視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識.doc

目 錄前言1第一章視頻監(jiān)控概述 2 第一節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程 2 一、模擬視頻監(jiān)控2 二、數(shù)字視頻監(jiān)控3 三、第三代視頻監(jiān)控3 第二節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成及作用 4 一 、前端采集部分 4 二、傳輸部分4 三、控制記錄部分5 四、顯示部分5第三節(jié) 本章小結(jié) 5 第二章 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)備6 第一節(jié) 攝像機6一、攝像機的分類6二、攝像機的部分主要參數(shù)7 第二節(jié) 攝像機的周邊設(shè)備8一、云臺8二、防護罩及支架9 第三節(jié) 視頻信號傳輸 10一、視頻壓縮標準10二、視頻傳輸介質(zhì)11 第四節(jié) 監(jiān)視器 13 第五節(jié) 編解碼器 15一、數(shù)字硬盤錄像機15二、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器17三、解碼器17 前 言 視頻監(jiān)控是各行業(yè)重點部門或重要場所進行實時監(jiān)控的物理基礎(chǔ)，管理部門可通過它獲得有效數(shù)據(jù)、圖像或聲音信息，對突發(fā)性異常事件的過程進行及時的監(jiān)視和記憶，用以提供高效、及時地指揮和調(diào)度、布置警力、處理案件等 。視頻監(jiān)控系統(tǒng)也是日常生產(chǎn)生活中和公安監(jiān)控的重要輔助設(shè)備，應用十分廣泛。當前視頻監(jiān)控系統(tǒng)正由模擬化走向數(shù)字化，隨著視頻壓縮技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，特別是計算機技、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)的快速的發(fā)展，為視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展提供了更好的平臺。 在2010年4月30日以及之前的30余天時間里，各地發(fā)生了5起校園血案，“校園安全”成為公眾熱門話題，社會對校園安全的重視程度也逐漸升級。有效的技術(shù)防范手段，強大的應急聯(lián)動機制，是有效的避免出現(xiàn)群體事件，抑制學校災害事件的有效手段。積極構(gòu)建現(xiàn)代化的安全技術(shù)防范體系，形成以學校為主體的集人防、物防和技防于一體的校園治安防控體系，為師生提供了全方位的安全防范保障服務(wù)，是科技防范進校園的必然要求。目前，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的綜合網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用正在興起，它將為校園安全建設(shè)與安全防范管理帶來重要的、完善的解決方案，為預防事故、安全管理、統(tǒng)一指揮提供有效的圖像證據(jù)。教育行業(yè)由于其網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的完善毫無例外的明顯傾向于網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控。第1章 視頻監(jiān)控概述第1節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程 從技術(shù)角度出發(fā)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展可以劃分為第一代模擬視頻監(jiān)控系(CCTV)，到第二代基于“PC+多媒體卡”數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)，和第三代完全基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)(IPVS)。1、 模擬視頻監(jiān)控 在20世紀90年代初以前，主要是以模擬設(shè)備為主的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，稱為第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)。圖像傳輸用視頻電纜，以模擬信號傳輸，傳輸距離不能太遠，適合小范圍內(nèi)的監(jiān)控，獲得的監(jiān)控圖像在控制中心查看。主要設(shè)備包括前段攝像機后端視頻矩陣、監(jiān)視器、錄像機等，利用視頻傳輸線將來自攝像機的視頻連接到監(jiān)視器上，利用視頻矩陣主機對畫面進行分割，采用控制鍵盤對圖像進行控制等，錄像采用使用磁帶的長時間錄像機。傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)有一定的劣勢：模擬視頻信號傳輸?shù)木嚯x較短；模擬視頻監(jiān)控范圍比較局限，并且布線工程量大；模擬視頻信號數(shù)據(jù)的存儲會耗費大量的存儲介質(zhì)，并且不易保存.2、 數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)1、DVR 20世紀90年代中期，基于PC的多媒體監(jiān)控隨著數(shù)字視頻壓縮編碼技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生。系統(tǒng)在遠端有若干個攝像機、各種檢測和報警探頭與數(shù)據(jù)設(shè)備，獲取圖像信息，通過各自的傳輸線路匯接到多媒體監(jiān)控終端上，然后再通過通信網(wǎng)絡(luò)，將這些信息傳到一個或多個監(jiān)控中心。監(jiān)控終端機可以是一臺PC機，也可以是專用的工業(yè)控制機。 這其實是半模擬-半數(shù)字的監(jiān)控系統(tǒng)，目前在一些小型的、要求比較簡單的場所用的比較廣泛。只是隨著技術(shù)的發(fā)展，工控機變成了嵌入式的硬盤錄像機，該機性能較好，可無人值守，還有網(wǎng)絡(luò)功能。2、DVS “模擬-數(shù)字”監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)的延伸DVS.DVS是以視頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和視頻綜合管理平臺為核心的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng) 。它是基于嵌入式的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng),DVS把攝像機輸出的模擬視頻信號直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。嵌入式視頻編碼器的功能有視頻編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸、自動控制等，這類系統(tǒng)可以直接連入以太網(wǎng)，省掉了各種復雜的電纜，具有靈活方便、即插即看等特點，使得監(jiān)控范圍達到前所未有的廣度。3、數(shù)字化視頻監(jiān)控的優(yōu)勢 數(shù)字化視頻可以在計算機網(wǎng)絡(luò)（局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)）上傳輸圖像數(shù)據(jù)，不受距離限制，信號不易受干擾，可大幅度提高圖像品質(zhì)和穩(wěn)定性。 數(shù)字化視頻可利用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)帶寬可復用，無須重復布線。 數(shù)字化存儲成為可能，經(jīng)過壓縮的視頻數(shù)據(jù)可存儲在磁盤陣列中或保存在光盤、U盤中，查詢十分簡便快捷。3、 第三代視頻監(jiān)控第三代視頻監(jiān)控是完全使用IP技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)優(yōu)勢是攝像機內(nèi)安裝Web服務(wù)器，并提供以太網(wǎng)接口，攝像機內(nèi)集成了各種協(xié)議，通過普通瀏覽器可支持直接訪問攝像機。這些攝像機生成JPEG或MPEG-4數(shù)據(jù)文件，可供任何經(jīng)授權(quán)客戶機從網(wǎng)絡(luò)中任何位置訪問、監(jiān)視等。更具高科技含量的是可以通過3G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無線傳輸，用戶可以通過筆記本、手機、PDA等無線終端隨處查看視頻。1第2節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成及作用視頻監(jiān)控系統(tǒng)由攝像機部分、傳輸部分、控制記錄以及顯示部分四大塊組成，其系統(tǒng)組成如圖所示。在每一部分中，又含有更加具體的設(shè)備或部件。圖1.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成一 、前端采集部分在視頻監(jiān)控前端是由攝像機負責對畫面進行采集，攝像部分是監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，是整個系統(tǒng)的“眼睛”。在被監(jiān)視場所面積較大時，在攝像機上加裝變焦距鏡頭，使攝像機所能觀察的距離更遠、更清楚；還可把攝像機安裝在云臺上，可以使云臺帶動攝像機進行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動;為了防塵、防雨、抗高低溫、抗腐蝕等，對攝像機及其鏡頭還應加裝專門的防護罩，甚至對云臺也要有相應的防護措施。攝像機有黑白、彩色之分。按攝像機外形來分有半球、普通槍機、球機等，球機有勻速球、高速球和智能高速球等，也還有集成了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)攝像機。2二、傳輸部分 目前，在監(jiān)控系統(tǒng)中用的傳輸介質(zhì)是同軸電纜、雙絞線、光纖等。同軸電纜直接傳輸模擬信號,其優(yōu)點是：短距離傳輸圖像信號損失小，造價低廉,系統(tǒng)穩(wěn)定。缺點是：傳輸距離短，300米以上無法保證圖像質(zhì)量；一路視頻信號需布一根電纜，傳輸控制信號需另布電纜；其布線量大、維護困難、可擴展性差，適合小系統(tǒng)。雙絞線一般是指網(wǎng)線，其抗干擾能力遠比同軸電纜好，而且通過對視頻信號的處理，其傳輸?shù)膱D像信號也比同軸電纜清晰，同一根網(wǎng)線相互之間不會發(fā)生干擾。其優(yōu)點是：布線簡易、成本低廉、抗干憂性能強。其缺點包括：只能解決1Km以內(nèi)監(jiān)控圖像傳輸，不適合應用在大中型監(jiān)控中；雙絞線質(zhì)地脆弱抗老化能力差，不適于野外傳輸。光纜代替同軸電纜、雙絞線進行視頻信號的傳輸，給電視監(jiān)控系統(tǒng)增加了高質(zhì)量、遠距離傳輸?shù)挠辛l件。3、 控制與記錄部分控制與記錄部分負責對攝像機及其輔助部件（如鏡頭、云臺）的控制，并對圖像、聲音信號的進行記錄。目前DVR的技術(shù)很成熟，它可以記錄圖像和聲音，還可以進行畫面分割切換、控制前端云臺等功能。 采集到的視頻數(shù)據(jù)可存儲在磁盤陣列中，記錄時間可以更長。4、 顯示部分顯示部分一般由幾臺或多臺監(jiān)視器組成，目前液晶監(jiān)視器正逐步取代傳統(tǒng)的CRT監(jiān)視器，在攝像機數(shù)量不是很多，要求不是很高的情況下，一般直接將監(jiān)視器接在硬盤錄像機上即可。專用監(jiān)視器價格較貴，也可用普通電視機替代，但電視機不適宜24小時開機。第三節(jié) 本章小結(jié) 本章主要介紹了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程：從模擬視頻監(jiān)控系(CCTV)，到數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)和第三代完全基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。也簡單介紹了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成即前端采集部分,傳輸部分、顯示控制部分。第2章 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)備第1節(jié) 攝像機 在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像頭是最前端、最基礎(chǔ)、投資數(shù)量最大的一個產(chǎn)品，也是最關(guān)鍵設(shè)備，它負責對監(jiān)視區(qū)域進行攝像并轉(zhuǎn)換成電信號，再進一步用于傳輸，其質(zhì)量直接影響視頻監(jiān)控系統(tǒng)的整體應用，同時還關(guān)系到工程造價。 嚴格來說，攝像機是攝像頭和鏡頭的總稱，實際上，攝像頭與鏡頭大部分是分開購買的，所以每個用戶需要的鏡頭都是依據(jù)實際情況而定的。4一、攝像機的分類攝像機可以根據(jù)不同的劃分方式，可以分類如下： 槍機 按外形分 球機 紅外一體機 按傳感器類型分：CCD攝像機、CMOS攝像機 按功能分：普通型攝像機、日夜型攝像機、紅外攝像機 按清晰度分： 標清攝像機、高清攝像機 按傳輸方式分： 模擬攝像機、網(wǎng)絡(luò)攝像機二、攝像機的部分主要參數(shù)1、 鏡頭 鏡頭是攝像機的眼睛，為了適應不同的監(jiān)控環(huán)境和要求，需要配置不同規(guī)格的鏡頭。比如在室內(nèi)的重點監(jiān)視，要進行清晰且大視場角度的圖像捕捉，得配置廣角鏡頭；在室外的停車場，既要看到停車場全貌，又要能看到汽車的細部，這時候需要廣角和變焦鏡頭。2、清晰度 清晰度是由攝像器件像素大小決定的，攝像器件的像素越多，得到的圖像越清晰，清晰度越高，說明攝像機檔次越高。3、最低照度 最低照度是當被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機輸出的視頻信號電平低到某一規(guī)定值時的景物光亮度值。最低照度越小，攝像機檔次越高。4、自動增益控制（AGC） AGC（Automatic Gain Control）即自動增益控制的縮寫。所有攝象機都有一個將來自 電耦合器件CCD（Charge coupled Device）的信號放大到可以使用水準的視頻放大器，其放大量即增益，等效于有較高的靈敏度，可使其在微光下靈敏，然而在亮光照的環(huán)境中放大器將過載，使視頻信號畸變。為此，需利用攝象機的自動增益控制（AGC）電路去探測視頻信號的電平，適時地開關(guān)AGC，從而使攝象機能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作，即在低照度時自動增加攝象機的靈敏度，從而提高圖像信號的強度來獲得清晰的圖像。5、背光補償（BLC） 也稱作逆光補償或逆光補正，它可以有效補償攝像機在逆光環(huán)境下拍攝時畫面主體黑暗的缺陷。當引入背光補償功能時，攝像機僅對整個視場的一個子區(qū)域進行檢測，通過求此區(qū)域的平均信號電平來確定AGC電路的工作點。由于子區(qū)域的平均電平很低，AGC放大器會有較高的增益，使輸出視頻信號的幅值提高，從而使監(jiān)視器上的主體畫面明朗。此時的背景畫面會更加明亮，但其與主體畫面的主觀亮度差會大大降低，整個視場的可視性得到改善。改善效果如圖2.1所示。圖2.1使用背光補償后的效果6、電子快門（ES）ES（ElectronicShutter）即電子快門的縮寫，是對比照相機的機械快門功能提出一個術(shù)語，它相當于控制CCD圖像傳感器的感光時間。根據(jù)人眼的視覺暫留特性，為了確?？吹降膱D像是連續(xù)的，實際應用中，因為環(huán)境中光線可能會很強，這個時候可能會需要控制進光量，就需要控制快門速度，速度越快時，光線能夠進入的時間就越少，進光量就越少，相對來說，圖像就會顯得比較暗，反之快門速度越慢，圖像就會越亮。第二節(jié) 攝像機的周邊設(shè)備一、云臺 攝像機的云臺是兩個交流電機組成的安裝平臺，可以水平或者垂直的運動，可以通過控制系統(tǒng)在遠程控制其轉(zhuǎn)動以及移動的方向的。云臺有如下分類： 按安裝環(huán)境分為室內(nèi)和室外型，主要區(qū)別是室外云臺密封性能好，能夠防水、防塵，且負載大。 按安裝方式劃分為吊裝和側(cè)裝，吊裝云臺是安裝在天花板側(cè)裝云臺是安裝在墻壁上。 按照承載重量分為輕載云臺、中載云臺和重載云臺。二、支架及護罩1、支架普通支架有短的、長的、直的、彎的，根據(jù)不同的要求選擇不同的型號。室外支架主要考慮負載能力是否合乎要求，再有就是安裝位置，很多室外攝像機安裝位置特殊，有的安裝在電線桿上，有的安裝在鐵架上。制作支架的材料有塑料、金屬鍍鉻、壓鑄。支架多種多樣，依使用環(huán)境不同和結(jié)構(gòu)不同，主要有以下類型： 天花板頂基支架，一端固定在天花板上，另一端為可調(diào)節(jié)方向的球形旋轉(zhuǎn)頭或可調(diào)傾斜度平臺，以便攝象機對準不同的方位。有直管圓柱形和形之分。 墻壁安裝型支架，一端固定在墻壁上，其垂直平面用于安裝攝象機或云臺，對于無云臺的攝象機系統(tǒng)，其攝象機可以直接固定在支架上，也可以固定在支架上的球形旋轉(zhuǎn)接頭或可調(diào)傾斜平臺上。 墻用支架加上安裝連板可構(gòu)成墻角支架，墻角支架加上圓柱安裝連板，可將其安裝在圓柱桿上。2、 防護罩防護罩主要分為室內(nèi)和室外兩種，功能主要是防塵、防破壞。防護罩能保證雨水不進入防護罩內(nèi)部侵蝕攝像機。有的室外防護罩還帶有排風扇、加熱板、雨刮器，可以更好的保護設(shè)備。攝象機防護罩的選擇，首先是要包容所使用的攝象機加鏡頭，并留有適當?shù)母挥嗫臻g，其次是依據(jù)使用環(huán)境選擇適合的防護罩類型，在此基礎(chǔ)上，將包括防護罩及云臺在內(nèi)的整個攝像前端之重量累計，選擇具有相應承重值的支架。還要看整體結(jié)構(gòu)，安裝孔越少越利于防水，再看內(nèi)部線路是否便于聯(lián)接，最后還要考慮外觀、重量、安裝座等等。防護罩的材料主要有鋁質(zhì)、合金、擠壓成型、不銹鋼等。為了更好的保護攝像機，在室內(nèi)或者室外安裝時，都盡可能安裝防護罩，需要對攝像機進行轉(zhuǎn)動時，需安裝云臺。根據(jù)不同的安裝位置會選擇不同的支架。其安裝效果示意圖如圖2.2所示。圖2.2 帶防護罩、云臺和支架的攝像機第4節(jié) 視頻信號傳輸一、視頻信號壓縮標準 目前比較流行的基于MPEG-4或H.264的標準，圖像數(shù)據(jù)壓縮之后通過Internet網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。下面介紹兩種常見的視頻壓縮技術(shù)標準：1、MPEGMPEG（Moving Pictures Experts Group）即“動態(tài)圖象專家組”的英文縮寫 ，MPEG1技術(shù)被廣泛的應用于VCD，而MPEG2標準則用于廣播電視和DVD等，而MPEG4于1999年初正式成為國際標準，它是一個適用于低傳輸速率應用的方案。它采用基于對象的編碼理念，即在編碼時將一幅景物分成若干在時間和空間上相互聯(lián)系的視頻音頻對象，分別編碼后，再經(jīng)過復用傳輸?shù)浇邮斩?，然后再對不同的對象分別解碼，從而組合成所需要的視頻和音頻。這樣既方便我們對不同的對象采用不同的編碼方法和表示方法，可以方便的實現(xiàn)對于各種對象的操作及編輯，并且又有利于不同數(shù)據(jù)類型間的融合。MPEG4技術(shù)的編碼對象就是運動圖像中的音頻和視頻，我們稱為“AV對象”，而持續(xù)的AV對象疊加在一起就形成了AV場景。52、H.264H.264是在MPEG-4技術(shù)的基礎(chǔ)之上建立起來的，H.264的壓縮比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.52倍。H.264標準的主要目標是：與其它現(xiàn)有的視頻編碼標準相比，在相同的帶寬下提供更加優(yōu)秀的圖象質(zhì)量。其主要優(yōu)點如下：在帶寬較低的情況下提供高質(zhì)量。 H.264能夠在不同的環(huán)境使用不同的傳輸和播放速率，提供了更多的錯誤處理工具，能夠更好的控制甚至杜絕丟包和誤碼。6 2、 傳輸介質(zhì) 監(jiān)控系統(tǒng)中，信號的傳輸是整個系統(tǒng)非常重要的一環(huán)，需要傳輸?shù)男盘栔饕袃蓚€，一個是視頻信號，一個是控制信號。其中視頻信號的是從前端的攝像機傳向控制中心;而控制信號則是從控制中心流向前端的攝像機(包括云臺等受控對象）。目前，在監(jiān)控系統(tǒng)中用的傳輸介質(zhì)是同軸電纜、雙絞線、光纖等方式，對于不同場合、不同的傳輸距離，需要選擇不同的傳輸介質(zhì)。61、同軸電纜傳輸 視頻基帶信號也就是通常講的視頻信號，它的帶寬是0-6MHZ，一般來講，信號頻率越高，衰減越大，一般設(shè)計時只需考慮保證高頻信號的幅度就能滿足系統(tǒng)的要求，一般來講，75-3電纜可以傳輸 150米、75-5電纜可以傳輸300米、75-7電纜可以傳輸500米，對于傳輸更遠距離，可以采用視頻放大器等設(shè)備，對信號進行放大和補償，可以傳輸2-3公里。2、雙絞線傳輸 雙絞線在這里一般指的是超五類網(wǎng)線，該傳輸介質(zhì)與使用同軸電纜相比，其優(yōu)勢越來越明顯： 布線方便，線纜利用率高。一根普通超五類網(wǎng)線，內(nèi)有4對雙絞線，可以同時都用來傳輸視頻信號，一共可以傳輸四路，且信號間干擾較小，而且網(wǎng)線比同軸電纜更好鋪設(shè)。 價格便宜，性價比高。普通超五類網(wǎng)線的價格相當與75-3視頻線，室外防水超五類網(wǎng)線的價格相當與75-5視頻線，但網(wǎng)線卻能夠在同一時間傳輸多路信號。 傳輸距離遠，傳輸效果好。 抗干擾能力強。雙絞線傳輸采用差分傳輸方法，其抗干擾能力大于同軸電纜。雙絞線雖然具有以上優(yōu)點，但是在使用中也應當注意一些問題： 一般選用國產(chǎn)超五類網(wǎng)線，每根網(wǎng)線內(nèi)有8芯，每芯的直流電阻值應小于15歐/100米。 室外布線，盡可以選用室外阻水網(wǎng)線，雖然價格高了些，但可靠性可以保證。 對于干擾特強的地方，如電廠、變電站等地方，建議選用屏蔽網(wǎng)線，或在普通網(wǎng)線外套金屬管。73、光纖傳輸 用光纜代替同軸電纜、雙絞線進行視頻信號的傳輸，給電視監(jiān)控系統(tǒng)增加了高質(zhì)量、遠距離傳輸?shù)挠辛l件。先進的傳輸手段、穩(wěn)定的性能、較高的可靠性和多功能的信息交換網(wǎng)絡(luò)還可為以后的信息高速公路奠定良好的基礎(chǔ)。其傳輸?shù)膬?yōu)點：傳輸距離長，現(xiàn)在單模光纖每公里衰減可做到0.2dB0.4dB以下，是同軸電纜每公里損耗的1% 。傳輸容量大，通過一根光纖可傳輸幾十路以上的信號。如果采用多芯光纜，則容量成倍增長。這樣，用幾根光纖就完全可以滿足相當長時間內(nèi)對傳輸容量的要求。傳輸質(zhì)量高，由于光纖傳輸不像同軸電纜那樣需要相當多的中繼放大器，因而沒有噪聲和非線性失真疊加。加上光纖系統(tǒng)的抗干擾性能強，基本上不受外界溫度變化的影響，從而保證了傳輸信號的質(zhì)量。抗干擾性能好，光纖傳輸不受電磁干擾，適合應用于有強電磁干擾和電磁輻射的環(huán)境中。 目前常用的光纖按模式分有兩大類：多模光纖和單模光纖。多模光纖用于視頻圖像傳輸時，只能滿足最遠35km左右的傳輸距離，并且對視頻光端機的帶寬(針對模擬調(diào)制)和傳輸速率(針對數(shù)字式)有較大的限制，一般適用于短距、小容量、簡單應用的場合。單模光纖由于有著優(yōu)異的特性和低廉的價格已經(jīng)成為當前光通信傳輸?shù)闹髁?，但其設(shè)備價格比多模光端機高。8 第五節(jié) 監(jiān)視器 監(jiān)視器作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的終端顯示部分，發(fā)揮著重要的作用，把圖像最大限度真實地顯示出來，以供監(jiān)控人員作為工作依據(jù)，它的好壞直接影響到整個監(jiān)視系統(tǒng)的效果。監(jiān)視器的發(fā)展經(jīng)歷了黑白到彩色，從普通到不閃爍，從CRT（陰極射線管）到LCD（液晶）的發(fā)展過程，每個過程都發(fā)生了很大的飛躍。從黑白到彩色，使得監(jiān)控的單調(diào)圖像邁向了逼真的世界；從普通到不閃爍，給監(jiān)控工作人員帶來了健康。1、CRT監(jiān)視器 普通的50HZ系列產(chǎn)品、有不同尺寸的屏幕：14英吋、15英吋、25英吋等. 普通的監(jiān)視器如圖2.3所示，其圖像分辨率低，層次不分明，色彩不鮮艷，還原出來的圖像就不那么真實逼真。其主要的缺點是圖像閃爍，尤其是組成屏幕墻時顯得更為嚴重，長時間地觀看會造成眼睛的疲勞和影響注意力，造成漏情。 圖2.3 CRT監(jiān)視器2、液晶系列 由于液晶具有十分明顯的優(yōu)點和越來越低的價格，液晶監(jiān)視器越來越多地在監(jiān)控系統(tǒng)使用，液晶監(jiān)視器如圖2.4所示。目前國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的專業(yè)液晶監(jiān)視器主要有以下分類及特點： 按尺寸分包括小型、中型和大型三種：小型一般包括17”19”20”；中型包括：22”26”32”，37”，40”，42”，46”；大型包括：52”，55”，70”，82”等更大尺寸。 除了按尺寸分類外，還有根據(jù)采用的液晶屏的特點分為：普通和高亮；普通和高分辨率。 液晶監(jiān)視器增加了DVI（數(shù)字視頻接口），滿足了前端數(shù)字視頻信號的傳輸應用。還有的液晶監(jiān)視器將DVI接口升級為HDMI（高清晰度多媒體接口），HDMI接口的特點傳輸距離遠，速度更快，支持更高帶寬的數(shù)字信號傳輸。 超薄超輕設(shè)計，使用方便、美觀、能耗低、無輻射、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。隨著技術(shù)的發(fā)展液晶屏的使用壽命可達6萬小時以上。圖2.4 液晶監(jiān)視器3、大屏幕拼接系統(tǒng) 目前采用的大屏幕拼接墻主要有LCD（液晶）、DLP（背投）、PDP（等離子）三種，已經(jīng)成為各種大型集中監(jiān)控指揮中心的大面積、高清晰、多畫面的大型終端顯示系統(tǒng)，如圖2.5所示。9三種拼接系統(tǒng)各有其優(yōu)缺點： LCD液晶拼接系統(tǒng)具有高清、高亮、高色域；可任意選擇拼接組合；維護成本極低，穩(wěn)定運行時間長；堅固，美觀和很薄的墻體設(shè)計；靈活多變的拼接顯示功能；不會灼傷。其主要缺點是有拼接縫。 DLP背投拼接系統(tǒng)：顯示單元尺寸有多種可選，有50寸、60寸、67寸、80寸、84寸；拼接縫為0.5MM,在較遠距離時看不出拼縫，可認為是實現(xiàn)了無縫拼接；屏幕不會灼傷；智能數(shù)字色彩調(diào)整；智能數(shù)字亮度調(diào)整；防塵/散熱技術(shù)等特點。其主要的缺點是亮度低，色彩飽和度差，箱體厚，燈泡壽命短，維護使用成本高。 PDP等離子拼接亮度和對比度很好，圖像的色彩飽和度很高，拼接縫一般為5MM，比液晶拼接的要小得多，拼接墻可以做得很薄。但是，等離子拼接墻最大的缺點是面板灼傷嚴重，尤其是在長時間顯示靜止圖像的情況下，面板會被留下明顯的圖像。另一個缺點是屏幕壽命僅有5000-10000小時。9圖2.5 無縫液晶大屏幕第六節(jié) 編解碼器一、數(shù)字硬盤錄像機 Digital Video Recorder（硬盤錄像機），即數(shù)字視頻錄像機如圖2.6所示，采用硬盤錄像，故常常被稱為硬盤錄像機，也被稱為DVR。DVR采用的是數(shù)字記錄技術(shù)，在圖像處理、圖像儲存、檢索、備份、以及網(wǎng)絡(luò)傳遞、遠程控制等方面也遠遠優(yōu)于模擬監(jiān)控設(shè)備，DVR代表了電視監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向，是目前市面上電視監(jiān)控系統(tǒng)的首選產(chǎn)品。目前市面上主流的DVR采用的壓縮技術(shù)有MPEG-2、MPEG-4、H.264、M-JPEG，而MPEG-4、H.264是國內(nèi)最常見的壓縮方式；從攝像機輸入路數(shù)上分為1路、2路、4路、6路、9路、12路、16路、32路等；總的來說，按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以分為兩大類：基于PC架構(gòu)的PC式DVR和脫離PC架構(gòu)的嵌入式DVR。在這里講講PC式DVR和嵌入式DVR。1、 PC式硬盤錄像機（DVR）這種架構(gòu)的DVR以傳統(tǒng)的PC機為基本硬件，以Win98、Win2000、WinXP、Vista、Linux為基本軟件，配備圖像采集或圖像采集壓縮卡，編制軟件成為一套完整的系統(tǒng)。PC機是一種通用的平臺，PC機的硬件更新?lián)Q代速度快，因而PC式DVR的產(chǎn)品性能提升較容易，同時軟件修正、升級也比較方便。PC式DVR各種功能的實現(xiàn)都依靠各種板卡來完成，比如視音頻壓縮卡、網(wǎng)卡、聲卡、顯卡等，這種插卡式的系統(tǒng)在系統(tǒng)裝配、維修、運輸中很容易出現(xiàn)不可靠的問題，不能用于工業(yè)控制領(lǐng)域，只適合于對可靠性要求不高的商用辦公環(huán)境。2、嵌入式硬盤錄像機（EM-DVR）嵌入式系統(tǒng)一般指非PC系統(tǒng)，有計算機功能