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),在攝像機上加裝電動的(可遙控的)可變焦距(變倍)鏡頭,使攝像機所能觀察的距離更遠(yuǎn)、更清楚;有時還把攝像機安裝在電動云臺上,通過控制臺的控制,可以使云臺帶動攝像機進(jìn)行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動,從而使攝像機能覆蓋的角度、面積更大??傊O(jiān)控攝像機就像整個系統(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、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 監(jiān)控系統(tǒng)控制部分技術(shù)基礎(chǔ)知識
監(jiān)控系統(tǒng)控制部分是整個系統(tǒng)的“心臟”和“大腦”,是實現(xiàn)整個系統(tǒng)功能的指揮中心??刂撇糠种饕煽偪刂婆_(有些系統(tǒng)還設(shè)有副控制臺)組成??偪刂婆_中主要的功能有:視頻信號放大與分配、圖像信號的較正與補償、圖像信號的切換、圖像信號(或包括聲音信號)的記錄、監(jiān)控攝像機及其輔助部件(如鏡頭、云臺、防護(hù)罩等)的控制(遙控)等等。在上述的各部分中,對圖像質(zhì)量影響最大的是放大與與分配、較正與補償、圖像信號的切換三部分。在某些攝像機距離控制中心很近、或?qū)φ麄€安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)指標(biāo)要求不高的情況下,在總控制臺中往往不設(shè)較正與補償部分。但對某些距離較遠(yuǎn),或由于傳輸方式的要求等原因,校正與補償是非常重要的。因為圖像信號經(jīng)過傳輸之后,往往其幅頻特性(由于不同頻率成分到達(dá)總控制臺時,衰減是不同的,因而造成圖像信號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)無法絕對保證指標(biāo)的要求,所以在控制臺上要對傳輸過來的圖像信號進(jìn)行幅頻和相頻的校正與補償。 經(jīng)過校正與補償?shù)膱D像信號,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??偪刂婆_的另一個重要方面是能對攝像機、鏡頭、云臺、防護(hù)罩等進(jìn)行遙控,以完成對被監(jiān)控的場所全面、詳細(xì)的監(jiān)視或跟蹤監(jiān)視??偪刂婆_上設(shè)有的錄像機,可以隨時把發(fā)生情況的被監(jiān)視場所的圖像記錄下來,以便事后備查或作為重要依據(jù)。目前,有些控制臺上高設(shè)有一臺或兩臺“長延時錄像機”,這種錄像機可用一盤60分鐘帶長的錄像帶記錄長達(dá)幾天時間的圖像信號,這樣就可以對某些非常重要的被監(jiān)視場所的圖像連續(xù)記錄,而不必使用大量的錄像帶。還有的總控制臺上設(shè)有“多畫面分割器”,如四畫面、九畫面、十六畫面等等。也就是說,通過這個設(shè)備,可以在一臺監(jiān)視器上同時顯示出四個、九個、十六個攝像機送來的各個被監(jiān)視場所的畫面,并用一臺常規(guī)錄像機或長延時錄像機進(jìn)行記錄。上述這些功能的設(shè)置,要根據(jù)系統(tǒng)的要求而定,不一定都采用。
目前生產(chǎn)的總控制臺,在控制功能上,控制攝像機的臺數(shù)上往往都做成積木式的??梢愿鶕?jù)要求進(jìn)行組合。另外,在總控制臺上還設(shè)有時間及地址的字符發(fā)生器,通過這個裝置可以把年、月、日、時、分、秒都顯示出來,并把被監(jiān)視場所的地址、名稱顯示出來。在錄像機上可以記錄,這樣對以后的備查提供了方便。
總控制臺對監(jiān)控攝像機及其輔助設(shè)備(如鏡頭、云臺、防護(hù)罩等)的控制一般采用總線方式,把控制信號送給各攝像機附近的“終端解碼箱”,在終端解碼箱上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??傊鶕?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)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)一臺攝像機進(jìn)行顯示,而是幾臺攝像機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。因為被監(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,常用的攝像機對監(jiān)視器的比例數(shù)為四比一,即四臺攝像機對應(yīng)一臺監(jiān)視輪流顯示,當(dāng)攝像機的臺數(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,在有些攝像機臺數(shù)很多的系統(tǒng)中,用畫面分割器把幾臺攝像機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,而不必采用造價較高的專用監(jiān)視器。監(jiān)視器(或電視機)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。