电视监控系统发展阶段—模拟16通常选用专业录象机也即24H录象机进行录象，它可以用180分钟的录象带记录24小时图象。需要说明的是，通过画面分割器的VCR端口进行录象，在回放时也必须通过画面分割器才能正确回放出图象。云台镜头控制器（或矩阵键盘）实现对前端云台的旋转和镜头的变焦、调焦以及光圈的控制，如选用云台镜头控制器则是硬接线的安装方式，每一路带云台的摄象机都至少要有10条控制线和云台镜头控制器相连，如果带云台的摄象机数量增多，那控制线的数量就可想而知。

电视监控系统发展阶段—模拟17但在应用矩阵组成的模拟监控系统中，可以在前端每一路带云台的摄象机旁边增加一台云台解码器实现对云台镜头的控制，同时每台云台解码器通过一对通讯总线和矩阵相连，这样就大大减少了控制线的数量。就当时而言云台解码器的价格还是比较高的。在模拟监控发展后期，出现了一种监控主机，它是集成了画面分割器和云台镜头控制器的控制功能，以十六路的主机常用，这样在一些中小型监控系统的控制中心，就可以由监控主机、监视器和录象机构建，降低了控制中心的复杂程度。这种主机设备以英国DM的为代表。

电视监控系统发展阶段—模拟18模拟监控特点：控制中心设备组成复杂。系统连线量大。不便实现多路图象的同时显示。不便实现多路图象的同时录象保存。由于是磁带保存，一是不便大量保存图象，二是图象回放质量差。录象带图象只能通过原系统设备回放，图象资料检索不方便。系统相互独立，无法联网。系统一旦完成，不便扩展。

电视监控系统发展阶段—模拟19

电视监控系统发展阶段—外挂数字

第二阶段外挂的数字监控系统

外挂数字监控时期是指20世纪90年代初期到90年代中期。这一时期是随着计算机技术和数字视频技术的初步发展而产生的。

20外挂数字电视监控系统组成如图示：

电视监控系统发展阶段—外挂数字21

电视监控系统发展阶段—外挂数字与模拟监控系统相比其显著特点是：

在监控中心有一台计算机和一块图象采集卡替代了原来的模拟监视器和录象机，并在软件界面上集成了云台镜头控制功能，实现了视频图象的硬盘数字化保存和鼠标操控云台镜头。采用计算机硬盘保存图象，不仅大大提高了图象回放清晰度，而且计算机技术的应用也使系统联网实现远程访问成为现实。但是在多路图象同时长时间保存和多路图象同时显示方面仍没有改观，远程网络访问使用效果也很不尽人意。22系统描述：就系统前端设备到控制中心前期视频信号处理设备和模拟监控系统完全相同。前端可有多台摄象机，每台摄象机的视频信号都通过一条视频同轴电缆线连到控制中心。摄象机路数越多，布线工作量越大，系统组成越复杂。每路摄象机的视频信号首先接到视频矩阵的输入端口上，经选择再由视频矩阵的输出口送出，这样便于实现将所需要的图象信号送到计算机显示和录象保存。

电视监控系统发展阶段—外挂数字23由视频矩阵输出口送出的图象信号再接到画面分割器的视频输入口上，画面分割器的作用是把多路模拟图象信号合成一路复合模拟视频信号输出，这样也就可以在一台计算机上同时显示多路图象信号。常用的有四画面、六画面、九画面和十六画面分割器。图象可以保存到计算机的硬盘上，提高了图象回放清晰度。虽然在计算机显示器上可以显示多路图象，但只能作为一路图象保存，这样就不能实现单画面回放。

电视监控系统发展阶段—外挂数字24可以用鼠标操控前端摄象机云台和镜头，但必须安装云台解码器。通过网络可以实现远程访问。在外挂数字监控发展后期，也出现了一种数字监控主机，它可以看作是现在嵌入式DVR的前身。这种主机设备以英国DM的Unicord为代表。

电视监控系统发展阶段—外挂数字25外挂数字监控特点：与模拟监控系统相比，控制中心由一台计算机替代了模拟监视器和录象机。系统连线量大。不便实现多路图象的同时显示。不便实现多路图象的同时录象保存。当时受硬盘容量限制，不便长时间大量保存图象。由于只有一路视频通道采集输入，合成画面图象是做为一路存放的，因而不能实现单画面录象回放。由于硬盘保存图象，提高了图象回放清晰度。录象资料检索方便。由于计算机的应用，可以实现系统联网。系统一旦完成，也不便扩展。

电视监控系统发展阶段—外挂数字26第三阶段全数字监控系统

全数字监控时期是指20世纪90年代后期。这一时期是随着计算机数字视频压缩技术的发展和成熟而产生的。

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与模拟监控系统及外挂的数字监控系统相比，其显著特点是：在监控中心只用一台计算机和多块图象压缩卡，通过软件完成了原来矩阵、画面分割器、模拟监视器和录象机的功能，不仅大大精简了中心控制设备，而且实现了多画面同时显示、多路同时实时硬盘录象和云台镜头控制功能。特别是最新视频压缩技术的采用，使的图象压缩比大幅提高，这意味着占用很小的硬盘空间就可以保存更多的图象信息，而且降低了系统联网带宽要求，拓宽了系统的应用范围。

电视监控系统发展阶段—全数字28

数字监控系统发展到今天，已经形成了较为完善的体系结构，监控软件已具备了大型网络监控系统的管理功能，充分满足了不同行业、不同客户的多样性需求。

电视监控系统发展阶段—全数字29分类：目前数字硬盘录象机（DVR）从结构上可分为两类：基于PC机组合的数字硬盘录象机和嵌入式数字硬盘录象机。

电视监控系统发展阶段—全数字30

基于PC机组合的数字硬盘录象机这种结构的DVR是由PC机、图象压缩卡和运行于WINDOWS平台的应用层软件组成，特点是便于集成和图象路数的扩展，也很方便在软件上增加新的功能以满足用户的不同需求，但是和嵌入式DVR相比稳定性稍差，适用于工作环境稍好的场所安装、使用。

电视监控系统发展阶段—全数字31嵌入式数字硬盘录象机嵌入式DVR是采用嵌入式操作系统组成的一种专用数字硬盘录象机系统，特点是软硬件高度集化、专用化，因此有较高的稳定性，可以安装在无人值守的应用场合，同样这种结构也带来诸多缺点和不足：单机容量受限（一般低于十六路）、不便展、不便生级、管理功能不完善、一但出现故障只能由厂家来维修等。

电视监控系统发展阶段—全数字32

基于PC机的全数字监控系统组成：

电视监控系统发展阶段—全数字33系统描述：前端可有多台摄象机，每台摄象机的视频信号都通过一条视频同轴电缆线连到控制中心监控主机的压缩卡输入口上。摄象机可安装云台和电动变焦镜头，并通过鼠标在软件上实现云台和镜头的控制。在计算机监视器上可以实现多画面同时显示，并进行实时压缩录象。图象保存到计算机的硬盘上，方便检索和回放。通过网络可方便实现远程访问，并可组成大型网络监控系统。

电视监控系统发展阶段—全数字34监控主机另外一种结构是嵌入式DVR。具有良好的稳定性，但是单台路数受到限制，一般十六路以下，在前端常作为视频服务器使用。

电视监控系统发展阶段—全数字35全数字监控系统特点：中心控制设备可只有一台计算机来组建。实现了多画面同时显示。实现了多路图象的实时压缩录象。采用硬盘录象，可以实现长时间循环录象。录象资料的回放、检索方便。图象回放清晰。外接报警控制箱可以实现报警联动录象。可以方便地实现对不同录象资料的智能管理。

电视监控系统发展阶段—全数字36可以实现语音监听、对讲以及和图象的同步录音。通过鼠标就可实现对云台、镜头的控制。可事先对系统的各项参数（图象参数、报警参数、网络参数等）进行配置，配置完成系统就可以安照设定好的环境自动运行，不需人为干预。可以方便实现系统联网，满足远程监控的需求。便于系统扩展。通过软件升级就可实现系统功能升级。便于组建大型的网络管理监控系统。

电视监控系统发展阶段—全数字37

电视监控系统发展阶段—全数字

三种监控系统比较：对比项目模拟监控系统外挂数字监控系统全数字监控系统中心设备组成设备多，复杂设备仍很多一台计算机多画面显示采用画面分割器采用画面分割器采用软件录象保存保存到录象带上，不易实现多路同时录象可保存到硬盘上，不易实现多路同时录象保存到硬盘上，可实现多路实时压缩录象录象回放及图象质量图象检索麻烦，回放不清晰，只能通过原设备才能实现单回放图象检索方便，但回放效果仍不够清晰，无法实现单回放图象检索方便，回放清晰，很方便实现单回放录象资料管理不能实现不同录象资料的有效管理可以实现不同录象资料的管理，但烦琐很方便就能实现不同录象资料的有效管理云台镜头控制云台镜头控制器实现，接线麻烦由软件实现由软件实现联网不能实现可以实现方便实现扩展不便扩展不便扩展方便扩展系统升级要更换设备要更换设备软件升级38电视监控系统常用通讯接口一般采用异步串行通讯方式：RS232通讯RS485/RS422通讯TTL电平通讯39预备知识电压、电流、电阻概念：

1、电压单位：伏（特）/V1.1直流电压：DC12V、DC5V

具有正负极性T5V12V0V401.2交流电压：AC220V、AC24V

无正负极性，但分零线、火线T220V

交流电经过整流、滤波变成直流电，再经过稳压获得各种所需的直流电压值。412、电流单位：安（培）/AI=3A、100mA2.1直流电流：具有方向性，在外部回路中由正极流向负极，负载一定时其大小不变。

T5A10A0A422.2交流电流：无方向性。负载一定时其大小随电压周期性改变。T10A433、电阻单位：欧姆R=100、1K

表示负载对电流的阻碍作用。RL=1KV+-I关系式：I=V/RLRL=1KVIa直流电路b交流电路44

电视监控系统常用通讯接口异步串行通讯概念：每一帧数据由起始位开始（1位）、终止位结束（1、1.5、2位），中间为数据位（一般为8位，带校验位时9位），数据收发设备之间无专门的同步时钟控制。通讯格式：

1200/2400/4800/9600，N，8，145

电视监控系统常用通讯接口RS232通讯由EIA(电子工业协会）、TIA（远程通讯工业协会）制定，是一种推荐标准，由RS前缀标识。是双向、全双工通讯。

电平“0”+3V---+15V/+12V“1”-3V----15V/-12V

物理接口常见的为DB9，其中2脚为RX，3脚为TX，5脚为地，在监控系统中其它脚不用。适用于低速（小于20K）、短距离（小于15米）通讯。不能直接挂接多个RS232设备通讯。

TXRXTXRX地线地线设备1设备246

电视监控系统常用通讯接口RS422通讯是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，但是总线上只能有一个发送器、10个接收器，因此不能组成真正的多点总线通讯。可以实现高速（最大10M/bps），远距离（最远1200米）通讯。输出端口：A、B且输出的信号相对于地线而言具有倒相关系，即A=-B。接收端经A-B还原出原始信号平衡传输抗干扰能力强。0+V-VTAB干扰信号输入信号47DR数据输入数据输出R数据输出10个aRS422两线制单向传输DR数据输入数据输出D数据输出bRS422四线制双向传输数据输入R设备1设备2说明：一点发送对多点（10）接收说明：点对点收发48

电视监控系统常用通讯接口RS485通讯由RS422发展而来，采用平衡传输方式，可以组成单工、双向半双工，总线上可以挂32/64/128个收发器，可以构成真正意义上的多点收发总线通讯。可以实现高速（最大10M），远距离（最远1200米）通讯。抗干扰能力强。49数据输入aRS485两线制双向半双工传输说明：可以组成多点收发通讯32/64/128

收、发分时享用总线DR数据输出DR数据输出数据输入DR数据输出数据输入●●●12012050

电视监控系统常用通讯接口TTL电平通讯是非平衡传输，原则上只能应用于点对点通讯。0—VDD（5V、12V）适用于低速（小于20K），近距离通讯，具体取决于驱动接口。常见于报警控制键盘通讯用。抗干扰能力一般。TXRXTXRX地线地线设备1设备251常用电视监控设备介绍前端设备摄象机（CCD）、镜头、云台、云台解码器、一体化球机后端设备板卡式硬盘录象机、嵌入式硬盘录象机、视频矩阵、画面分割器、电视墙报警设备探测器、报警控制器其它设备通讯转换器、防雷保护器、RS485集线器、

SMC-241通讯信号适配控制器52摄象机（CCD）摄像机又称摄像头或CCD（ChargeCoupledDevice）即电荷耦合器件。在监控系统中，所说的摄象机概念不包括镜头。依成像色彩划分，摄象机可分为彩色摄像机和黑白摄像机。下面我们主要介绍彩色摄象机。

常用电视监控设备介绍53主要技术指标：

CCD尺寸即摄像机靶面分为2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸(宽4.8mm*高3.6mm，对角线6mm)、1/4英寸(宽3.2mm*高2.4mm，对角线4mm)，常用的是1/3英寸。

CCD像素它决定了图像的清晰程度。像素越多，分辨率越高，图像越清晰。38万像素以上者为高清晰度摄像机。

常用电视监控设备介绍54

水平分辨率是用电视线（简称线TVLINES）来表示的，典型分辨率是在320到500电视线之间，主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次。分辨率与CCD像素和镜头有关，还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关，通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。

常用电视监控设备介绍55

最小照度是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。照度的单位是勒克斯（LUX），数值越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。普通型正常工作所需照度1_3LUX

月光型正常工作所需照度0.1LUX左右星光型正常工作所需照度0.01LUX以下红外型采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像

常用电视监控设备介绍56

图象制式分有PAL制和NTSC制。在我国采用PAL-D制。信噪比

不低于46db，若为50db，则图像有少量噪声，但图像质量良好；若大于60db，则图像质量优良，不出现噪声。视频输出

1Vp-p复合模拟视频信号，阻抗为75Ω，均采用BNC接头引出。镜头安装方式分为C和CS两种方式，不同之处在于感光距离不同。摄像机电源交流常用220V、24V，直流常用12V。

常用电视监控设备介绍57可调整功能：同步方式

内同步利用摄像机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。外同步利用一个外同步信号发生器产生的同步信号送到摄像机的外同步输入端来实现同步。电源同步也称之为线性锁定或行锁定，是利用摄像机的交流电源来完成垂直推动同步，即摄像机和电源过零同步。一般设定在内同步方式。

常用电视监控设备介绍58

自动增益控制

在自动增益控制（AGC）电路作用下，可根据检测到的视频信号强弱自动调整增益，以确保摄象机获得清晰的图像。背景光补偿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，这样前景目标成像就会发暗，当背景光补偿为开启时，摄像机仅对整个视场的一个子区域求平均来确定其AGC工作点，此时如果前景目标位于该子区域内时，就可以显著提高前景目标的亮度。

常用电视监控设备介绍59

电子快门当摄像机的电子快门打开时，对于NTSC摄像机，其电子快门从1/60秒到1/10000秒的范围；对于PAL型摄像机，其电子快门则从1/50秒到1/10000秒的范围。一般情况下，电子快门设定在自动上。但在有些场合要设置在一定的数值快门上。比如电子警察、治安卡口系统中。

后焦调整在枪机和电动可变镜头组合应用时需调整。方法：把焦距调到最大，调整后焦至图象清晰。

常用电视监控设备介绍60

白平衡白平衡只用于彩色摄像机，其用途是实现摄像机图像能精确反映景物状况。有手动白平衡和自动白平衡两种方式。自动白平衡：随着景物色彩温度的改变而自动地调整。手动白平衡：开手动白平衡将关闭自动白平衡，此时可手动调节白平衡。多数情况下设定在自动白平衡。

常用电视监控设备介绍61

常用电视监控设备介绍62镜头：摄象机只有和镜头配合应用，才能将场景成像在靶面上。焦距、光圈、调焦。镜头的分类有下面几种分法。

按焦距分：广角镜头（焦距小于8mm）、标准镜头（焦距=8mm）、长焦镜头（焦距大于8mm）。

按结构分：

1、焦距固定：手动/自动光圈定焦镜头

2、手动变焦：手动2倍变焦手动/自动光圈镜头

3、电动控制：电动三可变镜头（光圈、变焦、调焦均电动可调）和电动二可变镜头（变焦、调焦电动可调，光圈自动）。

常用电视监控设备介绍63

常用电视监控设备介绍常见镜头手动光圈定焦镜头自动光圈定焦镜头自动光圈手动2倍变焦镜头电动二/三可变镜头64主要技术指标：

成像尺寸分为2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸，常用的是1/3英寸在选择时要与摄象机靶面尺寸相一致（可大于，不能小于）。焦距用多少mm来表示，常用的有6mm、8mm、12mm、6mm--36mm的六倍变焦、8.5mm—85mm的十倍变焦镜头等。这一参数直接反映了物体在摄象机靶面上的成像大小，同样环境下焦距越大，成像越大。

常用电视监控设备介绍65镜头焦距计算方法：f=hD/Hh--靶面水平尺寸D--物体到镜头距离H--物体水平尺寸

f=vD/Vv--靶面垂直尺寸D--物体到镜头距离V--物体垂直尺寸DVfv66

相对孔径常用光圈来表示通过镜头的光通量大小。光圈数值一般标注在镜头光栏调整圈上，其标值为1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22等序列值，其计算方法是

A=D/fA—镜头的相对孔径D—镜头的实际有效孔径f—镜头焦距一般习惯上用相对孔径的倒数来表示镜头光圈的大小，即

F=f/D

因此光圈数值越小，到达摄像机靶面的光通量就越大。

常用电视监控设备介绍67

视场角镜头有一个确定的视野，镜头对这个视野的高度和宽度的张角称为视场角。视场角与镜头的焦距f及摄像机靶面尺寸（水平尺寸h及垂直尺寸v）的大小有关，镜头的水平视场角ah及垂直视场角av可分别由下式来计算，即

ah=2arctg（h/2f）

av=2arctg（v/2f）由以上两式可知，镜头的焦距f越短，其视场角越大，或者，摄像机靶面尺寸h或v越大，其视场角也越大。在实际应用中要充分考虑被监控主体成像尺寸和整幅画面监控范围大小两方面因素，来确定摄象机安装位置和镜头焦距数值。

常用电视监控设备介绍68

接口镜头的安装方式有C型和CS型两种安装接口。常用的是C型安装镜头（in32牙螺纹座），这是一种国际公认的标准。但是大多数摄像机的镜头接口则做成CS型，因此将C型镜头安装到CS接口的摄像机时需增配一个5mm厚的接圈。

自动光圈驱动直流驱动和视频驱动两种，要与摄象机要求一致。

常用电视监控设备介绍69●

云台与防护罩

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。这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。云台可分为室内用云台及室外用云台两类，室内用云台承重小，没有防雨装置。室外用云台承重大，有防雨装置。

常用电视监控设备介绍室外云台室内云台70

云台主要技术指标:

角度水平转动的角度一般为350度，垂直转动则有±45度、±35度、±75度等。承重为适应安装不同的摄像机及防护罩，云台的承重是不同的。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。室内云台的承重量较小，云台的体积和自重也较小。室外用云台承重量都较大，它的体积和自重也较大。目前室内云台承重量大约1.5kg-7kg左右，室外用云台承重量大约为7kg~50kg左右。还有些云台是微型云台，比如与摄像机一起安装在半球型防护罩内或全天候防护罩内的云台。

常用电视监控设备介绍71控制方式一般的云台均属于有线控制的电动云台。控制线的输入端有六个，其中一个为公共端，另外五个分为上、下、左、右和自动控制端。分别控制云台的上、下、左、右和水平自动转动。而当云台的安装位置距离控制中心较远且数量较多时，往往采用总线方式传送编码的控制信号，并通过终端解码器解出控制信号再去控制云台的转动，这也是目前普遍采用的方式。电源供电电压常见的有交流24V和220V两种。

常用电视监控设备介绍72●防护罩防护罩是保证摄像机在有灰尘、雨水、高低温等情况下正常使用的防护装置。防护罩一般分为两类：

室内用防护罩这种防护罩结构简单，价格便宜。其主要功能是防止摄像机落尘并有一定的安全防护作用，如防盗、防破坏等。室外全天候防护罩具有通风、加温、防雨、防雪等功能，适用于在刮风、雨雪、高低温等恶劣情况下工作。

常用电视监控设备介绍73云台解码器

在电视监控系统工程中，云台解码器一般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。这样通过通讯总线就可以实现对多个云台镜头的控制，极大地降低了工程布线量。

常用电视监控设备介绍74解码器结构

常用电视监控设备介绍75解码板实物图

常用电视监控设备介绍76解码板接线端子

常用电视监控设备介绍77A、镜头控制：

ZOOM：镜头变焦——调整焦距，放大倍数。与镜头ZOOM端相连。

FOCUS：镜头聚焦——调整聚焦前后。与镜头FOCUS端相连。

IRIS：镜头光圈——调整光圈大小。与镜头IRIS端相连。

COM：镜头公共地——与镜头COM端相连。有些镜头的ZOOM、FOCUS、IRIS端分别引出两根导线，可从ZOOM、FOCUS、IRIS分别选出一根导线相连以此形成镜头公共端COM。B、云台控制

UP：云台上——接云台UP端子

DOWN：云台下——接云台DOWN端子

LEFT：云台左——接云台LEFT端子

RIGHT：云台右——接云台RIGHT端子

AUTO：云台自动——接云台AUTO端子

COM：云台公共端——接云台COM端子注意：AC24V电压云台不可选用AC220V，否则会烧毁云台

常用电视监控设备介绍78C

、辅助输出端口

CAMERAPOWEROUT：输出+12V/1A直流稳压电压。提供12V摄像机电源。

BRUSH：雨刷开关，提供通断控制。

K1：辅肋开关1，提供通断控制。

K2：辅肋开关2，提供通断控制。D

、电源输入输出端口

AC220VIN：接外输入交流220V电源

AC220VOUT：接变压器初级输入（一般为红线）

POWERAC12VIN：接变压器次级输出交流12V（一般为绿线）

AC24V（/220V）IN：接交流24V输入（变压器蓝线），此时为云台提供交流24V电压。如云台为220V，则此端剪断应改接220V。

常用电视监控设备介绍79

常用电视监控设备介绍E、通讯端口

RS485：485通讯口。

+：连接485A线。

-：连接485Ｂ线。

我公司的解码器具有RS485正负极性自动检测功能。80

设置项目

1、地址在使用解码器时首先通过拨码开关来设置解码器的地址（即ID号）。在设置时，必须跟系统中的摄像机地址一致，否则就会出现操作混乱。

2、波特率通过拨码开关设置，常用的有1200/2400/4800/9600，与系统串口一致。

3、协议设置要与系统内协议设置相同。我公司的自动识别。

检查项目

1、云台驱动分为交流220V和交流24V云台，注意连线时区分清楚，以免接错烧毁云台

2、镜头驱动常用的是直流12V

常用电视监控设备介绍81通讯连接

1、通讯连接时，注意RS485通讯线的极性要接正确，否则不能通讯。我公司的解码器可自动识别。

2、采用RS485总线通讯方式，理论值最远可到1200米，总线上可挂接32（或64、128）个解码器。实际应用通讯距离和挂接数量与布线环境和主机端口/转换器口驱动能力有关。我公司的EB-III型转换器实测数据为：4800可达2400米，9600可达1800米，测试环境：超五类网线整箱盘绕，室内测试。

常用电视监控设备介绍A/T+B/T-A/R+B/R-B/R-A/R+···解码器接线图82注意问题

1、在有强电干扰、雷区使用时，通讯线最好带屏蔽层并接地，通讯线两端要加信号防雷器。

2、不要把电源线接到通讯口上，否则烧毁通讯芯片。

3、一条总线所带解码器数量多少是不确定的，取决于布线环境。

4、当解码器数量较多且平均距离较远时，通讯线最好在监控室汇总，这样一旦单条RS485总线不能驱动，可采用RS485集线器的多口RS485总线驱动。

5、值得一提的是RS485中继器在监控行业中解决通讯问题并不实用。

常用电视监控设备介绍83常用电视监控设备介绍A/T+B/T-A/R+B/R-B/R-A/R+···实际项目中解码器接线图···A/R+B/R-A/R+···B/R-84一体化球机一体化球机现在普遍采用，实际上是把云台、一体化摄像机（含变焦镜头）、球型护罩集成起来，并内置了解码板，实现了上述几个部分共同完成的功能，外型美观，结构紧凑，深受工程商和用户的欢迎。但是由于特殊透明罩的原因不能加雨刷，因而在空气环境较好的场所安装使用效果比较好。其他性能在这里就不在重复。

常用电视监控设备介绍85后端设备后端设备是指监控中心安装的控制设备。板卡式硬盘录象机、嵌入式硬盘录象机、视频矩阵、画面分割器

常用电视监控设备介绍86数字硬盘录像机（DVR）数字监控系统主机设备可分为两类：基于PC机平台的板卡式硬盘录像机和嵌入式硬盘录像机，下面我们分别加以介绍。

常用电视监控设备介绍87板卡式硬盘录像机这种型号的硬盘录像机是由PC机、压缩卡、运行于WINDOWS平台的用户软件组成。

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压缩卡：压缩卡主要完成模拟图像信号和音频信号采集，并转换成数字信号供计算机处理，为了便于保存和传输常采用压缩方式处理，压缩标准有以下几种。

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MPEG系列压缩标准。

MPEG的全称应该是MovingPicturesExpertsGroup（即动态图像专家组），由ISO(InternationalStandardsOrganization，国际标准化组织)与IEC（InternationalElectronicCommittee）于1988年联合成立，致力于运动图像(MPEG视频)及其伴音编码(MPEG音频)标准化工作。

MPEG常用的有3个版本，MPEG－1、MPEG－2和MPEG－4。

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MPEG－1标准（ISO/IEC11172）制定于1992年，是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码设计的国际标准，主要用于在CD－ROM（包括Video－CD、CD－I等）存储彩色的同步运动视频图像，它针对CIF（标准交换格式）标准分辨率(NTSC制为352×240；PAL制为352×288)的图像进行压缩，每秒可播放30帧画面（NTSC制，PAL制为25帧），具备CD(指激光唱盘)音质。

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MPEG－2标准ISO/IEC13818）制定于1994年，是针对3～10Mbps的数据传输率制定的的运动图像及其伴音编码的国际标准。MPEG－2提供的是我们通常所说的DVD品质，MPEG－2还可用于为广播、有线电视网、电缆网络等提供广播级的数字视频。

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MPEG－4于1998年11月公布，是针对一定比特率下的视频、音频编码，与MPEG－1和MPEG－2相比，MPEG－4更适于交互AV服务以及远程监控，它的设计目标使其具有更广的适应性和可扩展性：

MPEG－4传输速率在4800－64000bps之间，可以利用很窄的带宽通过帧重建技术压缩和传输数据，从而能以最少的数据获得最佳的图像质量。因此，在数字电视、动态图像、互联网、实时多媒体监控、移动多媒体通信、Internet/Intranet上的视频流与可视游戏、DVD上的交互多媒体应用等方面应用广泛。

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常用电视监控设备介绍MPEG-1MPEG-2MPEG-4标准创建时间199219951999最高图像分辨率352x2881920x1152704x576PAL制式分辨率352x288704x576704x576NTSC制式分辨率320x240640x480640x480最佳声音频率48kHz96kHz96kHz最多声音通道2路8路8路最高数据流量3Mbps80Mbps5to10Mbps一般数据流量1380kbps6500kbps880kbps帧每秒（PAL）252525帧每秒（NTSC）303030图像质量一般非常好非常好编码硬件要求低高非常高解码硬件要求非常低中等高MPEG-4与MPEG-1和MPEG-2的比较：94

另外MPEG-7是属于未来的标准。MPEG－3是ISO/IEC最初为HDTV(高清晰电视广播)制定的编码和压缩标准，但由于MPEG－2的出色性能已能适用于HDTV，因此MPEG－3标准并未制定，我们通常所说的MP3指的是MPEGLayer3，只是MPEG的一个音频压缩标准。

常用电视监控设备介绍95H.26X压缩标准。由CCITT（国际电报电话咨询委员会）制定，用于音频视频服务的视频编码解码器（也称Px64标准），它使用两种类型的压缩：一帧中的有损压缩（基于DCT）和用于帧间压缩的无损编码，并在此基础上使编码器采用带有运动估计的DCT和DPCM（差分脉冲编码调制）的混合方式。这种标准与MPEG标准间有明显的相似性，但关键区别是它是为动态使用设计的，并提供高水平的交互控制。版本有H.261、H.262、H.263、H.264。其中在数字监控行业目前常用的是H.264。

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H.264采用帧间预测和帧内变换的混合编码方法来消除或减少图像中的信息冗余。同时H.264采用了许多新技术以提高压缩效率，在相同的图像质量下所需的码流量更低。

H.264与MPEG-1和MPEG-4的码率比较如图所示。

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常用电视监控设备介绍MPEG1MPEG4H.2641小时1小时1小时静止216M96M36M一般活动216M120M67M剧烈活动216M151M120MMPEG1、MPEG4、H.264几种标准在普通电话线、局域网上传输测试比较PSTN传输图像很困难5-12帧/秒，质量一般20帧/秒，图像质量好局域网25帧/秒需500Kbps25帧/秒需256Kbps25帧/秒需125Kbps98DVR监控软件：监控软件主要完成对音视频信号的处理、周边设备的控制以及联网通讯功能。

常用电视监控设备介绍99音视频处理功能：■图像显示。视频监控多画面实时同屏显示并能随意切换，可叠加显示画面名称及时间。■图像的清晰度、色彩饱和度、分辨率等参数可随意调整。■图像遮掩。LOGO标志可用于隐藏图像画面中的部分区域，监视或录制的图像中该区域将被遮挡，有效保证重点区域的安全性。■图像隐藏。系统管理员可设定单路或多路图像处于隐藏模式，只用于专人查看。■图像控制。能对任一摄像点进行控制，实现对摄像机云台镜头的控制。

常用电视监控设备介绍100■图像保存。图像经压缩后录制在硬盘上，录像文件大小可设定。■录像质量。录像质量分为多个等级，可根据用户需要自由设定。■录像模式。提供系统实时滚动录像、定时录像、手动录像、报警录像（含自动侦测录像）四种模式。录像模式可根据需要任意设定。同时提供报警预录功能，以保证事件发生前后资料的完整性。■图像处理。具有图像抓拍和图像局部放大功能。■检索与回放。能根据用户的检索条件方便地查找所需图像、音频和报警记录文件并进行回放。

常用电视监控设备介绍101■磁盘自动维护。系统自动定期删除超过预定有效期的数据信息，以保持足够的硬盘有效存储空间。■移动查询。视音频信息可方便地转储至移动硬盘中，以提取有效证据，也可将数据转储到光盘或其它存贮介质中。■音频处理。可同步保存语音数据，并能实现双向语音对讲功能。

常用电视监控设备介绍102报警处理功能：■可外挂报警控制箱，实现防盗报警功能。■报警种类。提供画面侦测报警、视频信号丢失报警、控制箱探测器报警等方式。■报警方式。声光报警，显示报警路数。■报警录像。可实现报警联动录像。

常用电视监控设备介绍103■报警预置位功能。可事先根据联动报警信号的不同，设置不同的观察画面。一旦发生事故报警信号，摄像机可根据报警信号迅速旋转到事先指定的位置。■报警信息传输。发生报警时，能自动连接监控中心，传送报警信息和相关图像，显示报警点的具体位置、报警类型，并自动切换至相关图像，显示相关摄像机的图像。■报警联动监控主机能联动有关设备，如语音报警提示或声光报警、电话拨号、启动照明灯光等。

常用电视监控设备介绍104系统联网功能：■远程联网远程TCP/IP协议联网，支持光纤、微波、扩频、ISDN、ADSL、DDN、LAN、WAN、电话线等多种通信方式，系统能够自适应不同带宽的传输环境，通过调整传输数据流和传输帧率达到最好的传输效果。远程监控中心具有与本地监控相同的系统功能。■局域网浏览采用组播方式向局域网用户转发视频数据，从而最大限度降低网络数据流量，增加网络上可浏览图像的用户数目。■与Internet联网Internet上任一节点均能够进行远程图像监控。其它监控系统（如消防系统等）或MIS联网，能够向授权用户提供WEB服务，网络上任意授权用户可随时调出监控点的实时或历史运行画面。■电视墙监控中心支持电视墙显示方式。

常用电视监控设备介绍105系统管理功能：■用户管理。多级用户安全优先级别，多种操作权限，只有特定安全优先级别和特定权限的用户才能进行特定的系统操作，保证系统运行和用户使用的安全性。■运行日志管理。系统中的任一操作均有系统日志记录，如系统报警、用户登录和退出、报警布防和撤防等；登录用户可以查询系统的使用和运行情况，如在线用户名单、前端运行状态、报警信息或录像回放等。■配置管理。增加和减少硬件设备，以及硬件设备的改变可以通过简单的软件配置完成，系统的“组态”可在线进行，不需要修改源程序。

常用电视监控设备介绍106系统安全功能：■用户安全管理。系统提供健全的用户权限管理，最大限度保证系统运行的可靠性和操作的安全性。■网络安全管理。对网络信息进行加密，最大限度保证开放系统的安全性，防止黑客的非法入侵。远程诊断/维护功能：■可利用现有通信网络对监控系统硬件设备和软件运行状态进行远程诊断、在线维护和系统软件升级。其他详细技术指标可参考厂家的产品手册。

常用电视监控设备介绍107嵌入式硬盘录像机嵌入式DVR是采用嵌入式操作系统组成的一种专用数字硬盘录像机系统，特点是软硬件高度集成化、专用化，因此有较高的稳定性，可以安装在无人值守的应用场合，同样这种结构也带来诸多缺点和不足：单机容量受限（一般低于十六路）、不便扩展、不便生级、管理功能不完善、一但出现故障只能由厂家来维修等。

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与板卡式DVR相比，嵌入式硬盘录像机有以下几个方面的区别。■单机图像路数受限。一般低于十六路，八路以下比较稳定。■视音频信息不便转储至其他硬盘中，但可以通过客户端实现远程访问，包括回放录像资料。■具有报警输入输出端口，但不能外挂报警控制箱，不便防区扩展。

常用电视监控设备介绍109■可以实现联网，但一般作为前端视频服务器，通过客户端软件进行访问。■不适合做监控中心控制设备。■面板操作不太方便。■用户管理和运行日志管理不如板卡式完善。■不方便生级。其他详细技术指标可参看厂家的产品手册。

常用电视监控设备介绍110视频矩阵视频矩阵是模拟监控时期经常使用的视频处理设备，特别是在大型系统中是离不开的。他主要完成把输入的多路摄像机图像根据需要切换到输出口上，或在显示器上显示，或在电视墙上显示，并和画面分割器组合完成多画面显示。在数字监控系统中也常用来组成电视墙控制。

常用电视监控设备介绍111■一般有16路以上的输入端口，8路以上的输出端口。常用的有16输入/8路输出、32路输入/16路输出、64路输入/32路输出等。■可以把任意一路输入图像切换到任意的输出口上。■有RS485输出端口，通过面板或配套键盘可以实现云台镜头的控制。■具有串行通讯口可以实现与上位机通讯，如接收数字DVR的控制指令。其他详细技术指标可参看厂家的产品手册。

常用电视监控设备介绍112画面分割器画面分割器是模拟监控时期经常使用的视频处理设备，主要实现在一台显示器上同时显示多路图像以及在专用录像机上实现多路图像录像功能。

常用电视监控设备介绍113■常用的有四画面、九画面和十六画面分割器。■输出端口分为接显示器的合成图像输出和接录像机的VCR输入输出口。■画面分割器的VCR输出口输出的视频信号是经过帧编码后的信号，因此回放图像时必须再通过画面分割器帧解码才能正确回放，正因如此才可以实现多画面回放和单画面回放功能。■画面分割器一般也都有串行通讯端口，可以实现与上位机的通讯，因此也可以受数字DVR的控制应用与数字监控系统中。其他详细技术指标可参看厂家的产品手册。

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