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监控知识

自动增益控制

  摄像机输出的视频信号必须达到电视传输规定的标准电平，即,为了能在不同的景物照度条件下都能输出的标准视频信号，必须使放大器的增益能够在较大的范围内进行调节。

这种增益调节通常都是通过检测视频信号的平均电平而自动完成的，实现此功能的电路称为自动增益控制电路，简称AGC电路。

具有AGC功能的摄像机，在低照度时的灵敏度会有所提高，但此时的噪点也会比较明显。

这是由于信号和噪声被同时放大的缘故。

自动跟踪高速球　　

　　自动高速跟踪快球是集光学、电子、机械、信息处理和网络于一体，由摄像头、动力传动、运动控制装置，基于高速并行处理的图像分析、识别、压缩和通信等部分组成。

具有视频摄像、位置控制、方位和镜头预置、运动目标检测、识别和跟踪、火焰及烟雾检测报警等功能。

可广泛用于大楼、银行、机场、车站、海关、交通、电力、厂矿企业等安防监控场合。

功能

　　当运动目标进入球形摄像机的视场范围内，利用高速DSP芯片在前一帧图像和现在的图像进行差分计算，当达到某个特定数值，判定一帧中的某个特定部分为移动物体，然后球机自发出指令给球机云台，如此循环往复，从而控制球形摄像机实现对运动物体的连续跟踪而不需要人的操作，也不需要计算机系统的支持。

正确选用摄像机

    摄像部分一般安装在现场,它包括摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台。

它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。

　　像机分为彩色和黑白两种，一般黑白摄像机要比彩色的灵敏度高，比较适合用于光线不足的地方，如果使用的目的只是监视景物的位置和移动，可采用黑白摄像机；如果要分辨被摄像物体的细节，比如分辨衣服和景物的颜色，则采用彩色的比较好。

　　摄像机的规格可分为1/3〃、1/2〃和2/3〃等，安装方式有固定和带云台二种。

云台

云台是安装、固定摄像机的支撑设备，它分为固定和电动云台两种。

　　固定云台适用于监视范围不大的情况，在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度，达到最好的工作姿态后只要锁定调整机构就可以了。

　　电动云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大摄像机的监视范围。

电动云台高速姿态是由两台执行电动机来实现，电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。

在控制信号的作用下，云台上的摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。

　　云台根据其回转的特点可分为只能左右旋转的水平旋转云台和既能左右旋转又能上下旋转的全方位云台。

一般来说，水平旋转角度为0°～350°，垂直旋转角度为+90°。

恒速云台的水平旋转速度一般在3°～10°/s，垂直速度为4°/s左右。

变速云台的水平旋转速度一般在0°～32°/s，垂直旋转速度在0°～16°/s左右。

在一些高速摄像系统中，云台的水平旋转速度高达480°/s以上，垂直旋转速度在120°/s以上。

硬盘录像机

　硬盘录像机的基本功能是将模拟的音视频信号转变为MPEG数字信号存储在硬盘（HDD）上，并提供与录制、播放和管理节目相对应的功能。

其突出特性体现在以下几个方面：

1.实现了模拟节目的数字化高保真存储能够将广为传播和个人收集的模拟音视频节目以先进的数字化方式录制和存储，一次录制，反复多次播放也不会使质量有任何下降。

2.全面的输入输出接口提供了天线/电视电缆、AV端子、S端子输入接口和AV端子、S端子输出接口。

可录制几乎所有的电视节目和其它播放机、摄像机输出的信号，方便地与其它的视听设备连接。

3.多种可选图像录制等级对于同一个节目源，提供了高、中、低三个图象质量录制等级。

选用最高等级时，录制的图象质量接近于DVD的图象质量。

4.大容量长时间节目存储，可扩展性强用户可选用20.4GB、40GB或更大容量的硬盘用于节目存储。

以20.4GB容量计算，在选定的码率下可录制节目时间的关系如下表所示：

码率（Mbps）  可录制节目时间（小时）  

67

410

220

1.1538

5.具有先进的时移（Timeshifting）功能当不得不中断收看电视节目时，用户只需按下Timeshifting键，从中断收看时刻开始的节目都将被自动保存起来，用户在处理完事务后还可以从中断的位置起继续收看节目，而不会有任何停顿感。

6.完善的预约录制/播放节目功能。

用户可以自由的设定开始录制/播放节目的起始时刻、时间长度等选项。

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。

7.强大的网络信息家电中心用户通过网络通讯接口，使用DVR度身定制的网络浏览器，配备相应的网络资源，将可以享用丰富的网络在线信息。

8.提供便捷的管理已录制节目的方法用户可以按照录制时间、节目种类等方式对已录制的节目进行组织和分类，随意在喜好的位置设定书签。

9.提供随心所欲的播放方式由于硬盘快速、随机存储的特点，欣赏录制好的和正在录制的节目时，都可以用比当前DVD播放机更多种、更灵活的方式进行特技播放，快速播放时图像更加平滑，慢速播放时具有更高的细节分辨率。

视频切换器

　　视频切换器是组成控制中心中主控制台上的一个关键设备，是选择视频图像信号的设备。

简单地说，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输出。

　　在多路摄像机组成的电视监控系统中，一般没必要用同摄像机数量一样的监视器一一对应显示各路摄像机的图像信号。

如果那样，则成本高，操作不方便，容易造成混乱，所以一般都是按一定的比例用一台监视器轮流切换显示几台摄像机的图像信号。

视频切换器目前多采用由集成电路做成的模拟开关。

这种形式切换控制方便，便于组成矩阵切换形式。

切换的控制信号可采用编码方式。

　　目前所使用的主控制台上的视频切换器，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的多少以及摄像机对监视器的比例来选用视频切换器的输入输出路数及任意组成切换比例。

视频切换器的主要技术指标：

1.切换比例

　　此指标即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“四选一”、“六选一”等等。

2.隔离度

　　这项指标是衡量多路视频信号输入到切换器上时，各路视频信号之间以及它们与切换后输出的信号之间隔离的程度。

一般用分贝（dB）表示，此项指标值越高越好。

3.微分增益DG、微分相位DP

　　微分增益DG是指被切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，表明失真越小。

　　微分相位DP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。

此指标值越小，表示在相位上失真越小。

一般要求电视监视控系统中使用的视频切换器的DG≤8%，DP≤8°。

4.输入电平与输出电平

　　有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，一般为0.8Vp-p至1.2Vp-p；输出电平是指视频切换器输出端输出电压的幅度标准，一般为1Vp-p至1.2Vp-p。

视频会议术语

1.完成功能  2.图像传感器  3.速率  4.视频分辨率  

5.输出接口  6.带宽要求    7.视频会议

1.完成功能  即视频会议产品在系统的支持下所能完成的功能。

如配备专业级摄像机，通过外接显示器轻松构建小型化视频会议，是公司企业快速组建视频会议的最佳选择，多画面，视频电话，广播会议，讨论会议，两点会议，录像回放，电子白板，会议讲稿共享，文字交流，会议控制与管理，会议加密，多服务器级联，为用户提供高清晰度、电视效果的图像。

2.图像传感器是组成数字摄像头的重要组成部分，根据元件不同分为CCD和CMOS。

    CCD（ChargeCoupledDevice，电荷耦合元件）是应用在摄影摄像方面的高端技术元件，CMOS（ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，金属氧化物半导体元件）则应用于较低影像品质的产品中，它的优点是制造成本较CCD更低，功耗也低得多，这也是市场很多采用USB接口的产品无须外接电源且价格便宜的原因。

尽管在技术上有较大的不同，但CCD和CMOS两者性能差距不是很大，只是CMOS摄像头对光源的要求要高一些，但现在该问题已经基本得到解决。

目前CCD元件的尺寸多为1/3英寸或者1/4英寸，在相同的分辨率下，宜选择元件尺寸较大的为好。

3.速率是视频会议产品内置的数字摄像头在图像传输时1秒钟时间能传输多少帧的图像，由于用在视频会议系中的摄像头传感器的像素不会很高，所以目前速率集中在15帧/秒—30帧/秒之间，而且这个速率足以满足视频会议产品的需要。

4.视频分辨率是指视频会议产品所成图像的大小或尺寸，单位为dpi。

常见的视像分辨率有352×288，176×144，640x480，1024x768。

在成像的两组数字中，前者为图片长度，后者为图片的宽度，两者相乘得出的是图片的像素，长宽比一般为4：

3。

5.输出接口是指视频会议产品与外接设备相连的接口。

一般的接口有：

USB接口、S-Video接口、RS-232接口。

大部分产品提供PRI、V.35和以太网接口支持各种共用网络和专网。

有些产品内置10/100M以太网Hub以及可选的V.35和PRI接口。

6.带宽要求即视频会议产品在图像和声音传输时，所需要的最小的带宽。

一般产品大致会议带宽64KB～2MB。

在512Kbps及以上带宽时最高可以达到60场/秒（NTSC）或50场/秒（PAL）。

7.视频会议系统是通过网络通信技术来实现的虚拟会议，使在地理上分散的用户可以共聚一处,通过图形、声音等多种方式交流信息，支持人们远距离进行实时信息交流与共享、开展协同工作的应用系统。

视频会议极大的方便了协作成员之间真实、直观的交流，对于远程教学和会议也有着举足轻重的作用。

视频会议的发展及标准

（一）ITU-T（国际电信联盟标准化部门）制定的适用于视频会议的标准有：

　　1、H.320协议（用于ISDN上的群视会议）：

　　1990年提出并通过，是第一套国际标准协议。

H.320获得通过，使其成为广泛接受的关于ISDN会议电视的标准。

　　2、H.323协议（实现于IP网络的视频会议）：

　　1997年3月提出的H.323，为现有的分组网络PBN（如IP网络）提供多媒体通信标准，是目前应用最广泛的协议。

　　基于硬件的视频会议系统，基本上都是采用这个技术标准，这保证了所有厂商生产的终端和MCU都可以互联互通。

各厂商设备相当部分都兼容两个标准，而最新设备则采用H.323标准。

（二）MPEG-4标准：

　　MPEG是运动图像专家组（MovingPicturesExpertsGroup）的英文缩写。

这个专家组是由ISO（国际标准化组织）与IEC（国际电子委员会）于1988年联合成立的，致力于运动图像及其伴音编码的标准化工作。

　　和其它标准相比，MPEG-4的压缩比更高，节省存储空间，图像质量更好，特别适合在低带宽等条件下传输视频，并能保持图像的质量。

　　基于软件的视频会议系统，基本上都是采用这一技术标准。

　　（三）H.264标准：

　　它结合了H.323协议中的H.263协议和MPEG-4协议，解决了目前基于软件视频会议MPEG-4标准无法与H.323协议的终端兼容问题，这使之成为目前最好的视频压缩协议。

当前视频会议领域分为以下几类

　　①基于硬件的视频会议系统：

现在最常用的实现手段。

特点是使用专用的设备来实现视频会议，系统造价较高，使用简单，维护方便，视频的质量非常好，对网络要求高，需要专线来保证。

　　②基于软件的视频会议系统：

完全使用软件来完成硬件的功能，主要借助于高性能的计算机来实现硬件解码功能。

特点是充分利用已有的计算机设备，总体造价较低。

　　③网络视频会议系统：

完全基于互联网而实现的。

特点是可以实现非常强大的数据共享和协同办公，对网络要求极低，完全基于电信公共网络的运营，客户使用非常方便，不需要购买软件和硬件设备，只需交费即可，视频效果一般。

基于硬件的视频会议系统

　　硬件视频会议产品由视频终端、MCU（多点控制器）、网络平台通讯系统、管理工具和配件等组成。

（一）视频终端：

　　1）集团会议终端产品大中小型会议室的终端产品是经过专门设计、功能完善，提供给用户的会议室使用的产品。

一般会议室设备具有SONY的专用摄像头，可以接受遥控键盘的指令进行全方位旋转，从而使其覆盖到会议室的每一个角落；显示设备可以通过电视机或者是SVGA显示器来完成。

注：

用户在购买时，可以根据会场的大小选择不同的设备。

　　2）桌面型（PC）终端产品桌面会议是直接在电脑上进行的视频会议，一般配置档次相对较低的PC摄像头，常规情况下只能供1-3人使用，是实现会议、数据传输等综合应用的平台。

（二）MCU（多点控制器）：

　　MCU是整个会议系统的“心脏”，它为用户提供群组会议、多组会议的连接服务。

　　客户在购买设备时，如果会议点比较少，如只有4个左右，可以考虑采用与终端一体的设备；如果会议点超过4个，则必须购买专用MCU设备以保证会议质量。

视频传输

1、视频电缆传输

　　视频电缆传输是最简单的传输方式。

视频电缆有SYV-75-3，SYV-75-5，SYV-75-7等型号，型号中的尾数代表同轴电缆中心线径，数值越大传输的距离越远。

    电传输的主要缺点是抗干扰能力差，根据同轴电缆的特性，屏蔽层对于频率越低的电磁波的屏蔽作用越差。

所以同轴电缆容易受广播和低频电磁波的干扰。

无线电广播对图像的干扰表现为对图像产生较为稳定的网纹干扰。

抑止这种干扰的最好办法是将电缆埋地铺设，也可以采用具有外屏蔽层的对称平衡电缆作为传输线。

当只能采用同轴电缆的场合时，应将电缆线屏蔽层单端接地，同时在接收端设置对称输入的电缆补偿器。

将信号入大至5-8V后进行传输也能较好地抑制广播和其他较低频率的电磁脉冲的干扰。

　　220V电源的干扰使图像产生水平黑色滚道。

形成这种干扰的主要原因是地电位差。

抑制地电位差引起的干成的最好方法是采用电缆线单端接地，一般在控制端接地，摄像机端不接地。

　  2、电话线传输

　　对于矿山、油田等分散性大、距离远的场合，铺设电缆往往很不方便。

如果对图像的质量要求不是很高，可以采用电话线传输方式。

通过数字图像处理技术将视频信号压缩后可以通过现有的电话网传输到远端。

由于电话线的带宽较窄，不能实时传输图像，一般为3-15帧/秒。

慢的几秒钟传一幅图像。

　  3、光纤传输

　　光纤传输具有距离远，容量在，抗干扰能力好等优点，常用于远距离多路传输系统。

　4、数字微波网络系统传输

　城域网数字传输系统是集远程数字传输系统与数字微波网络为一体的大型城域数字监控系统网络。

　该系统的特点是：

　　1.>流畅而清晰的数字画面。

独有的视频压缩技术与数字微波城域网的数字宽带相结合，10M宽带网络使JL-CDTS拥有其他远程监控系统所没有的流畅画面。

由于其使用数字化视频传输，因此保证了其监视画面的清晰而衰减。

　　2.>高度保密性。

与传统微波像远程监视系统相比，本系统由于将数字化视频溶入现代化计算机数字微波网络中，因此拥有前所未有的安全性，它分为微波加密层、网络加密层、软件算法加密层、登录权限验证层四层加密，使远程传输图像拥有高度的保密性，从根本上杜绝了非授权用户盗取监视图像。

　　3.>安全可靠的远程控制。

由于本系统拥有高度的保密性，因此系统开放了几乎所有远程控制功能，使用户在得到权限验证后可自如的进行远程控制。

　　4.>系统高度灵活性。

微波的非接触数据链路性，铸就了本系统的高度灵活性。

监控点不再局限于某一固定位置，它可将监视系统扩展到车载动态监视，使本系统在交通、消防、110联动、医疗急救、邮电通讯、银行证券等等需要动态监视的领域拥有强大的生命力。

　　5.>高度扩展性。

数字微波网络系统，为本监控系统与数据库网络系统提供了接口，使远程指挥、远程信息共享成为现实。

什么是CMOS摄像机？

和CCD摄像机有何不同？

  CMOS传感器是一种通常比CCD传感器低10倍感光度的传感器。

因为人眼能看到1Lux照度（满月的夜晚）以下的目标，CCD传感器通常能看到比人眼略好在0.1~3Lux，是CMOS传感器感光度的3到10倍。

生物性识别技术

　　生物性识别技术是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术。

生物识别系统对生物特征进行取样，提取其唯一的特征并且转化成数字代码，并进一步将这些代码组成特征模板，人们同识别系统交互进行身份认证时，识别系统获取其特征并与数据可中的特征模板进行比对，以确定是否匹配，从而决定接受或拒绝该人。

镜头探析

1．镜头的种类（根据应用场合分类）

　　广角镜头：

视角90度以上，观察范围较大近处图像有变形。

　　标准镜头：

视角30度左右，使用范围较广。

　　长焦镜头：

视角20度以内，焦距可达几十毫米或上百毫米。

　　变焦镜头：

镜头焦距连续可变，焦距可以从广角变到长焦，焦距越长则成像越大。

　　针孔镜头：

用于隐蔽观察，经常被安装在如天花板或墙壁等地方。

2．被摄物体的大小、距离与焦距的关系

　　假设被摄物体的宽度和高度分别为W.H,被摄物体与镜头间的距离为L，镜头的焦距为F。

3．相对孔径

　　为了控制通过镜头的光通量的大小，在镜头的后部均设置了光圈。

假定光圈的有效孔径为d，由于光线折射的关系，镜光实际有效的有效孔径为D，比d大，D与焦距f之比定义为相对孔径A，即A=D/f，镜头的相对孔径决定被摄像的照度，像的照度与镜头的相对孔径的倒数来表示镜头光圈的大小。

F值越小，光圈越大，到达CCD芯片的光通量就越大。

所以在焦距f相同的情况下，F值越小，表示镜头越好。

4．镜头的焦距

　　1）定焦距：

焦距固定不变，可分为有光圈和无光圈两种。

　　有光圈：

镜头光圈的大小可以调节。

根据环境江照的变化，应相应调节光圈的大小。

光圈的大小可以通过手动或自动调节，人为手工调节光圈的，称为手动光圈。

镜头自带微型电机自动调整光圈的，称为自动光圈。

　　无光圈：

即定光圈，其通光量是固定不变的。

主要用于光源恒定或摄像机自带电子快门的情况。

　　2）变焦距：

焦距可以根据需要进行调整，使被摄物体的图像放大或缩小。

常用的变焦镜头为六倍、十售变焦。

　　三可变和二可变镜头

　　三可变镜头：

可调焦距、调聚焦、调光圈。

　　二可变镜头：

可调焦调、调聚焦、自动光圈。

5．先配镜头原则

　　为了获得预期的摄像效果，在选配镜头时，应着重注意六个基本要素：

　　A）被摄物体的大小

　　B）被摄物体的细节尺寸

　　C）物距

　　D）焦距

　　E）CCD摄像机靶面的尺寸

　　F）镜头及摄像系统的分辨率

操作步骤：

    *移开镜头防尖装置，连接上镜头。

    *如果使用CS镜头，请降下C圈（5mm），然后锁住CS镜头装置。

    *C型镜头可直接安装使用。

    *连接视频输出（BNC）至监视器或其它设备。

    *插上DC12V电源/AC220V*检查LED是否亮。

    *当图像一旦模糊时，请调整镜头焦距。

镜头C接口和CS接口的区别

  以镜头安装分类所有的摄象机镜头均是螺纹口的，ＣＣＤ摄象机的镜头安装有两种工业标准，即Ｃ安装座和ＣＳ安装座。

两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。

Ｃ安装座：

从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。

ＣＳ安装座：

特种Ｃ安装，此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。

其镜头安装基准面到焦点的距离是12.5mm。

如果要将一个Ｃ安装座镜头安装到一个ＣＳ安装座摄象机上时，则需要使用镜头转换器。

监视器和电视机的区别

    一、监视器与电视又什么区别？

为什么电视机不能作为监视器使用？

监视器在功能上要比电视机简单但在性能上，却要求比电视机要求高，其主要区别反映在三个“度”。

一是图像清晰度：

由于传统的电视机接收的是电视台发射出来的射频信号，这一信号对应的视频图像带宽通常小于6M，因而电视机的清晰度通常大于400线，要求监视器具有较高的图像清晰度，故专业监视器在通道电路上比起传统电视机而言应具备带宽补偿和提升电路，使之通频带更宽，图像清晰度更高。

二是色彩还原度，如果说清晰度主要是由视频通道的幅频特性决定的话，还原度则主要由监视器中有红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色的色度信号和亮度信号的相位所决定。

由于监视器所观察的通常为静态图像，因而对监视器色彩还原度的要求比电视机更高，故专业监视器的视放通道在亮度、色度处理和R、G、B处理上应具备精确的补偿电路和延迟电路，以确保亮/色信号和R、G、B信号的相位同步。

三是整机稳定度：

监视器在构成闭路监控系统时，通常需要每天24小时，每年365天连续无间断的通电使用（而电视机通常每天仅工作几小时），并且某些监视器的应用环境可能较为恶劣，这就要求监视器的可靠性和稳定性更高。

与电视机相比而言，在设计上，监视器的电流、功耗、温度及抗电干扰、电冲击的能力和裕度以及平均无故障使用时间均要远大于电视机，同时监视器还必须使用全屏蔽金属外壳确保电磁兼容和干扰性能；在元器件的选型上，监视器使用的元器件的耐压、电流、温度、湿度等各方面特性都要高于电视机使用的元器件；而在安装、调试尤其是元器件和整机老化的工艺要求上，监视器的要求也更高，电视机制造时整机老化通常是在流水线上常温通电8小时左右，而监视器的整机老化则需要在高温、高湿密闭环境的老化流水线上通电老化24小时以上，以确保整机的稳定性。

由上面的分析可见，如果使用电视机作为监控系统的终端监视器，除了可能感觉到图像较为模糊（清晰度较低、色彩还原度较差）之外，电视机使用的元器件也不适合无间断连续使用的要求。

如果强行使用电视机作为监视器。

轻则易于产生故障，严重时可能会由于电视机的工作温度过高而引起意外事故。

二、隔行监视器和逐行监视器有什么区别？

隔行和逐行主要是指监视器显像管的扫描方式。

监视器的图像是二维图像，而其重现过程是将二维输入图像变成一位的像素串，在通过水平扫描过程实现画面从左侧向右侧的匀速移动；垂直扫描则将水平扫描线匀速地由垂直方向移动。

隔行扫描是指将一幅图像分成两场进行扫描，第一场（奇数场）扫描1、3、5等奇数行，第二场（偶数场）扫描2、4、6等偶数行，两场合起来构成一幅完整的图像（即一帧）。

因此对于PAL制而言，每秒扫描50场，场频为50HZ，而帧频为25HZ；对NTSC而言，场频为60HZ，而帧频为30HZ，虽然在人的视觉上屏幕重现的是连续的图像，但由于奇数场合偶数场切换都会造成屏幕闪烁和明显的行间隔线的效果。

而逐行扫描则指其扫描行按次序一行接一行扫描的方式。

隔行扫描监视器有图像质量差，清晰度低，噪波大和图像闪烁严重等缺点。

逐行扫描监视器则是为了消除隔行扫描的缺陷，将模拟视频信号转换为数字信号，通过数字彩色解码，借助数字信号存储和控制技术实现一行或一场信号的重复使用（即低速读入、高速读出）的50HZ逐行扫描方式，或者再提高帧频，实现60HZ、75HZ以致85HZ的逐行扫描方式。

逐行扫描技术由于将输入信号通过A/D转换变成数字视频信号再由数字解码和数字图像处理电路进行行、场扫描处理，通道带宽大大提升（