模拟视频监控系统的基本组成

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模拟视频监控系统的基本组成??? 模拟监控主要是基于模拟信号的传输的一整套系统，由于科学技术的进步，模拟信号也可以转变为数字信号进行传输，第一代以VCR为核心的纯模拟系统已逐步转型为数字控制的模拟视频监控系统，在这一时期比较具有代表性的产品是DVR，虽然基于DVR模拟监控技术成熟，模拟监控的画面清晰度和安全可靠性都得到行业认可，但是因为它只适合于小范围的监控，传输布线麻烦等局限性、加上数字技术的发展，近年来，视频监控逐步走向数字化和网络化。

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一、纯模拟视频监控系统

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?? 1、纯模拟视频监控系统通常由摄像机等前端设备、传输系统和主控显示记录设备三大部分组成。

??? 1-1、前端设备

??? 安装在监视现场的设备称为“前端设备”。前端设备通常包括：摄像机、摄像机镜头、摄像机防护罩、旋转云台、解码器和安装支架等。带有监听功能的系统，安装有监听探测器。带有安全防范报警功能的系统，安装有各种类型的报警探测器，具有联动功能的系统，安装有报警联动照明设备、红外线灯以及其他控制设备。

??? 1-2、传输系统

??? 由前端摄像机摄取的视频电视信号、监听探测器拾取的声音信号、报警探测器发出的报警信号以及主控设备向前端设备传送的控制信号以及供电电源等，都要通过一定的传输媒体进行传送。传输系统可以是有线传输方式、无线传输方式、微波传输方式、光纤传输方式、双绞线平衡传输方式和电话线传输等多种传输系统方式。在一些较复杂的闭路电视监控系统中，可以同时使用多种传输系统。

??? 1- 3、主控系统

??? 主控系统设备包括对前端系统的控制设备和对安全防范现场前端设备传送回来的视频电视信号、声音信号和报警信号进行处理、显示和传送的设备。

??? 通常使用的主控系统设备有：多媒体计算机，视音频切换器、视频分配放大器、云台镜头控制器、画面分割器或多画面处理器、数字视频场开关、字符发生器、视频报警器、矩阵系统控制主机、控制键盘、录像机、显示器（或电视机）、、视频打印机、摄影仪、联动控制器、警灯、警号、直流稳压电源、UPS交流净化稳压电源或交流净化稳压电源、控制台和电视柜（电视墙）等设备组成。

??? 2、系统基本组成

??? 闭路监控系统根据其使用环境、使用部门和系统的功能而具有不同的组成方式，无论系统规模的大小和功能的多少，一般监控电视系统由摄像、传输、控制、图像处理和显示等四个部分组成。

??? ▲摄像部分

??? 作用是把系统所监控的目标，即把被摄体的光信号变成电信号摄像机的种类很多，不同的系统可以根据不同的使用目的而选择不同的摄像机及镜头等；

??? ▲传输分配部分

??? 作用是将摄像机输出的音视频信号馈送到中心机房或其它监控点；本部分能够应用的产品有视频分配器、视频放大器、馈线等；

??? ▲控制部分

??? 作用是在中心机房通过有关设备对系统的摄像和传输分配部分的设备进行远距离控制，控制部分的主要设备有：集中控制器、电动云台、云台控制器等；

??? ▲图像处理与显示部分

??? 图像处理是指对系统传输的图像信号进行切换、记录、回放、加工和复制等功能；显示部分则是使用监视器进行图像重现，有时还采用投影电视来显示其图像信号。图像处理和显示部分的主要设备有：视频切换器、监视器和硬盘录像机等

闭路电视监控系统根据不同的主控系统设备的不同组合，可以分成切换器控制闭路电视监控系统（小型闭路电视监控系统）、矩阵控制闭路电视监控系统（常用闭路电视监控系统）和多媒体闭路电视监控系统几种类型。

以下是主要设备器件介绍。

??? 摄像机摄像机是将现场图像变成视频信号的设备，基本参数有;成像器件（目前基本采用CCD固定成像元件）、电源种类（220V AC，24V AC，12V DC等）、信号种类（彩色/黑白）、最低照度（LUX），是否带逆光补偿、分辨率、靶面尺寸、镜头接口（ C/CS）等。

镜头镜头是将观察目标的光像聚焦于CCD成像器件上的元件，根据作用不同可分为常用镜头、特殊镜头（广角镜头、针孔镜头等）两类。其基本参数有：焦距、光圈（自动、手动）、视场角、镜头安装接口（C/CS）、景深等。

云台云台是控制现场摄像机的设备，其控制的主要功能有摄像机的上、下、左、右旋转、镜头的变焦、接收报警输入、产生报警输出等。

监视器监视器是将现场信号重新显示的设备，作为监控系统的输出部分，是整个系统的重要组成，所以正确选择监视器是影响系统整体效果及可靠性的关键环节。其基本参数有：画面尺寸、黑白/彩色、分辨率等。

矩阵切换器矩阵切换器是系统的核心部件，其主要功能有：

图像切换将输入的现场信号切换至输出的监视器上，实现用较少的监视器对多处信号的监视。

控制现场可控制现场摄像机、云台、镜头、辅助触点输出等。

RS-232通信可通过RS-232标准端口与计算机等进行信息通讯。

可选的屏幕显示在信号上叠加日期、时间、视频输入变编号、用户定义的视频输入或目标的标题、报警标题等以便监视器显示。

通用巡视及成组切换系统可设置多个通用巡视多个成组切换。

事件定时器系统有多个用户定义时间，用以调用通用巡视到输出。

口令和优先等级系统可设置多个用户变编号，每个用户有自己的密码，根据用户的优先等级来限制用户使用一定的系统功能。

图像处理器图像处理器是将多路视频信号合成，以便录像和监视和监视的设备。其基本参数有：输入视频信号路数（根据不同型号可有四、九、十六路等多种规格）、单/双工、彩色/黑白、图像效果（像素）、是否带有视频移动报警功能等。

录像机录像机是监控系统的记录和重放装置，根据其录制时间可有24、36、48 、72

等多种规格。

??? 二、数字信号控制的模拟视频监控系统

??? 数字信号控制的模拟视频监控系统分为基于微处理器的视频切换控制加PC机的多媒体管理和基于PC机实现对矩阵主机的切换控制及对系统的多媒体管理两种类型。

??? 1-1、基于微处理器的视频切换控制加PC机的多媒体管理类型

80年代是微处理器的年代，视频监控系统利用微处理器固件发展的矩阵切换器，将原来分散的全硬件视频监控系统微型集中化，如将视频切换、对前端的控制等功能集合一起，一机处理，是技术上的一个突破。

??? 自备微处理器的矩阵主机可通过PC机的图形管理软件实现以下功能：

??? ①对单一工作站之中的视频监控、出入口控制、内部通讯、报警等进行综合全面控制（注：只能提供一个简单的、可增强系统控制功能的用户界面，但不能代替矩阵主机的安防配置和编程能力）；

??? ②任意一台工作站可通过网络，控制其它工作站所连接的矩阵主机、报警设备，完成视频切换、云台、镜头控制及报警联动等；

??? ③可通过软件实现对众多矩阵主机和报警接口软件模块的控制。

??? 1-2、基于PC机实现对矩阵主机的切换、控制和对系统的多媒体管理

??? 基于PC机的视频监控系统采用软件设计，实现摄像机到监视器的视频矩阵切换，云台和镜头的控制，通过串口连接报警设备的报警信息，并通过程序编程自动完成视频切换、云台控制、报警联动、报警录像等各项控制功能。

??? 系统能充分利用PC机的资源，使视频监控系统随电脑技术的发展而不断进步，同时其开放性的结构特性更可使之与其它多种系统如与消防报警系统、出入口管理系统、楼宇自控系统等实现互动集成。

??? 1- 3、数控模拟视频监控系统的优缺点

??? 随着微处理器、微机的功能、性能的增强和提高，多媒体技术的应用，系统在功能、性能、可靠性、结构方式等方面都发生了很大的变化，视频监控系统的构成更加方便灵活、与其它技术系统的接口趋于规范，人机交互界面更为友好。但由于视频监控系统中信息流的形态没有变，仍为模拟的视频信号，系统的网络结构主要是一种单功能、单向、集总方式的信息采集网络，介质专用的特点，因此系统尽管已发展到很高的水平，已无太多潜力可挖，其局限性依然存在，要满足更高的要求，数字化是必由之路。

??? 数控模拟监控系统的主要缺点有：

??? ①通常只适合于小范围的区域监控模拟视频信号的传输工具主要是同轴电缆，而同轴电缆传输模拟视频信号的距离不大于1Km，双绞线的距离更短，这就决定了模拟监控只适合于单个大楼、小的居民区以及其它小范围的场所；

??? ②系统的扩展能力差，对于已经建好的系统，如要增加新的监控点，往往是牵一发而动全身，新的设备也很难添加到原有的系统之中；

??? ③无法形成有效的报警联动在模拟监控系统中，由于各部分独立运作，相互之间的控制协议很难互通，联动只能在有限的范围内进行。

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??? 1- 4、数字监控录像系统趋势