续监控系统详解（续）

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云台

云台是安装、固定摄像机的支撑设备，它分为固定和电动云台两种。

    固定云台适用于监视范围不大的情况，在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度，达到最好的工作姿态后只要锁定调整机构就可以了。

    电动云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大摄像机的监视范围。电动云台高速姿态是由两台执行电动机来实现，电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。在控制信号的作用下，云台上的摄像机既可自动扫描监视区域，也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。

    云台根据其回转的特点可分为只能左右旋转的水平旋转云台和既能左右旋转又能上下旋转的全方位云台。一般来说，水平旋转角度为0°～350°，垂直旋转角度为+90°。恒速云台的水平旋转速度一般在3°～10°/s，垂直速度为4°/s左右。变速云台的水平旋转速度一般在0°～32°/s，垂直旋转速度在0°～16°/s左右。在一些高速摄像系统中，云台的水平旋转速度高达480°/s以上，垂直旋转速度在120°/s以上。

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画面分割处理器

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，画面处理器每秒录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。
   
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
   （10）画中画与图像局部放大功能
   （10）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。
•      •     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）
•      双四画面分割器（即可连接8只摄像机，以二面的四画面切换显示）：NQC—608（彩色），WV-MS428（彩色），           NQB—612（黑白）
   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)，WJ-FS216(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，而这三个概念是众多使用者们难以准确定义的，在这里，说述其定义：
   所不同的仅在于记录全部输入视频信号的同时
   1.       单功：多画面录像与多画面监视不能同时进行，二者选取其一；a.只能多画面监看，不能多画面同时录影，称为画面分割器，b只能多画面录影，不能多画面同时监看, 称为场切换或桢切换
   2.       双功：多画面录像与多画面监视可以同时进行，互不影响；即：在录象状态下可以监看多画面分割图像或全画面，在放像时也可看全画面或分割画面

3.       全双功：可同时接两台录像机，一台进行录像，而另一台用于回放，两者互不干扰。图框处理器则可另外再接一台监视器与录放影机，共接二台监视器与二台录放影机，交叉同时监看、录影与回放，可以连接两台监视器和两台录象机，其中一台用于录象作业，另一台用于录象带回放。
   画面设备应用中的一些误区
  画面处理器是以损失一些图像质量来换取系统的简单，节省耗材，但保安监控中重要的是在于识别罪犯特征，不必过分强调作案过程的细节，所以应能完全忍受画面的动画效果。评价多画面分割器性能优劣的关键是影像处理速度和画面的清晰程度。

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彩色监视器

1前言彩色监视器（以下简称“彩监”）在视频监控系统中的应用越来越广泛。彩监的主要作用是：将摄像机输出的复合视频信号（CVBS）或SVHS信号处理后在CRT上显示监控目标的图像；同时它也将监控现场拾音器输出的音频信号进行放大由喇叭发出声音，以便实施视音频监控。一般来说，彩监应具备以下基本功能：
①

图像质量高，抗干扰能力强。
②

可输入多路CVBS信号和SVHS信号，且可环接输出。
③
PAL/NTSC两种制式自动转换。
④
OSD屏显，无信号蓝屏。为了使彩监具备这些功能及其他新的功能，在彩监的设计中广泛使用了许多新技术，如I?2C总线技术、黑电平延伸技术、彩色瞬态增强技术以及最新的倍场扫描技术等。这些新技术或电路均通过功能极强的TV处理器IC或其他IC来实现，因而采用新技术设计的彩监除具备彩监的基本功能外，它的图像特别清晰、细腻，色彩非常逼真；NTSC制下还具有肤色自动校正功能；整机可*性好，抗干扰能力强。下面具体介绍彩监中所采用的这些新技术。

2彩色监视器中的新技术
2.1?2C总线技术在彩监中采用I?2C总线技术，使得各电路单元之间仅需要最简单的连接，IC引脚大大减少，省去了大量的印刷板走线和接线，电路印刷板体积减少，成本降低。由于I?2C总线将各单元分割成了许多功能模块，产品设计者可以很快地由一个功能图完成一个系统设计，并可方便地对一个系统进行修改或扩展。集成化的寻址方式和数据传输协议，使得系统的结构和功能完全由软件来决定；通过I?2C总线可以很方便地完成产品的故障诊断和跟踪，调试、维修十分方便；同时I?2C总线技术提高了电路系统的灵活性。目前很多彩监所用的微控制器、TV处理器、场IC等集成电路均为I?2C总线控制的芯片。
2.2
黑电平延伸技术黑电平延伸技术的工作原理是：黑电平延伸电路检测器把图像信号的黑-白电平（0.7　VP-P）之半（0.35VP-P）处的浅黑信号取出，同时把消隐脉冲电位与黑峰值信号相比较，得到与此差值相对应的控制信号，由此信号对黑信号的振幅加以控制。如果所检出的信号未达到消隐脉冲电平，则进行黑电平延伸；如果达到了黑电平，就停止黑电平延伸。这样，浅黑就变得较暗，但不会超过消隐脉冲电平的范围（即不会变得过于深暗），使得画面有纵深感。现在彩监的黑电平延伸功能由功能极强的TV处理器来完成。
2.3
新型水平清晰度电路包括轮廓校正电路和动态噪声抑制电路。在CVBS信号中，色度信号是一个正交平衡调幅信号，它是按频谱交错法被安插在亮度信号的高频端。为了消除色度信号对亮度信号的窜扰，通常采用色度陷波器将色度副载波及其边带分量吸收掉，这样就使亮度信号的高频分量损失严重，影响了图像清晰度。因此，为了提高图像清晰度，弥补高频分量的损失，常常加入水平轮廓校正电路，以改善图像质量。水平轮廓校正对两个像素间的黑白交替（即垂直方向的边界）予以增强，它对应于视频通道幅频特性的高频部分，因而水平轮廓校正需要在幅频特性的高频区有尖峰。有些彩监采用延迟型水平轮廓校正电路，虽然该电路幅频特性在频率高端有明显抬高，但不会产生振铃，也不会产生相位失真。延迟型水平轮廓校正电路包含以下3个内容：
①边缘校正电路，②细节校正电路，③降噪电路。
彩监的延迟型水平轮廓校正电路也由TV处理器来实现。
2.4
彩色瞬态增强电路彩色瞬态增强电路（CTI）是对不同的色差信号（R-Y）和（B-Y）进行处理，得到高的彩色瞬态信号输出。一般来说，彩监必须采用专用的CTI芯片，色差信号经过CTI芯片处理后，其高频分量得以提升，使得其在屏幕上显现出更为漂亮、清晰的彩色图像。
2.5
枕形失真校正电路由于显像管荧光屏的曲率半径与电子束的偏转半径不同，因而电子束在扫描过程中不同位置的线速度不同，使光栅产生了枕形失真。所以，在扫描部分必须加入枕形失真校正电路。目前很多彩监采用专用的带枕校的场IC芯片，由场IC输出场频抛物波信号（即东西校正信号）给行输出电路，可基本消除显像管荧光屏左右及四角的失真。
2.6
终端负载自动匹配功能在很多情况下，彩监的信号输入端子要有环接功能，以便使多台彩监可以串联使用，这样就涉及到终端负载的匹配问题。目前很多彩监是利用一开关采用手动方法来控制终端负载的：当彩监不环接时，拨动开关使输入与75Ω负载电阻相连；当彩监环接时，拨动开关使输入与75Ω负载电阻断开。而有些彩监具有终端负载自动匹配功能：当不使用环接端子时，输入端子终端负载为75Ω；当使用环接端子时，75Ω终端负载将被自动解除。终端负载自动匹配可通过带开关的BNC连接器并配合相应的电路来实现。
2.7
数字梳状滤波器为了防止亮、色信号间的窜扰，彻底分离亮、色信号，进一步提高图像质量，在有些高档彩监中往往采用数字梳状滤波器来分离亮色信号。常用的数字梳状滤波器有TC9090AN，TC90A49P等。

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光纤

光纤选型标准
网络速率	传输距离	网络标准	光纤	光源	波长
100Mbps	2000m	100BASE-FX	MMF(多模)	LED	1300nm
1000Mbps	300m	1000BASE-SX	MMF(多模)	VCSEL	850nm
1000Mbps	550m	1000BASE-LX*	MMF(多模)	Laser	1300nm
1000Mbps	2000m	1000BASE-LX	SMF(单模)	Laser	1310nm
10Gbps	300m	10GBASE-S	OM3(多模)	VCSEL	850nm
10Gbps	300m	10GBASE-LX4	OM1(多模)	Laser	1310nm
10Gbps	2~10Km	10GBASE-L	OS1(单模)	Laser	1310nm
10Gbps	40Km	10GBASE-E	OS1(单模)	Laser	1550nm

如果有人不知道什么带宽什么距离选什么类型的光纤可以参照次表。希望对大家有帮助。

光纤、光缆介绍
　　
光纤通信系统及其构成
　　
光纤通信系统
　　　　
光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传输媒体的通信方式,起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。
　　
光源是光波产生的根源。
　　
光纤是传输光波的导体。
　　
光发送机的功能是产生光束,将电信号转变成光信号,再把光信号导入光纤。
　　
光接收机的功能负责接收从光纤上传输的光信号,并将它转变成电信号,经解码后再作相应处理。

　　
光纤通信系统的主要优点有:

　　 (1)传输频带宽,通信容量大。
　　 (2)线路损耗低,传输距离远。
　　 (3)抗干扰能力强,应用范围广。
　　 (4)线径细,重量轻。
　　 (5)抗化学腐蚀能力强。
　　 (6)光纤制造资源丰富。
　　
在网络工程中,一般用62.5μm/125μm规格的多模光纤,有时也用100μm/125μm和100μm/140μm规格的光纤。
户外布线大于2公里时可选用单模光纤。在进行综合布线时需要了解的光纤的一些基本特性, 现以AMP(安普)公司的光纤线缆产品为例说明。表1和表2分别为光纤性能指标和使用温度范围

光缆－尾纤－法兰－跳线－收发器－跳线－交换机　

光纤
　　1、概述
　　光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。在多模光纤中，芯的直径是15mm~50mm，
大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8mm~10mm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，
以使光纤保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。
纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层。其结构如图1所示。
　　　
　　陆地上的光纤通常埋在地下1米处，有时会受到地下小动物的破坏。在靠近海岸的地方，越洋光纤外壳被埋在沟里。
在深水中，它们处于底部，极有可能被鱼类咬坏或被渔船撞坏。
　　2、分类
　　光纤主要分以下两大类:
　　
　　1）传输点模数类
　　
　　传输点模数类分单模光纤(Single Mode Fiber)和多模光纤(Multi Mode Fiber)。单模光纤的纤芯直径很小, 在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。
与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。
　　
　　2)折射率分布类
　　
　　折射率分布类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤。跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是一个常数。
在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化。渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小, 在纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线。折射率分布类光纤光束传输如图2所示。

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矩阵主机选择及安装

选择视频矩阵主机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*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

hainavip

多谢楼主贡献!!!!!!!!!!

独坐观幽

谢谢楼主啦！！

huanghai65

非常感谢楼主共享资料，十分有用啊