完全同步全體鎖定是兩部用于精密的應(yīng)用如廣播攝影棚攝像機之間完全同步*好的方法。它將同步:水平,垂直,偶數(shù)/奇數(shù)區(qū)域,色彩觸發(fā)頻率和階段。
垂直同步是*簡單的方法來同步兩部攝像機,通過垂直驅(qū)動頻率來保證視頻能夠采用老式的切換期或者四分割機器,在同一個監(jiān)視器上顯示幾個影像源。垂直驅(qū)動信號通常由重復(fù)頻率20/16.7毫秒(50/60赫茲)和脈沖1~3毫秒寬度的脈沖組成。
彩色視頻復(fù)合信號同步彩色視頻復(fù)合信號代表視頻和彩色觸發(fā)信號,意味著攝像機能和外部的復(fù)合彩色視頻信號同步。然而盡管稱作彩色視頻復(fù)合信號同步,實際上只進行水平同步和垂直同步,而沒有色彩觸發(fā)同步。
外同步非常類似于彩色視頻復(fù)合信號同步。一個攝像機能夠同步于另一個攝像機的視頻信號,一個外同步攝像機能使用輸入的彩色視頻復(fù)合信號,提取水平和垂直同步信號來做同步。
直流線鎖定是一種古老的技術(shù),利用直流50/60赫茲電源線電流來同步攝像機。因為直流24伏電源廣泛使用于多數(shù)建筑物防火警報系統(tǒng),由于非常容易獲得。由于老型號的切換器和分割系統(tǒng)沒有數(shù)字記憶功能,要保持穩(wěn)定的影像,攝像機之間的同步非常必要,直流線鎖定就是攝像機同步于交流50/60赫茲,彩色信道之間時間的關(guān)聯(lián)和水平/垂直信號沒有約束會導(dǎo)致糟糕的色彩轉(zhuǎn)換(色彩階段設(shè)計),因此所有使用交流線鎖定的用戶不可避免地失去很好的色彩轉(zhuǎn)換。幸運的是,現(xiàn)在的分割器和16通道復(fù)合處理器以及硬盤錄象機都有內(nèi)部記憶體來克服這個問題,不再需要同步信號,因此交流線鎖定可能若干年后會被淘汰掉。
無色滾動 數(shù)字訊號處理器視頻攝像機使用在熒光燈下時,只能產(chǎn)生嚴重色滾動的影像。影像會從白色轉(zhuǎn)變成藍色、粉紅色再回到白色,如此循環(huán)。這是因為交流電源運行在50/60赫茲所引起的問題。白熱燈泡能提供穩(wěn)定的光線,而日光燈的光線由于交流電的強度和色彩以8.3ms的速度在變換而波動。傳統(tǒng)攝像機計算出白平衡需要 100~150ms(0.1~0.15) ,比交流電慢了8.5ms,因此永遠不能趕上。對當前影像通過8次循環(huán)周期才能清楚地產(chǎn)生色滾動。
背光補償能提供在非常強的背景光線前面目標的理想的曝光,無論主要的目標移到中間、上下左右或者熒幕的任一位置。一個不具有超強動態(tài)特色的普通攝像機只有如1/60秒的快門速度和F2.0的光圈的選擇,然而一個主要目標后面的非常亮的背景或一個點光源是不可避免的,攝像機將取得所有近來光線的平均值并決定曝光的等級,這并不是一個好的方法,因為當快門速度增加的時候,光圈會被關(guān)閉導(dǎo)致主要目標變得太黑而不被看見。為了克服這個問題,一種稱為背光補償?shù)姆椒ㄍㄟ^加權(quán)的區(qū)域理論被廣泛使用在多數(shù)攝像機上。影像首先被分割成7塊或6個區(qū)域(兩個區(qū)域是重復(fù)的),每個區(qū)域都可以獨立加權(quán)計算曝光等級,例如中間部分就可以加到其余區(qū)塊的9倍,因此一個在畫面中間位置的目標可以被看得非常清晰,因為曝光主要是參照中間區(qū)域的光線等級進行計算。然而有一個非常大的缺陷,如果主要目標從中閑移動到畫面的上下左右位置,目標會變得非常黑,因為現(xiàn)在它不被區(qū)別開來已經(jīng)不被加權(quán)。
F表示鏡頭的孔徑,F(xiàn)停止2:1和f3.4毫米表示鏡頭的焦距是3.4毫米。
鏡頭F2.0和f3.4~4采用非常經(jīng)濟的形式,應(yīng)此價格較低,廣泛應(yīng)用于單板攝像機,F(xiàn)2.0的鏡頭的孔徑能收集人眼一半的光線,f3.4毫米的鏡頭在1/4英寸CCD上有60度的視角,在1/3英寸CCD上有90度視角,非常接近于人眼的視角。人眼的兩只眼睛能包含更大的視角,從人到人一般有150到180的角度,但是請記住,F(xiàn)停止和f焦距只是一個鏡頭的基本參數(shù),并不代表質(zhì)量。
超寬動態(tài)是在非常強烈的對比下讓攝像機看到影像的特色。寬動態(tài)攝像機比傳統(tǒng)只具有3:1動態(tài)范圍的攝像機超出了幾十倍。自然光線排列成從120,000Lux到星光夜里的0.00035Lux。當攝像機從室內(nèi)看窗戶外面,室內(nèi)照度為100Lux,而外面風景的照度可能是10,000Lux,對比就是10,000/100=100:1。這個對比人眼能很容易地看到,因為人眼能處理1000:1的對比度,然而傳統(tǒng)的閉路監(jiān)控攝像機處理它會有很大的問題,傳統(tǒng)攝像機只有3:1的對比性能,它只能選擇使用1/60秒的電子快門來取得室內(nèi)目標的正確曝光,但是室外的影像會被清除掉(全白);或者換種方法攝像機選擇1/6000秒取得室外影像**的曝光,但是室內(nèi)的影像會被清除(全黑)。
峰值感應(yīng)模式是用通過影像亮點代替整個影像的平均值來決定曝光指數(shù),使用規(guī)則系統(tǒng)的用戶能應(yīng)對*苛刻的要求,如在黑夜抓取一個白點的影像,而且還要看到這個小亮白點的細節(jié)和色彩。
CMOS全稱為Complementary Metal-Oxide Semiconductor,中文翻譯為互補性氧化金屬半導(dǎo)體。CMOS的制造技術(shù)和一般計算機芯片沒什么差別,主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體,使其在CMOS上共存著帶N(帶–電) 和 P(帶+電)級的半導(dǎo)體,這兩個互補效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀錄和解讀成影像。
CCD全稱為Charge Coupled Device,中文翻譯為電荷藕合器件。它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成,能把光線轉(zhuǎn)變成電荷,然后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片將電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,數(shù)字信號經(jīng)過壓縮處理經(jīng)USB接口傳到電腦上就形成所采集的圖像。
景深的概念:當某一物體聚焦清晰時,從該物體前面的某一段距離到其后面的某一段距離內(nèi)的所有景物也都當清晰的。焦點相當清晰的這段從前到后的距離就叫做景深。景深分為前景深和后景深,后景深大于前景深。景深越深,那么離焦點遠的景物也能夠清晰,而景深淺,離焦點遠的景物就模糊。
焦距是一個任何的光學(xué)儀器都有的不折不扣的光學(xué)參數(shù)。從光學(xué)原理來講焦距就是從焦點到透鏡中心的距離。對于鏡頭來說,焦距有著非常重要的意義。焦距長短與成像大小成正比,焦距越長成像越大,焦距越短成像越小。鏡頭焦距長短與視角大小成反比,焦距越長視角越小,焦距越短視角越大。焦距長短與景深成反比,焦距越長景深越小,焦距越短景深越大。焦距長短與透視感的強弱成反比,焦距越長透視感越弱,焦距越短透視感越強。焦距長短與反差成反比,焦距越長反差越小,焦距越短反差越大。對焦距離越遠景深越深,對焦距離越近景深越淺。因此在拍攝遠景時應(yīng)該選擇較大對焦距離的鏡頭,而在拍攝近景時則應(yīng)該使用較小對焦距離的產(chǎn)品。鏡頭對焦距離是用cm(厘米)表示的,可謂一目了然。
切換器有手動切換、自動切換兩種工作方式,手動方式是想看哪一路就把開關(guān)撥到哪一路;自動方式是讓預(yù)設(shè)的視頻按順序延時切換,切換時間通過一個旋鈕可以調(diào)節(jié),一般在1秒到35秒之間。如果不要求時時刻刻監(jiān)控,可以在監(jiān)控室增設(shè)一臺切換器,把攝像機輸出信號接到切換器的輸入端,切換器的輸出端接監(jiān)視器,切換器的輸入端分為2、4、 6、8、12、16路,輸出端分為單路和雙路,而且還可以同步切換音頻(視型號而定)。
視頻服務(wù)器是一種對視音頻數(shù)據(jù)進行壓縮、存儲及處理的專用計算機設(shè)備,它在視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、Ip視頻會議、廣告插播及視頻節(jié)目點播等方面都有廣泛的應(yīng)用。視頻服務(wù)器采用M—JPEG、H.261、H.263、MPEG—2、MPEG—4等壓縮格式,在符合技術(shù)指標的情況下對視頻數(shù)據(jù)進行壓縮編碼,以滿足存儲和傳輸?shù)囊蟆>哂卸嗤ǖ垒斎胼敵?、多種視音頻格式接口。可配備SCSI、FC等網(wǎng)絡(luò)接口進行組網(wǎng),實現(xiàn)視音頻數(shù)據(jù)的傳輸和共享。它由視音頻壓縮編碼器、大容量存儲設(shè)備、輸入/輸出通道、網(wǎng)絡(luò)接口、視音頻接口、RS422串行接口、協(xié)議接口、軟件接口、視音頻交叉點矩陣等構(gòu)成,同時,提供外鎖相和視頻處理功能。
網(wǎng)絡(luò)攝像機是一種結(jié)合傳統(tǒng)攝像機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所產(chǎn)生的新一代攝像機,它可以將影像通過網(wǎng)絡(luò)傳至有網(wǎng)絡(luò)連接端口的另一端,且遠端的瀏覽者不需用任何**軟件,只要標準的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器(如“Microsoft IE或Netscape)即可監(jiān)視其影像。網(wǎng)絡(luò)攝像機內(nèi)置一個嵌入式芯片,采用嵌入式實時操作系統(tǒng)。攝像機傳送來的視頻信號數(shù)字化后由**壓縮芯片壓縮,通過網(wǎng)絡(luò)總線傳送到Web服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)上用戶可以直接用瀏覽器觀看Web服務(wù)器上的攝像機圖像,授權(quán)用戶還可以控制攝像機云臺鏡頭的動作或?qū)ο到y(tǒng)配置進行操作。
動態(tài)偵測整個監(jiān)控畫面被分成多個小區(qū)域,用戶可以任意選擇區(qū)其中的區(qū)域,并且可以對選中的監(jiān)控區(qū)域進行1-20級的敏感度設(shè)置。 這樣當有東西移動時將被攝像機服務(wù)器檢測到,同時進行錄像。
通訊接口在安防監(jiān)控系統(tǒng)中的通訊接口主要是對視頻、音頻的輸入輸出來說的。所以通訊接口一般有以下幾種:RS-232、RS-485、通用網(wǎng)絡(luò)接口,可支持PSTN、ISDN以及LAN各種聯(lián)網(wǎng)環(huán)境、具有USB2.0超高速數(shù)據(jù)接口,連接計算機對重要圖像資料進行備份、可選配具有逐行掃描VGA輸出接口等。
監(jiān)視器是監(jiān)控系統(tǒng)的標準輸出,有了監(jiān)視器我們才能觀看前端送過來的圖像。監(jiān)視器分彩色、黑白兩種,尺寸有9、10、12、14、15、17、21英寸等,常用的是14英寸。 監(jiān)視器也有分辨率,同攝像機一樣用線數(shù)表示,實際使用時一般要求監(jiān)視器線數(shù)要與攝像機匹配。 另外,有些監(jiān)視器還有音頻輸入、S-video輸入、RGB分量輸入等,除了音頻輸入監(jiān)控系統(tǒng)用到外,其余功能大部分用于圖像處理工作,在此不作介紹。
視頻放大器當視頻傳輸距離比較遠時,*好采用線徑較粗的視頻線,同時可以在線路內(nèi)增加視頻放大器增強信號強度達到遠距離傳輸目的。視頻放大器可以增強視頻的亮度、色度和同步信號,但線路內(nèi)干擾信號也會被放大。另外,回路中不能串接太多視頻放大器,否則會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象,導(dǎo)致圖像失真。
云臺就是兩個交流電組成的安裝平臺,可以水平和垂直的運動。按使用環(huán)境分為室內(nèi)型和室外型,主要區(qū)別是室外型密封性能好,防水、防塵,負載大。裝方式分為側(cè)裝和吊裝,就是把云臺是安裝在天花板上還是安裝在墻壁上。外形分為普通型和球型,球型云臺是把云臺安置在一個半球形、球形防護罩中,除了防止灰塵干擾圖像外,還隱蔽、美觀、快速。
嵌入式系統(tǒng)是指操作系統(tǒng)和功能軟件集成于計算機硬件系統(tǒng)之中。簡單的說就是系統(tǒng)的應(yīng)用軟件與系統(tǒng)的硬件一體化,類似與BIOS的工作方式。具有軟件代碼小,高度自動化,響應(yīng)速度快等特點。特別適合于要求實時的和多任務(wù)的體系。
全雙工:同一時刻既可發(fā)又可收。全雙工要求:收與發(fā)各有單獨的信道、可用于實現(xiàn)兩個站之間通訊及星型網(wǎng)、環(huán)網(wǎng)、不可用于總線網(wǎng)。
半雙工:同一時刻不可能既發(fā)又收,收發(fā)是時分的。半雙工要求:收發(fā)可共用同一信道,可用于各種拓撲結(jié)構(gòu)的局域 網(wǎng)絡(luò)*常用于總線網(wǎng)、半雙工數(shù)據(jù)速率理論上是全雙工的一半。
方向幕簾紅外探測器一般是采用雙向脈沖記數(shù)的工作方式,即A方向到B方向報警,B方向到A方向不報警。具有入侵方向識別能力,用戶從內(nèi)到外進入警戒區(qū),不會觸發(fā)報警,在一定時間內(nèi)返回不會引發(fā)報警,只有非法入侵者從外界侵入才會觸發(fā)報警,極大的方便了用戶在設(shè)防的警戒區(qū)域內(nèi)活動,同時又不觸發(fā)報警系統(tǒng)。
自動高速跟蹤快球是集光學(xué)、電子、機械、信息處理和網(wǎng)絡(luò)于一體,由攝像頭、動力傳動、運動控制裝置,基于高速并行處理的圖像分析、識別、壓縮和通信等部分組成。具有視頻攝像、位置控制、方位和鏡頭預(yù)置、運動目標檢測、識別和跟蹤、火焰及煙霧檢測報警等功能。當運動目標進入球形攝像機的視場范圍內(nèi),利用高速DSP芯片在前一幀圖像和現(xiàn)在的圖像進行差分計算,當達到某個特定數(shù)值,判定一幀中的某個特定部分為移動物體,然后球機自發(fā)出指令給球機云臺,如此循環(huán)往復(fù),從而控制球形攝像機實現(xiàn)對運動物體的連續(xù)跟蹤而不需要人的操作,也不需要計算機系統(tǒng)的支持。 線鎖定同步(LINE LOCK)是一種利用交流電源來鎖定攝像機場同步脈沖的一種同步方式。當圖像出現(xiàn)因交流電源造成的網(wǎng)波干擾時,將此開關(guān)撥到線鎖定同步(LL)的位置,就可消除交流電源的干擾。
自動增益控制攝像機輸出的視頻信號必須達到電視傳輸規(guī)定的標準電平,即,為了能在不同的景物照度條件下都能輸出的標準視頻信號,必須使放大器的增益能夠在較大的范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)。這種增益調(diào)節(jié)通常都是通過檢測視頻信號的平均電平而自動完成的,實現(xiàn)此功能的電路稱為自動增益控制電路,簡稱AGC電路。具有AGC功能的攝像機,在低照度時的靈敏度會有所提高,但此時的噪點也會比較明顯。這是由于信號和噪聲被同時放大的緣故。
音源就是聲音的源頭,沒有音源,用音響系統(tǒng)還原聲音也就 無從談起。音源有兩層含義,一是指記錄聲音的載體,只有先把聲音記 錄在某種載體上,才談得上用音響設(shè)備把載體上的聲音還原出來,這些 載體是音響系統(tǒng)中聲音的來源,所以叫音源。音源的另一層含義,是指播放音源載體的設(shè)備。時間上連續(xù)、而且幅度隨時間連續(xù)變化的訊號稱為模擬訊號(例如聲波 就是模擬訊號,音響系統(tǒng)中傳輸?shù)碾娏?、電壓訊號也是模擬訊號),記 錄和處理模擬訊號的音源就是模擬音源,例如磁帶/卡座、LP/LP唱機。模擬音源記錄和處理的訊號是聲音(準確地說應(yīng)該是從聲音轉(zhuǎn)換而來的 電訊號)的本來面目,可以直接用傳統(tǒng)的放大器放大,處理起來方便直 接;數(shù)碼音源記錄、處理的都是0和1排列組合形成的抽象二進制數(shù)據(jù)流 ,非常不直觀。聲波是模擬的,不能直接為數(shù)碼音源使用,必然通過轉(zhuǎn) 換設(shè)備轉(zhuǎn)為數(shù)字訊號,才能記錄在數(shù)碼音源載體上。播放時,數(shù)碼音源 設(shè)備讀出的數(shù)據(jù)不能直接由傳統(tǒng)的放大器放大,必須先轉(zhuǎn)換為模擬訊號 才行??梢姡瑪?shù)碼音源訊號處理過程要復(fù)雜得多。但數(shù)碼音源優(yōu)點很突 出:信噪比和動態(tài)范圍遠勝模擬音源,訊號經(jīng)多次復(fù)制和多個傳輸環(huán)節(jié) 后質(zhì)量不下降,這一點模擬音源無論如何也辦不到。
AVS是中國自主制定的音視頻編碼技術(shù)標準。AVS工作組成立于2002年6月,當年8月開始了**次的工作會議。經(jīng)過7次AVS正式工作會議和3次視頻組附加會議,經(jīng)歷一年半的時間,審議了182個提案,先后采納了41項提案,2003年12月19日AVS視頻部分終于定稿。AVS-視頻當中具有特征性的核心技術(shù)包括:8x8整數(shù)變換、量化、幀內(nèi)預(yù)測、1/4精度像素插值、特殊的幀間預(yù)測運動補償、二維熵編碼、去塊效應(yīng)環(huán)內(nèi)濾波等。目前的AVS-視頻技術(shù)可實現(xiàn)標準清晰度(CCIR 601或相當清晰度)、低清晰度(CIF、SIF)等不同格式視頻的壓縮。
實時編解技術(shù)是指硬盤錄像機能實時將采集的原始數(shù)據(jù)進行加工,轉(zhuǎn)變成標準的MPEG-1或MPEG-2格式的圖像文件,直接存儲到硬盤,中間不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)的積壓和丟失;這主要是與電腦刻錄相對比的,電腦刻錄時,先將原始數(shù)據(jù)采集好,然后再對數(shù)據(jù)進行加工轉(zhuǎn)換成標準的MPEG-1或MPEG-2格式的圖像文件。實時編解碼技術(shù)要求整個系統(tǒng)的速度足夠快,否則,則只能通過降低圖像的質(zhì)量,降低數(shù)據(jù)量來達到要求。
**HAD圖像傳感器內(nèi)置應(yīng)用"Super Hole Accumulation Diode(HAD)"電子畫質(zhì)提升技術(shù)的CCD影像感應(yīng)器,提高CCD的感應(yīng)性能及加強數(shù)碼信號處理功能,有效地于拍攝影像時降噪及減低不必要的干擾,令畫面更清晰明麗,色彩層次更分明,對現(xiàn)場光源不足或拍攝夜景時效果尤其顯著。
白平衡,即White Balance。物體顏色會因投射光線顏色產(chǎn)生改變,在不同光線的場合下拍攝出的圖像會有不同的色溫。例如以鎢絲燈(電燈泡)照明的環(huán)境拍出的照片可能偏黃,一般來說,CCD沒有辦法像人眼一樣會自動修正光線的改變。所以通過白平衡的修正,它會按目前畫像中圖像特質(zhì),立即調(diào)整整個圖像紅綠藍三色的強度,以修正外部光線所造成的誤差。有些攝像機除了設(shè)計自動白平衡或特定色溫白平衡功能外,也提供手動白平衡調(diào)整。
可變碼流編解碼技術(shù)是指編解碼器可根據(jù)數(shù)據(jù)量的大小自動調(diào)節(jié)帶寬,遇到圖像變化較快,顏色較豐富時分配的帶寬大一些;圖像變化較慢,顏色較不豐富時分配的帶寬小一些,這樣在保證圖像錄制質(zhì)量的同時*大限度地節(jié)省硬盤了空間。
固定碼流編解碼提供的帶寬是固定的,不管數(shù)據(jù)量的大小,當圖像顏色豐富,變化較快時,往往帶寬不夠而降低錄像的質(zhì)量,看起來圖像有點停頓或色彩變樣;而圖像數(shù)據(jù)量不大時,提供的帶寬有多于,浪費存儲空間。
像素是衡量攝像頭的一個重要指標之一,一些產(chǎn)品都會在包裝盒標著30萬像素或35萬像素。一般來說,像素較高的產(chǎn)品其圖像的品質(zhì)越好。但另一方面也并不是像素越高越好,對于同一個畫面,像素越高的產(chǎn)品它的解析圖像的能力越強,為了獲得高分辨率的圖像或畫面,它記錄的數(shù)據(jù)量也必然大得多,對于存儲設(shè)備的要求也就高得多,因而在選擇時應(yīng)注意相關(guān)的存儲設(shè)備。
門禁系統(tǒng)是一種全新的出入管理方式:允許具有權(quán)限的人進入指定的區(qū)域,同時拒絕沒有權(quán)限的人員。該系統(tǒng)的主角是安裝在門側(cè)的讀卡器或密碼鍵盤。它們將讀到的數(shù)據(jù)傳送到本地控制器,根據(jù)事先編制的數(shù)據(jù)庫,確認是否可以通行。
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