视频监控基础培训...

在闭路电视监控系统中，还常常用到许多相关的视频处理设备。例如，将微弱视频信号进行放大的视频放大器、将一路视频信号均匀分配为多路视频信号的视频分配器以及能够在视频画面上叠加时间日期及字符识别信息的时间日期发生器及字符叠加器等等。以下对这些设备作一简单介绍。 5. 1 视频放大器 视频信号经同轴电缆做长距离传输后会造成一定的衰减，特别是高频部分衰减尤为严重。一般用SYV-75-5的同轴电缆传输视频信号的最远距离为400m左右，用SYV-75-3电缆为300m左右。虽超过这一距离后（如400m）仍可看到较为稳定的图像，但图像的边缘部分已变得模糊。因此，当进行长距离视频信号传输时，必须经过中间放大。 视频放大器与普通放大器的区别主要是带宽不同，理论上的视频信号下限频率为0Hz，标称上限频率高达6MHz。实际视频放大器一般都做在100~10000000Hz，且要求通带平坦。SP6111放大器的带宽达20MHz，增益为20dB左右，可用于克服同轴电缆在远距离传输时对视频信号所造成的衰减。 由于在长距离传输时，视频信号的高频成分损耗最大，所以在对视频信号进行均匀放大的同时，还特别要对其高频部分进行补偿。否则，在监视器屏幕看到的视频图像的轮廓部分将变得模糊不清，如果图像内容有细密的竖条，则这些竖条会变成灰蒙蒙的一片。图5-1示出了视频信号带宽与图像清晰度的关系。 （1）原始图像（2）信号波形（3）高频衰减后的信号波形（4）劣化后的图像 图5-1 视频信号带宽与图像清晰度的关系 5. 2 视频分配器 视频分配器可以将一路视频信号均匀分配为多路视频信号，以供给多台监视器或录像机等后续视频设备同时使用，如图5-2所示。经分配器输出的每一路视频信号仍保证与输入的信号格式相同，即6MHz视频带宽、1V（峰-峰值）电压、75输出阻抗，其中信号电压0. 7V、同步头电压0. 3V。它不能以简单的并联方式来分配，因为简单的并联会改变结点处的特性阻抗，但信号仍会衰减6dB。 SP6214视频分配器是指对单一的视频信号进行分配，输出与输入相同的四路视频信号。图5-3为单路1分4视频分配器的原理框图。 图5-2 视频分配器的应用 图5-3 单路1分4视频分配器原理框图 由图5-3可见，输入的视频信号经4个缓冲器的参数是一致的，因此可以保证各个输出端口的视频信号彼此独立且信号格式完全一致。 5. 3 视频切换器 SP2000系列视音频切换器是由微电脑编程控制，可以从多路视、音频信号源中选出2路视、音频信号送往监视器显示或送往录像机去记录，视、音频同步切换。可以与SP8050键盘组成系统。SP8050键盘控制切换器自动、手动切换，还可以受控于SP3804的手动控制。SP2000系列视、音频切换器具有报警功能，只有报警探测器触发报警，切换器就在A通道输出报警现场的摄像机画面和启动录像机进行录像。对于实时性要求不高的电视监控器系统来说，视频切换器应该是首选的设备。 SP2000系列视、音频切换器由集成电路构成的，视、音频切换电路都是并联使用，且视频源与音频源要一一对应，在同一个控制脉冲作用下进行切换。原理框图5-6如下所示： 图5-6 SP2000系列原理框图 工作流程是这样的，当控制面板有按键被按下时，CPU可以正确判断该按键的功能含义，并向相应的控制电路发出控制指令信号。例如，向模拟电子开关芯片发出选通码使其选通指定通道摄像机的视频信号、音频信号输入，同时将该路输入信号在指定的输出口输出。CPU还不断地查询报警部分，当检测到报警探测器发生报警时，同样CPU向电子开关发出选通码把报警现场的摄像机画面在A通道上输出供观察，同时还启动报警的辅助功能，进行录像。 报警部分：CPU部分时时刻刻查询报警，当有报警时，CPU响应报警。 控制面板：由按键和指示灯组成，指示灯的指示能反应切换器当时的工作状况，通过编程按键能完成切换器的所有功能。例如：按键“A/B”用于选择当前受控的输出端口；按键“AUTO”用于运行自动切换。按键“PROG”编程自动切换，可以选择任意一摄像机及停留时间于一队列中进行切换。按键“RAM”用于报警编程。另外，还要说明一点，当某些功能按键被按下时间长一点，就会有不同的功能。 CPU部分：是由单片机AT89C51及相应的外围之器件构成，是切换器的核心部位，是各种指令的处理中心，也是各种功能的控制中心。电子开关部分：SP2000系列切换器8路以下，用的电子开关是CD4051，8选1，8路以上是CD4067，16选1的电子开关。电子开关的状态控制端由CPU部分控制的。 5. 4 时间、日期及字符叠加器 时间、日期及字符叠加器是一种在电视监控系统中广泛应用的设备，它可以将时间日期信息及摄像机标识信息（通常是摄像机所摄取的画面的地理位置）混入视频信号中，因而用户在监视器的屏幕上不仅可以看到摄像机的画面，还可以看到叠加在画面上的时间日期信息及摄像机标识字符，这些字符经视频设备记录后可以与图像内容一起保存起来，为日后的复查提供极大的方便。 SP6311、SP6344时间日期发生器主要产生时间日期信息，并以字符形式叠加在外来的视频图像上。由于它提供了视频画面内容发生的时间（如某年某月某日某时某分某秒），因此为录像画面的日后查证特别是对有关案件的侦破提供了重要的帮助。原理框图如图5-7所示。 图5-7 SP63XX原理框图 SP6311、SP6344时间日期住处的产生由集成电路DS1387完成，产生时钟住处数据送往CPU，同时，CPU还接收控制面板的指令，把需要叠加什么字符的信息一起送显示处理电路，经叠加电路叠加在视频信号。同步分离电路主要产生行，场同步信号送显示处理电路，去产生字符行起始位置、水平宽度及场起始位置，垂直宽度。SP63XX系列字符发生器通过OSD（On Screen Display）菜单进行各项设置。 主要内容如下： 字符：此项用来选择所需叠加的字符。CPU内置了常用字符160个左右，用户可以通过按键调用里面的字符叠加。 时间日期：可以更改年、月、日、时、分秒，一个因电路有一个99年的日历芯片自动调节每月的天数，包括闰年，同时也没有千年虫的问题。 显示方式：可以选择不需在屏幕上叠加什么汉字，只叠加时间、日期，方便了用户的使用。 显示位置：字符的位置，只要用户喜欢，可调在屏幕上的任意位置。 5. 5 报警接口箱 报警箱接入报警探头，并将报警信号通过RS-485通讯线回传给系统主机。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，显示在监示器上，同时将报警信号送到其他外设。原理框图如图5-8所示。 图5-8 SP8092报警接口箱原理框图 报警处理中心单元时时刻刻地监控每一路报警探头送来的报警信号，并把报警信号与预先设定的基准值进行比较，以判别报警探头是否触发了报警，如有了报警信号，报警处理中心把报警信息通RS-485通讯线传送给系统主机，由系统主机完成报警场面的调看，并控制外设备，如录像机的录像、灯光打开、响警号等。 选择器：由电子开关组成，受报警处理中心单元控制，选择探头信号与比较器进行比较。 比较器：把外来的探头信号与自身的基准信号进行比较，如有不正常，把报警的探头信号送报警处理中心处理。 报警处理中心：由CPU组成，是报警接口箱的核心部位，它搜集报警信息，并把报警信息送给系统主机，同时控制显示单元，显示相应的报警探头和报警输出。 显示单元：方便地显示出哪一路报警探头在报警，以便能及时地处理报警。 报警输出：主要启动联动开关，录像机，警号等设备。 报警接口箱的运用： 我们的报警接口箱是由16防区组成的一个报警单元，即一台报警接口箱只能接16个防区的探头。如果有更多的探头，可以通过叠加的方式扩大防区数，为了区分不同的报警单元，我们可以通过设置不同的地址来进行。如图5-9所示： 图5-9 设置不同的报警单元 探头与摄像机的对应关系： 有的系统主机探头与摄像机是一一对应的，即第一路报警探头对应第一号摄像机，第二路报警探头对应第二号摄像机，依此类推。而我们的系统主机可以通过菜单设置，将多个探头与多个摄像机建立对应关系。例如，某房间有一个摄像机，但有红外线探头、门磁开关及紧急按钮等3个不同类型的报警装置，将这些报警装置与该摄像机建立对应关系后，无论是哪一个报警装置发生报警，都会使系统主机将报警现场的该摄像机画面切换到主监视器上便于观看，或进行录像。又例如，某房间只有一个报警探头，却有两个不同位置的摄像机，如建立对应关系后，发生报警时，系统主机就会将两个摄像机画面轮流切换到主监示器上或录像。 连接： 报警接口箱在实际的应用当中，必须与我们的系统主机配套使用，单独是不能使用的。布防，撤防都在系统主机中进行。报警接口箱与系统主机之间的连接是通过RS-485通讯线。 报警接口箱与探头的连接，报警探头输出一般是开关量，连接如图5-10所示： 图5-10 报警接口箱与探头的连接 如果报警探头平时是常开的如K1，接线时应该把2. 2K电阻和探头线并接在报警输入端口上，相反，如果报警探头平时是常闭的话，如K2，接线时，应该把2. 2K电阻与探警探头线串联起来，接入报警输入端口上。 报警接口箱单独不能进行操作，具体操作应在系统主机中，具体内容参见主机说明书。