典型的電視監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端設(shè)備和后端設(shè)備這兩大部分組成,前端設(shè)備通常由攝像機、手動或電動鏡頭、云臺、防護(hù)罩、監(jiān)聽器、報警探測器和多功能解碼器等部件組成,它們各司其職,并通過有線、無線或光纖傳輸媒介與中心控制系統(tǒng)的各種設(shè)備建立相應(yīng)的聯(lián)系(傳輸視/音頻信號及控制、報警信號)。在實際的電視監(jiān)控系統(tǒng)中,這些前端設(shè)備不一定同時使用,但實現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場圖像采集的攝像機和鏡頭是必不可少的。后端設(shè)備可進(jìn)一步分為中心控制設(shè)備和分控制設(shè)備。
攝像部分
攝像部分是電視監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分,是整個系統(tǒng)的“眼睛”。它布置在被監(jiān)視場所的某一位置上,使其視場角能覆蓋整個被監(jiān)視的各個部位。有時,被監(jiān)視場所面積較大,為了節(jié)省攝像機所用的數(shù)量、簡化傳輸系統(tǒng)及控制與顯示系統(tǒng),在攝像機上加裝電動的(可遙控的)可變焦距(變倍)鏡頭,使攝像機所能觀察的距離更遠(yuǎn)、更清楚;有時還把攝像機安裝在電動云臺上,通過控制臺的控制,可以使云臺帶動攝像機進(jìn)行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動,從而使攝像機能覆蓋的角度、面積更大??傊瑪z像機就像整個系統(tǒng)的眼睛一樣,把它監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)閳D像信號,傳送給控制中心的監(jiān)視器上。由于攝像部分是系統(tǒng)的前端,并且被監(jiān)視場所的情況是由它變成圖像信號傳送到控制中心的監(jiān)視器上,所以從整個系統(tǒng)來講,攝像部分是系統(tǒng)的原始信號源。因此,攝像部分的好壞以及它產(chǎn)生的圖像信號的質(zhì)量將影響著整個系統(tǒng)的質(zhì)量。從系統(tǒng)噪聲計算理論的角度來講,影響系統(tǒng)噪聲的因素是系統(tǒng)中的級的輸出(在這里即為攝像機的圖像信號輸出)信號信噪比的情況。所以,認(rèn)真選擇和處理攝像部分是至關(guān)重要的。如果攝像機輸出的圖像信號經(jīng)過傳輸部分、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。
除了上述的有關(guān)討論之外,對于攝像部分來說,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,對攝像機及其鏡頭還應(yīng)加裝專門的防護(hù)罩,甚至對云臺也要有相應(yīng)的防護(hù)措施。這些也將在后面的有關(guān)章節(jié)中討論。
傳輸系統(tǒng)
監(jiān)視現(xiàn)場和控制中心總有一定距離,從監(jiān)視現(xiàn)場到控制中心需要圖像信號傳輸圖像信號,同時從控制中心的控制信號要傳送到現(xiàn)場,所以傳輸系統(tǒng)包括視頻信號和控制信號傳輸兩部分。
視頻信號傳輸
一般采用同軸電纜傳輸視頻基帶信號,也可采用光纜傳送電視信號以及用平衡電纜對也就是利用電話電纜傳送。由于電纜對外界的靜電場和電磁波有屏蔽作用,可減少串?dāng)_,傳輸損失也較小。但當(dāng)電纜作為長距離傳送媒體時,會發(fā)生對地不平衡低頻地電流的影響,有時也會有高頻干擾。信號傳輸帶寬為50Hz~4MHz,當(dāng)傳輸距離在200m以內(nèi)時,用同軸電纜傳送,其衰減的影響一般可不予考慮;當(dāng)傳輸距離大于200m時,電纜衰減量較大,為了能把整個帶寬內(nèi)不同頻率的信號進(jìn)行傳輸,必須使用電纜補償放大器。某些場合,布線非常困難時,可以采用無線傳輸如微波定向傳輸,但它要占用頻率資源,需經(jīng)無線電管理委員會核準(zhǔn)。
放大器
當(dāng)視頻傳輸距離比較遠(yuǎn)時,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(dá)到遠(yuǎn)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。
分配器
一路視頻信號是只能對應(yīng)一臺監(jiān)視器或錄像機,若想一臺攝像機的圖像送給多個管理者,就需要選擇視頻分配器。視頻分配器即可以阻抗匹配,還可以視頻增益,使視頻信號可以同時送給多個輸出設(shè)備而不受影響。