视频监控系统在安全防范工程中的应用

    视频监控系统是安全技术防范体系中的一个非常重要的组成部分，是一种先进的、与计算机应用技术相结合防范能力极强的综合技术系统。我们可以通过对摄像机及其相关设备的遥控，直接了解和掌握监控现场的动态；可以把监控现场的图像信息、声音信号及时发送到控制中心，使被监控区域的情况一目了然，这些对警情判断、出警速度和最大限度地阻止犯罪行为起到了积极的推动作用。同时，视频监控系统可以与防盗报警系统联动运行，使防范能力更加强大。近几年来，由于多媒体应用技术以及计算机图像文字处理技术的高速发展，使视频监控系统在实现自动跟踪、实时处理等方面更有了长足的发展，从而使视频监控系统在整个安全技术防范体系中具有举足轻重的地位。应用的领域越来越广泛。现在我们走进商店、学校、街道或公共场所就会见到用于安全防范目的摄像机。视频监控系统的另一特点是它可以通过数字硬盘录像机对监控区域内的图像和声音进行动态和全实时记录，从而为日后公安取证、情况分析提供了宝贵的第一手资料。总之，视频监控系统现在已经成为整个安全技术防范体系中不可缺少的重要组成部分。

    视频监控系统主要由摄像（有时还配置拾音装置）、信源传输、控制、显示记录及供电五大部分组成。

    一、 摄像部分

    它是视频监控系统的前端设备，是整个系统的“眼睛”。它布置在被监控的警戒区域内，为了减少摄像机的使用数量、优化传输系统控制与显示，我们可以选配自动变焦镜头带预制位的云台摄像机，可以自动或人为对云台摄像机的旋转进行控制，使摄像机所观察的距离更远、范围更大、摄取的图像更清晰。摄像部分是系统的原始信号源。因此，摄像部分的好坏以及它产生的图像信号的质量将会直接影响到整个系统的质量。从系统噪声计算理论的角度来讲，影响系统噪声的最大因素是系统中第一级的输出，在这里即为摄像机的图像信号输出信号信噪比的情况。所以慎重合科学的选择和处理摄像部分是至关重要的。摄像机输出的图像信号经过传输部分和控制部分到达监视器，这一过程会使图像信号的信噪比下降，出现这一问题的主要原因是，传输及控制部分的线路、放大器、切换器等又引入了噪声的缘故。视频监控系统输出的信噪比可以进行近似计算：

    1）首先从摄像机说明书性能指标中查出输出端的信噪比。

    2）确定传输系统的噪声系数

     如果传输系统中没有任何放大装置时，我们可以使用噪声发生器直接测量噪声系数。

    如果传输系统中有放大装置时，我们就必须分别求出第一级与第二级放大器部件的噪声系数（可以通过放大器性能指标中直接查到），然后求和得到系统的噪声系数。

    3）求得整个系统的信噪比

    可以从摄像机输出端的信噪比减去传输系统到监视器输入端的各种噪声系数求得。

    * 在摄像机的标准照度下，视频监控系统的技术指标和图像质量应满足：

    视频信号输出幅度：1Vp-p±3 dB
    黑白电视水平清晰度：≥350线
    彩色电视水平清晰度：≥300线
    灰度等级：≥8级
    信噪比：≥10dB

    * 在环境条件恶劣的情况下，整个系统的技术指标和图像质量应满足：

    视频信号输出幅度：1Vp-p±6 dB
    黑白电视水平清晰度：≥300线
    彩色电视水平清晰度：≥250线
    灰度等级：≥7级
    信噪比：≥36dB

    * 在摄像系统正常工作的条件下，视频监控系统的图像质量应不低于下表中的4级要求。

[NextPage]    二、信源传输部分 

    它是视频监控系统传播信息的通路，它不仅主要传播图像，同时也可以传播声音及摄像控制信号。它是所有要传输的信号形成的传输系统的总合。传输部分主要传播的内容是图像信号，因此重点研究图像信号的传输方式及传输中的有关问题是非常重要的。对图像信号的传输，重点要求是在图像信号经过传输系统后，不产生明显的噪声、失真（色度信号与亮度信号均不产生明显的失真），保证从摄像机输出的图像信号清晰度和灰度等级没有明显的下降。这就要求传输系统在衰减方面、引入噪声方面、幅频特性和相频特性方面都有良好的性能。在传输方式上，一般采用视频基带传输方式。如果摄像机距离控制中心较远时，也可以采用射频传输方式或光纤传输方式。

    三、分控制部

    它是视频监控系统的中枢神经，是整个系统实现功能的指挥调度中心。控制部分安置在控制中心，它主要由控制台组成，控制台上一般安装有数字硬盘录像机、视频矩阵、画面分割器、视频信号放大器、摄像机云台控制器或键盘、音频扩声设备、音频控制器、话筒（麦克风）、有源音箱和打印输出设备等等。通过这些设备可以实现对前端图像信号、音频信号及控制信号的提取与放大、切换与分配、校正与补偿、储存与打印输出。另外，在控制台上还可以安装时钟和LED图文信息显示屏。可以安装报警控制器及联动控制设备等等。

    四、显示部分

    一般由几台或多台监视器组成。它是图像信息的终端显示装置。显示部分安置在控制中心。对于使用数字硬盘录像机进行图像信息分配、画面分割及遥控前端摄像机云台的小视频监控系统，可以将监视器安装在电视墙上，也可以直接安装在控制台上。对于大型的视频监控系统，多台不同尺寸的监视器可以安装在电视墙上，由视频矩阵进行图像信号分配，由画面分配器进行画面切换与分割，由数字硬盘录像机进行细细记录与存储。

    五、供电部分

    由于安全防范系统的特殊性，供电部分工作的重点应放在要确保系统始终处于可靠、不间断和安全的运行状态。所以一般要求采用集中、专线、独立供电方式。对于大型视频监控系统还要求配备不间断电源或发电装置。  （作者：黎纲）