视频监控系统PPT.ppt

1、a，1，安全技术基础，第2章，视频检测与监控技术，a，2，前一页，本章主要内容，视频监控概述，摄像机子系统，图像传输子系统，视频显示与输出主要设备的原理与性能，系统安装与调试，a，3，前一页，是安全技术防范系统的重要组成部分，是一个具有很强防范能力的先进综合系统。它可以通过遥控摄像机及其辅助设备(镜头、云平台等)直接观察被监控场所的情况。)；被监控场所的图像内容和声音内容可以同时传输到监控中心，使得被监控场所的情况一目了然。同时，电视监控系统还可以与防盗报警等其他安全技术防范系统相连接，使得防范能力更强。视频检测与监控技术，一、四、视频检测与监控技术，前一页，特别是多媒体技术和计算机图像文件处

2、理技术的发展，在实现自动跟踪和实时处理方面取得了很大进展，从而使电视监控系统在整个安防系统中发挥着举足轻重的作用。视频监控系统的另一个特点是可以记录被监控场所的全部或部分图像和声音，为将来处理某些事件提供了便利条件和重要依据。视频监控系统已经成为安防系统不可或缺的重要组成部分。一、前5页，视频监控概述，视频监控系统示意图，一、前6页，摄像机部分是电视监控系统的前端部分和整个系统的“眼睛”。它被安排在被监视的地方的某个位置，这样它的视野可以覆盖所有被监视的部分。由于摄像部分是系统的前端，被监控场所的情况被转换成图像信号并传输到控制中心的监视器，所以就整个系统而言，摄像部分是系统的原始信号源。摄像

3、机子系统，a，7，前一页，摄像机安装在电动(遥控)可变焦距(变焦)镜头上，以便摄像机能观察的距离更远更清晰；摄像机安装在电动云台上，云台可以在控制台的控制下带动摄像机水平和垂直旋转，使摄像机可以覆盖更大的角度和面积。摄像机子系统，a，8，前一页，传输部分是系统的图像信号路径。一般来说，传输部分只是指图像信号的传输。目前，视频监控系统大多采用视频基带传输模式。如果摄像机远离控制中心，也可使用射频传输或光纤传输。对于这些不同的传输模式，所使用的传输组件和传输线是非常不同的。传输部分的质量将影响整个系统的质量。图像传输子系统a、9。在视频监控系统中，主要有两种信号，一种是电视信号，另一种是控制信号。

4、电视信号从前摄像机流向控制中心。控制信号从控制中心流向受控对象，如摄像机和云台。流向前端的控制信号通常由设置在前端的解码器解码，然后控制受控对象，例如照相机和摇动/倾斜。上一页，图像传输子系统，a，10，上一页，视频基带传输模式是指电视图像信号从摄像机传输到控制台，这完全是视频信号。视频传输方式的优点是传输系统简单；在一定的距离范围内，失真较小；低信噪比；不需要添加额外的设备，如调制器和解调器。缺点是传输距离不能太远；一根电缆只能传输一个电视信号，依此类推。由于摄像机与控制台之间的距离并不太远，电视监控系统是最常用的传输方式。信号传输模式、图像传输子系统、a、11、前一页、图像传输子系统、视频

5、基带传输模式、a、12、前一页、视频均衡传输系统目前，解决远程视频传输的较好方法是采用“视频均衡传输”。摄像机输出的视频信号经发射机转换成正负差分信号，然后通过双绞线传输到监控中心的接收机，再重新组合成标准的全电视信号，发送到视频切换器和控制台中的其他设备。当这种传输方式不增加中继器时，黑白电视信号可以传输到2000米；彩色电视信号可以传输到1500米。有了中继器，它可以传输20公里。信号传输模式、图像传输子系统、a、13、前一页、视频均衡传输系统、图像传输子系统、a、14、前一页、远程切换模式在视频传输模式中，如果在远离监控中心的相同方向上有更多的摄像机，也可以采用“远程切换模式”。所谓的“

6、远程切换模式”是指控制台上的原始切换(视频信号切换和控制信号切换)被移动到远程摄像机组附近。传输线的数量可以大大减少。信号传输模式，图像传输子系统，a，15，前一页，远程切换模式，图像传输子系统，a，16，前一页，射频传输模式在视频监控系统中，当传输距离很长并且多个图像信号同时传输时，有时采用射频传输模式，即视频图像信号被调制器调制到某个射频信道进行传输。主要优点是：传输距离长；传输过程中产生的差分增益和差分相位小，失真小；一条传输线可以同时传输多个射频图像信号。缺点是需要增加传输组件，如调制器、混频器、线宽带放大器和解调器，这将带来不同程度的信号失真，并产生干扰信号，如交叉调制和相互调制。信

7、号传输模式，图像传输子系统，a，17，前一页，图像传输子系统，射频调制模式，a，18，前一页，光缆传输模式采用光缆代替同轴电缆传输电视信号，为视频监控系统的高质量、长距离传输增加了有利条件，其传输特性和多功能性是同轴电缆无法比拟的。先进的传输手段、稳定的性能、高可靠性和多功能的信息交换网络也可以为未来的“城市报警与监控系统”打下良好的基础。信号传输模式，图像传输子系统，a，19，上一页，光缆传输模式具有很大的传输容量：一根光纤可以传输几十个以上的电视信号。高传输质量：光纤传输需要相当数量的中继放大器，因此没有噪声和非线性失真叠加。良好的安全性能：适用于安全系统。同时，光纤传输不受电磁干扰，适用

8、于强电磁干扰和电磁辐射的环境。敷设方便：光缆薄而轻，转弯半径小，耐腐蚀，不怕潮，温度系数小，不怕雷击，给光缆敷设带来极大方便。信号传输模式，图像传输子系统，a，20，上一页，光缆传输模式，调频光缆传输：可传输多通道高质量信号，传输距离长。数字光缆传输：该系统无中继噪声积累，无交叉调制失真，远距离图像质量好。但是一根光纤只能传输68个电视信号。多路调幅光缆传输：它是一种残留边带调幅光缆传输系统。一般来说，调幅光纤可以传输40个通道，性价比高，发展迅速。目前，调幅光纤已广泛应用于有线电视系统。一、信号传输方式、图像传输子系统、一、二十一、前一页，光缆结构光缆由应时芯、应时包层和尼龙包层组成。纤芯和

9、包层的光学折射率不同。光以几乎平行于纤芯和包层之间界面的角度进入，并在界面全反射后沿纤芯传播。在多次反射中，光的损失非常小。光纤的重要性能指标发光二极管是一种注入式电致发光器件，它利用半导体PN结将电信号转换成光信号。激光二极管也是由PN结组成的半导体器件。它的平行面是沿着自然晶面抛光的。在正向偏压下，注入电流超过阈值后，相干激光从一个解理面发射。信号传输模式，图像传输子系统，a，23，上一页，光接收器接收光缆传输的信号有两种方式：直接检测和外差检测。直接检测是指光学检测设备将光信号转换成电信号，然后对原始信号进行解析。现已广泛应用于光缆传输的接收系统中。目前，广泛使用的光接收器件是PIN光电

10、二极管。外差探测是将光信号与内部激光混合，取出差频信号，放大解调，恢复原始信号。目前，这种方法缺乏实用技术。一、信号传输方式、图像传输子系统、一、二十四、前一页，光缆传输的工作原理光纤传输系统主要由光发射机、传输电缆和光接收机组成。光发射机的核心器件是激光二极管，来自前端的射频信号直接调制激光管的发光强度。通常，分布式反馈(DFB)激光器用作光发射器。它是一种单模激光器，具有良好的噪声性能、线性度和互调性能，可由多路调幅组合信号直接调制。光电二极管通常用作光接收器中的光转换器件。信号传输模式图像传输子系统a25前一页光缆传输的工作原理图像传输子系统a26前一页光缆模拟射频多路电视信号。该技术使

11、用射频多频道电视信号直接调制单模激光。在没有中继放大和均衡的情况下，它通过低损耗的单模光纤长距离传输到光检测器。然后，多频道电视射频信号被检测器直接恢复，然后视频全电视信号被对应于每个射频信号的解调器解调。信号传输模式，图像传输子系统，a，27，上一页，电话电缆传输模式是使用平衡电缆对的传输模式。这一领域的研究在中国已经进行了很多年，这样的设备已经生产出来。但是，就其技术水平和应用领域而言，它还没有形成一种有竞争力的传输模式，也仅限于单位内部的电视信号传输。早在20世纪70年代，一些外国已经将其商业化。由于其长距离、低成本的优势，这种传输方式已广泛应用于高速公路交通监控系统和各大酒店与餐厅之间

12、的视频服务网络。信号传输模式，图像传输子系统，a，28，上一页，电话电缆传输的优势传输距离可达60公里，这是目前连光缆都难以达到的水平。因为线是对称和平衡的，它不容易被低频杂波干扰。利用现有的电话电缆，按照时分方式复用电缆，提高了电缆的使用效率，降低了运营成本。信号传输模式，图像传输子系统，a，29，前一页，在视频监控系统中，特别是在长距离信号传输的情况下，由于传输模式不同，系统中经常使用一些不同的传输组件。图像传输子系统，a，30，上一页。在这种情况下，有两种类型的传输组件：视频放大器、幅度频率和相位频率补偿器。安装视频放大器有两种方法：一种是将它安装在摄像机输出端之后，传输线之前。另一个安

13、装在传输线的中间，用于放大衰减的视频信号。在这种情况下，应安装相位补偿器来补偿传输引起的信号相位失真。长距离传输模式，图像传输子系统，a，31，上一页，振幅-频率和相位-频率补偿器。该补偿器通常安装在主控制台的视频信号输入端口，以补偿如果传输黑白电视信号，即使传输距离很长，相位补偿通常也是不必要的。但是，如果彩色电视信号(视频传输)远距离传输，必须安装幅频和相频补偿器，否则会出现严重的信号失真，尤其是音调失真。远程传输模式，图像传输子系统，a，32，前一页，目前，在远程视频传输模式中，也可以采用平衡视频传输模式。在摄像机的输出端安装一个“发射器”装置，将视频信号转换成正负对称的平衡信号，通过传

14、输线传输到监控中心的控制台，再由“接收器”装置还原成标准视频信号。这种传输方式的优点是可以通过双绞线传输。如果在线路中间增加一个放大补偿器，传输距离可能会很长。黑白电视信号可传输20公里，彩色信号可传输2公里。远程传输模式，图像传输子系统，a，33，前一页，射频传输模式中传输组件包括调制器、射频放大器、解调器等。这些组件与有线电视网络中使用的传输组件基本相同。射频传输模式，图像传输子系统，a，34，前一页，用于光纤传输模式的传输组件包括光调制器、光放大器、光解调器等。这与使用光纤传输时有线电视中使用的基本相同。在工程应用中，光调制器和光解调器通常被称为光发射机和光接收机。光纤传输模式、图像传输

15、子系统、a、35、前一页，在电话电缆平衡传输模式下的传输组件中，一些组件的电路组成较为复杂，如发送中继器、沟槽中继器、接收中继器等。此外，平衡中继器的电路组成更加复杂。除了这些组件，还有视频变压器、信号检测传感器等。电话电缆平衡传输模式图像传输子系统a36前一页显示部分由多个监视器组成。其功能是显示传输的图像。在电视监控系统中，通常不显示对应于摄像机的监视器，而是依次切换显示的监视器。因为被监控的地方不可能同时出现意外情况，所以只需定期显示即可。系统基本组成，视频显示和输出，a，37，上一页，当某个被监控的地方发生了什么事情时，这个信号可以切换到某个监视器上一直显示，并且可以通过控制台进行远程

16、跟踪和记录。在一般系统中，监视器的数量通常以四比一、八比一、甚至十六比一的比例设置。“图像分割器”可用于在一台显示器上同时显示多个摄像头发送的图像信号。监视器可以大大节省，操作者可以更方便地查看。一、系统基本组成、视频显示和输出、a、38、摄像机和镜头视频切换器的视频分配放大器、主控制台/子控制台终端解码盒(解码控制器)、图像分割器、硬盘录像机的传输部分、前一页、主要设备的原理和性能、a、39、前一页、摄像机是一种采集图像信号的装置，即被监控场所的图像被摄像机转换成电信号。目前，彩色摄像机和黑白摄像机的光电转换都使用电荷耦合器件，即“电耦合”器件。摄像机通过镜头将监控地点的图像成像在CCD胶片

17、(目标表面)上。通过电荷耦合器件自身的电子扫描，成像后的光信号变成电信号，经过放大、整形等一系列信号处理后，最终变成标准电视信号输出。相机和镜头，主要设备的原理和性能，a，40，前一页，CCD相机的特点是体积小，灵敏度高，使用寿命长。从理论上讲，电荷耦合器件本身寿命长，不会老化。与以前的摄像管摄像机相比，这也是它最大的优势。照相机和镜头，主要设备的原理和性能，a，41，前一页，定义：通常给出水平定义。电视监控系统中使用的摄像机要求彩色摄像机的水平分辨率在300线以上，黑白摄像机的水平分辨率在350线以上。照度：它是衡量相机在何种照度下正常图像信号的一个指标。通常，给出“正常照度”和“最小照度”。照度通常表示为“勒克斯”。信噪比也是相机的一项重要技术指标。信噪比是指摄像机的图像信号与其噪声信号的比值。常用于序列号.信噪比通常以分贝(dB)表示，通常要求信噪比高于46dB。相机和镜头，主要设备的原理和性能，a，42，上一页，固定焦