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分析视频安防监控系统组成与功能
2012/3/22 10:39:00   中国安防行业网

  视频安防监控系统也称闭路电视监控系统。它是一种利用视频探测技术、监视设防区域并实示、记录现场图像的电子系统或网络。通常和入侵报警系统和出入口控制系统等实现联动。近年来,随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展,视频监控制技术也有长足的发展。

  视频安防监控系统可以是应用光纤、同轴电缆或微波在其闭合的环路内传输视频信号,或者可以是应用计算机网络传输数字视频信号,并从摄像到图像显示和记录而构成的独立完整的系统。它能实时、形象、真实地反映被监控对象,不但极大地延长了人眼的观察距离,而且扩大了人眼的机能,它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视,让人能够看到被监视现场的实际发生的一切情况,并通过录像设备记录下来,同时也能够联动报警系统设备对非法入侵进行报警。

  视频安防监控系统的组成

  视频安防监控系统通常由前端采集、信号传输、控制、显示与存储五个主要部分组成。

  1、前端采集

  前端采集部分完成对视频信号的获取。它包括一台或多台摄像机以及与之配套的镜头、云台、防护罩、云镜解码器、红外灯、语音采集等设备,完成图像信息、语音信息、报警信息和状态信息的采集。摄像机通过内置CCD及辅助电路将现场情况拍摄成为模拟/数字视频信号,传输到监控系统中。电动变焦镜头可将拍摄场景拉近、推远,并实现光圈、调焦等光学调整。云台、防护罩给摄像机和镜头提供了适宜的工作环境,并可实现拍摄角度的水平和垂直调整。解码器是云台、镜头控制的核心设备,通过它可实现使用微机接口经过软件控制镜头、云台。

  2、信号传输

  信号传输部分完成对前端音视频、控制与状态信号的传送。按照传输信号的类型,可分为数字和模拟两大类。常用的模拟传输媒介包括同轴电缆、模拟光纤、微波等线路类型;数字传输系统主要包括熟知的TCP/IP网络,线路类型包括双绞线、光纤、无线网络等。不论是数字或模拟传输系统,其成本、传输距离、传输能力各有不同。

  3、控制

  控制完成对音视频信号的显示切换、云镜的控制(PTZ)、及资源的分配,是视频安防监控系统的核心。它包括音视频信号切换与分配、云镜控制、操作键盘、各类控制通信接口转换等设备;还包括配套的电源、控制台、监视器等设备。在数字化系统中,控制上升到了一个更广义的层面,除显示切换和云镜控制外,还包括设备管理、权限管理、码流调度、带宽控制、区域管理、网管控制等,这是监控技术与IT技术相结合的产物。

  4、显示

  显示部分完成对视频信号终端设备的输出。视频图像显示设备种类繁多,从传统的监视器、液晶监视器,投影仪、到如今的DLP、LCD拼接屏等设备。视频信号的显示分为数字方式与模拟方式两种。对于数字方式显示又分为两种:一种是YUV数字信号预览显示,通常用在数字硬盘录像机的预览显示上;另一种是压缩数字信号的解压还原显示,通常用在数字硬盘录像机或网络硬盘录像机的录像回放和远程查看上,如图3-2所示:

  5、录像存储

  录像存储部分主要完成数字视频信号存储和回放,其要目标是在保证回放图像质量的前提下,确保存储周期、数据的完整与安全。依据视频安防监控系统的解决方案的不同,其存储构成的方案也不相同,通常主要由硬盘录像机(DVR)、网络硬盘录像机(NVR)及网络存储等设备构成。

[NextPage]  视频安防监控系统分类

  视频安防监控系统按其工作方式可分成模拟式和数字式两大类。

  1、模拟式视频安防监控系统

  系统前端采用传统的CCD摄像机(包括摄像机、镜头、护罩、支架、云台等),传输线路、控制主机为矩阵控制器、显示部分采用多画面分割器、监视器,图像的记录则采用长时间录像机设备。

  由前端CCD摄像机摄取的图像信息以模拟量的形式通过同轴视频电缆传输,显示和记录的信号也都是模拟量的形式。

  作为记录设备的长时间录像机采用1/2英寸VHS磁带,慢速、间歇式录像,这种记录方式的缺点是画面质量和记录间隔有限制、录像机的磁头和转动部件需要经常清洗和维修、磁带的更换和保管麻烦、图像记录的查找极不方便。

  模拟式视频安防监控系统的特点是显示和记录的图像损失较小,系统价格较低,由于宽带视频信号在远距离传输时引起的失真增加、噪声增加、信/噪比下降,所以较适于在一定规模的工程中应用。

  2、数字式视频安防监控系统

  数字式视频安防监控系统又可按其信号的传输方式分成一般数字监控系统和网络型视频安防监控系统。

  一般数字监控系统是指采用传统的CCD摄像机摄取图像信息,图像信息仍通过同轴视频电缆传输,在视频服务器(数字处理主机)中将模拟信号转换成数字信号,并进行压缩、处理,图像在计算机的监视器上显示,图像采用数字硬盘记录。一般数字监控系统较适于在一定规模的工程中应用。

  网络型视频安防监控系统按其构成方式有两类:一种是传统的CCD摄像机加网络服务器,另一种是采用数字式摄像机(也称网络摄像机),即将摄像机和网络服务器做成一体化产品。

  网络服务器既可将摄取的图像信号、音频信号直接转换成数字信号,并进行图像压缩处理和声音压缩处理,再经局域网或互联网传输,也可将视频服务器传来的远端控制信号经串口输出,摄像机完成云台的调整和镜头变焦。

  网络型视频安防监控系统的主机是视频服务器,它接收来自摄像机的图像和音频信号进行存储,并将这些信息实时多点或单点播送到所有客户机和互联网中的浏览器;视频服务器还接收来自客户机或浏览器经网络传输的远方控制指令,发往摄像机的网络服务器,并完成图像信号、音频信号在硬盘里的存储。对视频服务器的要求是配置独立的微机和大容量硬盘,需要时可以做成阵列。

  网络型视频安防监控系统最大的特点是便于远端浏览图像、远端对摄像机进行监控。网络型视频安防监控系统适于在规模较大的工程、城市等有远程使用要求的场合,如银行系统对ATM、自助银行及金库的远端监控;城市交通管理系统的远端监控;电力系统的无人值守变电站、电信系统的无人值守机房等的远程监控等。

  在数字式视频系统中监控主机也有两大类:一类是采用专用硬件(嵌人式或DSP)实现的数字式视频安防监控系统;另一类是采用基于微机技术(商用机或工控机)实现的数字式视频安防监控系统。

  数字式视频安防监控系统中的图像信息一般都采用压缩方式传输、存储和记录,常用的格式标准有JPEG、MPEG1、MPEG2、MPEG4等,不同格式的压缩比不一样,图像的损失也不同。

  数字硬盘记录最大的优点是图像记录的清晰度较高,回放、查找、检索非常方便,也便于保存,在具体使用中经常有两类设备配合应用的实例,如采用模拟式监控系统的主机和显示设备,采用数字硬盘作为图像信息的记录。

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