視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)一般由前端、傳輸、控制及顯示記錄四個(gè)主要部分組成。前端部分包括一臺(tái)或多臺(tái)攝像機(jī)以及與之配套的鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩、解碼驅(qū)動(dòng)器等,傳輸部分包括電纜、光纜,以及無線信號(hào)調(diào)制解調(diào)設(shè)備等??刂撇糠种饕ㄒ曨l切換器、云臺(tái)鏡頭控制器、錄像機(jī)、多畫面分割器、操作鍵盤、各類控制通信接口、電源和與之配套的控制臺(tái)、監(jiān)視器柜等,顯示記錄設(shè)備主要包括監(jiān)視器等。在每一部分中,又含有更加具體的設(shè)備或部件。
1、攝像部分:
攝像部分是電視監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分,是整個(gè)系統(tǒng)的“眼睛”。它布置在被監(jiān)視場(chǎng)所的某一位置上,使其視場(chǎng)角能覆蓋整個(gè)被監(jiān)視的各個(gè)部位。有時(shí),被監(jiān)視場(chǎng)所面積較大,為了節(jié)省攝像機(jī)所用的數(shù)量、簡化傳輸系統(tǒng)及控制與顯示系統(tǒng),在攝像機(jī)上加裝電動(dòng)的(可遙控的)可變焦距(變倍)鏡頭,使攝像機(jī)所能觀察的距離更遠(yuǎn)、更清楚;有時(shí)還把攝像機(jī)安裝在電動(dòng)云臺(tái)上,通過控制臺(tái)的控制,可以使云臺(tái)帶動(dòng)攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng),從而使攝像機(jī)能覆蓋的角度、面積更大。
總之,攝像機(jī)就像整個(gè)系統(tǒng)的眼睛一樣,把它監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)閳D像信號(hào),傳送給控制中心的監(jiān)視器上。由于攝像部分是系統(tǒng)的最前端,并且被監(jiān)視場(chǎng)所的情況是由它變成圖像信號(hào)傳送到控制中心的監(jiān)視器上。
所以從整個(gè)系統(tǒng)來講,攝像部分是系統(tǒng)的原始信號(hào)源。因此,攝像部分的好壞以及它產(chǎn)生的圖像信號(hào)的質(zhì)量將影響著整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。從系統(tǒng)噪聲計(jì)算理論的角度來講,影響系統(tǒng)噪聲的最大因素是系統(tǒng)中的第一級(jí)的輸出(在這里即為攝像機(jī)的圖像信號(hào)輸出)信號(hào)信噪比的情況。
認(rèn)真選擇和處理攝像部分是至關(guān)重要的。如果攝像機(jī)輸出的圖像信號(hào)經(jīng)過傳輸部分、控制部分之后到達(dá)監(jiān)視器上,那么到達(dá)監(jiān)視器上的圖像信號(hào)信噪比將下降,這是由于傳輸及控制部分的線路、放大器、切換器、等又引入了噪聲的緣故。
2、傳輸部分:
傳輸部分就是系統(tǒng)的圖像信號(hào)通路。一般來說,傳輸部分單指的是傳輸圖像信號(hào)。但是,由于某些系統(tǒng)中除圖像外,還要傳輸聲音信號(hào),同時(shí),由于需要有控制中心通過控制臺(tái)對(duì)攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩等進(jìn)行控制,因而在傳輸系統(tǒng)中還包含有控制信號(hào)的傳輸,所以我們這里所講的傳輸部分,通常是指所有要傳輸?shù)男盘?hào)形成的傳輸系統(tǒng)的總和。
如前所述,傳輸部分主要傳輸?shù)膬?nèi)容是圖像信號(hào)。因此重點(diǎn)研究圖像信號(hào)的傳輸方式及傳輸中有關(guān)問題是非常重要的。對(duì)圖像信號(hào)的傳輸,重點(diǎn)要求是在圖像信號(hào)經(jīng)過傳輸系統(tǒng)后,不產(chǎn)生明顯的噪聲、失真(色度信號(hào)與亮度信號(hào)均不產(chǎn)生明顯的失真),保證原始圖像信號(hào)(從攝像機(jī)輸出的圖像信號(hào))的清晰度和灰度等級(jí)沒有明顯下降等等。這就要求傳輸系統(tǒng)在衰減方面、引入噪聲方面、幅頻特性和相頻特性方面有良好的性能。
在傳輸方式上,目前電視監(jiān)控系統(tǒng)多半采用視頻基帶傳輸方式。如果在攝像機(jī)距離控制中心較遠(yuǎn)的情況下,也有采用射頻傳輸方式或光纖傳輸方式。對(duì)以上這些不同的傳輸方式,所使用的傳輸部件及傳輸線路都有較大的不同。
3、控制部分
控制部分是整個(gè)系統(tǒng)的“心臟”和“大腦”,是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)功能的指揮中心。控制部分主要由總控制臺(tái)(有些系統(tǒng)還設(shè)有副控制臺(tái))組成??偪刂婆_(tái)中主要的功能有:視頻信號(hào)放大與分配、圖像信號(hào)的矯正與補(bǔ)償、圖像信號(hào)的切換、圖像信號(hào)(或包括聲音信號(hào))的記錄、攝像機(jī)及其輔助部件(如鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩等)的控制(遙控)等等。在上述的各部分中,對(duì)圖像質(zhì)量影響最大的是放大與與分配、較正與補(bǔ)償、圖像信號(hào)的切換三部分。
某些攝像機(jī)距離控制中心很近、或?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)指標(biāo)要求不高的情況下,在總控制臺(tái)中往往不設(shè)較正與補(bǔ)償部分。但對(duì)某些距離較遠(yuǎn),或由于傳輸方式的要求等原因,校正與補(bǔ)償是非常重要的。因?yàn)閳D像信號(hào)經(jīng)過傳輸之后,往往其幅頻特性(由于不同頻率成分到達(dá)總控制臺(tái)時(shí),衰減是不同的,因而造成圖像信號(hào)不同頻率成分的幅度不同,此稱為幅頻特性)、相頻特性(不同頻率的圖像信號(hào)通過傳輸部分后產(chǎn)生的相移不同,此稱為相頻特性)無法絕對(duì)保證指標(biāo)的要求,所以在控制臺(tái)上要對(duì)傳輸過來的圖像信號(hào)進(jìn)行幅頻和相頻的校正與補(bǔ)償。 經(jīng)過校正與補(bǔ)償?shù)膱D像信號(hào),再經(jīng)過分配和放大,進(jìn)入視頻切換部分,然后送到監(jiān)視器上。
總控制臺(tái)的另一個(gè)重要方面是能對(duì)攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩等進(jìn)行遙控,以完成對(duì)被監(jiān)視的場(chǎng)所全面、詳細(xì)的監(jiān)視或跟蹤監(jiān)視。總控制臺(tái)上設(shè)有的錄像機(jī),可以隨時(shí)把發(fā)生情況的被監(jiān)視場(chǎng)所的圖像記錄下來,以便事后備查或作為重要依據(jù)。
目前生產(chǎn)的總控制臺(tái),在控制功能上,控制攝像機(jī)的臺(tái)數(shù)上往往都做成積木式的。可以根據(jù)要求進(jìn)行組合。另外,在總控制臺(tái)上還設(shè)有時(shí)間及地址的字符發(fā)生器,通過這個(gè)裝置可以把年、月、日、時(shí)、分、秒都顯示出來,并把被監(jiān)視場(chǎng)所的地址、名稱顯示出來。在錄像機(jī)上可以記錄,這樣對(duì)以后的備查提供了方便。
4、顯示部分
顯示部分一般由幾臺(tái)或多臺(tái)監(jiān)視器(或帶視頻輸入的普通電視機(jī))組成。它的功能是將傳送過來的圖像一一顯示出來。在電視監(jiān)視系統(tǒng)中,特別是在由多臺(tái)攝像機(jī)組成的電視監(jiān)控系統(tǒng)中,一般都不是一臺(tái)監(jiān)視器對(duì)應(yīng)一臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行顯示,而是幾臺(tái)攝像機(jī)的圖像信號(hào)用一臺(tái)監(jiān)視器輪流切換顯示。這樣做一是可以節(jié)省設(shè)備,減少空間的占用;二是沒有必要一一對(duì)應(yīng)顯示。因?yàn)楸槐O(jiān)視場(chǎng)所的情況不可能同時(shí)發(fā)生意外情況,所以平時(shí)只要隔一定的時(shí)間(比如幾秒、十幾秒或幾十秒)顯示一下即可。當(dāng)某個(gè)被監(jiān)視的場(chǎng)所發(fā)生情況時(shí),可以通過切換器將這一路信號(hào)切換到某一臺(tái)監(jiān)視器上一直顯示,并通過控制臺(tái)對(duì)其遙控跟蹤記錄。
在有些攝像機(jī)臺(tái)數(shù)很多的系統(tǒng)中,用畫面分割器把幾臺(tái)攝像機(jī)送來的圖像信號(hào)同時(shí)顯示在一臺(tái)監(jiān)視器上,也就是在一臺(tái)較大屏幕的監(jiān)視器上,把屏幕分成幾個(gè)面積相等的小畫面,每個(gè)畫面顯示一個(gè)攝像機(jī)送來的畫面。這樣可以大大節(jié)省監(jiān)視器,并且操作人員觀看起來也比較方便。但是,這種方案不宜在一臺(tái)監(jiān)視器上同時(shí)顯示太多的分割畫面,否則會(huì)使某些細(xì)節(jié)難以看清楚,影響監(jiān)控的效果。個(gè)人認(rèn)為,四分割或九分割較為合適。
為了節(jié)省開支,對(duì)于非特殊要求的電視監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)視器可采用有視頻輸入端子的普通電視機(jī),而不必采用造價(jià)較高的專用監(jiān)視器。監(jiān)視器(或電視機(jī))的屏幕尺寸宜采用14英寸至18英寸之間的,如果采用了“畫面分割器”,可選用較大屏幕的監(jiān)視器。
監(jiān)視器的選擇,應(yīng)滿足系統(tǒng)總的功能和總的技術(shù)指標(biāo)的要求,特別是應(yīng)滿足長時(shí)間連續(xù)工作的要求。由于監(jiān)視器或電視機(jī)已有成型的產(chǎn)品,大家都很熟悉,在此不作詳述了。
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