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,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Dong Chunli Confidential,#,STUDENT FULFILLMENT,第二节 控制设备和材料,矩阵切换器是将一路或多路视音频信号分别传输给一个或多个显示设备,如，两台电脑主机要共用一个显示器，矩阵切换器可以将两台电脑主机上的内容任意切换到同一个或多个显示器上。,一般指在多路输入的情况下有多路的输出选择，形成的矩阵结构，,既每一路输出都可与不同的输入信号“短接”，,每路输出只能接通某一路输入，,但某一路输入都可（同时）接通不同的输出。,一般习惯中，将形成,MN,的结构称为矩阵主机或矩阵控制器，,M1,的结构称为视频切换器或选择器，,1N,的结构称为视频分配器。,第,1,页,/,共,49,页,一、视频控制矩阵,1,矩阵切换器,按类型分为六种：,HDMI,信号矩阵切换器、,DVI,信号矩阵切换器、,VGA,信号矩阵切换器、,RGB,信号矩阵切换器、音视频信号矩阵切换器和视频信号矩阵切换器。,矩阵切换器按行业应用分：,视频监控行业、广播电视行业、视频会议行业、娱乐演出行业。,矩阵切换器按照相关产品分：,分配器：,将单路信号在没有信号损失的情况下分成多路相同的信号，输出给多个显示设备。,长线驱动器：,整合,VGA,信号在长距离传输中出现的拖尾重影等问题。,选择器：,将多路输入信号选择其中一路输出给显示设备。,切换矩阵：,将多种信号源选择两种或两种以上输出给不同的显示设备。,此外还有开关器；倍线器等。 。,第,2,页,/,共,49,页,一、视频控制矩阵,2,视频矩阵控制器组成,视频矩阵切换控制器也称为视频矩阵切换控制主机。功能是：,将多台摄像机的视频图像按需要向各个视频输出装置作交叉传送。,视频矩阵切换控制器是视频监控系统的核心，多为插卡式箱体，,内有电源装置外，还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。,带环通是指外部接入一路视频信号给矩阵主机的同时，,矩阵还可以把这路视频信号传给别的设备，,如录像机，这样就可以省一个一分二的视频分配器。,有的视频矩阵主机，采用多媒体计算机作为主体控制设备。,第,3,页,/,共,49,页,一、视频控制矩阵,2,视频矩阵控制器组成,按实现视频切换的不同方式，视频矩阵分为,模拟视频矩阵,数字视频矩阵,模拟视频的视频切换在模拟视频层完成，,信号切换主要是采用单片机或更高档的芯片来控制模拟开关实现。,数字视频的视频切换在数字视频层完成，,这个过程可以是同步的也可以是异步的。,数字矩阵的核心是对数字视频的处理，需要,在视频输入端增加,AD,转换，将模拟信号变为数字信号，,在视频输出端增加,DA,转换，将数字信号再转换为模拟信号输出。,视频切换的核心部分由模拟矩阵的模拟开关，变成了对数字视频的处理和传输。,第,4,页,/,共,49,页,一、视频控制矩阵,3,视频矩阵切换主机的规模,视频矩阵切换就是可选任一摄像机图像在任一指定监视器上输出显示，,如,M,台摄像机和,N,台监视器构成的,MN,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,小规模矩阵切换主机亦可称为固定容量矩阵切换主机，,其矩阵规模已经固定，在以后的使用中不能随意扩展。,如常见的,32x16,、,16x8,、,8x4,矩阵切换主机。,这类矩阵切换主机特点是产品体积较小，成本低廉。,第,5,页,/,共,49,页,一、视频控制矩阵,3,视频矩阵切换主机的规模,大规模矩阵切换主机亦可称为可变容量矩阵切换主机，,产品设计时，考虑了其矩阵规模的可扩展性。用户根据需要可随意扩展。,如常见的,128x32,、,1024 x 64,其特点是产品体积较大、成本相对较贵、系统扩展非常方便。,矩阵系统还需要支持级联，来实现更高的容量，,矩阵系统应该支持模块化和即插即用（,PnP,），,通过增加或减少视频输入、输出卡来实现不同容量的组合。,第,6,页,/,共,49,页,一、视频控制矩阵,4,视频矩阵控制器的功能,最重要的一个功能是实现对输入视频图像的切换输出。称为“万能切换”,现在一般还增加了更多的,如序列切换、分组切换、群组切换、图象巡游等功能。,监视器能够任意显示多个摄像机摄取的图像信号；,单个摄像机摄取的图像可同时送到多台监视器上显示。,一个矩阵系统通常还应该包括以下基本功能：,视频分配放大、时间地址符号的叠加；报警器接口；,可通过主机发出串行控制数据代码，去控制云台、摄像机镜头等现场设备。,可选的音频同步切换矩阵；控制键盘等。,对国内用户来说，字符叠加应为全中文。,第,7,页,/,共,49,页,一、视频控制矩阵,5,视频矩阵切换控制器的控制,（,1,）控制键盘的控制,视频矩阵切换控制器的功能，均是通过键盘来操作实现的，,视频切换、前端控制、后端成像、系统编程均通过键盘完成。,键盘可最多为,8,个依其控制与响应级而分为主控和副控键盘，主控只能一个,（,2,）控制变焦镜头的变倍,变焦镜头有调节焦距、改变光圈大小、变换放大倍数（还分有光学变倍和电子变倍）功能。,第,8,页,/,共,49,页,一、视频控制矩阵,5,视频矩阵切换控制器的控制,（,3,）同轴视控功能的矩阵切换控制,有些矩阵控制主机以微处理器为核心,具有视频切换和对摄像前端控制能力,同轴视控传榆技术，,只需一根同轴电缆便可同时传输来自摄像机的视频信号,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，,在系统扩展和改造时更具灵活性。是当今监控系统设备的发展一个方向,。,第,9,页,/,共,49,页,一、视频控制矩阵,6,视频矩阵主机的报警接口,报警接口可以接入报警探头，并通过,RS485,通信线回传给系统主机。,当主机扫描到报警探头发生了报警时，,联动该现场图像的切换，显示在监视器上，,同时将报警信号送到其他外设。,由系统主机完成报警场面的调看，,并控制外部设备，如录像机的录像、灯光打开、响警号等。,第,10,页,/,共,49,页,二、视频监控的图像处理设备,1,视频信号分配器,当需要把一路视频信号送给多个监视器时，就涉及到视频信号分配的问题。,在视频控制系统中，视频信号的标准电平是,1VP-P,，正极性，配接的标准阻抗是,75,在分配视频信号时，要遵循信号幅度相应和阻抗匹配原则，否则会信号失真、反射等,视频信号分配，即将一路视频信号（或附加音频）分成多路信号，,也就是说它可将一台摄像机送出的视频信号供给多台监视器或其他终端设备使用。,（,1,）信号分配方式,简易分配方式：它又称桥接分配方式，这种方式用多台监视器输入,/,输出端口串接而成。,视频分配器方式：当一路视频信号送到相距较远的多个监视器时。,用视频信号分配器，则应分配出多路幅度为,1VP-P,、配接阻抗是,75,的视频信号，,第,11,页,/,共,49,页,二、视频监控的图像处理设备,2,多画面处理器（,Video Multiplexer,）,为节省监视器和图像记录设备往往采用多画面处理设备，,使多路图像同时显示在一台监视器上，,并用一台图像记录设备（例如录像机、硬盘录像机）进行记录。,实现图像分割显示或画中画功能，具有这种功能的装置称之为,多画面分割器或多画面处理器。,画面处理器具有较强时基校正功能，,使各信号在快速切换时是在同步状态下进行的。,从而保证了记录和重放画面的整体质量。,画面分割器有单工、双工和全双工类型之分,；,画面处理器按输入摄像机路数，并同时能在一台监视器上显示的特点，,分为,4,画面处理器、,9,画面处理器、,16,画面处理器等。,第,12,页,/,共,49,页,13,第三章 视频监控系统设备与技术,第一节 前端设备与相关技术,第二节 控制设备和材料,第三节 视频监控的传输技术与材料,第四节 显示设备与技术,第五节 视频存储设备与技术,第,13,页,/,共,49,页,第三节 视频监控的传输技术与材料,视频监控系统中除了视频图像信号的需要传输之外，,控制信号、电源也要由前端传往后端。,其中最主要的是视频信号和控制信号的远距离传输，,这既反映了信息化时代人们对活动图像的关注、,对异地传输集中监控的要求，,也标志着多媒体技术和现代通信技术的进展水平。,第,14,页,/,共,49,页,一、视频信号的传输技术,视频图像信号的基本特点,一是频带宽，电视信号频带宽达,4,6MHz,，相当,960,路电话的信道传送，,二是图像信息量大，传输数码率要求高。,视频图像的传输涉及方面较多，,有,图像的传递方式、,传输容量、,传输媒体、,传输速率、,传输终端显示效果等,也涉及有,图像信息压缩算法,编解码器的性能指标。,第,15,页,/,共,49,页,一、视频信号的传输技术,1,视频信号的传输的分类,视频图像传输方式有两大类,以架空明线、同轴电缆、光缆等线缆传输的有线传输,依靠电磁波在空间传播达到传送目的的无线传输。,按基带信号（即调制之前的原信号）的形式不同，可分为,在时间特性上状态连续变化的模拟信号通信和,在时间特性上状态变化是离散可数的数字信号通信。,数字信号的传输又有基带传输和频带传输（亦称载波传输）二类。,数字基带传输，要求信道具有低通特性。,通常使用电缆、同轴电缆、架空明线而不用调制和解调装置直接传送基带信号的方式,数字信号的形式一般是二进制或多进制序列，如脉冲编码调制,PCM,、增量调制,DM,信号等叫做基带信号。,频带信号传输信道具有带通特性，数字微波通信和数字卫星通信均属于称为频带传输,经过射频调制，将基带信号的频谱搬移到某一载波上形成的信号称为频带信号，,如相移键控,PSK,、频移键控,FSK,、幅移键控,ASK,等，,第,16,页,/,共,49,页,一、视频信号的传输技术,2,75,同轴视频电缆传输技术,75,同轴电缆传输距离在,300m,以内时，其衰减的影响可以不计。,在电缆敷设中最好无中间接头，有接头时应采取焊接方式处理；,电缆过墙楼板要开孔，所有视频线都放在弱电系统监控桥架内。,同轴电缆应符合国际标准，特性阻抗,753,，,30MHz,时衰减特性小于,0.13dB,100m,，,低烟、无卤、阻燃，编数,96,。,同轴电缆是传输视频图像最常用的媒介，,同轴电缆截面的圆心为导体，,其外用聚乙烯同心圆状覆盖绝缘，,再外是金属编织物的屏蔽层，,最外层为聚乙烯封皮。,同轴电缆对外界电磁波和静电场具有屏蔽作用，,导体截面积越大，传输损耗越小，从而可以传送更长的距离。,。,第,17,页,/,共,49,页,一、视频信号的传输技术,（,1,）图像传输用同轴电缆,在视频监控系统工程中视频信号的传输主要用,SYV,型（其绝缘层为实心的聚乙烯）和,SBYFV,型（其绝缘层为泡沫聚乙烯）,特性阻抗,75,的两种同轴电缆。,单以衰减特性而言，同样直径的这两种电缆，,SBYFV,型的衰减量比,SYV,型要小,第,18,页,/,共,49,页,一、视频信号的传输技术,（,2,）同轴电缆对视频信号的衰减,同轴电缆对视频信号的衰减虽小，,但当传输距离大时，由于信号的衰减量增大将造成图像质量下降。,例如,SYV,型电缆在不同规格和长度时图像的劣化程度如图所示。,第,19,页,/,共,49,页,一、视频信号的传输技术,（,2,）同轴电缆对视频信号的衰减,摄像机输出通过同轴电缆直接传输至某一监视器，,若要保证能够清晰地加以显示，则同轴电缆的长度有限制。,国产,SYV-75-5,型同轴电缆经过,300m,传输后,图像的分辨率仍能达到,400,线左右，可满足一般监视器的要求。,如用,SYV-75-9,型同轴电缆，则传输距离可达,500m,。,若要传输得更远，则需更换同轴电缆类型或加电缆补偿器，,一种方法是改用截面积更大的同轴电缆类型，,一种方法是在靠近监视器处安装一台后均衡视频放大器,通过补偿视频信号中容易衰减的高频部分使经过长距离传输的视频信号,仍能保持一定的强度，以此来增长传输距离。,此时仍采用,SYV-75-9,同轴电缆，其视频传输距离则可增至,900m,。,第,20,页,/,共,49,页,一、视频信号的传输技术,2,通过光纤传送视频图像信号,同轴电缆传送视频图像衰减较大，传送距离一般为,427,610m,，,每公里需要增加,12,个放大器，,且最多也只能串接,20,个左右放大器。,单模光纤在,1310nm,和,1550nm,时光速的低损耗窗口，,每千米衰减可做到,0.2,0.4dB,以下，是同轴电缆每千米损耗的,1,，,因此可实现图像,20km,无中断传输，适用于长距离的远程传输。,光缆有直埋、架空、墙装混合等安装方式，,距离较长且条件许可时以直埋型多芯层绞单模光缆为宜，,在重点防雷区域可采用全塑防雷光缆。,任何光缆传输系统都是由以下三个基本部件组成：,光源或光发射器、光接收器（光端机）、光缆。,第,21,页,/,共,49,页,一、视频信号的传输技术,3,通过射频无线传送视频信号,在不易施工布线的近距离场合，采用无线方式来传送视频图像是最合适的。,无线视频传输由发射机和接收机组成，,每对发射机和接收机有相同的频率，除传输图像外，还可传输声音。,无线视频传输具有一定的穿透性，,但无线传输设备在采用,2.4GHz,频率时，一般只能传,200,300m,，,若通过增大功率来传得更远，可能会因干扰正常的无线电通讯而受到限制。,第,22,页,/,共,49,页,一、视频信号的传输技术,4,通过,UTP,（,Unshielded Twisted Pair,）传送视频图像,与传统的视频电缆相比，,UTP,占用更少的管道空间，,系统布线灵活可靠、易扩充，并且容易并入现存的布线系统之中。,这类传输产品采用非平行抗干扰技术，,视频信号可在无损失情况下和语音信号、数据信号以及低压供电电路共存，,利用非屏蔽双绞线可以直接传送非数字化非压缩的视频信号。,产品还包含内置的瞬间保护和浪涌保护。,由于基于非屏蔽双绞线传输，在新旧布线系统中都可以使用该设备。,单通道无源视频收发器，在非屏蔽双绞线上传输视频信号，,最远距离达,300m,单通道有源视频接收器，在非屏蔽双绞线上传输视频信号时，,最远距离可达,900m,第,23,页,/,共,49,页,二、控制信号的传输技术,控制信号的种类,近距离的可以多线直接控制或以多线编码间接控制，但技术上较落后，,第,24,页,/,共,49,页,二、控制信号的传输技术,1,串行编码间接控制,适用于规模较大的电视监控系统，,用单根线路可以传送多路控制信号，通讯距离在,1km,以上，,若加处理更可传送,10km,以上。用屏蔽双绞线,RVVP21.5,，,作为室外云台摄像机的控制信号线，所有控制线都应在线槽内。,其参数为最大,DC,环路阻抗,110,km,、,20C,最大导体电阻,13.3,km,，,低烟、无卤、阻燃。,解码器与视频矩阵切换主机之间连线采用,2,芯屏蔽通讯线缆,RVVP,，,每芯截面积为,0.3,0.5mm2,。,第,25,页,/,共,49,页,二、控制信号的传输技术,2,同轴视控,同轴视控传输技术只需一根同轴电缆便可,同时传输来自摄像机的视频信号以及,对云台、镜头、预置功能等所有的控制信号，,这种传输方式是以微处理器为核心，,节省材料和成本、施工方便、维修简单，,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，,一是采用频率分割方式，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，再在现场作解调以将二者区分开；,二是利用视频信号场消隐期间来传送控制信号，类似于电视的逆向图文传送,第,26,页,/,共,49,页,三、电源的传输,因摄像机由监控机房集中供电，交流供电电压多为,24V,，,固定式摄像机功率最大,4W,，可选择电源线,RVV-20.75,；,球型摄像机的功率为,24W,，选择电源线为,RVV-21,。,其参数为,20,最大导体电阻是,26-51,km,，,低烟、无卤、阻燃。,未来摄像机会以直流,12V,供电或者采用,12VDC,24VAC,供电制式。,对于远离控制中心的摄像机，用低压电就会有线路的传输损耗。,第,27,页,/,共,49,页,四、常用传输材料,1,同轴电缆,1,）内导体：内导体一般都由一根实心铜线做成。它起传输信号的作用。,2,）绝缘层：绝缘层由对电波损耗小、工艺性能好的聚乙烯材料制成。,绝缘层的作用主要是使内外导体电气隔离，以及保证二者始终同轴线。,它也是电视电波的传输介质。,3,）外导体：外导体由编织铜丝和铝箔纵包组合做成。,外导体的作用是既作为传输回路的一根导体，又起屏蔽的作用。,编织铜丝主要起传输导体的作用，屏蔽主要由铝箔完成。,4,）护套：护套一般用聚氯乙烯或聚乙烯塑料做成。,它的作用主要是防水、防潮、避免电缆受到摩擦等机械损伤。,第,28,页,/,共,49,页,四、常用传输材料,2,光纤与光缆,光缆的类型由模材料（玻璃或塑料纤维）及纤芯和外层尺寸决定，,纤芯的尺寸大小决定光的传输质量。,光纤按纤芯直径尺寸划分有,50um,渐变型多模光纤、,62.5um,渐变增强型多模光纤和,8.3um,跳变型单模光纤，,光纤的包层直径均为,125um,，故有,62.5,125um,、,50,125um,、,9/125um,等不同种类。,由光纤集合而成的光缆、,室外松管型为多芯光缆，,室内紧包缓冲型有单缆和双缆之分。,第,29,页,/,共,49,页,四、常用传输材料,任何光缆传输系统都是由以下三个基本部件组成：,光源或光发射器、光接收器、光缆。,1,）光缆：它由玻璃或塑料为核芯外面包裹反射层再包上一涂层而构成。,有多模光纤和单模光纤两类，主要特性是衰减和带宽。,松套管光缆有是否铠装之分。,2,）光源或光发射器：接收一个调制信号并转换成光信号，发送到光纤中去。,目前常用的光发射器是激光（,Laser,）。,发射器的四种基本特性是中心频率、光谱宽度、平均功率和调制频率。,3,）光接收器：光接收器将接收到的光脉冲转变为电信号。,目前常用的接收器是,PIN,（,Photo Intrinsic-Negative,）型，,为了使光纤传输正确，光发射器和光接收器均要设置成相同的光学频率。,光接收器的三个主要指标是灵敏度、位错误率（,BER,）和动态范围。,将一个光发射器和一个光接收器称为一对光端机，是实现远距离传输必要的设备。,第,30,页,/,共,49,页,31,第三章 视频监控系统设备与技术,第一节 前端设备与相关技术,第二节 控制设备和材料,第三节 视频监控的传输技术与材料,第四节 显示设备与技术,第五节 视频存储设备与技术,第,31,页,/,共,49,页,第四节 显示设备与技术,视频监视器是监看图像的显示装置，,在,CCTV,系统中可以仅有单台大屏幕监视器，,也可能是由数十台监视器组成的电视墙；,既可以是黑白监视器，,但更多的应是彩色监视器；,14,英寸以下的小屏幕监视器已被淘汰；,未来,40,英寸左右的大型监视器、,等离子体平板显示器或上百英寸的投影将会成为显示的主流。,第,32,页,/,共,49,页,一、监视器的分类,1,发光型,1,）,CRT,（,Cathode Ray Tube,）阴极射管线；,2,）,VFD,（,Vacuum Fluorescent Display,）萤光显示管；,3,）,LED,（,Light Emitter Display,）发光二极体；,4,）,PDP,（,Plasma Display Panel,）等离子显示板；,5,）,EL,（,Electro Luminecent,）电光光面板。,其中,CRT,是,CCTV,监视器最常采用的屏幕显像管，,另外,VFD,与,CRT,类似，多用于小型管与数字显示；,PDP,分有,AC,与,DC,型，具有高亮度、多色彩、高解析度的侵点 。,第,33,页,/,共,49,页,一、监视器的分类,2,非发光型,此种屏幕本身不具有发光的功能，包括：,1,）,LCD,（,Liquid Crystal Display,）液晶显示,2,）,ECD,（,Electro Chromic Chemical Display,）电化著色显示,3,）,EPID,（,Electrophoretic Indication Display,）电泳动显示,LCD,是属于较新的屏幕显示方式，具有省电与轻薄的优点。,虽然,LCD,是监视器屏幕的趋势，但是它仍然无法取代传统的,CRT,监视器。,因为,LCD,本身不发光，如果装于室外，便无法辨识；,另外，,LCD,有视角上的问题，角度一偏斜，就会看不清楚。,第,34,页,/,共,49,页,二、,CRT,显示器,CRT,显示器是一种使用阴极射线管（,Cathode Ray Tube,）的显示器，,阴极射线管主要有五部分组成：,电子枪（,Electron Gun,），偏转线圈（,Deflection coils,），,荫罩（,Shadow mask,），荧光粉层（,Phosphor,）及玻璃外壳。,传统的阴极射线管（,CRT,）监视器和电视墙，,生产技术成熟，驱动方法简单，性能价格比好，,在,14-29,英寸显示器件中居统治地位，,但体积大，重量重，电压高，有使人眼易疲劳的闪烁等缺点。,从应用而言，黑白监视器的水平清晰度达到,1000,线，,而彩色监视器按其性能指标，可分为下列类型：,高档监视器,图像清晰度高，一般达到,600,800,线以上。,高质量监视器,图像清晰度一般在,370,500,线之间。,图像监视器,清晰度为,300,370,线，被,CCTV,系统广泛使用。,收监两用监视器,为普通电视机类，图像清晰度一般不超过,300,线。,第,35,页,/,共,49,页,36,第三章 视频监控系统设备与技术,第一节 前端设备与相关技术,第二节 控制设备和材料,第三节 视频监控的传输技术与材料,第四节 显示设备与技术,第五节 视频存储设备与技术,第,36,页,/,共,49,页,一、模拟式录像机,录像机是记录监控图像最有效的途径，,有模拟式记录和数字式记录两大类。,利用长时间录像模式可以减少不断更换与贮存录像带的麻烦。,模拟式又分为,时滞式（,Time Lapse VCR,）和,实时型（,RealTime Video Cassette Recorder,）。,目前在新上的视频监控系统已经很少使用带式录像机，,但是，目前在已经使用的系统中仍有许多带式录像机，,带式录像机具有图像没经过任何处理、没有压缩、实时性强等特点，,第,37,页,/,共,49,页,二、硬盘录像机的一般概念,以视频矩阵、画面处理器、长时间录像机、为代表的模拟视频监控系统,采用录像带作为存储介质、以手动和自动相结合的方式实现现场监控,这种传统方法常有回放图像质量不能令人满意，,远距离传输质量下降多。,搜索和检索不易、不便操作管理、影像不能进行处理等诸多缺陷。,目前更多使用硬盘录像机取代模拟系统的长时间录像机，,因为硬盘录像机内置的计算机功能，,有时也取代模拟式闭路监视系统的视频矩阵主机、画面处理器等多种设备。,硬盘录像机的主要功能包括：,监视功能、录像功能、回放功能、报警功能、控制功能、,网络功能、密码授权功能和工作时间表功能等。,第,38,页,/,共,49,页,二、硬盘录像机的一般概念,1,硬盘录像机的定义,硬盘录像机（,Digital Video Recorder,，,DVR,），即数字视频录像机，,是一套进行图像存储处理的计算机系统，,具有对图像,/,语音进行长时间录像、录音、远程监视和控制的功能。,硬盘录像机把模拟的图像转化成数字信号，因此也称数字录像机。,它以,MPEG,图像压缩技术实时地贮存于计算机硬盘中，存储容量大，,安全可靠。检索图像方便快速。,可以通过扩展增加硬盘，增大系统存储容量。可以连续录像几十天以上。,DVR,集录像、画面分割、云台镜头控制、报警控制、网络传输功能于一身，,用一台设备就能取代模拟监控系统一大堆设备的功能，,而且在价格上也逐渐占有优势。,DVR,采用的是数字记录技术，,在图像处理、图像储存、检索、备份、以及网络传递、,远程控制等方面也远远优于模拟监控设备，,DVR,代表了视频监控系统的发展方向，是目前视频监控系统的首选产品。,第,39,页,/,共,49,页,二、硬盘录像机的一般概念,2,硬盘录像机分类,主流,DVR,的压缩技术有许多，,MPEG-4,、,H.264,、,M-JPEG,是国内最常见的压缩方式；,从压缩方式上分有软压缩和硬压缩两种，,从输入路数上分为,1,路、,2,路、,4,路、,8,路、,16,路、,32,路，甚至更多路数；,按系统结构可以分为两大类：基于,PC,架构的,PC,式,DVR,和脱离,PC,架构的嵌入式,DVR,。,（,1,）,PC,式,DVR,以传统的,PC,机为基本硬件，以,WinXP,、,Vista,、,Linux,为基本软件，,配备图像采集或图像采集压缩卡，编制软件成为一套完整的系统。,这种插卡式的系统在系统装配、维修、运输中很容易出现不可靠的问题，,不能用于工业控制领域，只适合于对可靠性要求不高的商用办公环境。,（,2,）嵌入式,DVR,指非,PC,系统，有计算机功能但又不称为计算机的设备。是以应用为中心，软硬件可裁减的，,对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的微型专用计算机系统。,简单地说，嵌入式系统集系统的应用软件与硬件融于一体，类似于,PC,中,BIOS,的工作方式，,具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的应用。,第,40,页,/,共,49,页,二、硬盘录像机的一般概念,3,硬盘录像机的特点,硬盘录像机图像质量高，分辨率可达,768 X 576,，高于录像机系统的图像。,重放图像质量高，画面不会闪烁、抖动。,数字化图像抗干扰性能强。适合于远传，可以通过网络传辖，系统共享。,硬盘录像机根据输入图像多少可以同步显示、录取多路摄像机的图像。,硬盘录像机操作简单方便，采用视窗操作界面，易学。,硬盘录像机通过串行通信接口连接现场解码器，,可以对云台、摄像机镜头、及防护罩进行远距离控制。,数字录像机可存储报警信号前后的画面。,系统可以自动识别每帧图像的差别，利用这一点可以实现自动报警功能。,在被监视的画面之中设立自动报警区域（例如房间的某一区域、窗户、门等），,当自动报警区域的画面发生变化时（如有人进入自动报警区域），,数字监控录像机自动报警，,拨通预先设置的电话号码、报警的时间将自动记录下来。,报警区域的图像被自动保存到硬盘中。,第,41,页,/,共,49,页,二、硬盘录像机的一般概念,4,硬盘录像机的技术指标,（,1,）输入路数：,是指可同时输入摄像机的路数。一般为,1,、,4,、,8,、,16,、,32,路，已有,64,路及更多路数。,（,2,）图像压缩格式,是指所采用的图像压缩格式及标志图像质量的图像清晰度。,压缩技术的目的就是使最少的数据存储单元尽可能地去展示多媒体信息。,压缩方法能将存储容量大幅缩减。压缩方法主要有两大类，,一类是缩减帧间的余弦（只存储一帧内变化的信息），,一类是压缩每一帧视频图像（只存储两帧间变化的信息）。,（,3,）硬盘容量,/,记录图像时间,硬盘容量的大小、所采用的压缩解压缩方法以及,CPU,的性能都影响,目前每帧图像的容量多在,1.5,12K,之间，标配硬盘容量为,250GB,或,320GB,。,单帧图像的容量是和图像清晰度及图像压缩比密切相关的，,只有在相同的图像格式和相同的压缩方法时才具有可比性。,由于数据压缩比有限，往往需要在录像时间长短及帧速率之间折衷。,第,42,页,/,共,49,页,二、硬盘录像机的一般概念,4,硬盘录像机的技术指标,（,4,）回放显示速度,是指已记录图像回放时的显示速度，直接影响到,DVR,可否被广泛应用,时滞和丢帧必须控制在允个许的范围内，,倘若回放显示速度过慢，则可能没有捕获到需要的监控图像，失去了录像的意义，,（,5,）回放显示方式,是指图像在回放时可能的显示方式。回放方式应灵活可选，,既可以在同一个屏幕上做多画面回放，但为了做大画面观察，,要求也能对指定的某一个画面做单道图像的回放。,（,6,）图像显示速度,是指输入图像多画面分割显示的速度。,不少产品已可达到,16,路视频输入图像以每路每秒,25,桢的实时显示速度。,（,7,）分割显示方式,是指多画面分割显示的方式。也就是同时显示摄像机输入图像的选择方式。,例如,16,路摄像机的输入图像，可任选一路在屏幕上作单一画面动态显示，,也可在一屏上同时显示,4,台（,22,）、,9,台（,33,）或,16,台（,44,）摄像机的图像。,第,43,页,/,共,49,页,二、硬盘录像机的一般概念,4,硬盘录像机的技术指标,（,8,）动态分配功能,是指有无对系统的总资源进行动态分配的功能。即在系统总资源数额定不变的情况下,根据应用的需要，赋予每路图像有不同的采集与录像速率，以保证重点所需。,每台摄像机图像清晰度可否有,360280,、,720280,、,720560,等不同档次，可否进行选择。,有的系统还可对每台摄像机的图像压缩比率作选择，,有低质量（,1,：,40,）、中质量（,1,：,30,）、中高质量（,1,：,20,）、高质量（,1,：,10,）图像之分。,很多,DVR,图像分辨率、压缩率、图像回放每秒帧数及数据码流（从,2,到,6Mb/s,）都可调。,（,9,）图像检索,是指图像的检索和查找智能化程度。以硬磁盘记录的图像，,可以方便地按日期、时间、图像号码、摄像机号、报警事件序号等为索引快速进行，,也能通过屏幕菜单操作。,（,10,）移动探测,是指对输入摄像机的图像，可否定义图像的视频移动探测报警区域。,当监视图像发生变化时产生报警。,第,44,页,/,共,49,页,二、硬盘录像机的一般概念,4,硬盘录像机的技术指标,（,11,）报警输入数,是指有多少路常规的报警输人。在所接传感器发生报瞥时，,有的系统可自动记录发生报警前几秒至发生报警后十几秒总共约,30,秒钟的视频图像，,有的系统报警时，不仅显示对应报警发生处图像，还能使该摄像机的云台运动到指定的预置位处。,（,12,）指定检索功能,是指对录制的报警事件，能否在同放时根据事件、时间或摄像机号快速检索到指定的文件,有的系统还允许图像回放时，作,2,倍的放大观察和有平滑等图像处理功能，,并且可以调整图像的色彩、对比度、亮度、饱和度，从而有助于识别人物、车牌等细节。,（,13,）云台控制,是指可否对选定的一路云台进行控制。,包括云台的上下左右移动、云台的旋转、变焦镜头的伸缩、云台和变焦镜头的预置位等。,有时还要考虑可否远程遥控云台和镜头。,（,14,）远距离传送,是指系统回放图像可否通过,PSTN,、,ISDN,、,DDN,线路或者局域网,LAN,作远距离传送。,（,15,）密码保护,是指进入系统时是否需要输入用户标识名,ID,和密码来完成注册，对系统提供保护。,（,16,）数据备份,是指除硬盘外，还有何种大容量储存装置可用作图像的转存或备份，,如数据磁带、,DVD-RAM,、,CF,（,Campact Flash,）卡等。,第,45,页,/,共,49,页,三、硬盘录像机的使用方案,小规模的应用，使用一台数字硬盘录像机，代替控制矩阵，,能够完成,8,路摄像机的图像存储、切换显示在两个监视器上。,由于数字硬盘录像机自带画面分割器，因此，,两个监视器的画面图可以做成主监视器加分监视器。 。,第,46,页,/,共,49,页,三、硬盘录像机的使用方案,中规模的应用，使用一台数字硬盘录像机，代替模拟的控制矩阵，,能够完成,16,路摄像机的图像存储、切换显示在四个监视器上。,由于数字硬盘录像机自带画面分割器，因此，,四个监视器的画面图可以做成主监视器加分监视器。，,因为硬盘录像机有网络功能，,所以也可以在网上远程登录与查看。,第,47,页,/,共,49,页,三、硬盘录像机的使用方案,大规模的应用，,使用多台多回路数字硬盘录像机完成高达,128,路摄像机的图像存储，,选用大型可扩展控制矩阵，将图像切换显示在多个监视器上。,第,48,页,/,共,49,页,作业,视频矩阵控制器的功能有哪些？,视频信号分配器的作用是什么？,多画面处理器的作用是什么？,叙述图像传输用同轴电缆的主要特性。,通过光纤传送视频图像信号有何优势？,监视器主要有哪些种类？,数字式长时间录像机的工作模式有哪些？,什么是硬盘录像机,论述,PC,式与嵌入式,DVR,相同点与不同点,硬盘录像机的特点有哪些？,硬盘录像机的技术指标有哪些？,？,第,49,页,/,共,49,页,
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