閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)培訓講座

1、一、視頻監(jiān)控的發(fā)展一、視頻監(jiān)控的發(fā)展二、視頻監(jiān)控的組成二、視頻監(jiān)控的組成 1、前端視頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、前端視頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 2、視頻傳輸系統(tǒng)、視頻傳輸系統(tǒng) 3、終端控制系統(tǒng)、終端控制系統(tǒng) 4、終端設(shè)備顯示系統(tǒng)、終端設(shè)備顯示系統(tǒng)三、視頻監(jiān)控常見的問題解決三、視頻監(jiān)控常見的問題解決隨著經(jīng)濟水平和科學技術(shù)的飛快發(fā)展，人們對安全防范要求也越來越高。為了對付各種各樣的經(jīng)濟刑事犯罪，保護國家和人民群眾的生命財產(chǎn)的安全，保證各行各業(yè)和國家重點部門的正常運轉(zhuǎn)，采用高科技手段預(yù)防和制止犯罪已成為保安領(lǐng)域里的共識。監(jiān)控防盜系統(tǒng)就是其中的重要手段。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段。在九十年代初以前，主要是以模擬設(shè)

2、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)。九十年代中期，隨著計算機處理能力的提高和視頻技術(shù)的發(fā)展，人們利用計算機的高速數(shù)據(jù)處理能力進行視頻的采集和處理，利用顯示器的高分辨率實現(xiàn)圖像的多畫面顯示，從而大大提高了圖像質(zhì)量，這種基于 P C機的多媒體主控系統(tǒng)稱為第二代數(shù)字化本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)。九十年代末，隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、計算機處理能力和存儲容量的快速提高，以及各種實用視頻處理技術(shù)的出現(xiàn)，視頻監(jiān)控步入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時代，稱為第三代遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)為依托，以數(shù)字視頻的壓縮、傳輸、存儲和播放為核心，以智能實用的圖像分析為特色，引發(fā)了視頻監(jiān)控行業(yè)的技術(shù)革命，受到了學術(shù)界、產(chǎn)業(yè)

3、界和使用部門的高度重視。視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端音視頻數(shù)據(jù)采集設(shè)備、傳送介質(zhì)、終端監(jiān)看監(jiān)聽設(shè)備和控制設(shè)備組成。通過在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)安裝固定攝像機或全方位攝像機，對監(jiān)控區(qū)域進行實時監(jiān)控。通過傳輸線路將攝像機所收集到的信號傳至圖像分配器或放大器，然后再傳入監(jiān)視器，實現(xiàn)對監(jiān)控區(qū)域的全面監(jiān)視。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)包含四大部分： 前端視頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)前端視頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 視頻傳輸系統(tǒng)視頻傳輸系統(tǒng) 終端控制系統(tǒng)終端控制系統(tǒng) 終端設(shè)備顯示系統(tǒng)終端設(shè)備顯示系統(tǒng) 前端設(shè)備：是指系統(tǒng)前端采集音視頻信息的設(shè)備。操作者通過前端設(shè)備獲取必要的聲音、圖像及報警等需要被監(jiān)視的信息。系統(tǒng)前端設(shè)備主要包括攝像機、鏡頭、云臺、解碼控制器、和

4、報警探測器等。 紅外攝像機槍型攝像機攝像機的工作原理工作原理 在閉路監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像機又稱攝像頭。嚴格來說，攝像機是攝像頭和鏡頭的總稱，用戶根據(jù)目標物體的大小和攝像頭與物體的距離，通過計算得到鏡頭的焦距，所以每個用戶需要的鏡頭都是依據(jù)實際情況而定的。攝像頭的主要傳感部件是CCD，它具有靈敏度高、壽命長、抗震動、抗磁場、體積小、無殘影等特點，CCD是電耦合器件它能夠?qū)⒐饩€變?yōu)殡姾刹⒖蓪㈦姾蓛Υ婕稗D(zhuǎn)移，也可將儲存之電荷取出使電壓發(fā)生變化，因此是理想的攝像元件。是代替攝像管傳感器的新型器件。CCD的工作原理是：被攝物體反射光線，傳播到鏡頭，經(jīng)鏡頭聚焦到CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強弱積聚相應(yīng)的電荷，

5、經(jīng)周期性放電，產(chǎn)生表示一幅幅畫面的電信號，經(jīng)過濾波、放大處理，通過攝像頭的輸出端子輸出一個標準的復合視頻信號。這個標準的視頻信號同家用的錄像機、VCD機、家用攝像機的視頻輸出是一樣的，所以也可以錄像或接到電視機上觀看。傳送介質(zhì)：是將前端設(shè)備采集到的信息傳送到控制設(shè)備及終端設(shè)備的傳輸通道。主要包括視頻線、電源線和信號線，一般來說，視頻信號采用同軸視頻電纜傳輸，也可用光纖、微波、雙絞線等介質(zhì)傳輸。 傳輸方式： 視頻基帶傳輸 光纖傳輸 網(wǎng)絡(luò)傳輸 雙絞線傳輸 微波傳輸 是最為傳統(tǒng)的電視監(jiān)控傳輸方式，對06MHz視頻基帶信號不作任何處理，通過同軸電纜（不平衡傳輸）直接傳輸模擬信號。其優(yōu)點是：短距離傳輸圖

6、像信號損失小，造價低廉。缺點：傳輸距離短，300米以上高頻分量衰減較大，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；布線量大、維護困難、可擴展性差。常見的有模擬光端機和數(shù)字光端機，是解決幾十甚至幾百公里電視監(jiān)控傳輸?shù)淖罴呀鉀Q方式，通過把視頻及控制信號轉(zhuǎn)換為光信號在光纖中傳輸。其優(yōu)點是：傳輸距離遠、衰減小，抗干擾性能最好，適合遠距離傳輸。其缺點是：對于幾公里內(nèi)監(jiān)控信號傳輸不夠經(jīng)濟；光熔接及維護需專業(yè)技術(shù)人員及設(shè)備操作處理，維護技術(shù)要求高，不易升級擴容。是解決城域間遠距離、點位極其分散的監(jiān)控傳輸方式，采用MPEG音視頻壓縮格式傳輸監(jiān)控信號。其優(yōu)點是：采用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器作為監(jiān)

7、控信號上傳設(shè)備，在Internet網(wǎng)絡(luò)上安裝遠程監(jiān)控軟件就可監(jiān)看和控制。其缺點是：受網(wǎng)絡(luò)帶寬和速度的限制，只能傳輸小畫面、低畫質(zhì)的圖像；每秒只能傳輸幾到十幾幀圖像，動畫效果不明顯并有延時，無法做到實時監(jiān)控。是解決監(jiān)控圖像1Km以內(nèi)傳輸，電磁環(huán)境復雜場合的解決方式之一，將監(jiān)控圖像信號處理通過平衡對稱方式傳輸。其優(yōu)點是：布線簡易、成本低廉、抗共模干憂性能強。其缺點是：只能解決1Km以內(nèi)監(jiān)控圖像傳輸，而且一根雙絞線只能傳輸一路圖像，不適合應(yīng)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；雙絞線傳輸高頻分量衰減較大，圖像顏色會受到很大損失。是解決幾公里甚至幾十公里不易布線場所監(jiān)控傳輸?shù)慕?/p>

8、決方式之一。采用調(diào)頻調(diào)制或調(diào)幅調(diào)制的辦法，將圖像搭載到高頻載波上，轉(zhuǎn)換為高頻電磁波在空中傳輸。其優(yōu)點是：省去布線及線纜維護費用，可動態(tài)實時傳輸廣播級圖像。其缺點是：由于采用微波傳輸，頻段在1GHz以上常用的有L波段（1.02.0GHz ）、S波段（2.03.0GHz）、Ku波段（1012GHz）,傳輸環(huán)境是開放的空間、很容易受外界電磁干擾；微波信號為直線傳輸，中間不能有山體、建筑物遮擋；Ku波段受天氣影響較為嚴重，尤其是雨雪天氣會有嚴重雨衰。 控制設(shè)備：是整個系統(tǒng)中最重要的部分，它起著協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)運作的作用。人們正是通過控制設(shè)備來獲取所需的監(jiān)控功能。滿足不同監(jiān)控目的的需要。控制設(shè)備主要包括音、

9、視頻矩陣切換控制器、控制鍵盤、報警控制器和操作控制臺。 終端設(shè)備：是系統(tǒng)對所獲取的聲音、圖像、報警等信息進行綜合后，以各種方式予以顯示的設(shè)備。系統(tǒng)正是通過終端設(shè)備的顯示來提供給人最直接的視覺、聽覺感受，以及被監(jiān)控對象提供的可視性、實時性及客觀性的記錄。系統(tǒng)終端設(shè)備主要包括監(jiān)視器、錄像機等。 設(shè)備包括：硬盤錄像機、視頻矩陣、控制鍵盤、電視墻、監(jiān)視器、分配器等。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路等硬盤錄像機 （DVR），即數(shù)字視頻錄像機，相對于傳統(tǒng)的模擬視頻錄像機，采用硬盤錄像，故常常被稱為硬盤錄像機，也被稱為DVR。它是一套進行圖像存儲及處理的硬盤錄像機系

10、統(tǒng)，具有對圖像/語音進行長時間錄像、錄音、遠程監(jiān)視和控制的功能，DVR集合了錄像機、畫面分割器、云臺鏡頭控制、報警控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)任宸N功能于一身，用一臺設(shè)備就能取代模擬監(jiān)控系統(tǒng)一大堆設(shè)備的功能，而且在價格上也逐漸占有優(yōu)勢。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。監(jiān)視：監(jiān)視功能是嵌入式硬盤錄像機最主要的功能之一，能否實時、清晰的監(jiān)視攝像機的畫面，這是監(jiān)控系統(tǒng)的一個核心問題，目前大部分嵌入式硬盤錄像機都可以做到實時、清晰的監(jiān)視；錄像：錄像效果是數(shù)字主機的

11、核心和生命力所在，在監(jiān)視器上看實時和清晰的圖像，錄下來回放效果不一定好，而取證效果最主要的還是要看錄像效果，一般情況下錄像效果比監(jiān)視效果更重要。大部分DVR的錄像都可以做到實時25幀/秒錄像，有部分錄像機總資源小于5幀/秒，通常1路攝像機錄像1小時大約需要180MB1GB的硬盤空間； 控制功能：主要指通過主機對于全方位攝像機云臺，鏡頭進行控制，這一般要通過專用解碼器和鍵盤完成； 硬盤錄像機的主要用途是將前端設(shè)備（如攝像機）傳送過來的圖像模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，經(jīng)壓縮后存儲在硬盤，一般分為PC式和嵌入式。PC式硬盤錄像機 嵌入式硬盤錄像機 視頻矩陣矩陣鍵盤視頻矩陣是指通過陣列切換的方法將m路視頻

12、信號任意輸出至n路監(jiān)控設(shè)備上的電子裝置，一般情況下矩陣的輸入大于輸出即mn。有一些視頻矩陣也帶有音頻切換功能，能將視頻和音頻信號進行同步切換，這種矩陣，也叫做音視頻矩陣。目前的視頻矩陣就其實現(xiàn)方法來說有模擬矩陣和數(shù)字矩陣兩大類。視頻矩陣一般用于各類監(jiān)控場合。按實現(xiàn)視頻切換的不同方式，視頻矩陣分為模擬矩陣和數(shù)字矩陣。模擬矩陣：視頻切換在模擬視頻層完成。信號切換主要是采用單片機或更復雜的芯片控制模擬開關(guān)實現(xiàn)。數(shù)字矩陣：視頻切換在數(shù)字視頻層完成，這個過程可以是同步的也可以是異步的。數(shù)字矩陣的核心是對數(shù)字視頻的處理，需要在視頻輸入端增加AD轉(zhuǎn)換，將模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，在視頻輸出端增加DA轉(zhuǎn)換，將數(shù)字

13、信號轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出。視頻切換的核心部分由模擬矩陣的模擬開關(guān)，變成了對數(shù)字視頻的處理和傳輸。 一、監(jiān)視器 監(jiān)視器是閉路監(jiān)控系統(tǒng)組成部分，是監(jiān)控系統(tǒng)的顯示部分，是監(jiān)控系統(tǒng)的標準輸出，有了監(jiān)視器的顯示我們才能觀看前端送過來的圖像。作為視頻監(jiān)控不可缺的終端設(shè)備，充當著監(jiān)控人員的“眼睛”，同時也為事后調(diào)查起到關(guān)鍵性作用。 液晶監(jiān)視器按尺寸分：15/17/19/20/22/26/32/37/40/42/46/52/57/65/70/82寸監(jiān)視器等。按色彩分：彩色，黑白監(jiān)視器 。按掃描方式分：純平，逐行掃描等 。畫面分割器可分為：監(jiān)控用畫面分割器及大屏系統(tǒng)用的畫面分割器監(jiān)控用畫面分割器有四分割、九分割、

14、十六分割幾種，可以在一臺監(jiān)視器上同時顯示 4、9、16個攝像機的圖像，也可以送到錄像機上記錄。 四分割是最常用的設(shè)備之一，其性能價格比也較好，圖像的質(zhì)量和連續(xù)性可以滿足大部分要求。九分割和十六分割價格較貴，而且分割后每路圖像的分辨率和連續(xù)性都會下降，錄像效果不好。 另外還有六分割、八分割、雙四分割設(shè)備，但圖像分辨率、清晰度、連續(xù)性并不理想，市場使用率很低，大部分分割器除了可以同時顯示圖像外，也可以顯示單幅畫面，可以疊加時間和字符，設(shè)置自動切換，連接報警器材等。一路視頻信號對應(yīng)一臺監(jiān)視器或錄像機，若想一臺攝像機的圖像送給多個管理者看，最好選擇視頻分配器。因為并聯(lián)視頻信號衰減較大，送給多個輸出設(shè)備

15、后由于阻抗不匹配等原因，圖像會嚴重失真，線路也不穩(wěn)定。 視頻分配器除了阻抗匹配，還有視頻增益，使視頻信號可以同時送給多個輸出設(shè)備而不受影響。 比如，前端攝像機采集來的視頻信號通過視頻分配器可以接入中心矩陣的同時，再接入硬盤錄像機或顯示設(shè)備等。視頻分配器通常有1路輸入2路輸出（即1進2出）、1進4出、1進8出等等。常見的視頻分配器還有4入8出，8入16出，16入32出等多種型號。有的型號還帶有字符疊加器和視頻隔離器的功能。無圖像輸出無圖像輸出 A.檢查220V電源是否接好，12V電源的電壓 是否足夠。（用萬用表測量） B.BNC接頭或視頻電纜是否接觸不良。 C.檢測試攝像機是否能正常工作，有無電

16、壓 或電壓不夠的情況。 D.如果上述情況都一切正常時，再檢查傳輸 線路是否出現(xiàn)短路、斷路等現(xiàn)象，確保線路沒 有問題。E.檢查監(jiān)控室的設(shè)備端口是否有損壞， 例如：光端機、分配器、矩陣接口等。 圖像質(zhì)量不好圖像質(zhì)量不好 A. 鏡頭是否有指紋或太臟。 B. 光圈有否調(diào)好。 C. 視頻電纜接觸不良。 D. 傳輸距離是否太遠。 F. 電壓是否正常。 G. 附近是否存在干擾源。 在監(jiān)視器的畫面上出現(xiàn)一條黑杠或白杠，并且向上或向下滾動。這種干擾多半是由于前端與控制中心兩個設(shè)備的接地不當引的電位差，形成環(huán)路進入系統(tǒng)引起的；也有可能是由于設(shè)備本身電源性能下降引起的。 圖像有雪花點。這類干擾的產(chǎn)生主要是由于傳輸線

17、上信號衰減以及耦合了高頻干擾所致。 視頻圖象有重影，或是圖像發(fā)白、字符抖動，或是在監(jiān)視器的畫面上產(chǎn)生若干條間距相等的豎條干擾。這是由于視頻傳輸線或者是設(shè)備之間的特性阻抗不是75而導致阻抗不匹配造成的。 斜紋干擾、跳動干擾、電源干擾。這種干擾的出現(xiàn)，輕微時不會淹沒正常圖像，而嚴重時圖像扭曲就無法觀看了。這種故障現(xiàn)象產(chǎn)生的原因較多也較復雜，比如視頻傳輸線的質(zhì)量不好，特別是屏蔽性能差，或者是由于供電系統(tǒng)的電源有雜波而引起的，還有就是系統(tǒng)附近有很強的干擾源。 大面積網(wǎng)紋干擾,也稱單頻干擾。這種現(xiàn)象主要是由于視頻電纜線的芯線與屏蔽網(wǎng)短路、斷路造成的故障，或者是由于BNC接頭接觸不良所致。在現(xiàn)場中遇到的視頻干擾不外乎以上幾種情況，因此我們在現(xiàn)場中遇到這類現(xiàn)象，首先要冷靜分析出現(xiàn)的干擾屬于哪一類，找出可能產(chǎn)生干擾的大致原因，最終來排除它。下面通過具體實例來分析視頻干擾產(chǎn)生的原因及排除方法監(jiān)控線纜監(jiān)控線纜視頻線（同軸電纜）視頻線（同軸電纜）視頻線即同軸電纜，常用