電視監(jiān)控系統(tǒng)

1電視監(jiān)控系統(tǒng)是安全技術(shù)防范體系中的一個(gè)重要組成部分，是一種先進(jìn)的、防范能力極強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。它可以通過(guò)遙控?cái)z像機(jī)及其輔助設(shè)備(鏡頭、云臺(tái)等)直接觀看被監(jiān)視場(chǎng)所的一切情況；可以把被監(jiān)視場(chǎng)所的圖像內(nèi)容、聲音內(nèi)容同時(shí)傳送到監(jiān)控中心，使被監(jiān)控場(chǎng)所的情況一目了然。同時(shí)，電視監(jiān)控系統(tǒng)還可以與防火、防爆、防盜報(bào)警等其它安全技術(shù)防范體系聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，使防范能力更加強(qiáng)大。特別是近幾年來(lái)，多媒體技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)圖像文件處理技術(shù)的發(fā)展，使電視監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤、實(shí)時(shí)處理等方面更有了長(zhǎng)足發(fā)展，從而使電視監(jiān)控系統(tǒng)在整個(gè)安全技術(shù)防范體系中具有舉足輕重的地位。電視監(jiān)控系統(tǒng)的另一特點(diǎn)是它可以把被監(jiān)視場(chǎng)所的圖像及聲音全部或部分地記錄下來(lái)，這樣就為日后對(duì)某些事件的處理提供了方便條件及重要依據(jù)。最近幾年“畫面分割器”及“長(zhǎng)延時(shí)錄像機(jī)”的出現(xiàn)，更為用一盤或幾盤普通記錄長(zhǎng)度(如一小時(shí))的錄像帶，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)被監(jiān)視畫面長(zhǎng)達(dá)幾天時(shí)間的連續(xù)記錄，從而為日后對(duì)曾出現(xiàn)過(guò)的一些情況進(jìn)行分析，提供依據(jù)等提供了極大的方便。總之，電視監(jiān)控系統(tǒng)已成為安全技術(shù)防范體系中不可缺少的重要組成部分。210.1電視監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成圖10-l

電視監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成310.1.1攝像部分?jǐn)z像部分是電視監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，是整個(gè)系統(tǒng)的“眼睛”。它布置在被監(jiān)視場(chǎng)所的某一位置上，使其視場(chǎng)角能覆蓋整個(gè)被監(jiān)視的各個(gè)部位。有時(shí)，被監(jiān)視場(chǎng)所面積較大，為了節(jié)省攝像機(jī)所用的數(shù)量、簡(jiǎn)化傳輸系統(tǒng)及控制與顯示系統(tǒng)，在攝像機(jī)上加裝電動(dòng)的(可遙控的)可變焦距(變倍)鏡頭，使攝像機(jī)所能觀察的距離更遠(yuǎn)、更清楚；有時(shí)還把攝像機(jī)安裝在電動(dòng)云臺(tái)上，通過(guò)控制臺(tái)的控制，可以使云臺(tái)帶動(dòng)攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使攝像機(jī)能覆蓋的角度、面積更大。總之，攝像機(jī)就像整個(gè)系統(tǒng)的眼睛一樣，把它監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)閳D像信號(hào)，傳送給控制中心的監(jiān)視器上。由于攝像部分是系統(tǒng)的最前端，并且被監(jiān)視場(chǎng)所的情況是由它變成圖像信號(hào)傳送到控制中心的監(jiān)視器上，所以從整個(gè)系統(tǒng)來(lái)講，攝像部分是系統(tǒng)的原始信號(hào)源。因此，攝像部分的好壞以及它產(chǎn)生的圖像信號(hào)的質(zhì)量將影響著整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。從系統(tǒng)噪聲計(jì)算理論的角度來(lái)講，影響系統(tǒng)噪聲的最大因素是系統(tǒng)中第一級(jí)的輸出(在這里即為攝像機(jī)的圖像信號(hào)輸出)信號(hào)信噪比的情況。所以，認(rèn)真選擇和處理攝像部分是至關(guān)重要的。如果攝像機(jī)輸出的圖像信號(hào)經(jīng)過(guò)傳輸部分、控制部分之后到達(dá)監(jiān)視器上，那么到達(dá)監(jiān)視器上的圖像信號(hào)信噪比將下降，這是由于傳輸及控制部分的線路、放大器、切換器等又引入了噪聲的緣故，整個(gè)電視監(jiān)控系統(tǒng)的信噪比可用下面的方法進(jìn)行近似計(jì)算：4(1)首先確定攝像機(jī)輸出端的信噪比，這可以從攝像機(jī)給出的性能指標(biāo)中查到；(2)然后確定傳輸系統(tǒng)的噪聲系數(shù)，這可以用下述兩種方法求出：1)用噪聲發(fā)生器法直接對(duì)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，以得到傳輸系統(tǒng)的噪聲系數(shù)，其測(cè)試方框圖如圖10-2所示。所測(cè)得的噪聲系數(shù)可以從噪聲發(fā)生器的刻度上讀出。這種方法一般說(shuō)來(lái)只適合傳輸系統(tǒng)中沒(méi)有任何放大部件的情況下。2)如果傳輸系統(tǒng)中加有放大器等部件時(shí)，就應(yīng)分別求出第一級(jí)與第二級(jí)放大器等部件的噪聲系數(shù)(這一般可從所用放大部件的性能指標(biāo)中查得)，然后將它們相加，以求出整個(gè)傳輸系統(tǒng)的噪聲系數(shù)。以上兩種方式下的噪聲系數(shù)設(shè)定為。(3)求出控制臺(tái)從信號(hào)輸入端至監(jiān)視器輸入端的噪聲系數(shù)(可以用控制臺(tái)中第一級(jí)放大器的噪聲系數(shù)代替)，再用下式求出整個(gè)系統(tǒng)的信噪比：(10-1)5式中各項(xiàng)均以分貝表示，與為和以10為底的對(duì)數(shù)值。為了方便讀者，根據(jù)公安部的有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)定，給出如下指標(biāo)供參考(分別列于表10-1至表10-3中)。1)在攝像機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)照度下，整個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)和圖像質(zhì)量應(yīng)滿足表10-1的要求。2)在環(huán)境條件惡劣的情況下，整個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)和圖像質(zhì)量應(yīng)滿足表10-2的要求。3)在攝像機(jī)系統(tǒng)工作正常條件下，電視監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質(zhì)量應(yīng)不低于表10-3的4級(jí)要求。6表10-1項(xiàng)目 指標(biāo)值 視頻信號(hào)輸出幅度 1±3 黑白電視水平清晰度 ≥350線 彩色電視水平清晰度 ≥300線 灰度等級(jí) ≥8級(jí) 信噪比 ≥40 表10-2項(xiàng)目 指標(biāo)值 視頻信號(hào)輸出幅度 1±6 黑白電視水平清晰度 ≥300線 彩色電視水平清晰度 ≥250線 灰度等級(jí) ≥7級(jí) 信噪比 ≥36 表10-3圖像等級(jí) 圖像損傷主觀評(píng)價(jià) 5 無(wú)察覺(jué) 4 可察覺(jué)，但令人可接受 3 有明顯察覺(jué)，令人較難接受2 較嚴(yán)重，令人難以接受 1 極嚴(yán)重，不能觀看 7上述各表中給出的技術(shù)指標(biāo)和圖像質(zhì)量要求，僅是最低標(biāo)準(zhǔn)，也就是說(shuō)，在有條件或要求系統(tǒng)有較高指標(biāo)的情況下，都應(yīng)盡量高于表中的要求。另外，表中所給出的指標(biāo)要求是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的要求。因而對(duì)于攝像部分來(lái)說(shuō)，其指標(biāo)應(yīng)高于整個(gè)系統(tǒng)的指標(biāo)，整個(gè)系統(tǒng)才能達(dá)到要求。其中，攝像部分信噪比的指標(biāo)要求可以根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的指標(biāo)要求參照前面所講述的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算而得；清晰度及灰度等級(jí)的要求可根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成的情況，適當(dāng)提高要求即可。這里還要指出的是，清晰度和灰度等級(jí)的指標(biāo)與傳輸部分以及控制臺(tái)中的視頻切換及視頻分配等部件的關(guān)系很大。也就是說(shuō)，傳輸部分及視頻切換和視頻分配部件的好壞，將在很大程度上直接影響清晰度和灰度等級(jí)，所以這些部分必須搞好。除了上述的有關(guān)討論之外，對(duì)于攝像部分來(lái)說(shuō)，在某些情況下，特別是在室外應(yīng)用的情況下，為了防塵、防雨、抗高低溫、抗腐蝕等，對(duì)攝像機(jī)及其鏡頭還應(yīng)加裝專門的防護(hù)罩，甚至對(duì)云臺(tái)也要有相應(yīng)的防護(hù)措施。810.1.2傳輸部分

傳輸部分就是系統(tǒng)的圖像信號(hào)通路。一般來(lái)說(shuō)，傳輸部分單指的是傳輸圖像信號(hào)。但是，由于某些系統(tǒng)中除圖像外，還要傳輸聲音信號(hào)，同時(shí)，由于需要在控制中心通過(guò)控制臺(tái)對(duì)攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩等進(jìn)行控制，因而在傳輸系統(tǒng)中還包含有控制信號(hào)的傳輸，所以我們這里所講的傳輸部分，通常是指所有要傳輸?shù)男盘?hào)形成的傳輸系統(tǒng)的總和。這樣，在以后有關(guān)傳輸部分的討論中，在重點(diǎn)介紹圖像信號(hào)傳輸?shù)幕A(chǔ)上，還將對(duì)聲音信號(hào)及控制信號(hào)的傳輸問(wèn)題加以討論和研究。如前所述，傳輸部分主要傳輸?shù)膬?nèi)容是圖像信號(hào)，因此重點(diǎn)研究圖像信號(hào)的傳輸方式及傳輸中的有關(guān)問(wèn)題是非常重要的。對(duì)圖像信號(hào)的傳輸，重點(diǎn)要求是在圖像信號(hào)經(jīng)過(guò)傳輸系統(tǒng)后，不產(chǎn)生明顯的噪聲、失真(色度信號(hào)與亮度信號(hào)均不產(chǎn)生明顯的失真)，保證原始圖像信號(hào)(從攝像機(jī)輸出的圖像信號(hào))的清晰度和灰度等級(jí)沒(méi)有明顯下降等等。這就要求傳輸系統(tǒng)在衰減方面、引入噪聲方面、幅頻特性(由于不同頻率成分到達(dá)總控制臺(tái)時(shí)，衰減是不同的，因而造成圖像信號(hào)不同頻率成分的幅度不同，此稱為幅頻特性)和相頻特性(不同頻率的圖像信號(hào)通過(guò)傳輸部分后產(chǎn)生的相移不同，此稱為相頻特性)方面都有良好的性能。在傳輸方式上，目前電視監(jiān)控系統(tǒng)多半采用視頻基帶傳輸方式。如果在攝像機(jī)距離控制中心較遠(yuǎn)的情況下，也有采用射頻傳輸方式或光纖傳輸方式，對(duì)以上這些不同的傳輸方式，所使用的傳輸部件及傳輸線路都有較大的不同?？傊m然從表面上看，傳輸部分好像只是一些線路，但實(shí)際上這部分的好壞也是影響整個(gè)系統(tǒng)質(zhì)量的重要組成部分。910.1.3控制部分控制部分是整個(gè)系統(tǒng)的“心臟”和“大腦”，是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)功能的指揮中心。控制部分主要由總控制臺(tái)(有些系統(tǒng)還設(shè)有副控制臺(tái))組成?？偪刂婆_(tái)中主要的功能有：視頻信號(hào)放大與分配、圖像信號(hào)的校正與補(bǔ)償、圖像信號(hào)的切換、圖像信號(hào)(或包括聲音信號(hào))的記錄、攝像機(jī)及其輔助部件(如鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩等)的控制(遙控)等等。10在上述的各部分中，對(duì)圖像質(zhì)量影響最大的是放大與分配、校正與補(bǔ)償、圖像信號(hào)的切換三部分。在某些攝像機(jī)距離控制中心很近、或?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)指標(biāo)要求不高的情況下，在總控制臺(tái)中往往不設(shè)校正與補(bǔ)償部分。但對(duì)某些距離較遠(yuǎn)，或由于傳輸方式的要求等原因，校正與補(bǔ)償是非常必要的。因?yàn)閳D像信號(hào)經(jīng)過(guò)傳輸之后，往往其幅頻特性、相頻特性無(wú)法絕對(duì)保證指標(biāo)的要求，所以在控制臺(tái)上要對(duì)傳輸過(guò)來(lái)的圖像信號(hào)進(jìn)行幅頻和相頻的校正和補(bǔ)償。經(jīng)過(guò)校正和補(bǔ)償?shù)膱D像信號(hào)，再經(jīng)過(guò)分配或放大，進(jìn)入視頻切換部分，然后送到監(jiān)視器上。總控制臺(tái)的另一個(gè)重要方面是能對(duì)攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩等進(jìn)行遙控，以完成對(duì)被監(jiān)視的場(chǎng)所全面、詳細(xì)的監(jiān)視或跟蹤監(jiān)視。總控制臺(tái)上設(shè)有的錄像機(jī)，可以隨時(shí)把發(fā)生情況的被監(jiān)視場(chǎng)所的圖像記錄下來(lái)，以便事后備查或作為重要依據(jù)。目前，有些控制臺(tái)上設(shè)有一臺(tái)或兩臺(tái)“長(zhǎng)延時(shí)錄像機(jī)”，這種錄像機(jī)可用一盤60分鐘帶長(zhǎng)的錄像帶記錄長(zhǎng)達(dá)幾天時(shí)間的圖像信號(hào)，這樣就可以對(duì)某些非常重要的被監(jiān)視場(chǎng)所的圖像連續(xù)記錄，而不必使用大量的錄像帶。還有的總控制臺(tái)上設(shè)有“多畫面分割器”，如四畫面、九畫面、十六畫面等等。也就是說(shuō)，通過(guò)這個(gè)設(shè)備，可以在一臺(tái)監(jiān)視器上同時(shí)顯示出四個(gè)、九個(gè)、十六個(gè)攝像機(jī)送來(lái)的各個(gè)被監(jiān)視場(chǎng)所的圖像畫面，并用一臺(tái)常規(guī)錄像機(jī)或長(zhǎng)延時(shí)錄像機(jī)進(jìn)行記錄。上述這些功能的設(shè)置，要根據(jù)系統(tǒng)的要求而定，不一定都采用。11目前生產(chǎn)的總控制臺(tái)，在控制功能上、控制攝像機(jī)的臺(tái)數(shù)上往往都做成積木式的?？梢愿鶕?jù)要求進(jìn)行組合。另外，在總控制臺(tái)上還設(shè)有時(shí)間及地址的字符發(fā)生器，通過(guò)這個(gè)裝置可以把年、月、日、時(shí)、分、秒都顯示出來(lái)，并把被監(jiān)視場(chǎng)所的地址、名稱顯示出來(lái)。在錄像機(jī)上可以記錄，這樣對(duì)以后的備查提供了方便?？偪刂婆_(tái)對(duì)攝像機(jī)及其輔助設(shè)備(如鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩等)的控制一般采用總線方式，把控制信號(hào)送給各攝像機(jī)附近的“終端解碼箱”，在終端解碼箱上將總控制臺(tái)送來(lái)的編碼控制信號(hào)解出，成為控制動(dòng)作的命令信號(hào)，再去控制攝像機(jī)及其輔助設(shè)備的各種動(dòng)作(如鏡頭的變倍、云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)等)。在某些攝像機(jī)距離控制中心很近的情況下，為節(jié)省開(kāi)支，也可采用由控制臺(tái)直接送出控制動(dòng)作的命令信號(hào)——即“開(kāi)、關(guān)”信號(hào)?？傊鶕?jù)系統(tǒng)構(gòu)成的情況及要求，可以綜合考慮，以完成對(duì)總控制臺(tái)的設(shè)計(jì)要求或訂購(gòu)要求。1210.1.4顯示部分顯示部分一般由幾臺(tái)或多臺(tái)監(jiān)視器(或帶視頻輸入的普通電視機(jī))組成。它的功能是將傳送過(guò)來(lái)的圖像一一顯示出來(lái)。在電視監(jiān)控系統(tǒng)中，特別是在由多臺(tái)攝像機(jī)組成的電視監(jiān)控系統(tǒng)中，一般都不是一臺(tái)監(jiān)視器對(duì)應(yīng)一臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行顯示，而是幾臺(tái)攝像機(jī)的圖像信號(hào)用一臺(tái)監(jiān)視器輪流切換顯示。這樣做一是可以節(jié)省設(shè)備，減少空間的占用；二是沒(méi)有必要一一對(duì)應(yīng)顯示。因?yàn)楸槐O(jiān)視場(chǎng)所的情況不可能同時(shí)都發(fā)生意外情況，所以平時(shí)只要隔一定的時(shí)間(比如幾秒、十幾秒或幾十秒)顯示一下即可。當(dāng)某個(gè)被監(jiān)視的場(chǎng)所發(fā)生情況時(shí)，可以通過(guò)切換器將這一路信號(hào)切換到某一臺(tái)監(jiān)視器上一直顯示，并通過(guò)控制臺(tái)對(duì)其遙控跟蹤記錄。所以，在一般的系統(tǒng)中通常都采用四比一、八比一、甚至十六比一的攝像機(jī)對(duì)監(jiān)視器的比例數(shù)設(shè)置監(jiān)視器的數(shù)量。目前，常用的攝像機(jī)對(duì)監(jiān)視器的比例數(shù)為四比一，即四臺(tái)攝像機(jī)對(duì)應(yīng)一臺(tái)監(jiān)視器進(jìn)行輪流顯示，當(dāng)攝像機(jī)的臺(tái)數(shù)很多時(shí)，再采用八比一或十六比一的設(shè)置方案。另外，由于“畫面分割器”的應(yīng)用，在有些攝像機(jī)臺(tái)數(shù)很多的系統(tǒng)中，用畫面分割器把幾臺(tái)攝像機(jī)送來(lái)的圖像信號(hào)同時(shí)顯示在一臺(tái)監(jiān)視器上，也就是在一臺(tái)較大屏幕的監(jiān)視器上，把屏幕分成幾個(gè)面積相等的小畫面，每個(gè)畫面顯示一個(gè)攝像機(jī)送來(lái)的畫面。這樣可以大大節(jié)省監(jiān)視器，并且操作人員觀看起來(lái)也比較方便。但是，這種方案不宜在一臺(tái)監(jiān)視器上同時(shí)顯示太多的分割畫面，否則會(huì)使某些細(xì)節(jié)難以看清楚，影響監(jiān)控的效果。13為了節(jié)省開(kāi)支，對(duì)于非特殊要求的電視監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)視器可采用有視頻輸入端子的普通電視機(jī)，而不必采用造價(jià)較高的專用監(jiān)視器。監(jiān)視器(或電視機(jī))的屏幕尺寸宜采用14英寸至18英寸之間的，如果采用了“畫面分割器”，可選用較大屏幕的監(jiān)視器。放置監(jiān)視器的位置應(yīng)適合操作者觀看的距離、角度和高度。一般是在總控制臺(tái)的后方，設(shè)置專用的監(jiān)視器架子，把監(jiān)視器擺放在架子上。監(jiān)視器的選擇，應(yīng)滿足系統(tǒng)總的功能和總的技術(shù)指標(biāo)的要求，特別是應(yīng)滿足長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作的要求。1410.2普通組網(wǎng)方式電視監(jiān)控系統(tǒng)常見(jiàn)的普通組網(wǎng)方式如圖10-3所示。這是一種由攝像機(jī)及其輔助設(shè)備(如鏡頭云臺(tái)等)、終端解碼箱、視頻傳輸線路及控制信號(hào)總線、控制臺(tái)及監(jiān)視器組成。這種普通組網(wǎng)方式，在功能上只通過(guò)攝像機(jī)獲取被監(jiān)視場(chǎng)所的圖像信號(hào)，而對(duì)聲音信號(hào)不予拾取。在信號(hào)傳輸方面采用視頻基帶傳輸方式。這種方式適合大多數(shù)距離近、范圍小的電視監(jiān)控系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試都比較簡(jiǎn)單易行，且系統(tǒng)的質(zhì)量高、穩(wěn)定可靠。同時(shí)，這種系統(tǒng)的設(shè)備和部件幾乎全部是定型產(chǎn)品，所以在設(shè)備選購(gòu)以及質(zhì)量保證上都是切實(shí)可行的。在這種系統(tǒng)中，如果增加聲音信號(hào)的拾取，或與防火、防爆、防盜報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，也非常方便。只要在原系統(tǒng)上加裝聲音拾取及防火、防爆、防盜報(bào)警系統(tǒng)即可。15圖10-3常見(jiàn)的電視監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方式1610.3特殊組網(wǎng)方式10.3.1有聲電視監(jiān)控系統(tǒng)在這樣的系統(tǒng)中，可以把被監(jiān)視場(chǎng)所的圖像內(nèi)容及聲音內(nèi)容一起傳送至控制中心，在監(jiān)視圖像的同時(shí)，還監(jiān)聽(tīng)聲音。在這種情況下，一般采用聲音及圖像分別傳送，或?qū)⒙曇粜盘?hào)調(diào)頻至6.5上，與圖像信號(hào)一起傳送，到控制中心后再將聲音信號(hào)解調(diào)出來(lái)。1710.3.2與防火、防爆、防盜報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行這是一種防范功能很強(qiáng)的系統(tǒng)。在控制臺(tái)上，設(shè)有防火、防爆、防盜報(bào)警的聯(lián)動(dòng)接口。在有防火、防爆、防盜報(bào)警信號(hào)時(shí)，控制臺(tái)上發(fā)出警報(bào)并啟動(dòng)錄像機(jī)自動(dòng)開(kāi)始對(duì)有警報(bào)的被監(jiān)視場(chǎng)所進(jìn)行錄像。同時(shí)，控制中心的控制人員根據(jù)警報(bào)來(lái)操縱控制臺(tái)進(jìn)行跟蹤監(jiān)視，把情況向有關(guān)部門報(bào)告并采取有效措施。在這樣的系統(tǒng)中，一般是電視監(jiān)控作為系統(tǒng)的一部分，防火、防爆、防盜報(bào)警作為系統(tǒng)的另一部分，在控制中心通過(guò)控制臺(tái)將兩部分合在一起進(jìn)行聯(lián)動(dòng)運(yùn)行。如圖10-3中右側(cè)所示。目前，國(guó)內(nèi)許多廠家生產(chǎn)的控制臺(tái)都設(shè)有防火、防爆、防盜報(bào)警接口，因而系統(tǒng)的構(gòu)成是比較容易的。1810.3.3能自動(dòng)跟蹤和鎖定在某些防范要求特別嚴(yán)格的場(chǎng)合中，需要對(duì)入侵目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤和鎖定。也就是說(shuō)，某一重要的被監(jiān)視場(chǎng)所，一旦出現(xiàn)入侵目標(biāo)，系統(tǒng)本身能進(jìn)行判定并使攝像機(jī)始終對(duì)準(zhǔn)入侵目標(biāo)，使目標(biāo)不在屏幕上消失。即便目標(biāo)已離開(kāi)該攝像機(jī)所能監(jiān)視的范圍，其它攝像機(jī)或其它報(bào)警裝置仍能繼續(xù)跟蹤和鎖定。在這個(gè)過(guò)程中，控制中心及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并按預(yù)先裝訂的程序啟動(dòng)各種防范措施及防范手段將目標(biāo)抓獲。目前最先進(jìn)的自動(dòng)跟蹤和鎖定系統(tǒng)采用“數(shù)字式電視監(jiān)控系統(tǒng)”。“數(shù)字式電視監(jiān)控系統(tǒng)”的核心是多媒體計(jì)算機(jī)及與其配套的其它設(shè)施。這種系統(tǒng)的基本工作原理及工作方式是，將發(fā)現(xiàn)入侵目標(biāo)的圖像及聲音信號(hào)變?yōu)橛?jì)算機(jī)文件，從中提取目標(biāo)信號(hào)，再反饋給攝像機(jī)及電動(dòng)云臺(tái)，以控制攝像機(jī)及云臺(tái)進(jìn)行跟蹤鎖定。同時(shí)，還將自動(dòng)啟動(dòng)該攝像機(jī)附近其它關(guān)聯(lián)的攝像機(jī)或報(bào)警裝置，以便進(jìn)行繼續(xù)跟蹤和鎖定。在此過(guò)程中，控制臺(tái)將發(fā)出警報(bào)并提示應(yīng)采取的防范措施和手段，有些防范措施和手段甚至是自動(dòng)進(jìn)行的。190.3.4遠(yuǎn)距離多路信號(hào)電視監(jiān)控系統(tǒng)在某些情況下，被監(jiān)視場(chǎng)所可能距離控制中心很遠(yuǎn)(幾公里以上)。在這種情況下，圖像信號(hào)及其它信號(hào)的傳輸就成為系統(tǒng)組成的一個(gè)主要問(wèn)題。在這種情況下，根據(jù)要求和實(shí)際情況在傳輸方式上有如下幾種可能：1)采用視頻基帶傳輸方式2)采用射頻傳輸方式3)采用光纖傳輸方式4)采用無(wú)線發(fā)射傳送方式5)采用無(wú)線發(fā)射并移動(dòng)式傳輸方式6)采用“遠(yuǎn)端切換”的視頻基帶傳輸方式7)采用“平衡式”視頻傳輸方式8)采用電話電纜傳輸方式以上不同的傳輸方式，不僅在傳輸線路(或傳輸通道)上大大不同，控制中心的控制臺(tái)也將大大不同。2010.4超遠(yuǎn)距離報(bào)警圖像的傳送方式在目前組成的超遠(yuǎn)距離(十幾公里、幾十公里、上百公里以上)的報(bào)警網(wǎng)絡(luò)中，傳送的報(bào)警信號(hào)一般是開(kāi)關(guān)信號(hào)或編碼報(bào)警信號(hào)，傳輸線多采用已有的電話線路。這樣構(gòu)成的報(bào)警網(wǎng)路，雖然可以解決某一級(jí)安全救災(zāi)部門對(duì)所轄范圍較大地區(qū)的各重要防范部門報(bào)警信號(hào)的聯(lián)網(wǎng)要求，但是，由于傳輸線路(電話線)的限制，當(dāng)安全救災(zāi)部門接到報(bào)警信號(hào)后，卻無(wú)法實(shí)時(shí)看到報(bào)警單位事故現(xiàn)場(chǎng)的圖像情況。這對(duì)依據(jù)事故現(xiàn)場(chǎng)情況立即制定正確對(duì)策、快速反應(yīng)是非常不利的。一般來(lái)說(shuō)，在發(fā)生情況后，指揮員和安全員都本能地迫切希望立即看到事故現(xiàn)場(chǎng)的情況。所以，安全救災(zāi)部門如能在尚未親臨現(xiàn)場(chǎng)之前，就能即刻通過(guò)現(xiàn)代化手段看到事故現(xiàn)場(chǎng)的圖像，是迫切希望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。這一目標(biāo)也正是從事電視監(jiān)控系統(tǒng)工程的科技人員要努力爭(zhēng)取去實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。那么，能否在現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)(電話線路)的基礎(chǔ)上，在報(bào)警的同時(shí)，將事故現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)況圖像傳送至安全救災(zāi)部門，就是本節(jié)中要研究解決的課題了。2110.4.1用窄帶電視傳送報(bào)警圖像當(dāng)人們要求觀看事故現(xiàn)場(chǎng)的圖像時(shí)，當(dāng)然希望最好是看到象通常電視節(jié)目那樣的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)圖像。用技術(shù)術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)，就是每秒鐘傳送25幀圖像信號(hào)、每幀圖像由625行掃描線組成。但是，這樣的圖像其頻帶寬度達(dá)6以上，電話線路是無(wú)法傳送的。若想用電話線路傳送圖像，就必須把圖像的頻帶變窄(即頻帶壓縮)，以適應(yīng)電話線路能傳送的帶寬要求。我們通常把能用電話線路傳送的電視信號(hào)稱為窄帶電視。為使大家了解窄帶電視，我們先簡(jiǎn)介一下頻帶壓縮的原理。根據(jù)電視原理可知，視頻信號(hào)的頻帶可近似地用該信號(hào)的最高頻率表示，即

(10-2)上式中為kell系數(shù)，一般取值為0.7；為掃描行數(shù)，它取決于電視系統(tǒng)的掃描制式，例如，我國(guó)的電視系統(tǒng)掃描制式為625行；為幀數(shù)，我國(guó)電視系統(tǒng)的制式為每秒傳送25幀；為電視光柵的寬、高比，現(xiàn)有的電視一般為4:3，但對(duì)于特殊的監(jiān)視系統(tǒng)及窄帶電視而言，其比值可根據(jù)需要選??；是垂直回歸系數(shù)，它表示回掃時(shí)間與垂直掃描周期之比值，其值為0.5～0.l；是水平回掃系數(shù)，其值為0.17～0.2。根據(jù)式(10-2)所給出的結(jié)果可以看出，在光柵寬、高比及回掃系數(shù)一定的情況下，視頻帶寬與掃描行數(shù)及幀頻頻率有關(guān)。下面分別對(duì)此進(jìn)行分析。221.通過(guò)減少掃描行數(shù)來(lái)降低信號(hào)帶寬的方法在廣播電視中，為了滿足人們對(duì)所傳送圖像的真實(shí)感的要求，必須傳送一定標(biāo)準(zhǔn)的連續(xù)活動(dòng)圖像。即采取水平掃描行數(shù)為625行、每秒傳25幀圖像(即幀頻為25)的方式。同時(shí)為不增加頻帶寬度以及克服圖像的閃爍感，還采用了隔行掃描的傳送方式，即一幀圖像由兩場(chǎng)組成(一個(gè)奇數(shù)場(chǎng)、一個(gè)偶數(shù)場(chǎng))，每場(chǎng)為312.5行。為了壓縮頻帶，根據(jù)式(10-2)所示，當(dāng)掃描行數(shù)減小時(shí)，其頻帶寬度也必然減小，從而實(shí)現(xiàn)頻帶的壓縮。但是，減小行數(shù)將明顯降低圖像的象素?cái)?shù)目，也即降低了圖像的清晰度。并且，減少掃描行數(shù)的辦法，將使現(xiàn)有的攝像機(jī)、監(jiān)視器等設(shè)備都要相應(yīng)改變制式(不能兼容)，所以，用減少掃描行數(shù)的辦法雖然能實(shí)現(xiàn)頻帶壓縮的目的，但具體實(shí)施上是很困難的。232.用降低幀頻的辦法壓縮頻帶對(duì)于諸如可視電話系統(tǒng)、電視監(jiān)控系統(tǒng)等特殊要求的電視系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在很多情況下，并不需要象廣播電視那樣傳送標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)圖像。比如，當(dāng)某部門發(fā)出報(bào)警信號(hào)后，即使能把圖像傳送至安全救災(zāi)部門的報(bào)警中心，大多數(shù)已是災(zāi)害后的現(xiàn)場(chǎng)圖像。這個(gè)現(xiàn)場(chǎng)圖像從觀察災(zāi)情的角度上講，已是一個(gè)靜止的圖像畫面。因而，也可以說(shuō)這個(gè)事故現(xiàn)場(chǎng)的圖像已如同一幅照片。當(dāng)然，為了全面了解事故現(xiàn)場(chǎng)的情況，可以從各個(gè)角度(或按要求)傳送這個(gè)相對(duì)靜止的災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)圖像，就如同從各個(gè)角度對(duì)現(xiàn)場(chǎng)拍照一樣?？傊?，這些圖像畫面可以當(dāng)作是傳送靜止圖像一樣看待。根據(jù)式(10-2)所示，幀頻減少，其頻帶必然減小。既然如此，就可以用降低幀頻的辦法來(lái)壓縮頻帶，實(shí)現(xiàn)用窄帶電視傳送圖像。以上的分析即為頻帶壓縮的基本原理。24采取減少幀頻的方式，雖然不能象廣播電視那樣傳送標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)圖像，但降低幀頻后所傳送的圖像其清晰度沒(méi)有下降；現(xiàn)有的攝像機(jī)、監(jiān)視器等設(shè)備也不必改動(dòng)制式。因此，采用降低幀頻的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)頻帶的壓縮是一種現(xiàn)實(shí)可行的辦法。事實(shí)上，只要適當(dāng)選擇減少后的幀頻頻率，既能達(dá)到頻帶壓縮的要求，又能傳送一定速率的動(dòng)態(tài)圖像(如同慢動(dòng)作的圖像畫面)，就完全可以滿足諸如報(bào)警圖像、可視電話圖像一類的圖像傳送要求。適當(dāng)壓縮頻帶后的電視信號(hào)(窄帶電視)，是可以經(jīng)由電話線路傳送的(具體實(shí)現(xiàn)時(shí)還需采用其它一些相關(guān)技術(shù))。雖然這種窄帶電視所傳送的圖像不如廣播電視那樣具有標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)性，但對(duì)于報(bào)警圖像的傳送來(lái)說(shuō)是完全夠用的。2510.4.2用多媒體技術(shù)傳送和接收?qǐng)?bào)警圖像隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展以及多媒體計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)借助于多媒體組件進(jìn)行圖像、聲音的處理和傳送已成為現(xiàn)實(shí)。因此，在超遠(yuǎn)距離的報(bào)警網(wǎng)絡(luò)中，也可以采用多媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)報(bào)警圖像的傳送。具體實(shí)施方案是這樣的：發(fā)生災(zāi)情的單位將事故現(xiàn)場(chǎng)的圖像信號(hào)送入多媒體計(jì)算機(jī)中的視霸卡上，視霸卡和計(jì)算機(jī)將圖像的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為經(jīng)過(guò)壓縮編碼的數(shù)字式圖像信號(hào)，并通過(guò)調(diào)制解調(diào)器用電話線路傳送至安全救災(zāi)部門接警中心的多媒體計(jì)算機(jī)上。接警中心經(jīng)多媒體計(jì)算機(jī)的處理，再將圖像信號(hào)還原顯示在監(jiān)視器上，這種傳送方式的原理框圖如圖10-5所示。26圖10-5用多媒體計(jì)算機(jī)傳送和接收?qǐng)?bào)警圖像27由圖10-5所示可知，這種傳送方式的基本構(gòu)成同圖10-4所示的構(gòu)成在表面上看好像是相似的，但是由于圖10-5的構(gòu)成方案是采用多媒體計(jì)算機(jī)，因而，對(duì)圖像處理的靈活性和處理的能力要遠(yuǎn)強(qiáng)于圖10-4所示的傳送方案。這主要是因?yàn)榻?jīng)多媒體計(jì)算機(jī)處理的圖像在選取小于全屏畫面的情況下，可以在保證一定的清晰度的同時(shí)，將傳輸速率大大提高，甚至接近標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)圖像的實(shí)時(shí)性。圖像的尺寸可以根據(jù)需要靈活變化以滿足不同情況的需求，比如當(dāng)需要提高報(bào)警圖像中某一部分的清晰度并提高傳送速率時(shí)，可以減小圖像的尺寸；當(dāng)需要觀看全景時(shí)，可以加大圖像尺寸而降低傳送速率。此外，當(dāng)采用的多媒體計(jì)算機(jī)對(duì)圖像處理的能力很強(qiáng)時(shí)，對(duì)已接收到的報(bào)警圖像還可以進(jìn)行再處理。如提高局部或全屏畫面的清晰度、放大或縮小圖像的尺寸、對(duì)某些重要的圖像細(xì)節(jié)進(jìn)行標(biāo)定、存貯等等。2810.5監(jiān)控系統(tǒng)常見(jiàn)圖像干擾及其解決方法10.5.1木紋狀的干擾這種干擾的出現(xiàn)，輕微時(shí)不會(huì)淹沒(méi)正常圖像，而嚴(yán)重時(shí)圖像就無(wú)法觀看了(甚至破壞同步)。這種故障現(xiàn)象產(chǎn)生的原因較多也較復(fù)雜。大致有如下幾種原因：1)視頻傳輸線的質(zhì)量不好，特別是屏蔽性能差(屏蔽網(wǎng)不是質(zhì)量很好的銅線網(wǎng)，或屏蔽網(wǎng)過(guò)稀而起不到屏蔽作用)。與此同時(shí)，這類視頻線的線電阻過(guò)大，因而造成信號(hào)產(chǎn)生較大衰減也是加重故