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如何让两个监控摄像头共用一个电源而不产生图像干扰？
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M币2855专家4
有两个监控摄像头，每个摄像头的输入电流都小于1A，如果我使用2.5A的12v直流电源供电，输出使用一分二的DC接头，直接使用，两个摄像头产生的监控图像都会有干扰，画面上有抖动的条纹出现，单独使用电源适配器就不会出现这个问题，目前测的非阵列红外灯的摄像头，摄像头芯片最低可以工作在5.5V，而摄像头的36颗小红外灯必须工作在10V以上，整个摄像头可以工作在14V，在往上我就没敢调了，怕烧了摄像头。我可不可以在第二个摄像头的输入电源线上串联一个电阻或者并联一个电容来抗干扰呢？哪位大神知道有什么简便的方法可以使两个监控摄像头共用一个电源适配器而不产生干扰呢？谢谢，求各位大侠不吝赐教信号线用的是二十米的网线，电源线没有延长，就接在两个摄像头很近的地方，两个摄像头就装在大门口两边，相距很近[ 此帖被oness在 17:27重新编辑 ]
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M币2245专家3
很少见&&这种情况。可能是你的电源质量问题吧？很多监控都是集中供电的&&很少出现这种情况啊
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M币527专家1
有可能你电源问题，或者是视频线有问题
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M币85专家1
这种情况一般是电源质量和电源线质量问题 建议直接用好点的电源线接12v 不要用一分二的DC接头
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M币121专家0
电源线是不是太长了，或电源本省，滤波不好产生干扰
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M币2967专家0
那换个足3A的试试吧
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M币4034专家6
串联电感进去试试。。。或者顺向串联一个二极管，防止干扰逆行上去。[ 此帖被happy_-12-05 21:52重新编辑 ]
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M币4000专家10
这个问题非常常见，属于系统先天不足。绝大部分是发生在电脑公司承接的监控工程中这是属于接地不良接地电阻过大造成的共模干扰。属于先天不足的线路问题。100米内电源改成国标2×1的线，200m内改成国标2×1.5，300m内改成2×2.5，300m外改成前端降压。200内视频改成75－5，300以上改成75－9。这个问题就可以解决。还有个变通办法可以一试。把两台摄像机的网线弄成一样长的，比方说一长一短两根线，你把短的那根换成跟长的那根一样长的，这个情况会有所改善。不过不是每次都能成功。这个办法只能在施工前使用。要不你就使用两台电源。或者把你的那个无源差动传输改成有源差动传输。反正不加成本这个问题不可能解决的，因为这个故障就是因为缺钱才产生的。你认为安全防范系统的设计施工规范是写着玩的？？你以为制订标准的人居然还没我们聪明，居然不知道用那么便宜的网线一根就能将电源视频数据一起传过去？设计余量和安全余量是能随便压缩的吗？用四个字来形容这个故障：偷工减料。[ 此帖被sunky-12-05 19:58重新编辑 ]
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M币144940专家271
都是钱闹的。我的山寨倒车摄像头原配的视频线还没有网线效果好，剪断发现里面的线芯比网线还要细。。。
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M币161专家0
我家里的监控系统共计10个摄像头（包括两个云台摄像机）全部用一台电源供电，无可察觉的干扰。
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Gzip enabled&视频安防监控系统 讲解目? 第一部分 ? 第二部分 前言录视频监控系统发展历程? 第三部分? 第四部分视频监控系统概述前段系统第一部分前言前言?安防监控系统是一门被人们日益重视的 新兴专业，就目前发展看，应用普及越来 越广，科技含量越来越高。几乎所有高新 科技都可促进其发展，尤其是信息时代的 来临，更为该专业发展提供契机。前言? 随着科技的日新月异，视频监控市场也 得到了飞速发展。视频监控以其直观、方便、 信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年 来，随着互联网的大范围普及，以及计算机、 网络以及图像处理、传输技术的飞速发展， 视频监控技术也有长足的发展。视频监控已 经渗透到教育、政府、娱乐场所、医院、酒 店、运动场馆、城市治安等多种领域。第二部分 视频监控系统 发展历程视频监控系统经历了本地模拟信号监 控系统、基于PC的多媒体监控系统、基 于Web服务器的远程视频监控系统等三个 发展阶段。一、本地模拟视频监控?本地模拟信号监控系统主要由摄像机、视频 矩阵、监视器、录像机等组成，利用视频传输线 将来自摄像机的视频连接到监视器上，利用视频 矩阵主机，采用键盘进行切换和控制，录像采用 使用磁带的长时间录像机；远距离图像传输采用 模拟光纤，利用光端机进行视频的传输。?在20世纪90年代初以前，主要是以模 拟设备为主的闭路电视监控系统，称为第 一代模拟监控系统。图像信息采用视频电 缆，以模拟方式传输，一般传输距离不能 太远，主要应用于小范围内的监控，监控 图像一般只能在控制中心查看。? 传统的模拟闭路电视监控系统有很多局限性： ? 有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感； ? 有线模拟视频监控无法联网，只能以点对点 的方式监视现场，并且使得布线工程量极大； ? 有线模拟视频信号数据的存储会耗费大量的 存储介质（如录像带），查询取证时十分烦 琐二、基于PC的多媒体监控?20世纪90年代中期，基于PC的多媒体监控随着数字视 频压缩编码技术的发展而产生。系统在远端有若干个摄像机、 各种检测和报警探头与数据设备，获取图像信息，通过各自的传输线路汇接到多媒体监控终端上，然后再通过通信网络，将这些信息传到一个或多个监控中心。监控终端机可以是一台PC机，也可以是专用的工业控制机。?这类监控系统功能较强，便于现场操作；但稳 定性不够好，结构复杂，视频前端（如CCD等视频 信号的采集、压缩、通信）较为复杂，可靠性不高； 功耗高，费用高；需要有多人值守；同时，软件的 开放性也不好,传输距离明显受限。PC机也需专人 管理，特别是在环境或空间不适宜的监控点，这种 方式不理想。? 三、基于Web服务器的远程视频监控?20世纪90年代末，随着网络技术的发展，基于 嵌入式Web服务器技术的远程网络视频监控，而 产生网络视频监控技术。 ? 其主要原理是：视频服务器内置一个嵌入式 Web服务器，采用嵌入式实时操作系统。摄像机 等传感器传送来的视频信息，由高效压缩芯片压 缩，通过内部总线传送到内置的Web服务器。网 络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的 图像信息，授权用户还可以控制传感器的图像获 取方式。这类系统可以直接连入以太网，省掉了 各种复杂的电缆，具有方便灵活、即插即看等特 点，同时，用户也无需使用专用软件，仅用浏览 器即可。? 基于嵌入式技术的网络数字监控系统不需处理模拟视频信号的PC，而是把摄像机输出的模拟视频信号通过嵌入式视频编码器直接转换成IP数字信 号。嵌入式视频编码器具备视频编码处理、网络 通信、自动控制等强大功能，直接支持网络视频 传输和网络管理，使得监控范围达到前所未有的广度。除了编码器外，还有嵌入式解码器、控制器、录像服务器等独立的硬件模块，它们可单独安装，不同厂家设备可实现互连。三个阶段的比较：功能对比 模拟视频监控 PC多媒体监控 网络监控监控范围组网难度 扩展性 查看方式 远程管理 系统管理 资料保存小范围大范围基于Internet或 专网跨地区简单 多级扩展 网络访问、随时 随地 好单独组网、复杂 复杂 受限 传统监控中心 无 受限 特定PC 差手工管理、复杂 手工管理、复杂 远程管理、简单 磁带 数字硬盘 分级存储第三部分 视频监控系统概述视频监控系统主要有前端系统、 传输系统、终端系统这三部分组成。
第四部分 前端系统一、摄像机的工作原理及应用在前段设备中，摄像机视频监控系统的前沿部分， 是整个系统的“眼睛” 1 摄像机的概念和工作原理 1.1 概念 在闭路监控系统中，摄像机又称摄像头或CCD即 电荷耦合器件。严格来说，摄像机是摄像头和镜头的 总称。摄像头的主要传感部件是CCD，它具有灵敏度高、 畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影 等特点，CCD是电耦合器件的简称，它能够将光线变为 电荷并可将电荷储存及转移，也可将储存之电荷取出 使电压发生变化，因此是理想的摄像元件。是代替摄 像管传感器的新型器件。1.2 CCD的工作原理 被摄物体反射光线，传播到镜头，经镜头聚 焦到CCD芯片上，CCD根据光的强弱积聚相应的电 荷，经周期性放电，产生表示一幅幅画面的电信 号，经过滤波、放大处理，通过摄像头的输出端 子输出一个标准的复合视频信号。这个标准视频 信号同家用的录像机、VCD机、家用摄像机的视频 输出是一样的，所以也可以录像或接到电视机上 观看。1.3 检测方法 因为芯片生产时产生不同等级，各厂家获得途径不同等原因， 造成CCD采集效果也大不相同。可以采取如下方法检测：接通电 源，连接视频电缆到监视器，关闭镜头光圈，看图像全黑时是否 有亮点，屏幕上雪花大不大，这些是检测CCD芯片最简单直接的 方法，而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈，看一个静 物，如果是彩色摄像头，最好摄取一个色彩鲜艳的物体，查看监 视器上的图像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD 可以很好的还原景物的色彩，使物体看起来清晰自然；而残次品 的图像就会有偏色现象，即使面对一张白纸，图像也会显示蓝色 或红色。个别CCD由于生产车间的灰尘，CCD靶面上会有杂质， 在一般情况下，杂质不会影响图像，但在弱光或显微摄像时，细 小的灰尘也会造成不良的后果，如果用于此类工作，一定要仔细 挑选。2 摄像机的分类 2.1依成像色彩 ? 彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或 景物的颜色。 ? 黑白摄像机：适用于光线不充足地区及夜间无法安 装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时， 可选用黑白摄像机? 2.2 依分辨率灵敏度等划分 ? 影像像素在38万以下的为一般型，其中尤以25 万像素（512*492）、分辨率为400线的产品最 普遍。 影像像素在38万以上的高分辨率型。? 2.3 按CCD靶面大小划分 ? CCD芯片已经开发出多种尺寸：目前采用的芯片大多数为 1/3&和1/4&。在购买摄像头时，特别是对摄像角度有比较严 格要求的时候，CCD靶面的大小，CCD与镜头的配合情况将直 接影响视场角的大小和图像的清晰度。主要有一下几种： ? (1) l” 靶面尺寸为宽12.7mmX高9.6mm,对角线16mm ? (2) 2/3” 靶面尺寸为宽8.8mmX高6.6mm,对角线11mm ? (3) 1/2” 靶面尺寸为宽6.4mmX高4.8mm,对角线8mm ? (4) 1/3” 靶面尺寸为宽4.8mmX高3.6mm,对角线6mm ? (5) 1/4” 靶面尺寸为宽3.2mmX高2.4mm,对角线4mm? 2.4 按扫描制式划分 PAL制、NTSC制 ? 中国采用隔行扫描（PAL）制式（黑白为CCIR）， 标准为625行，50场，只有医疗或其它专业领域 才用到一些非标准制式。另外，日本为NTSC制 式，525行，60场（黑白为EIA）。?2.5 依供电电源分类?110VAC（NTSC制式多属此 类）， 220VAC， 24VAC。 12VDC或9VDC? ? ? ? ?2.6 按照度划分，摄像机又分为： 普通型 正常工作所需照度1～3LUX ； 月光型 正常工作所需照度0.1LUX左右； 星光型 正常工作所需照度0.01LUX以下； 红外型 采用红外灯照明，在没有光线的情况下也 可以成像。? ? ? ? ? ? ?2.7 按外观分： 传统标准型：枪型 机板型：鱼眼，针孔镜头 伪装型：半球型，灯饰型，侦烟型等 子弹型 简单型（机板型加铁壳） 一体型：一体机，红外线型。? ? ? ?2.8按制程划分 ANALOG：模拟信号处理 ASP：半数字信号处理 DSP：数字信号处理? 3、摄像机主要特性 ? 3.1．内置报警输入（7路）输出（2路），实现报警联动（调用预置点或 启动自动巡航、花样扫描、自动扫描、显示区域等）。 ? 3.2．内置OSD屏幕菜单，通过菜单显示和更改球机信息及参数，可设定 和调用预置点、自动扫描。 ? 3.3．定时自动激活功能，可设定球机空闲一段时间后，自动调用预置点 或启动自动巡航、 花样扫描、自动扫描和显示区域等。 ? 3.4．支持RS485/422总线、曼彻斯特码、BI-PHASE码、同轴视控控制。 ? 3.5．内置多协议转换全面兼容以下协议：SAE、AD、PELCO-D、 PELCO-P、UNIVISION(V1、V2）、VICON、VCL、MOLYNX、 DIAMOND、KALATEL、PHILIPS、SENSORNT等。 ? 3.6．采用安普插座，安装更简便，配有黑色内罩，监视更具隐蔽性。 ? 3.7．内置3000V，防雷、防浪涌和防突波保护。 ? 3.8．采用IP66全天候防护罩，内置自动恒温装置。4 低照度摄像机在中国低照度摄 像机在中国市场的演进简单分为以下三步： 白天彩色/晚上黑白；低速快门及超感度摄像 机?4.1．照度：亮度单位，是指摄像机在摄取影像时， 对周围环境照明亮度的需求。 ? 4.2．最低照度： 1LUX大约等于1烛光在1米距离的 照度。我们在摄像机参数规格中常见的最低照度， 表示该摄像机只需在所标示的LUX数值下，即能获 取清晰的影像画面，此数值越小越好，说明CCD的 灵敏度越高。同样条件下，黑白摄像机所需的照度 远比尚须处理色彩浓度的彩色摄像机要低10倍。 ? 4.3．一般情况：夏日阳光下为100，000LUX；阴 天室外为10000LUX；室内日光灯为100LUX；距 60W台灯60CM桌面为300LUX；电视台演播室为 1000LUX；黄昏室内为10LUX；夜间路灯为 0.1LUX；烛光（20CM远处）10～15LUX。? 5.白天彩色/晚上黑白摄像机 ? 5.1白天彩色/晚上黑白（COLOR/MONO）摄像机是利用黑 白影像对红外线感度较高的特点，在一定的光源条件，利用 线路切换的方式将影像由彩色转为黑白，以便于搭配红外线。 ? 5.2．在白天或光源充足时为彩色摄像机，当夜晚降临或光 源不足时（一般在1LUX～3LUX）即利用数位电路将彩色信 号消除掉，成为黑白影像，且为了搭配红外线，亦拿掉了彩 色摄像机不可或缺的红外线滤除器，此种作法虽可在夜晚达 到“低照度”的目的，白天却有影像模糊，色彩不自然的缺 点，并且摄像机摄像的距离会受到红外照射距离的限制。? 6.低速快门 ? 6.1此类的摄影机获得低照度下图像的方法是通过电 荷单帧累积方式增加CCD在单帧图像的爆光量，从而 提高摄像机对单帧图像的灵敏度。这种方式也可以获 得较低的照度指针，但是需要降低图像的连贯程度， 所以选择这种摄像机时要注意尽可能不要同云台一起 使用，否则会造成丢失画面的现象。在获得低照度下 图像上还有一些其它的办法，但都不能从根本上解决 照度问题。? 6.2此类摄像机又称为（画面）累积型摄像机，是利用计算机 内存的技术，连续将几个因光线不足而较显模糊的画面累积 起来，成为一个影像清晰的画面，运用SLOW SHUTTER技 术降低摄像机照度至0.008LUX/F1.2（×128），并且画面能 够累积的帧数 (128帧)是属于甚至包括进口品牌再内的领先 水平。此类型低照度摄像机适用于禁止红、紫外线破坏的博 物馆，夜间生物活动观察，夜间军事海岸线监视等，属性较 静态场所的监视。?7.超感度摄像机（EXVIEW/HAD） ? 7.1一般的超低照度摄像机大都采用Exview HAD 技 术，采用Exview HAD CCD的摄像机， 对外界光线的 敏感程度会大大提高，在近红外区域，其感度可以提 高到普通摄像机的4倍。因此，即使在非常暗的环境下， 这种摄像机通常可以看到人眼看不到的物体，这一技 术的出现受到了监控市场的欢迎，对各种光照环境下 均可表现出最佳的效果，特别是配合专用的红外照明 设备，可以得到高清晰度的黑白图像，实现0照度的监 控（完全无光的情况下）。在近红外760mm-1100mm 的近红外区域，如果配合合适波长的红外照明，就可 以实现清晰的黑白图像。? 7.2 超感度摄像机（EXVIEW/HAD），又称24小时摄像机，其彩色照度可达0.05LUX，黑白则可达0.003-0.001LUX（亦可搭配红外线以达 0LUX）不仅能清晰的辩识影像，更是实时连续的画面。?6.CCD彩色摄像机的主要技术指标 ?6.1．CCD尺寸：即摄像机靶面，原多为1/2英 寸，现在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸 也已商品化。 ?6.2．CCD像素：CCD的主要性能指标，它决定 了显示图像的清晰程度，分辨率越高，图像细节 的表现越好。CCD是由面阵感光元素组成，每一 个元素称为像素，像素越多，图像越清晰。现在 市场上大多以25万和38万像素为划界，38万像素 以上者为高清晰度摄像机。? 6.3．水平分辨率：彩色摄像机的典型分辨率是在320到 500电视线之间，主要有330线、380线、420线、460线、500线等不同档次。分辨率是用电视线（简称线TV LINES）来表示的，彩色摄像头的分辨率在330～500线之间。分 辨率与CCD和镜头有关，还与摄像头电路通道的频带宽度 直接相关，通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为 80线。 频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。? 6.4．最低照度，也称为灵敏度。是CCD 对环境光线的敏感程度，或者说是CCD 正常成像时所需要的最暗光线。照度的 单位是勒克斯（LUX），数值越小，表 示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。 月光级和星光级等高增感度摄像机可工 作在很暗条件，2～3lux属一般照度，现 在也有低于1lux的普通摄像机问世。 ? 6.5．扫描制式：有PAL制和NTSC制之 分? 6.6．摄像机电源：交流有220V、110V、24V，直 流为12V 或9V。 ? 6.7．信噪比。典型值为46db，若为50db，则图像 有少量噪声，但图像质量良好；若为60db，则图像 质量优良，不出现噪声。 ? 6.8．视频输出。多为1Vp-p、75Ω，均采用BNC接 头。? 7.CCD彩色摄像机的可调整功能 ? 7.1．自动增益控制 ? 所有摄像机都有一个将来自CCD的信号放大到可以 使用水准的视频放大器，其放大量即增益，等效于 有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮 光照的环境中放大器将过载，使视频信号畸变。为 此，需利用摄像机的自动增益控制（AGC）电路去 探测视频信号的电平，适时地开关AGC，从而使摄 像机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围， 即在低照度时自动增加摄像机的灵敏度，从而提高 图像信号的强度来获得清晰的图像。? 7.2． 背景光补偿 ? 通常，摄像机的AGC工作点是通过对整个视场 的内容作平均来确定的，但如果视场中包含一 个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标，则 此时确定的AGC工作点有可能对于前景目标是 不够合适的，背景光补偿有可能改善前景目标 显示状况。当背景光补偿为开启时，摄像机仅 对整个视场的一个子区域求平均来确定其AGC 工作点，此时如果前景目标位于该子区域内时， 则前景目标的可视性有望改善。7.3． 电子快门 在CCD摄像机内，是用光学电控影像表面的电荷 积累时间来操纵快门。电子快门控制摄像机CCD 的累积时间。 （1）当电子快门关闭时，对NTSC摄像机，其 CCD累积时间为1/60秒；对于PAL摄像机，则为 1/50秒。 （2） 当摄像机的电子快门打开时，对于NTSC 摄像机，其电子快门以261步覆盖从1/60秒到 1/10000秒的范围；对于PAL型摄像机，其电子快门则以311步覆盖从1/50秒到1/10000秒的范围。（3）当电子快门速度增加时，在每个视频场 允许的时间内，聚焦在CCD上的光减少，结果将降低摄像机的灵敏度，然而，较高的快门速度对于观察运动图像会产生一个“停顿动作”效应，这将大大地增加摄像机的动态分辨率。? 7.4．白平衡 ? 白平衡只用于彩色摄像机，其用途是实现摄像 机图像能精确反映景物状况，有手动白平衡和自 动白平衡两种方式。 ? （1）自动白平衡 ? 连续方式--此时白平衡设置将随着景物色彩温度 的改变而连续地调整，范围为K。这 种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变 的场合是最适宜的，使色彩表现自然，但对于景 物中很少甚至没有白色时，连续的白平衡不能产 生最佳的彩色效果。?（2） 手动白平衡 ?开手动白平衡将关闭自动白平衡，此时改变图像 的红色或蓝色状况有多达107个等级供调节，如增 加或减少红色各一个等级、增加或减少蓝色各一个 等级。除次之外，有的摄像机还有将白平衡固定在 3200K（白炽灯水平）和5500K（日光水平）等档 次命令。 ?（3） 色彩调整 ?对于大多数应用而言，是不需要对摄像机作色彩 调整的，如需调整则需细心调整以免影响其他色彩。? 7.5．补充说明 ? 有很多用户要求在晚间没有光线的环境下监控，请 注意：由于CCD摄像头是靠光线反射来成像，如果 没有光，它的图像只会是一片漆黑再加上很多雪花。 如何得到图像呢？一种方法是加可见光照明，如路 灯、探照灯；一种是加红外灯（特别是要求不能安 装可见光源的场合），对于彩色CCD摄像头，对红 外灯响应不够，有一些日夜两用彩色摄像头在夜间 会自动转换成黑白模式。所以，你的监控系统要求 夜间使用，一定要采用黑白CCD摄像头。? 红外灯有室内、室外，短距离和长距离之分，一般 常用室内10-20米范围的红外灯，由于墙壁的反射， 图像效果还不错；用在室外长距离的红外灯效果就 不会很理想，而且价格昂贵，不到必要时一般不采 用。? 8.一体化智能快球 ? 8.1主要特性 ? 8.1．1 216倍变焦(18倍光学×12倍电子变焦)或 采取22倍光学+12倍电子。 ? 8.1.2 水平分辨率：480线；最低照度：彩色0.7 Lux，黑白0.01 Lux。 ? 8.1．3 屏幕显示云台的水平和垂直位置，人性化 的焦距/速度自动匹配技术。? 8.1．4 最多220个预置点(标题可设），可根据预 置点自动巡航，4条巡航路线。 ? 8.1．5 水平360°连续旋转，垂直90°旋转，带 自动翻转，手动速度：0.5°～160°/秒。 ? 8.1．6 8个可设标题的显示区域，支持在区域内 自动扫描；4条PATTERN模式路线(花样扫描)，每 条记录时间不少于180秒；4条自动扫描路线，支持 在左右限位间以指定的速度水平自动扫描(此时球机 仍支持变焦、垂直操作）二 镜头的选择和主要参数? 摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标） 优劣直接影响摄像机的整机指标，因此，摄像机镜头的选择 是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。镜头相当 于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体； 如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片， 没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像机和照相机的原理 是一致的。 当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时， 也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清；摄 像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可 以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离 （相当于调整人眼晶状体的位置），可以将模糊的图像变得 清晰。? 由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重 要的。工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打 交道：设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦 距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是 把镜头调整到最佳状态。? １、 镜头的分类 按外形功能分 按尺寸大小分 按光圈分 按变焦类 型分 按焦距长矩分 球面镜头 1” 25mm 自动光圈 电动变焦 长焦距镜 头 非球面镜头 1/2” 3mm 手动光圈 手动变焦 标准镜 头 针孔镜头 1/3” 8.5mm 固定光圈 固定焦距 广角镜 头 鱼眼镜头 2/3” 17mm? （１）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。? （２）以摄象机镜头规格分类: 摄象机镜头规格应 视摄象机的ＣＣＤ尺寸而定，两者应相对应。即 摄 象机的ＣＣＤ靶面大小为１／２英寸时，镜头应选 １／２英寸。 摄象机的ＣＣＤ靶面大小为１／３英 寸时，镜头应选１／３英寸。 摄象机的ＣＣＤ靶面 大小为１／４英寸时，镜头应选１／４英寸。 如果 镜头尺寸与摄象机ＣＣＤ靶面尺寸不一致时，观察 角度将不符合设计要求，或者发生画面在焦点以外 等问题。? （３）以镜头光圈分类: 镜头有手动光圈 （manual iris）和自动光圈（auto iris）之分，配合 摄象机使用，手动光圈镜头适合于亮度不变的应用 场合，自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作自动 调整，故适用亮度变化的场合。自动光圈镜头有两 类：一类是将一个视频信号及电源从摄象机输送到 透镜来控制镜头上的光圈，称为视频输入型，另一 类则利用摄象机上的直流电压来直接控制光圈，称 为ＤＣ输入型。? 自动光圈镜头上的ＡＬＣ（自动镜头控制）调整用 于设定测光系统，可以整个画面的平均亮度，也可 以画面中最亮部分（峰值）来设定基准信号强度， 供给自动光圈调整使用。一般而言，ＡＬＣ已在出 厂时经过设定，可不作调整，但是对于拍摄景物中 包含有一个亮度极高的目标时，明亮目标物之影像 可能会造成&白电平削波&现象，而使得全部屏幕变 成白色，此时可以调节ＡＬＣ来变换画面。? 另外，自动光圈镜头装有光圈环，转动光圈环时， 通过镜头的光通量会发生变化，光通量即光圈，一 般用Ｆ表示，其取值为镜头焦距与镜头通光口径之 比，即：Ｆ＝f（焦距）／Ｄ（镜头实际有效口径）， Ｆ值越小，则光圈越大。 采用自动光圈镜头，对于 下列应用情况是理想的选择，它们是： 在诸如太阳 光直射等非常亮的情况下，用自动光圈镜头可有较 宽的动态范围。 要求在整个视野有良好的聚焦时， 用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大的景深。 要 求在亮光上因光信号导致的模糊最小时，应使用自 动光圈镜头。? （４）以镜头的视场大小分类 :标准镜头：视角３ ０度左右，在１／２英寸ＣＣＤ摄象机中，标准镜 头焦距定为１２mm，在１／３英寸ＣＣＤ摄象机 中，标准镜头焦距定为８mm。 广角镜头：视角９ ０度以上，焦距可小于几毫米，可提供较宽广的视 景。 远摄镜头：视角２０度以内，焦距可达几米甚 至几十米，此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体 影响放大，但使观察范围变小。 变倍镜头：也称为 伸缩镜头，有手动变倍镜头和电动变倍镜头两类。? 可变焦点镜头：它介于标准镜头与广角镜头之间， 焦距连续可变，即可将远距离物体放大，同时又可 提供一个宽广视景，使监视范围增加。变焦镜头可 通过设置自动聚焦于最小焦距和最大焦距两个位置， 但是从最小焦距到最大焦距之间的聚焦，则需通过 手动聚焦实现。 针孔镜头：镜头直径几毫米，可隐 蔽安装。? （５）从镜头焦距上分 短焦距镜头：因入射角较宽， 可提供一个较宽广的视野。 中焦距镜头：标准镜头， 焦距的长度视ＣＣＤ的尺寸而定。 长焦距镜头：因 入射角较狭窄，故仅能提供狭窄视景，适用于长距 离监视。 变焦距镜头：通常为电动式，可作广角、 标准或远望等镜头使用。? 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。根据环境光照的变 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、十倍变焦。? ２、选择镜头的技术依据 （１）镜头的成像尺寸 应与摄象机ＣＣＤ靶面尺寸 相一致，如前所述，有１英寸、２／３英寸、１／ ２英寸、１／３英寸、１／４英寸、１／５英寸等 规格。? （２）镜头的分辨率 描述镜头成像质量的内在指标 是镜头的光学传递函数与畸变，但对拥护而言，需 要了解的仅仅是镜头的空间分辨率，以每毫米能够 分辨的黑白条纹数为计量单位，计算公式为：镜头 分辨率Ｎ＝１８０／画幅格式的高度。由于摄象机 ＣＣＤ靶面大小已经标准化，如１／２英寸摄象机， 其靶面为宽6.4mm＊高4.8mm，１／３英寸摄象机 为宽4.8mm＊高3.6mm。因此对１／２英寸格式的 ＣＣＤ靶面，镜头的最低分辨率应为３８对线／ mm，对１／３英寸格式摄象机，镜头的分辨率应 大于５０对线，摄象机的靶面越小，对镜头的分辨 率越高。? （３）镜头焦距与视野角度 首先根据摄象机到被监 控目标的距离，选择镜头的焦距，镜头焦距f确定后， 则由摄象机靶面决定了视野。 （４）光圈或通光量 镜头的通光量以镜头的焦距和 通光孔径的比值来衡量，以Ｆ为标记，每个镜头上 均标有其最大的Ｆ值，通光量与Ｆ值的平方成反比 关系，Ｆ值越小，则光圈越大。所以应根据被监控 部分的光线变化程度来选择用手动光圈还是用自动 光圈镜头。? ３、变焦镜头（zoom lens） 变焦镜头有手动伸缩 镜头和自动伸缩镜头两大类。伸缩镜头由于在一个 镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化，因此可 以使被监控的目标放大或缩小，所以也常被成为变 倍镜头。典型的光学放大规格有６倍、８倍、１０ 倍、１２倍、２０倍等档次，并以电动伸缩镜头应 用最普遍。? 为增大放大倍数，除光学放大外还可施以电子数码 放大。 在电动伸缩镜头中，光圈的调整有三种，即： 自动光圈、直流驱动自动光圈、电动调整光圈。其 聚焦和变倍的调整，则只有电动调整和预置两种， 电动调整是由镜头内的马达驱动，而预置则是通过 镜头内的电位计预先设置调整停止位，这样可以免 除成像必须逐次调整的过程，可精确与快速定位。 在球形罩一体化摄像系统中，大部分采用带预置位 的伸缩镜头。 另一项令用户感兴趣的则是快速聚 焦功能，它由测焦系统与电动变焦反馈控制系统构 成。? 4、镜头与摄像机CCD尺寸的关系 1/2&镜头既可用 于1/2&摄像机，也可用于1/3&摄像机，但视角会减少 25%左右。1/3&镜头不能用于1/2&摄像机，只能用于 1/3&摄像机。? 5、不同种类镜头的应用范围 （1）手动、自动光圈镜头的应用范围 手动光圈镜 头是的最简单的镜头，适用于光照条件相对稳定的 条件下，手动光圈由数片金属薄片构成。光通量靠 镜头外径上的一个环调节。旋转此圈可使光圈收小 或放大。 在照明条件变化大的环境中或不是用来监 视某个固定目标，应采用自动光圈镜头，比如在户 外或人工照明经常开关的地方，自动光圈镜头的光 圈的动作由马达驱动，马达受控于摄像机的视频信 号。 手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距（光 圈）镜头自动光圈镜头和电动变焦距镜头之分。? （2） 定焦距（光圈）镜头，一般与电子快门摄像 机配套，适用于室内监视某个固定目标的场所作 用。 定焦距镜头一般又分为长焦距镜头，中焦距镜 头和短焦距镜头。中焦距镜头是焦距与成像尺寸相 近的镜头；焦距小于成像尺寸的称为短距镜头，短 焦距镜头又称广角镜头，该镜头的焦距通常是 28mm以下的镜头，短焦距镜头主要用于环境照明 条件差，监视范围要求宽的场合，焦距大于成像尺 寸的称为长焦距镜头，长焦距镜头又称望远镜头， 这类镜头的焦距一般在150mm以上，主要用于监视 较远处的景物。? （3）手动光圈镜头，可与电子快门摄像机配套， 在各种光线下均可使用。 （4）自动光圈镜头，（EF）可与任何CCD摄像机 配套，在各种光线下均可使用，特别用于被监视表 面亮度变化大、范围较大的场所。为了避免引起光 晕现象和烧坏靶面，一般都配自动光圈镜头。 （5）电动变焦距镜头，可与任何CCD摄像机配套， 在各种光线下均可使用，变焦距镜头是通过遥控装 置来进行光对焦，光圈开度，改变焦距大小的。? 6、镜头的主要性能指标有以下几个： ( 1) 焦距：焦距的大小决定着视场角的大小，焦距 数值小，视场角大，所观察的范围也大，但距离远 的物体分辨不很清楚；焦距数值大，视场角小，观 察范围小，只要焦距选择合适，即便距离很远的物 体也可以看得清清楚楚。由于焦距和视场角是一一 对应的，一个确定的焦距就意味着一个确定的视场 角，所以在选择镜头焦距时，应该充分考虑是观测 细节重要，还是有一个大的观测范围重要，如果要 看细节，就选择长焦距镜头；如果看近距离大场面， 就选择小焦距的广角镜头。? (2 )光阑系数：即光通量，用F表示，以镜头焦距f和通光孔 径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如 6mm/F1.4代表最大孔径为4.29毫米。光通量与F值的平方成 反比关系，F值越小，光通量越大。镜头上光圈指数序列的 标值为1.4，2，2.8，4，5.6，8，11，16，22等，其规律是 前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的2倍。 也就是说镜头的通光孔径分别是1/1.4，1/2，1/2.8，1/4， 1/5.6，1/8，1/11，1/16，1/22，前一数值是后一数值的根 号2倍，因此光圈指数越小，则通光孔径越大，成像靶面上 的照度也就越大。另外镜头的光圈还有手动（MANUAL IRIS）和自动光圈（AUTO IRIS）之分。配合摄像头使用， 手动光圈适合亮度变化不大的场合，它的进光量通过镜头上 的光圈环调节，一次性调整合适为止。自动光圈镜头会随着 光线的变化而自动调整，用于室外、入口等光线变化大且频 繁的场合。? ( 3) 自动光圈镜头：自动光圈镜头目前分为两类： 一类称为视频（VIDEO）驱动型，镜头本身包含放 大器电路，用以将摄像头传来的视频幅度信号转换 成对光圈马达的控制。另一类称为直流（DC）驱动 型，利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈。这 种镜头只包含电流计式光圈马达，要求摄像头内有 放大器电路。对于各类自动光圈镜头，通常还有两 项可调整旋钮，一是ALC调节（测光调节），有以 峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择， 一般取平均测光档；另一个是LEVEL调节（灵敏 度），可将输出图像变得明亮或者暗淡。? ( 4) 变倍镜头：变倍镜头分为手动（MANUAL ZOOM LENS） 和电动（AUTO ZOOM LENS）两种，手动变倍镜头一般用 于科研项目而不用在闭路监视系统中。在监控很大的场面时， 摄像头通常要配合电动镜头和云台使用。电动镜头的好处是 变焦范围大，既可以看大范围的情况，也可以聚焦某个细节， 再加上云台可以上下左右的转动，可视范围就非常大了。电 动镜头有6倍、10倍、15倍、20倍等多种倍率，如果再知道 基准焦距，就可以确定镜头焦距的可变范围。例如一个6倍 电动镜头，基准焦距为8.5毫米，那么其变焦范围就是8.5到 51毫米连续可调，视场角为31.3到5.5度。电动镜头的控制 电压一般是直流8V~16V，最大电流为30毫安。所以在选控 制器时，要充分考虑传输线缆长度，如果距离太远，线路产 生的电压下降会导致镜头无法控制，必须提高输入控制电压 或更换视频矩阵主机配合解码器控制。? 选配镜头原则: 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? 焦距的计算： 公式计算法：视场和焦距的计算 视场系指被 摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离， 镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 1、镜头的焦距，视 场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下； f=wL/W 2、 f=hL/h f；镜头焦距 w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度） W：被摄物体宽度 L：被摄物体至镜头的距离 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取 场景）高度 H：被摄物体的高度? 镜头后截距的调整 ? 焦镜头后截距的调整 使用摄像机自动电子快门功能，将镜头光圈 调到最大，镜头聚焦环按景物实际距离调整， 然后调节镜头后截距直至图像最清晰。? 变焦镜头后截距的调整 ? 1. 打开摄像机自动电子快门功能。 2. 用控制器将镜头光圈调到最大。 3. 将摄像机对准30米以外的物体，聚焦调至无穷远处（大部 分镜头是面对镜头面 的聚焦调节环顺时针旋转到头）。 4. 用控制器调整镜头变焦将景物推至最远，调整镜头后截距 使景物最清楚。 5. 用控制器调整镜头变焦将景物拉至最近，微调镜头聚焦使 景物最清楚。 6. 重复4~5步数遍，直至景物在镜头变焦过程中始终清楚。? 云台控制器? 云台（Pan&Tilt）云台就是两个交流电组成 的安装平台，可以水平和垂直的运动，将摄 象机安装于其上，实现摄象机多个自由度运 动的装置，满足对固定监控目标的快速定位， 或对大范围监控环境的全景观察。对云台的 选择可以按下列分类来加以区分。在挑选云 台时要考虑安装环境、安装方式、工作电压、 负载大小，也要考虑性能价格比和外型是否 美观。? 1、从能够承受负载能力划分轻载云台――最大负重２０磅（9.08公斤）。中载云台――最大负重５０磅（22.7公斤）。重载云台――最大负重１００磅（45公斤）。防爆云台――用于危险环境下、能够防爆和防粉尘 点燃的云台，带高转矩交流电机和可调螺杆驱动， 可负重１００磅。? ２、按使用环境分为室内型和室外型，主要区别是 室外型密封性能好，防水、防尘，负载大。 ３、从运动方向划分 水平旋转云台――仅能实现水平旋转运动，故亦称 为转台。 全方位云台――既能够作水平旋转运动，也能够作 垂直俯仰运动，有的还能够做结合两者的复合运 动。 ４、从回转范围划分 水平旋转有０～３５５度云台，两端设有限位开关， 还有３６０度自由旋转云台，可以作任意个３６０ 度旋转。 垂直俯仰均为９０度，现在已出现垂直可做３６０ 度、并可在垂直回转至后方时自动将影响调整为正 向）的新产品。? ５、从云台使用电压类型划分 220VAC云台、24VAC云台 、直流供电云台 ６、从旋转速度划分 恒速云台――只有一档速度，一般水平旋转速度最 小值为６～１２度／秒，垂直俯仰速度为３～3.5度 ／秒。但快速云台水平旋转和垂直俯仰速度更高。 可变速云台――水平旋转速度范围为０～&４００ 度／秒，垂直倾斜速度范围多为０～１２０度／秒， 但已有最高达４００度／秒的产品。? ７、按安装方式分为侧装和吊装，即云台是安装在天花板上 还是安装在墙壁上。 8、按外形分为普通型和球型，球型云台是把云台安置在一 个半球形、球形防护罩中，除了防止灰尘干扰图像外，还隐 蔽、美观、快速。 9、从驱动部件划分 以２４ＶＡＣ或２２０ＶＡＣ二相感应型马达带动齿轮和链 条机构。 以二相感应马达带动可调螺杆传动装置。 以１１５ＶＤＣ并激式直流马达作驱动源，带动可调螺杆传 动。 交流２４Ｖ单相瞬间反转感应型电机，带动Delrin螺杆驱 动。 对于变速旋转型云台，有的用步进马达。? 防护罩? 防护罩是监控系统中重要的组件。它是使摄像机在有灰尘、 雨水、高低温等情况下正常使用的防护装置。 ? 防护罩一般分为两类。 ? 一类是室内用防护罩，这种防护罩结构简单，价格便宜。 其主要功能是防止摄像机落灰并有一定的安全防护作用，如 防盗、防破坏等。 ? 另一类是室外用防护罩，这种防护罩一般为全天候防护罩， 即无论刮风、下雨、下雪、高温、低温等恶劣情况，都能使 安装在防护罩内的摄像机正常工作。因而这种防护罩具有降 温、加温、防雨、防雪等功能。同时，为了在雨雪天气仍能 使摄像机正常摄取图像，一般在全天候防护罩的玻璃窗前安 装有可控制的雨刷。 目前较好的全天候防护罩是采用半导体 器件加温和降温的防护罩。这种防护罩内装有半导体元体， 既可自动加温，也可自动降温，并且功耗较小。 ? 另外，还有半球形、球形防护罩，这种防护罩内置万向可 调支架，造型美观。? 室外防护罩密封性能一定要好，保证雨水不能进入 防护罩内部侵蚀摄像机。有的室外防护罩还带有排 风扇、加热板、雨刮器，可以更好的保护设备。当 天气太热时，排风扇自动工作；太冷时加热板自动 工作；当防护罩玻璃上有雨水时，可以通过控制系 统启动雨刮器。摄象机防护罩的选择，首先是要包 容所使用的摄象机加镜头，并留有适当的富余空间， 其次是依据使用环境选择适合的防护罩类型，在此 基础上，将包括防护罩及云台在内的整个摄像前端 之重量累计，选择具有相应承重值的支架。还要看 整体结构，安装孔越少越利于防水，再看内部线路 是否便于联接，最后还要考虑外观、重量、安装座 等等。? 在防护罩中，除了用于一体化摄像系统的球 形防护罩外，还有圆柱形、长方形等不同形 状，应用场合有室内型和室外型两大类。室 内摄象机防护罩以装饰性、隐蔽性和防尘为 主要目标，而室外型因属全天候应用，要能 适应不同的使用环境。 防护罩的材料主要有 铝质、合金、挤压成型、不锈钢等。? 10、支架 ? 普通支架有短的、长的、直的、弯的，根据不同的 要求选择不同的型号。室外支架主要考虑负载能力 。 是否合乎要求，再有就是安装位置，因为从实践中 我们发现，很多室外摄像机安装位置特殊，有的安 装在电线杆上，有的立于塔吊上，有的安装在铁架 上……由于种种原因，现有的支架可能难以满足要 求，需要另外加工或改进，这里就不再多说了。制 作支架的材料有塑料、金属镀铬、压铸。支架多种 多样，依使用环境不同和结构不同，主要有以下类 型：? （１）天花板顶基支架，一端固定在天花板上，另 一端为可调节方向的球形旋转头或可调倾斜度平台， 以便摄象机对准不同的方位。有直管圆柱形和Ｔ形 之分。 （２）墙壁安装型支架，一端固定在墙壁上，其垂 直平面用于安装摄象机或云台，对于无云台的摄象 机系统，其摄象机可以直接固定在支架上，也可以 固定在支架上的球形旋转接头或可调倾斜平台上。 （３）墙用支架加上安装连板可构成墙角支架，墙 角支架加上圆柱安装连板，可将其安装在圆柱杆上。? 11、解码器 ? 在具体的闭路电视监控系统工程中，解码器是属于前端设备 的，它一般安装在配有云台及电动镜头的摄像机附近，有多 芯控制电缆直接与云台及电动镜头相联，另有通信线（通常 为两芯护套线或两芯屏蔽线）与监控室内的系统主机相联。 ? 同一系统中有很多解码器，所以每个解码器上都有一个拨码 开关，它决定了该解码器在该系统中的编号（即ID号），在 使用解码器时首先必须对拨码开关进行设置。在设置时，必 须跟系统中的摄像机编号一致。如不一致，会出现操作混乱， 例如：当摄像机的信号连接到SP8000系列主机第一视频输 入口，即CAM1，而相对应的解码器的编号应设为1。否则， 操作解码器时，很可能在监视器上看不见云台的转动和镜头 的动作，甚至可能认为此解码器有故障。? 摄像机的安装安装准备 ? 硬件环境：ZXVNM S5000；摄像机。 ? 安装工具：十字螺丝刀一把。 ? 摄像机的安装设置 ? 电缆主要是通过上罩的中心孔连接到上罩中的芯 片上。上罩中的芯片如图2-1所示。?? 连接电源线 ? 将两根电源线通过上罩的中心孔分别连接到 图中的两个“24VAC”接线处。图2-2 电源线连接示意图? 2．连接RS485控制线 ? RS485控制线的一头为水晶头，其制作方法与标准网线的水 晶头相同，另一头将对应水晶头的1、2号引脚的线通过上罩 的中心孔分别与图中的RS485A，RS485B接线处相连。图2-3 控制线连接示意图? 3．连接视频输出电缆 ? 将视频输出电缆通过上罩的中心孔与上罩中芯片背 面的接口相连，如图2-4。图2-4 视频输出电缆连接示意图? 4.安装上罩中的芯片 ? 连接完电缆之后，如图2-5所示，电缆从上罩的中心 孔出线，将芯片正面朝向上罩敞口，用两个螺钉固 定芯片。图2-5 安装芯片至上罩? 5．摄像机拨码开关设置 ? 机芯的侧面如图2-6所示。图2-6 机芯侧视图? （1） 球机控制地址设置 ? 将机芯上SW1的1号开关拨为ON，其他7个开关保 持为OFF，这样，就将球机的控制地址设置为1。 ? （2） 协议设置、波特率设置 ? 将机芯上SW2的1、2号开关拨为ON，这样就将球 机的控制协议设置为PELCO_D，再将SW2的7号开 关拨为ON，这样就将波特率设置为9600bps，其他 5个拨码开关3、4、5、6、8号开关保持为OFF? 6． 安装机芯 ? 旋松上罩连接桥两端的两个螺钉，将机芯基 板的钥匙孔套入螺钉头并旋转到尽头，同时 拧紧螺钉，接着将RJ45插头连接到机芯侧面 电源板的相应插座上。传输部分? 监控图象传输方式分析 ? 在监控系统中，监控图象的传输是整个系统的一个 至关重要的环节，选择何种介质和设备传送图象和 其它控制信号将直接关系到监控系统的质量和可靠 性。目前，在监控系统中用来传输图象信号的介质 主要有同轴电缆、双绞线和光纤，对应的传输设备 分别是同轴视频放大器、双绞线视频传输设备和光 端机。要组建一个高质量的监控网络，就必须搞清 楚这三种主要传输方式的特点和使用环境，以便针 对实际工程需要采取合适的传输介质和设备。? 1 同轴电缆和同轴视频放大器 一提起图象传输，人们首先总会想起同轴 电缆，因为同轴电缆是较早使用，也是使用 时间最长的传输方式。同时，同轴电缆具有 价格较便宜、铺设较方便的优点，所以，一 般在小范围的监控系统中，由于传输距离很 近，使用同轴电缆直接传送监控图象对图象 质量的损伤不大，能满足实际要求。? 视频电缆一般是选用75Ω的同轴电缆，通常使用的电缆型号 为SYV―75―3和SYV―75―5。它们对视频信号的无中继 传输距离一般为300-500m，当传输距离更长时，可相应选 用SYV―75―7、SYV―75―9或SYV―75―12的粗同轴电 缆（在实际工程中，粗缆的无中继传输距离可达1km以上）， 当然也可考虑使用视频放大器。一般来说，传输距离越长则 信号的衰减越大，频率越高则信号的衰减也越大，但线径粗 则信号衰减越小。当长距离无中继传输时，由于视频信号的 高频成分被过多的衰减而使图像变模糊（表现为图像中物体 边缘不清晰，分辨率下降），而当视频信号的同频头被衰减 得不足以被监视器等视频设备捕捉到，图像便不能稳定地显 示了。? 视频信号实际所能传输的距离与同轴电缆的质量及 所用的摄像机及监视器均有关。当摄像机输出电阻、 同轴电缆特性阻抗、监视器输入电阻这3个量不能 完全匹配时，就会在同轴电缆中造成回波反射（驻 波反射），因而长距离传输时会使图像出现重影及 波纹，甚至使图像跳动（因同步头被衰减或回波反 射都可能使图像产生跳动！）。因此，在实际工程 中，尽可能一根电缆一贯到底，中间不留接头，因 为中间接头很容易改变接点处的特必阻抗，还会引 入插入损耗。? 视频同轴电缆的结构如图6-2所示，其中外导体用铜 丝编织而成。不同质量的视频电缆其编织层的密度 （所用的细铜丝的根数）是不一样的，如80编、96 编、120编，有的电缆编数少，但在编织层外增加 了一层铝箔。在电路中，其外导体接地，内导体 （铜芯线）接信号端，内、外导体之间填充有绝缘 介质，这样，传输的电磁能便被限制在内、外导体 之间了，避免了辐射损耗和外界杂散信号的干扰。? 在工程实际中，为了延长传输距离，要使用同轴放 大器。同轴放大器对视频信号具有一定的放大，并 且还能通过均衡调整对不同频率成分分别进行不同 大小的补偿，以使接收端输出的视频信号失真尽量 小。但是，同轴放大器并不能无限制级联，一般在 一个点到点系统中同轴放大器最多只能级联2到3个， 否则无法保证视频传输质量，并且调整起来也很困 难。因此，在监控系统中使用同轴电缆时，为了保 证有较好的图象质量，一般将传输距离范围限制在 四、五百米左右。? 另外，同轴电缆在监控系统中传输图象信号还存在 着一些缺点： 1）、同轴电缆本身受气候变化影响大，图象质量 受到一定影响； 2）、同轴电缆较粗，在密集监控应用时布线不太 方便； 3）、同轴电缆一般只能传视频信号，如果系统中 需要同时传输控制数据、音频等信号时，则需要另 外布线； 4）、同轴电缆抗干扰能力有限，无法应用于强干 扰环境； 5）、同轴放大器还存在着调整困难的缺点。? 2双绞线和双绞线视频传输设备 由于传统的同轴电缆监控系统存在着一些缺点， 特别是传输距离受到限制，所以寻求一种经济、传 输质量高、传输距离远的解决方案十分必要。早期， 在传输距离超过五、六百米的监控系统中一般使用 多模光纤和多模光端机，这虽然解决了远距离传输 的问题，但是系统造价增加了很多，并且，光纤的 施工复杂，需要专业人员和专用设备。所以，对这 种距离不是太远的监控系统而言，使用光纤和光端 机还是显得不够经济。最近，出现了一种双绞线视频传输设备，通过使用 此种设备，可以将双绞线应用于监控图象传输，它 很好地解决了上面的难题，在今后的监控系统中必 将被大量使用。? 其实，双绞线的使用由来已久，电话传输使用的就 是双绞线，在很多工业控制系统中和干扰较大的场 所以及远距离传输中都使用了双绞线，我们今天广 泛使用的局域网也是使用双绞线对。双绞线之所以 使用如此广泛，是因为它具有抗干扰能力强、传输 距离远、布线容易、价格低廉等许多优点。由于双 绞线对信号也存在着较大的衰减，所以传输距离远 时，信号的频率不能太高，而高速信号比如以太网 则只能限制在100m以内。对于视频信号而言，带宽 达到6MHz，如果直接在双绞线内传输，也会衰减 很大，在传输距离为150m左右时视频信号的衰减曲 线如下图所示。? 因此，视频信号在双绞线上要实现远距离传输，必 须进行放大和补偿，双绞线视频传输设备就是完成 这种功能。加上一对双绞线视频收发设备后，可以 将图象传输到1至2km，如果采用中继方式，还可以 成倍增加传输距离，而且，传输图象的质量可以与 光端机媲美。双绞线和双绞线视频传输设备价格都 很便宜，不但没有增加系统造价，反而在距离增加 时其造价与同轴电缆相比下降了许多。所以，监控 系统中用双绞线进行传输具有明显的优势：? 1） 传输距离远、传输质量高。由于在双绞 线收发器中采用了先进的处理技术，极好地 补偿了双绞线对视频信号幅度的衰减以及不 同频率间的衰减差，保持了原始图象的亮度 和色彩以及实时性，在传输距离达到1km或 更远时，图象信号基本无失真。如果采用中 继方式，传输距离会更远。? 2） 布线方便、线缆利用率高。一对普通电话线就 可以用来传送视频信号。另外，楼宇大厦内广泛铺 设的5类非屏蔽双绞线中任取一对就可以传送一路 视频信号，无须另外布线，即使是重新布线，5类 缆也比同轴缆容易。此外，一根5类缆内有4对双绞 线，如果使用一对线传送视频信号，另外的几对线 还可以用来传输音频信号、控制信号、供电电源或 其它信号，提高了线缆利用率，同时避免了各种信 号单独布线带来的麻烦，减少了工程造价。? 3） 抗干扰能力强。双绞线能有效抑制共模干扰， 即使在强干扰环境下，双绞线也能传送极好的图象 信号。而且，使用一根缆内的几对双绞线分别传送 不同的信号，相互之间不会发生干扰。 4） 可靠性高、使用方便。利用双绞线传输视频信 号，在前端要接入专用发射机，在控制中心要接入 专用接收机。这种双绞线传输设备价格便宜，使用 起来也很简单，无需专业知识，也无太多的操作， 一次安装，长期稳定工作。 5） 价格便宜，取材方便。由于使用的是目前广泛 使用的普通5类非屏蔽电缆或普通电话线，购买容 易，而且价格也很便宜，给工程应用带来极大的方 便。? 3 光纤和光端机 光纤和光端机应用在监控领域里主要是为了解决两个问题： 一是传输距离，一是环境干扰。双绞线和同轴电缆只能解决 短距离、小范围内的监控图象传输问题，如果需要传输数公 里甚至上百公里距离的图象信号则需要采用光纤传输方式。 另外，对一些超强干扰场所，为了不受环境干扰影响，也要 采用光纤传输方式。因为光纤具有传输带宽宽、容量大、不 受电磁干扰、受外界环境影响小等诸多优点，一根光纤就可 以传送监控系统中需要的所有信号，传输距离可以达到上百 公里。光端机可以提供一路和多路图象接口，还可以提供双 向音频接口、 一路和多路各种类型的双向数据接口（包括 RS232、RS485、以太网等），将它们集成到一根光纤上传 输。光端机为监控系统提供了灵活的传输和组网方式，信号 质量好、稳定性高。近些年来，由于光纤通信技术的飞速发 展，光纤和光器件的价格下降很快，使得光纤监控系统的造 价大幅降低，所以光纤和光端机在监控系统中的应用越来越 普及。? 光纤分为多模光纤和单模光纤两种。多模光 纤由于色散和衰耗较大，其最大传输距离一 般不能超过5Km，所以，除了先前已经铺好 了多模光纤的地方外，在新建的工程中一般 不再使用多模光纤，而主要使用单模光纤。 光纤中传输监控信号要使用光端机，它的 作用主要就是实现电-光和光-电转换。光端机 又分为模拟光端机和数字光端机：? 1） 模拟光端机 模拟光端机采用了PFM调制技术实时传输图象信号，是目 前使用较多的一种。发射端将模拟视频信号先进行PFM调制 后，再进行电-光转换，光信号传到接收端后，进行光-电转 换，然后进行PFM解调，恢复出视频信号。由于采用了PFM 调制技术，其传输距离很容易就能达到30 Km左右，有些产 品的传输距离可以达到60 Km，甚至上百公里。并且，图象 信号经过传输后失真很小，具有很高的信噪比和很小的非线 性失真。通过使用波分复用技术，还可以在一根光纤上实现 图象和数据信号的双向传输，满足监控工程的实际需求。不 过，这种模拟光端机也存在一些缺点：? 1） 模拟光端机 模拟光端机采用了PFM调制技术实时传输图象信 号，是目前使用较多的一种。发射端将模拟视频信 号先进行PFM调制后，再进行电-光转换，光信号传 到接收端后，进行光-电转换，然后进行PFM解调， 恢复出视频信号。由于采用了PFM调制技术，其传 输距离很容易就能达到30 Km左右，有些产品的传 输距离可以达到60 Km，甚至上百公里。并且，图 象信号经过传输后失真很小，具有很高的信噪比和 很小的非线性失真。通过使用波分复用技术，还可 以在一根光纤上实现图象和数据信号的双向传输， 满足监控工程的实际需求。不过，这种模拟光端机 也存在一些缺点：? a）生产调试较困难； b）单根光纤实现多路图象传输较困难，性能 会下降，目前这种模拟光端机一般只能做到 单根光纤上传输4路图象； c）由于采用的是模拟调制解调技术，其稳定 性不够高，随着使用时间的增加或环境特 性的变化，光端机的性能也会发生变化，给 工程使用带来一些不便。? 2） 数字光端机 由于数字技术与传统的模拟技术相比在很 多方面都具有明显的优势，所以正如数字技 术在许多领域取代了模拟技术一样，光端机 的数字化也是一种必然趋势。目前，数字图 象光端机主要有两种技术方式：一种是 MPEG II图象压缩数字光端机，另一种是非 压缩数字图象光端机。? 图象压缩数字光端机一般采用MPEG II图象压缩技 术，它能将活动图象压缩成N×2Mbps的数据流通 过标准电信通信接口传输或者直接通过光纤传输。 由于采用了图象压缩技术，它能大大降低信号传输 带宽，以利于占用较少的资源就能传送图象信号。 同时，由于采用了N×2Mbps的标准接口，可以利 用现有的电信传输设备的富裕通道传输监控图象， 为工程应用带来了方便。不过，图象压缩数字光端 机也有其固有的缺点。其致命的弱点就是不能保证 图象传输的实时性。因为图象压缩与解压缩需要一 定的时间，所以一般会对所传输的图象产生１~２ Ｓ的延时。因此，这种设备只适合于用在对实时性 要求不高的场所，在工程使用上受到一些限制。另 外，经过压缩后图象会产生一定的失真，并且这种 光端机的价格也偏高。? 非压缩数字图象光端机的原理就是将模拟视频信号 进行Ａ／Ｄ变换后和语音、音频、数据等信号进行 复接，再通过光纤传输。它用高的数据速率来保证 视频信号的传输质量和实时性，由于光纤的带宽非 常大，所以这种高数据速率也并没有对传输通道提 出过高要求。非压缩数字图象光端机能提供很好的 图象传输质量（如武汉微创光电技术有限公司的非 压缩数字光端机信噪比大于60dB，微分相位失真小 于2°，微分增益失真小于2%），达到了广播级的 传输质量，并且图象传输是全实时的。由于采用数 字化技术，在设备中可以利用已经很成熟的通信技 术比如复接技术、光收发技术等，提高了设备的可 靠性，也降低了成本。非压缩数字图象光端机的优 势体现在：? a）采用了数字化技术，极大提高了图象传输质量； b）数字化技术和大规模集成电路的使用，保证了 设备工作的稳定性和可靠性，克服了模拟光端机的 弊病； c）不会产生传输延时，保证了监控图象的实时性； d）可以方便地将多路图象和音频、数据等多种信 号集成在一起通过一根光纤传输，目前，这种非压 缩数字图象光端机可以做到在单方向传输几十路、 甚至上百路图象? 数字图象光端机的技术含量高，其在监控工 程中的使用时间还不长，目前大都用在多路 图象传输方面，主要原因在于目前能够提供 这种光端机的厂家还不多，价格相对模拟光 端机而言也稍微偏高。不过，由于数字图象 光端机特别是非压缩数字图象光端机的突出 优势，再加上大量使用后会降低成本，模拟 光端机必将很快被数字图象光端机所取代。? 17、通信电缆 ? 通信电缆指的是接于系统主与解码器之间的2芯电缆，可以 选用普通的2芯护套线，但一般来说，带有屏蔽层的比两芯 线抗干扰性能要好些，更适合于强干扰环境下的远距离传输。 可选用的通信线如RVV2*1.0或RVV2*1.5的线缆。 ? 选择通信电缆的基本原则是距离越长，线径越粗。例如： RS―485通信规定的基本通信距离是1200m，但在实际工程 中选用RVVP2*1.5，可以将通信扩展到2000m以上。当通信 线过长时，需使用RS-485通信中继器。将控制信号放大整 形。否则，长距离通信控制指令便不能被解码器稳定地接收 或根本不能接收。? 18控制线缆 ? 控制电缆通常指的是用于控制云台及电动3可变镜 头的多芯电缆，它一端连接于控制器或解码器的云 台、电动镜头控制接线端，另一端则直接接到云台、 电动镜头的相应端子上。由于控制电缆提供的是直 流或交流电压，而且一般距离很短（有时还不支 1m），基本上不存在干扰问题，因此不需要使用屏 蔽线。常用的控制电缆大多采用6芯电缆或10芯电 缆，如RVV6*0.5 RVV10*0.3别接于云台的上、下、 左、右、自动、公共6个接线端。10芯电缆除了接 云台的6个接线端外还包括电动镜头的变倍、聚焦、 光圈、公共4个接线端。? 在电视监控系统中，从摄像机到解码器的空间距离 比较短（通常都是在几米范围内），因此从解码器 到云台及电动镜头之间的控制电缆一般不作特别要 求；而由控制器到云台及电动镜头的距离少则几十 米，多则几百米，在这样的监控系统中，对控制电 缆就需有一定的要求，即线径要粗。这是因为导线 的直流电阻与导线的截面积平方成反比，而控制信 号经长距离导线传输时会因其导线电阻（几~几十 欧姆甚至更高）而产生压降，线径越细或传输距离 越长则导线电阻越大，控制信号压降越大，以至于 控制信号到达云台或电动镜头时不能驱动负载电动 机动作。? 这种现象对于低电压控制信号尤为明显，如对于交 流24V驱动的云台及直流6~12V驱动的电动镜头， 可能会出现云台经常被“卡”住而起动不了（特别 是在大转矩情况下），电动镜头动作极慢或干脆不 动作。其原因如图6-3所示。由图可见，由于控制电 流I会在导线电阻R上产生压降，因此控制器输出电 压减去该压降后才是加在云台或电动镜头上的实际 电压。因此，控制信号的长距离传输必须用粗线径 的导线，如选用RVV10*0.5或RVV10*0.75等? 19、电源线 ? 电视监控系统中的电源线一般都是单独布设， 在监控室安置总开关，以对整个监控系统直 接控制。一般情况下，电源是线是按交流 220V布线，在摄像机端再经适配器转换成直 流12V，这样做的好处是可以采用总线式布 线且不需很粗的线，当然在防火安全方面要 符合规范（穿钢管或阻燃PVC管），并与信 号线离开一定距离。? 有些小系统也可采用12V直接供电的方式，即在监 控室内用一个大功率的直流稳压电源对整个系统供 电。在这种情况下，电源线就需要选用线径较粗的 线，且距离不能太长，否则就不能使系统正常工作。 这是因为供电电源的功率一定时，电压越低则电流 越大，而大电源在较小的线路电阻上也能产生较大 的压降（参见图6-3），使摄像机电源端口的实际电 压值达不到要求的值。在这种情况下，摄像机的图 像要么抖动、无彩色，要么干脆无图像，此时在摄 像机加载（即不断开摄像机电源）的前提下测量一 下其电源端口处的电压值就可以发现问题所在（此 时的电压值可能只有10V左右）。很多工程公司在 初次进行采用直流12V电源直接供电的电视监控制 系统的调试时都遇到过类似的问题。? 在这种情况下，如果不方便改为交流220V供电，而 且也不方便改为交流220V供电，而且不方便更换粗 线时，就需要采用可调直流电源将供电电压提升到 13~14V，以保障摄像机端口处的工作电压达到12V。 但是应该说明的是，这种做法并不是规范的做法， 而仅仅是一种补救措施。特别是，当各摄像机距中 心控制室的距离差别较大时，可能会损坏近处原己 正常工作的摄像机，因为该摄像机到控制室的电源 线的长度较短（导线电阻较小），不会产生太多的 压降，而这种做法会使其电源端口电压升高到 13~14V。遇到这种情况，只能采用多个电源分别供 电，即近距离用标准电压供电、远距离用稍高的电 压供电。? 小结 ? 打个比方来说，我们日常所走的道路相当于传输线路，来来 往往的行人车辆相当于视频信息。如果道路宽阔，行人车辆 稀少，交通必然顺畅；如果道路狭窄，行人车辆却很多，必 然产生交通堵塞。信息的传输也是如此，线路频带宽（道路 宽阔），接头和联接设备少（路口和红绿灯少），信息量固 定（车流量一定），那么图像的连续性和清晰度也是保持一 定；如果线路频带窄，信息量大，那么只能象我们平日上班 经常遇到的一样，大家排在停车线后，依次通过。如果强行 通过，对人来说，可能发生交通事故；对设备来说，就会发 生数据混乱，也可能导致更严重的后果。 在选择传输方式时，根据自己的情况和要求，考虑传输 距离，对图像的连续性、图像的清晰度要求，系统造价，地 理条件限制等因素，合理的选择适合自己要求的方式，这样 才会有好的效果? 控制部分? 控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实 现整个系统功能的指挥中心。控制部分主要由总控 制台（有些系统还设有副控制台）组成。总控制台 中主要的功能有：视频信号放大与分配、图像信号 的较正与补偿、图像信号的切换、图像信号（或包 括声音信号）的记录、摄像机及其辅助部件（如镜 头、云台、防护罩等）的控制（遥控）等等。在上 述的各部分中，对图像质量影响最大的是放大与与 分配、较正与补偿、图像信号的切换三部分。在某 些摄像机距离控制中心很近、或对整个系统指标要 求不高的情况下，在总控制台中往往不设较正与补 偿部分。但对某些距离较远，或由于传输方式的要 求等原因，校正与补偿是非常重要的。? 因为图像信号经过传输之后，往往其幅频特性（由 于不同频率成分到达总控制台时，衰减是不同的， 因而造成图像信号不同频率成分的幅度不同，此称 为幅频特性）、相频特性（不同频率的图像信号通 过传输部分后产生的相移不同，此称为相频特性） 无法绝对保证指标的要求，所以在控制台上要对传 输过来的图像信号进行幅频和相频的校正与补偿。 经过校正与补偿的图像信号，再经过分配和放大， 进入视频切换部分，然后送到监视器上。总控制台 的另一个重要方面是能对摄像机、镜头、云台、防 护罩等进行遥控，以完成对被监视的场所全面、详 细的监视或跟踪监视。? 总控制台上设有的录像机，可以随时把发生情况的 被监视场所的图像记录下来，以便事后备查或作为 重要依据。目前，有些控制台上高设有一台或两台 “长延时录像机”，这种录像机可用一盘60分钟带 长的录像带记录长达几天时间的图像信号，这样就 可以对某些非常重要的被监视场所的图像连续记录， 而不必使用大量的录像带。还有的总控制台上设有 “多画面分割器”，如四画面、九画面、十六画面 等等。也就是说，通过这个设备，可以在一台监视 器上同时显示出四个、九个、十六个摄像机送来的 各个被监视场所的画面，并用一台常规录像机或长 延时录像机进行记录。上述这些功能的设置，要根 据系统的要求而定，不一定都采用。? 视频切换器与控制主机? １、单纯型的云台、镜头及防护罩控制器 其功能是仅仅实现对单台或多台执行云台旋 转、上下俯仰、对云台上的摄象机镜头控制 聚焦、光圈调整及变焦变倍功能，较复杂的 装置还可对云台上的防护罩作加热、除霜等 控制。? ２、手动视频切换器 它是视频切换器最简单的一种，该装置上有若干按 键，用以对单一监视器输出显示所选择的某台摄象 机图像。手动切换比较经济可靠，可将４～１６路 视频输入切换到一台监视器上输出。其缺点是使用 这种类型切换器对摄象机进行手动切换时，监视器 上会出现垂直翻转和滚动，直至监视器确定有输入 摄象机的垂直同步脉冲后才会消失。? ３、顺序视频切换器 多路视频信号要送到同一处监控，可以一路视频对 应一台监视器，但监视器占地大，价格贵，如果不 要求时时刻刻监控，可以在监控室增设一台切换器， 把摄像机输出信号接到切换器的输入端，切换器的 输出端接监视器，切换器的输入端分为 2,4,6,8,12,16,切换器有手动切换、自动切换两种工 作方式，手动方式是想看哪一路就把开关拨到哪一 路；自动方式是让预设的视频按顺序延时切换，切 换时间通过一个旋钮可以调节，一般在1秒到35秒 之间。切换器的价格便宜（一般只有三五百元）， 联接简单，操作方便，但在一个时间段内只能看输 入中的一个图像。? 要在一台监视器上同时观看多个摄像机图像，就需要用画面 分割器。顺序视频切换器是使来自多台摄象机的图像在一台 监视器上选择显示一幅，再显示另一幅，摄象机的显示顺序 和显示停留时间可由用户程序设置或修改。顺序视频切换器 采用垂直间隔切换，以消除监视器上的图像闪烁、抖动或滚 动，使观察监视器的人可以舒适地观看。所谓垂直间隔切换， 是视频播放时切换视频的一种方式。切换器中的电子系统寻 找每一台摄象机的垂直同步脉冲，然后切换这一垂直脉冲间 的视频，消除监视器上的垂直滚动和抖动，得到无滚动切换 的效果。实现无滚动切换的前提是摄象机需要有行同步电路， 这样多台摄象机用同一交流电源相位的电源供电时，可使多 台摄象机同时产生垂直同步脉冲，这也是使用２４Ｖ交流电 源的摄象机能在闭路电视监控系统中得到广泛应用的原因之 一。? 在较大型的系统中，如果摄象机使用不同相 位的非２４Ｖ交流电源，此时需要消除监视 器上的垂直滚动，则要么要求摄象机具有非 同步或信号锁定功能，要么使用摄象机上的 可调相位选择，根据不同交流电源相位间的 垂直同步定时差异来进行调整。为了监控的 需要，一般顺序切换器带有报警切换功能， 即发生报警时，该顺序切换器会自动将报警 区域的摄象机图像切换到监视器上显示输出。? ４、视频矩阵切换与控制主机 所谓视频矩阵切换就是可以选择任意一台摄象 机的图像在任一指定的监视器上输出显示，犹如Ｍ 台摄象机和Ｎ台监视器构成的Ｍ＊Ｎ矩阵一般，视 应用需要和装置中模板数量的多少，矩阵切换系统 可大可小，小型系统是４＊１，大型系统可以达到 １０２４＊２５６或更大。 在以视频矩阵切换与控制主机为核心的系统中， 每台摄象机的图像需要经过单独的同轴电缆传送到 切换与控制主机；对云台与镜头的控制，则一般由 主机经由双绞线或者多芯电缆先送至解码／驱动器， 由解码器先对传来的信号进行译码，即确定执行何 种控制动作。解码／驱动器具有的功能如下：? （１）前端摄象机电源的开关控制。 （２）对来自主机的命令进行译码，控制云台与镜 头，可完成的动作有： 云台的左右旋转 、云台的上下俯仰、云台的扫描旋 转（定速或变速）、云台预置位的快速定位 、镜头 光圈大小的改变 、镜头聚焦的调整 、镜头变焦变 倍的增减 、镜头预置位的定位 、摄象机防护罩雨 刷的开关 、某些摄象机防护罩降温风扇的开关（大 多数采用温度控制自动开关）、某些摄象机防护罩 除霜加热器的开关（大多数采用低温时自动加电至 指定温度时自动关闭）? （３）通过固态继电器提高对执行动作的驱动能 力。 （４）与切换控制主机间的传输控制。 视解码器所接受代码的形式不同，通常有三种类型 的解码器：一是直接接受由切换控制主机发送来曼 彻斯特码的解码器；二是由控制键盘传送来或将曼 彻斯特码转换后接受的ＲＳ－２３２输入型解码器； 三是经同轴电缆传送代码的同轴视控型解码器。因 此，与不同解码器配合使用的云台则存在着相互是 否兼容的选择。? 视频矩阵切换控制主机是闭路电视监控系统的核心。 多为插卡式箱体，内有电源装置，插有一块含微处 理器的ＣＰＵ板、数量不等的视频输入板、视频输 出板、报警接口板等，有众多的视频ＢＮＣ接插座、 控制连线插座及操作键盘插座等。具备的主要功能 有： ? 接收各种视频装置的图像输入，并根据操作键盘的 控制将它们有序地切换到相应的监视器上供显示或 记录，完成视频矩阵切换功能。编制视频信号的自 动切换顺序和间隔时间? ? 接收操作键盘的指令，控制云台的上下、左右转动， 镜头的变倍、调焦、光圈，室外防护罩的雨刷 ? 键盘有口令输入功能，可防止未授权者非法使用本 系统，多个键盘之间有优先等级安排。 ? 对系统运行步骤可以进行编程，有数量不等的编程 程序可供使用，可以按时间来触发运行所需程序。 ? 有一定数量的报警输入和继电器接点输出端，可接 收报警信号输入和端接控制输出。 ? 有字符发生器可在屏幕上生成日期、时间、场所摄 象机号等信息。 ? 还有与计算机的接口? ５、同轴视控矩阵切换控制系统 它是以微处理器为核心具有视频矩阵切换和对摄象 机前端控制能力的系统。同轴视控传输技术是当今 监控系统设备的发展主流，它只需要一根视频电缆 便可同时传输来自摄象机的视频信号以及对云台、 镜头、预置功能等所有的控制信号，这种传输方式 节省材料和成本、施工方便、维修简单化，在系统 扩展和改造时更具灵活性。? 同轴视控实现方法有两类，一是采用频率分割，即 把控制信号调制在与视频信号不同的频率范围内， 然后同视频信号复合在一起传送，再在现场做解调 将两者区分开；二是利用视频信号场消隐期间来传 送控制信号，类似于电视图文传送。 同轴视控切换控制主机因是通过单根电缆实现对云 台、镜头等摄像前端的动作控制，故必定要主机端 编码经传输后在前端译码方式来完成。这就决定了 在摄像前端也需要有完成动作控制译码和驱动的解 码器装置。与普通视频矩阵切换系统不同的是，此 类解码器与主机之间只有一个连接同轴电缆的ＢＮ Ｃ接插头。? ６、微机控制或微机一体化的矩阵切换与控制系统 这是随着计算机应用的普及而出现的电脑式切换器，有 的由计算机芯片和外围电路控制，有的直接以微机控制，除 完成常规的视频矩阵切换和对摄象机前端的控制功能外，它 同时具有很强的计算机功能。例如它有较强的键盘密码系统 可以有效地防止无权者操作使用；它有启动配置程序，能够 以下拉式菜单的方式进行程序控制；它有系统诊断程序以监 视系统所有功能；有打印机接口可以输出整个系统的操作情 况；它有网络互联功能，有多种输入／输出接口，有的系统 还有视频图像的移动探测报警功能。微机一体化控制系统均 内置有多路报警输入与输出，可配接多台分控键盘和连接较 多的解码器。大型系统可用于分级层控连网。? 选择及安装 目前市场上常用的主机虽然品牌不同、外型各 异，但功能相差不大。 选择时首先要确定自己有多少个摄像机需要控 制，是不是还会扩充，把现有的和将来有可能扩充 的摄像机数目相加，选择控制器的输入路数。比如 一个居住小区，目前只盖好了10栋楼房，后期会有 15栋，每栋楼房安装1只摄像机，那么最少也要有 25路视频输入给控制主机，（由于控制主机大部分 以输入、输出模块形式扩充，输入以8的倍数递增） 所以需要选择32输入主机。? 选择控制器的输出路数是看监控室内需要几台监视 器。比如上面举的例子，如果监控室需要至少4台 监视器，那么输出就选择4路或5路输出（输出多一 些不会影响性能，但价格会增加）的控制主机。 目前控制主机常用的输入有8、16、32、48、 64、80、96、128到512路，一般以8或16的倍数递 增；输出从2、4、5、8、16、24到32，一般以2或 4的倍数递增。 主机的控制码有多种，大部分不兼容，必须配 合其系列产品或说明可以使用的设备工作。如解码 器、辅助跟随器、报警接口、分控键盘、多媒体软 件等。? 解码器功能是把主机的控制码转换成模拟信号输出： 提供云台24伏或220伏交流电压，镜头12伏直流电 压，辅助24伏交流电压，2个辅助开关，有的还提 供12伏直流供电。解码器是控制系统中最常用的设 备，前端有一个云台或电动镜头，就需要有一个解 码器。解码器分为室内型和室外型，室外型有一个 防水箱，并提供雨刷工作电压。安装时必须提供解 码器的220伏电源，跳开解码器的地址码以免冲突。 还有要注意云台的工作电压，因为云台工作电压有 24伏和220伏两种，如果与解码器配合不对，轻则 无法工作，重则烧毁云台电机，造成不必要的损失。? 解码器到云台、镜头的联接线不要太长，因为控制 镜头的电压为直流12伏左右，传输太远则压降太大， 会导致镜头不能控制。另外由于多芯控制电缆比屏 蔽双绞线要贵，所以成本也会增加。 室外解码器要做好防水处理，在进线口处用防 水胶封好是一种不错的方法，而且操作简单。 从主机到解码器通常采用屏蔽双绞线，一条线 上可以并联多台解码器，总长度不超过1500米（视 现场情况而定）。如果解码器数量太大，需要增加 一些辅助设备，如增加控制码分配器或在最后一台 解码器上并联一个匹配电阻（以厂家的说明为准）。? 除监控室以外还要有人操作云台、镜头等设 备，需要配分控键盘，每个主机可以带分控 键盘的个数不同，分控键盘的功能也有差异， 有的可以控制监视器的输出，有的可以控制 变速云台。分控键盘与主机一般也用屏蔽双 绞线联接。? 现在由于计算机多媒体技术的发展，监控系统也有 向其靠拢的趋势，多数厂商在设计监控主机时留有 计算机接口，通过联接电缆和接口与计算机的串行 口通讯，在计算机上插一块视频捕捉卡来观看图像， 插一块声卡来监听声音。多媒体控制软件一般有如 下功能：设置系统控制主机的型号，设置通讯口， 设置系统密码，设置操作人员的操作等级，画电子 地图，设置前端摄像机的性质（是否带云台、电动 镜头），对已有的地图进行增加和删除修改，对报 警探测器布防和撤防，控制视频的切换，云台转动， 镜头聚焦，辅助开关的闭合等等。由于多媒体软件 操作界面良好，使操作者更容易理解接受，现在已 广泛应用。? 安装注意事项：由于监控主机输出信号是485 码，与模拟信号是无法抗衡的，所以在安装 时要做好设备的接地工作，保证回路内没有 强电反馈给通讯口，否则会烧坏通讯芯片， 使主机无法工作。? 画面处理器 ? 原则上，录一个讯号最好的方式是1对1，也就是用 一个录影机录取单一摄影机摄取的画面，每秒录30 个画面，不经任何压缩，解析度愈高愈好（通常是 S-VHS）。但如果需要同时监控很多场所，用一对 一方式会使系统庞大、设备数量多、耗材及人力管 理上费用大幅提高，为解决上述问题，画面处理器 应运而生。画面处理器为最大程度地简化系统，提 高系统运转效率，一般用一台监视器显示多路摄像 机图像或一台录像机记录多台摄像机信号的装置。? 原理及分类 画面处理设备可分为两大类： 一类为画面分割器（多为四分割器Quad）, 四分割 器(Quad)是将四个视频信号同时进行数字化处理， 经像素压缩法将每个单一画面压缩成1/4画面大小， 分别放置于信号中1/4的位置，在监视器上组合成四 分割画面显示。萤幕被分成4个画面，录影机同时 实时地录取4个画面。VCR将它视为一个单一的画 面来处理。这种方式只有编码的处理程序，在回放 时不须经过解码器，虽然有很多四分割允许画面在 回放时以全画面回送，但这只是电子放大，即把1/4 画面放大成单画面，因四分割拨放全部的动作，故 会牺牲掉画面的解析度及品质。当对整个动作的要 求高于对画面清晰度的要求时，四分割是个很好的 选择。例如工业处理控制及赌博时。? 画面分割器有四分割、九分割、十六分割几种，可 以在一台监视器上同时显示4、9、16个摄像机的图 像，也可以送到录像机上记录。四分割是最常用的 设备之一，其性能价格比也较好，图像的质量和连 续性可以满足大部分要求。九分割和十六分割价格 较贵，而且分割后每路图像的分辨率和连续性都会 下降，录像效果不好。另外还有六分割、八分割、 双四分割设备，但图像比率、清晰度、连续性并不 理想，市场使用率更小。? 另一类为多工处理器（Multiplexers），也成为图框 压缩处理器，是按图像最小单位--场或帧，即1/60 秒（场切换）或1/30秒（桢切换）的图像时间依序 编码个别处理，按摄像机的顺序依次录在磁带上， 编上识别码，录像回放时取出相同识别码的图像集 中存放在相应图像存储器上，再进行像素压缩后送 给监视器以多画面方式显示。这种科技让录影机依 序录下每支摄影机输入的画面。每个图框都是全画 面（若系统只单取一个图场，其解析度就会缩减成 一半），故在画质上不会有损失。? 然而画面的更新速率却被摄影机的数量瓜分了，所 以会有画面延迟的现象，。如果要录10支摄影机的 画面，每支摄影机每秒只能取3个图框。虽然回放 时每秒仍然有30个图框，但却不是30个不同的图框。 当使用多工处理器时，每秒钟可录下来的图框数会 减少。市面上不难看到图框处理器接16支以上的摄 影机，并与960小时长时间录放影机连接。这种组 合方式会造成每几分钟才录一个画面的结果，与其 他方式相较显得较没效率。? 图框处理器的方块图 图框处理器影像由类比转数位及微处理器的品质是 相当重要的 多工处理器与画面分割器的优缺点 画面分割器Quad可以实时监视画面动作，没有延迟 现象，录像时是将四画面组成一个视频信号进行录 像，录像回放时也是以四分割的方式实时回放。有 些产品可以进行电子变焦（Zoom）式的放大处理， 但其像素少且清晰度大幅下降，以致于没有意义， 故可认为它不能大画面回放。? Multiplexers由于不损失画面像素但损失了时 间，因此录像回放时会产生延迟现象，动画 效果强烈，所看到的画面是不连续的，回放 时可以分割回放，也可以大画面回放。由上 分析Quad的优点是无丢失记录，取证效果好， 缺点是不能不能大画面（在不牺牲像素的境 况下）回放，而多工处理器Multiplexers是回 放功能好，能大画面回放，也能多画面回放， 缺点是丢失图像，产生动画效果。? 分割器的功能：多数产品具备以下全部或部分 （１）同时多画面显示图像外，也可以显示单幅画 面，设置自动切换具备４个或８个（双页四分割） 摄象机输入端子，通常有两个视频输出端子，一路 为录象输出，输出四画面图像供记录，另一路为视 频输出，供与监视器相连，可选择显示单一画面图 像，也可顺序显示４路输入图像。 （２）即时显示影像输出（60或50画面/秒），四画 面分割器的影像处理技术是将四个视频信号同时进 行数位处理，将每一个全画面缩小成１／４的画面 大小并放置于不同位置，从而在监视器上组合成四 画面分割显示。由于四画面分割器是同时处理四个 画面信号，因此可以作实时录象与监视，画面动作 不致有延迟的现象。现在已发展出高品质的IC，提 高即时性的速度。? （３）可以叠加时间和字符（内建式时钟和字幕显 示），各画面上可显示多个英文或数字，以标明摄 象机号和位置信息，字数一般最多为８个。 （４）具有双工性能的装置，在回放时可放送四分 割画面，也可指定某一画面作放大监看，但是画面 品质较粗糙、质量不高。 （５）含内建蜂鸣器的警报输入与联动功能，影像 移动自动侦测(Motion Detection)，可以与报警探测 器或视频移动探测器构成的报警系统连动。 （６）快速放像功能、静止画面功能、时间发生器、 单道声音输出等功能。 （7）图像丢失报警功能，可留住最后画面。? （8）对于双四画面：八只摄影机的输入，都可独 立调其亮度、对比、彩色及色度，不同的边界颜色， 区分二页四分割显示。 （9）具备RS232口与电脑连接的功能，RS232远 地控制功能，未来可与网路连结。 （10）菜单设置功能 （11）画中画与图像局部放大功能 （12）高解析度显示720x576(PAL)， 720x480(NTSC)，一千六百万种真实彩色输出? 未来功能发展趋势 由于四分割与图框强调其画面的清晰与即时性，而 IC的品质是影响的关键。目前不断研发出新的IC， 改善了画面的品质。另外，微处理器的进步也使其 控制管理不同IC（如影像IC、记忆体IC）的能力更 好。? 多工处理器的功能：多数产品具备以下全部或部分 ? 全双工图框压缩功能与多工监视同时工作。 ? 可连接4只摄影机，并有回路输出。 ? 即时四分割显示(60或50画面/秒)。 ? 高解析度显示720x576(PAL)，720x480(NTSC)。 ? 一千六百万种真实彩色输出。 影像断讯与警报输入自动侦测。 摄影机的输入，都可独立调其亮度。 四分割画面和4组摄影机自动跳台显示，可同时输 出。 ? 内建式蜂鸣器的警报输入。? 内建式蜂鸣器的警报输入。 ? 可储存5笔警报记录。 可选各种长时间的VCR录影模式。 VCR可依四分割或全画面回放影像。 VCR回放影像可放大。 VCR影像影像可直接输出于电视上。 RS232远地控制功能。 ? 工业标准架1U的机箱。? 未来功能发展趋势 产品网际网路化 随着网路的兴盛，未来四分割与图框处理器将走向 网际网路化，产品的功能设计将与网际网路连结， 朝向多画面的远端监视系统发展。 ? 产品个性化，少量多样的模式，会愈来愈普遍。 为因应各地区对产品的需求不同，产品的设计将有 其独特性，不只少量销售也在外观与功能上增加多 样性。 产品功能丰富化 由于技术愈趋成熟，以前的跳台器，移动侦测器 (Motion Dection)等全都成为内建的必备功能。另外， 内建Modem，有警报侦测，立即拨号，也将成为趋 势。? 服务附加价值大 产品朝向网际网路化及功能丰富化后，四分割与图 框处理器不只是单纯提供使用者影像处理的功能， 因与现代科技发展的结合，将扩大提供使用者更多 元化的服务空间。 同时多画面分割器有与视频矩阵切换系统相融合的 趋势。 四分割与图框将朝向远端监控产品的技术发展，在 CCTV市场中发展新的应用来开创新的市场。而不 论功能的变化如何，传输画面、回放画面的清晰度 与速度相信仍是最重要的品质要求。? 画面处理设备的种类及典型品牌 ? 目前市场上画面分割器(又有彩色、黑白之分， 单功、双功之分)有 ? 单工四画面分割器：NQC―6015（彩色）， WV-MS424（彩色）， NQB―601（黑白）， NQB―604（黑白） ? 双工四画面分割器（即回放时靠电子放大可 实现淡化面显示）：NQC―605（彩色）? 而图像多工器（Multiplexers桢场切换）则种类更多 (又有彩色、黑白之分，单功、双功及全双功之分)， 有 单工处理器(场开关)：WV-FS28(4路)，WV-FS29(9 路),WJ-FS216(16路) 双工处理器(场开关)：WV-FS38(4路)，WJFS216(16路) 全双功处理器：WJ-FS616（带系统控制功能） 十六路场开关（WV-FS616）（带系统控制功能） ,MV94E,MV99E,MV96E,MV16I(黑白) 单功、双功、全双功概念? 对于画面处理器（Multiplexers）而言，存在单功型、 双功型、全双功型，而这三个概}