視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)

      一般情況下，視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端設(shè)備和后端設(shè)備這兩大部分組成，其中后端設(shè)備可進(jìn)一步分為中心控制設(shè)備和分控制設(shè)備。前、后端設(shè)備有多種構(gòu)成方式，它們之間的聯(lián)系（也可稱作傳輸系統(tǒng)）可通過電纜、光纖或微波等多種方式來實(shí)現(xiàn)。電視監(jiān)控系統(tǒng)由攝像機(jī)部分（有時還有麥克）、傳輸部分、控制部分以及顯示和記錄部分四大塊組成。在每一部分中，又含有更加具體的設(shè)備或部件。
1.1主要監(jiān)控設(shè)備的技術(shù)監(jiān)控知識
1.1.1 監(jiān)控攝像部分技術(shù)基礎(chǔ)知識
監(jiān)控攝像部分是電視監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，是整個系統(tǒng)的“眼睛”。它布置在被監(jiān)視場所的某一位置上，使其視場角能覆蓋整個被監(jiān)視的各個部位。有時，被監(jiān)視場所面積較大，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；有時還把攝像機(jī)安裝在電動云臺上，通過控制臺的控制，可以使云臺帶動攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動，從而使攝像機(jī)能覆蓋的角度、面積更大?？傊?，監(jiān)控攝像機(jī)就像整個系統(tǒng)的眼睛一樣，把它監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)閳D像信號，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)視場所的情況是由它變成圖像信號傳送到控制中心的監(jiān)視器上，所以從整個系統(tǒng)來講，攝像部分是系統(tǒng)的原始信號源。因此，攝像部分的好壞以及它產(chǎn)生的圖像信號的質(zhì)量將影響著整個安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量。從系統(tǒng)噪聲計算理論的角度來講，影響系統(tǒng)噪聲的最大因素是系統(tǒng)中的第一級的輸出（在這里即為攝像機(jī)的圖像信號輸出）信號信噪比的情況。所以，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。
除了上述的有關(guān)討論之外，對于攝像部分來說，在某些情況下，特別是在室外應(yīng)用的情況下，為了防塵、防雨、抗高低溫、抗腐蝕等，對攝像機(jī)及其鏡頭還應(yīng)加裝專門的防護(hù)罩，甚至對云臺也要有相應(yīng)的防護(hù)措施。這些也將在后面的有關(guān)章節(jié)中討論。
1.1.2 視頻監(jiān)控圖像傳輸部分技術(shù)基礎(chǔ)知識
視頻監(jiān)控傳輸部分就是系統(tǒng)的圖像信號通路。一般來說，傳輸部分單指的是傳輸圖像信號。但是，由于某些系統(tǒng)中除圖像外，還要傳輸聲音信號，同時，由于需要有控制中心通過控制臺對監(jiān)控攝像機(jī)、鏡頭、云臺、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)男盘栃纬傻膫鬏斚到y(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。因此重點(diǎn)研究圖像信號的傳輸方式及傳輸中有關(guān)問題是非常重要的。對圖像信號的傳輸，重點(diǎn)要求是在圖像信號經(jīng)過傳輸系統(tǒng)后，不產(chǎn)生明顯的噪聲、失真（色度信號與亮度信號均不產(chǎn)生明顯的失真），保證原始圖像信號（從攝像機(jī)輸出的圖像信號）的清晰度和灰度等級沒有明顯下降等等。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。
1.1.3將總控制臺送來的編碼控制信號解出，成為控制動作的命令信號，再去控制攝像機(jī)及其輔助設(shè)備的各種動作（如鏡頭的變倍、云臺的轉(zhuǎn)動等）。在某些攝像機(jī)距離控制中心很近的情況下，為節(jié)省開支，也可采用由控制臺直接送出控制動作的命令信號——即“開、關(guān)”信號。總之，根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成的情況及要求，可以綜合考慮，以完成對總控制臺的設(shè)計要求或訂購要求。
1.1.4 監(jiān)控終端顯示部分技術(shù)基礎(chǔ)知識
監(jiān)控終端顯示部分一般由幾臺或多臺監(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)控系統(tǒng)中，特別是在由多臺攝像機(jī)組成的電視監(jiān)控系統(tǒng)中，一般都不是一臺監(jiān)視器對應(yīng)一臺攝像機(jī)進(jìn)行顯示，而是幾臺攝像機(jī)的圖像信號用一臺監(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應(yīng)顯示。因?yàn)楸槐O(jiān)視場所的情況不可能同時發(fā)生意外情況，所以平時只要隔一定的時間（比如幾秒、十幾秒或幾十秒）顯示一下即可。當(dāng)某個被監(jiān)視的場所發(fā)生情況時，可以通過切換器將這一路信號切換到某一臺監(jiān)視器上一直顯示，并通過控制臺對其遙控跟蹤記錄。所以，在一般的系統(tǒng)中通常都采用四比一、八比一、甚至十六比一的攝像機(jī)對監(jiān)視器的比例數(shù)設(shè)置監(jiān)視器的數(shù)量。目前，常用的攝像機(jī)對監(jiān)視器的比例數(shù)為四比一，即四臺攝像機(jī)對應(yīng)一臺監(jiān)視輪流顯示，當(dāng)攝像機(jī)的臺數(shù)很多時，再采用八比一或十六比一的設(shè)置方案。另外，由于 “畫面分割器”的應(yīng)用，在有些攝像機(jī)臺數(shù)很多的系統(tǒng)中，用畫面分割器把幾臺攝像機(jī)送來的圖像信號同時顯示在一臺監(jiān)視器上，也就是在一臺較大屏幕的監(jiān)視器上，把屏幕分成幾個面積相等的小畫面，每個畫面顯示一個監(jiān)控攝像機(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監(jiān)視器上同時顯示太多的分割畫面，否則會使某些細(xì)節(jié)難以看清楚，影響監(jiān)控的效果。個人認(rèn)為，四分割或九分割較為合適。
為了節(jié)省開支，對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。
放置監(jiān)視器的位置應(yīng)適合操作者觀看的距離、角度和高度。一般是在總控制臺的后方，設(shè)置專用的監(jiān)控架子，把監(jiān)視器擺放在架子上。
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。
     根據(jù)上邊的介紹可以對整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域有一個大概的了解，可以設(shè)計一系列的簡單的安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案，這個也是我們寫這篇監(jiān)控—監(jiān)控基礎(chǔ)知識的真正目的所在。