传输系统
传输系统的作用是将视频监控系统的前、后端设备可靠的连接起来。传输的信号有音、视频信号和控制信号。常用的传输线缆有同轴电缆、双绞线和光纤。传输方式有视频基带传输、宽频共缆传输、网络传输和无线传输等。
1．同轴电缆
同轴电缆有射频同轴电缆和视频同轴电缆之分。视频电缆（Coaxial）和射频电缆通常用于有线电视传播，视频电缆则是目前视频监控系统应用广泛的传输线。
同轴电缆结构图如图2-26所示。由内及外看分别是，单根或多根铜线绞合的芯线、塑料绝缘介质等构成的屏蔽层，最外层为护套。绝缘材料、护套材料和派生特性。
第1部分，用汉语拼音字母表示，分别代表电缆的代号、芯线绝缘材料、护套材料和派生特性。
图2-26 同轴电缆结构图
芯线绝缘材料按其绝缘介质划分如下。
SYV型，其绝缘层为实芯聚乙烯，按导线的线径分有SYV-75-3、SYV-75-5、SYV-75-7和SYV-75-9。
SYK型，其绝缘层为聚乙烯藕芯。
SBYFV型，其绝缘层为泡沫聚乙烯。视频监控系统中常用的是SYV和SBYFV型75Ω的同轴电缆。
第2、3、4部分均用数字表示，分别代表电缆的特性阻抗（Ω）、芯线绝缘外径（mm）和结构序号。
例如，SYV-75-7-1的含义如下。
“SYV”表示该电缆护套材料为塑料聚氯乙烯。
“75”表示电缆的特性阻抗为75Ω，常见的特性阻抗有50Ω、75Ω和150Ω等，视频监控系统常用的是75Ω。
“7”表示芯线绝缘外径为7mm，常用的有3mm、5mm、7mm和9mm等规格。
“1”表示芯线结构序号，“1”表示单芯；“2”表示多股细线，用在经常处于移动状态的地方，如电梯视频线等。
同轴电缆内芯铜线（单根或多根铜线构成），型号扩展名的数字（如3、5、9）越大，内芯直径越粗。可见，SYV-75-5比SYV-75-3直径粗。同轴电缆越细越长，损耗就越大，传输的距离也就短。当使用同轴电缆传输图像时，距离在300m以下的一般可以不考虑信号的衰减问题。当传输距离增加时，可以考虑使用大直径、低损耗的同轴电缆，如SYV-75-9、SYV-75-18等，或者加入衰减补偿器。
同轴电缆有效传输距离参考值是，SYV-75-3型最远传输距离为200m；SYV-75-5型最远传输距离为400m；SYV-75-7型最远传输距离为500m。
2．光纤传输
光纤中应用的是850nm、1310nm、1550nm共3种波长的光，都是红外光。
（1）光纤结构及种类
1）光纤结构。光纤裸纤一般分为3层，即中心高折射率玻璃芯（芯径一般为50μm或62.5μm），中间为低折射率硅玻璃包层（直径一般为125μm），最外是加强用的树脂涂层。
2）数值孔径。入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以被传输，这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。
3）光纤的种类。按光在光纤中的传输模式可将光纤分为单模光纤和多模光纤。
单模光纤。中心玻璃芯较细（芯径一般为9μm或10μm）只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通信，其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。
多模光纤。中心玻璃芯较粗（50μm或62.5μm）可传输多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加此现象会更加严重。
例如，600MB／km的光纤在2km时就只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离比较近，一般只有几千米。
（2）光纤传输系统的主要特点
1）因为传输的是光信号，所以光纤不容易分支，一般用于点到点的连接。
2）传输距离长、损耗低。如单模光纤每千米衰减在0.2～0.4dB以下，是同轴电缆每公里损耗的1％。多模光纤传输距离可达4km，单模光纤传输距离达60km。
3）传输容量大。一根光纤就可以传送监控系统中所需（如多路图像、音频和控制数据）的全部信号。如果采用多芯光纤，其容量就将成倍增长。这样，用几根光纤就完全可以满足相当长时间内对传输容量的要求。
4）传输质量高。长距离的光纤传输不需要多个中继放大器，因而没有噪声和非线性失真叠加。加上光纤系统的抗干扰性能强，基本上不受外界温度变化的影响，从而保证了传输信号的质量。
5）抗干扰性能好。光纤传输不受电磁干扰，不会产生电火花，适合在有强干扰的环境中使用。
6）在施工过程中容易人为造成弯曲、挤压和对接的损耗，因此施工技术难度较大，且造价高。
（3）光纤视频传输原理
光纤传输系统（如图2-27所示）由3部分组成，即光源（光发送机）、传输介质和检测器（光接收机）。其中光源和检测器的工作都是由光端机完成的。
图2-27 光纤传输系统
按传输信号划分，可将光纤视频传输分为模拟传输系统和数字传输系统。
在模拟传输中，模拟光端机采用的是基带视频信号直接进行发光强度调制（AM）。光源的调制功率随调制信号的幅度变化而变化。由于光源的非线性较严重，所以信噪比、传输距离和传输频率都受到限制。
数字传输系统是把输入的信号变换成“1”和“0”表示的脉冲信号，并以它作为传输信号。在接收端再把它还原成原来的信号。这样光源的非线性对数字码流影响很小，再加上数字通信可以采用一些编码纠错的方法，且易于实现多路复用，因此得到广泛的应用。
3．网络传输
网络传输采用音视频压缩方式来传输监控信号，适合远距离及监控点位分散的监控。
其优点是，采用网络视频服务器作为监控信号的上传设备，有互联网网络的地方，安装上远程监控软件就可进行监看和控制。网络监控示意图如图2-28所示。
图2-28 网络监控示意图
按以太网标准传输视频信号，常用超五类（Cate5e）或六类双绞线进行传输，有些摄像头可以直接通过同一根网络线进行供电，即PoE供电技术。
4．微波传输
微波传输是解决几千米甚至几十千米不易布线场所监控传输的解决方式之一。它采用调频调制或调幅调制的办法，将图像搭载到高频载波上，转换为高频电磁波在空中传输。
优点是，省去了布线及线缆的维护费用，可动态实时传输广播级图像。
缺点是，采用微波传输，频段在1GHz以上常用的有L波段（1.0～2.0GHz）、S波段（2.0～4.0GHz）、Ku波段（10～12GHz）。由于传输环境是开放的空间，所以很容易受外界电磁干扰（微波信号为直线传输，中间不能有山体或建筑物遮挡）。
5．无线传输
无线传输又称为开路传输方式。无线传输流程是，音、视频信号→调制→高频信号→接收→解调→音、视频信号→在终端设备上播出或显示。
无线传输主要用于线缆敷设不便的场合（如河流、高大障碍物及移动的检测点）以及在一些特殊的场合（如暗访侦察）。
它的特点是安装简便，但发射功率受严格控制，距离一般不超过500m。
无线传输一般用于单监控点，即只有一个前端和一个后端。
视频监控终端组成
视频监控终端设备的主要任务是，把前端摄像机输出的图像信号送到监视器，供控制中心管理人员现场监视。另外，管理人员根据监视情况，通过控制中心，把控制信号传递到前端的解码器，再由解码器输出模拟信号控制云台和摄像机，以便对现场进行监视及人工技术处理。
传统视频监控终端主要由视频分配器、画分割器、硬盘录像机（或磁带录像机）、显示器和监视器（或电视墙）以及报警处理器等成，其组成框图如图2-29所示。
图2-29 视频监控终端的组成框图
1．视频分配器
分配器的任务是将单路信号在没有信号损失的情况下分成多路相同的信号，供给多个用户使用。
视频监控系统常用分配器可分为AV分配器、VGA 视频分配器及一些专用分配器（如长离分配器）。
（1）普通视频分配器
当系统中某一路图像需要供给多个设备（如监视器、录像机）使用时，就需要对视频号进行等量分配，类似有线电视的分配器。图2-30所示为一进二出视频分配器连接图。
图2-30 一进二出视频分配器连接图
分配器输出的每一路视频信号仍与输入的信号完全相同，即保留原来的视频带宽6MHz）、电压幅度值1V（p-p）和特性阻抗（75Ω）。
普通视频分配器一般为无源设备。
（2）VGA信号分配器及延长器
VGA信号分配器是专门分配VGA信号和转换信号接口形式的设备，它可将一路信号分给4台显示器，如图2-31a所示，从而显示4组相同的画面。图2-31b所示为只接两路显的VGA分配器接线框图。VGA分配器传送的距离一般在5m以内。
图2-31 VGA信号分配器及其接线框图
a）VGA分配器 b）接线图
在视频监控中，经常遇到管理中心以外还需建立一个分控中心，而且两地的距离比较远，显然VGA分配器的传输距离受到一定的限制。通常的办法是，采用VGA延长器代指VGA分配器，如图2-32a所示。将硬盘录像机出来的VGA视频信号接到VGA延长器上，将延长器的普通端口接到本地显示器上，将延长端口接到远端的显示器上。VGA延长器配置框图如图2-32b所示。
图2-32 VGA延长器及其配置框图
a）VGA延长器 b）VGA延长器配置框图
2．画面分割器
原则上，录一个信号的方式是1对1，也就是用一个录像机录取单一摄像机摄取的画面，每秒录30个画面，不经任何压缩，解析度越高越好（通常是S-VHS）。但如果需要同时监控很多场所，用一对一方式就会使系统庞大、设备数量多、耗材以及使人力管理上费用大幅提高。为解决上述问题，画面分割器应运而生。画面分割器最大程度的简化系统，提高系统运转效率。一般用一台监视器显示多路摄像机图像或一台录像机记录多台摄像机信号。
四画面分割器接线图如图2-33所示。
画面分割器是在视频信号的行、场时间轴上进行图像压缩，同时进行数字化处理，经像素压缩法将每个单一画面压缩成全屏的1／4画面大小，这样全屏就能容纳4路的视频信号，实现一台监视器可显示4个不同的小画面。
图2-33 四画面分割器接线图
图2-34a所示为画面分割器实物图。图2-34b所示为最常用的四画面分割器原理框图。由图可见，画面分割器的核心是单片机。摄像机送入（也可以是VCD或DVD）的视频信号，经缓冲、A-D转换，并按电视帧为单位（也有以电视场为单位）进行切割。
画面分割器有的还带有内置顺序切换器的功能，可将各摄像机输入的全屏画面按顺序和时间间隔轮流输出，显示在监视器上（如同前面谈到的矩阵切换主机轮流切换画面那样），同时录像机按顺序和时间间隔（间隔时间可调）进行记录，并进行字符和当前时间的叠加。
画面分割器通常有两个混合输出端口。其中一个为监视器接口，监视器可以同时显示4个画面，也可以单独显示一个画面；另一个混合输出端口的信号输出接到硬盘录像机。输出的信息与另一个的接口完全相同。
四画面分割器一般还设置有4路报警输入及联动功能。联动的目的是，当连接在报警输入口的某一路探测器发生报警时，此时监控系统出现这样一个局面，即无论画面分割器处于何种显示状态，都将自动切换到报警画面，并全屏显示；画面分割器内的蜂鸣器发出鸣叫声：录像机自动转入报警记录；现场灯光被打开。
图2-34 画面分割器实物图及画面分割器原理框图
3）实物图 b）原理框图
由于监视器屏幕的宽高比为4：3，因此为使分割后的小画面仍然保持4：3状态，画面分割器在对画面分割后，应必须满足在水平方向和垂直方向上，小画面的数量相等，即2x2（4个画面）、3x3（9个画面）、4x4（16个画面），如图2-35所示。而不能是2x3或2x4。如图2-36所示，屏幕上的小画面水平方向要么被压缩，要么被拉长，图像明显失真。这里有个问题，如果监控点是8个画面，就可用两个四画面分割器，或采用一个九画面分割器，余下一个窗口可作为备用。
图2-35 正确的宽高比画面组合
图2-36 不合理的宽高比组合
值得一提的是，上述所谓画面分割实质上是“多路图像组合器”，它使多路的视频信号得以在一个屏幕上显示。另一种画面分割器与之正好相反，它是把一路的视频信号分割后送到大屏幕上，由图2-37所示的大屏幕分割图可以看出，一个完整的画面被分割为4块，也就是一幅完整的画面由4个画面组成。
图2-37 大屏幕分割图面
常见画面分割器有四画面分割器、九画面分割器和十六画面分割器。视频监控系统多半采用四画面分割器。
多数画面分割器具备以下所述的全部或部分功能。
1）除同时多画面显示图像外，还可以显示单幅画面。
2）通常有两个视频输出端子，一路输出供硬盘录像机使用；另一路输出供监视器使用。
3）可以显示当前时间、摄像机号及位号。
4）具有双工性能，回放时既可放送四分割画面。又可只播放单一画面。由于图像经过压缩，细节大为减少，所以当播放单一画面时，需采取电子放大才能满屏播放，但画质相对粗糙，因此画面分割器分割的数量越多，单一画面回放时画面就越显得粗糙。
5）蜂鸣器与警报输入联动。
6）影像移动自动侦测（Motion Detection）与报警探测器报警系统联动。
7）快速放像功能、静止画面功能和单声道音频输出功能。
8）图像丢失报警功能，但保留最后画面。
9）具备RS-232接口与计算机的连接功能。
3．硬盘录像机
视频监控系统用于记录、存储的设备常见的有磁带录像机（VCR）、硬盘录像机（DVR）。
硬盘录像机根据其操作系统不同，分为PC式硬盘录像机、类PC硬盘录像机和嵌入式硬盘录像机。其中磁带式录像机由于检索困难，维护费用高，录像带重复使用差，所以已呈退市之势，后面就不再作介绍。
硬盘录像机与传统的模拟录像机相比具有较大优越性，具体表现在，录像时间长，最长录像时间取决于连接的存储设备的容量，一般可达几百小时；支持的视音频通道数多，可同时进行几路、十几路、甚至几十路同时录像；记录图像质量不会随时间的推移而变差；功能更为丰富。因此已成为视频监控的主流产品。本书重点介绍硬盘录像机。
（1）PC式硬盘录像机
PC式硬盘录像机又称为工控机、插卡机，一般基于Windows操作系统，文件系统一般采用NTFS或FAT32。其应用框图如图2-38所示。通常是在计算机内插有一块或几块视频采集卡，它是介于摄像机与PC硬盘录像机之间的一个A-D转换和图像压缩设备。
采集卡的工作流程是，视频信号首先经低通滤波器滤波，之后按照应用系统对图像分辨率的要求，对视频信号进行采样／保持，和对连续的视频信号在时间上进行间隔采样，由时间上连续的模拟信号变为离散的模拟信号，进而将这些音、视频转换为数字化的信息流，但这些数据流是不能直接进行传送和存储的，因为未经压缩的图形、视频和音频数据会占据非常多的存储容量。
目前流行的视频采集卡是视频采集和压缩同步进行，也就是通过特殊芯片进行硬件实时数据压缩处理，通常称之为硬压缩。不具备实时硬件压缩功能的卡，则可通过软件和CPU的运算对视频信号进行压缩处理，这种处理方式通常称之为软压缩。
视频采集／处理卡在具有A-D转换功能的同时，还具有对视频图像进行分析和处理的功能。
一般的视频采集卡采用帧内压缩算法，把数字化的视频存储成AVI文件，高档一些的视频采集卡可直接把采集到的数字视频数据实时压缩成MPEG-1格式的文件。
视频采集卡按其连接类型来划分，可以分为外置式采集卡和内置式PCI接口视频采集卡。这两种产品各有优缺点。内置式PCI接口采集卡不占用外部桌面空间，而且不需外接电源。内置式视频卡的弱点是安装采集卡时必须要拆开机箱才可以进行安装，且在安装软件时容易和其他计算机设备发生冲突。外接式采集卡的主要优点是，安装简单，且在外置采集卡盒面板上有各种运行状态指示灯，操作直观。主要缺点是，它还需要外接专门的电源和占用计算机上的一个资源口，且价格较高。
按照用途可将视频采集卡划分为广播级、专业级和民用级。它们的主要区别是采集的图像指标性能不同。
PC式硬盘录像机硬件可由人员自行组装，因此可根据实际需要对硬件进行扩充。PC式硬盘录像机往往附带的功能多，兼容性好，接口齐全，单机路数最高可达64路，维修方便，界面直观。
在PC式硬盘录像机中，由于运行软件的很多功能是监控系统不需要的，这些功能不但影响运行速度，而且是引起监控系统不稳定的主要原因之一（如死机），所以当采用PC式硬盘录像机时，切忌使用非法的软件或上网下载资料。
PC式硬盘录像机工作原理框图如图2-38所示。图2-39所示为显示器显示的四画面效果。
图2-38 PC式硬盘录像机工作原理框图
图2-39 显示器显示的四画面效果图
（2）嵌入式硬盘录像机
入式硬盘录保机（又称为一体化硬盘录像机）及其接口如图2-40所示。与PC式盘录像机不同，它已完全脱离PC平台，有自己的操作系统，常用的有PS05、Linux、VWonks等，采用的文件系统则有较多种类，如MS-DOS兼容文件系统、UNIX兼容文件系统Windows 兼容文件系统，还有各种专用的文件系统等。
图2-40 嵌入式硬盘录像机及其接口
嵌入式硬盘录像机接口说明如表2-5所示。
表2-5 嵌入式硬盘录像机接口说明
| 序号 | 物理接口 | 连接说明 |
|
1 |
视频输入（VIDEO IN） | 连接（模拟）视频输入设备，标准BNC接口 |
|
音频输入（AUDIO IN) |
连接（模拟）音频输入设备，标准BNC接口，音频输入电压在2～2.4V，如有 源送话器、拾音器等 |
|
| 2 |
视频（VOUT）、音 频（AOUT）输出 |
视频（VOUT）：连接监视器、本地视频信号及菜单输出；音频（AOUT）：连接 音频设备，本地音频信号输出 |
| 3 | 语音输入（LINE IN） | 连接有源语音输人设备，要求音频输入电压在2～2.4V，如有源送话器、拾音器等 |
| USB 接口 | 连接USB存储设备，如用于备份或升级。可以热插拔 | |
| 4 | VGA 接口 | 连接VGA 显示器，如计算机 VGA 显示器等 |
|
5 |
键盘接口（KEYB- OARD) |
两个，任意选择其中一个用于连接（485）控制键盘，使用RJ-45接口的3、4线（接收信号）接控制键盘的Ta、Tb；另外一个用于设备间的级联，级联的设备两端均使用RJ-45接口的3、4线 |
| RS-232 接口 | 连接RS-232设备，如调制解调器、计算机等 | |
| UTP 网络接口 | 同LAN网络接口，连接以太网络设备，如以太网交换机、以太网集线器（HUB）等 | |
| 6 | eSATA（可选） | 外接 SATA 硬盘口 |
| 7 | 匹配电阻开关（SW1） | RS-485 总线的终端匹配电阻开关。开关向上（出厂默认）为断开电阻连接，开关向下为接通本端电阻120Ω） |
|
8 |
RS-485 接口 | 连接RS-485设备,如解码器等,可使用RS-485接口的T+、T-线连接解码 |
| 报警输入（IN） | 接报警输入（4路开关量） | |
| 报警输出（OUT） | 接报警输出（2路开关量） | |
| 9 | 接地端 | 硬盘录像机接地端子 |
| 10 | 电源 | 输入的交流电压为220V |
嵌入式硬盘录像机的功能基本上与PC相似，两款相比，各有长短。
嵌入式实际上是把视频卡以芯片的模式集成在机器里面，配上专门的操纵系统，所以嵌人式录像机不再赋有计算机的其他功能，避免了操作人员将其他不良软件携入，具有较好抗病毒性，因此嵌入式硬盘录像机运行的稳定性较高。嵌入式录像机也可以采用键盘和鼠标操作，操作直观方便。由于嵌入式硬盘录像机软、硬件是一次性开发集成的，所以其扩展性低，附带的功能也较少。
嵌入式硬盘录像机工作原理图如图2-41所示。
图2-41 嵌入式硬盘录像机工作原理图
（3）硬盘录像机的主要技术参数
硬盘录像机的主要技术参数如表2-6所示。
表2-6 硬盘录像机的主要技术参数
| 型 号 | HF-S |
| 视频压缩标准 | H.264 |
| 实时监视图像分辨率 | PAL：704x576 像素 NTSC：704x480 像素 |
| 回放分辨率 | QCIF/CIF/2CIF/DCIF/4CIF |
| 视频输入 | 1／2／4／6／8／10／12／16路，BNC（电平为1.0V（p-p），阻抗为75Ω），支持PAL、NTSC制 |
| 视频输出 | 1路（DS-8001HF-S），2路（DS-8002／4／6／8／10／12／16），BNC（电平均为1.0V（p-p）， 阻抗为75Ω |
| 视频环通输出 | 4/8/16 |
| 视频帧率 | PAL：1／16～25帧／s，NTSC：1／16～30帧／s |
| 码流类型 | 视频流／复合流 |
| 型 号 | HF-S |
| 压缩输入码率 | 32kbit／8～2 Mbit／s可调，也可自定义（上限为8Mbit／s） |
| 音频输入 | 1／2／4／6／8／10／12／16路，BNC（电平为2V（p-p），阻抗为1kΩ） |
| 音频输出 | 1路（DS-8001HF-S），2路（DS-8002／4／6／8／10／12／16），BNC（线性电平，阻抗为6000Ω |
| 音频压缩标准 | OggVorbis |
| 音频压缩码率 | 16kbit/8 |
| 语音对讲输人 | 1路，BNC（电平为2V（p-p），阻抗为1kΩ） |
| 通信接口 | 1个RJ-45 10 Mbit／s／100 Mbit／s自适应以太网口，1个RS-232口，1个RS-485口 |
| 键盘接口 | 1个（支持级联）；1／2／4路设备两个（支持级联） |
| 硬盘接口 | 8个SATA接口，支持8个SATA硬盘，每个硬盘容量支持高达2000GB |
| USB 接口 | 1个，支持U盘、USB硬盘、USB 刻录机、USB鼠标 |
| VGA接口 | 1个，分辨率为800x600像素／60Hz、1024x768像素／60Hz、1280x1024像素／60Hz |
| 报警输人、输出 | 报警输入为4／16路，报警输出为2／4路 |
| 电源 | AC 90～135V或者AC 180～2651V，47～63Hz |
| 功耗（不含硬盘） | 20~51W |
| 工作温度 | -10~+55℃ |
| 工作湿度 | 10%~90% |
| 机箱 | 19in标准机箱 |
| 尺寸 | 90mm（高）x441mm（宽）x470mm（深） |
（4）硬盘录像机的选用与配置
1）硬盘录像机的选用。
前面对PC硬盘录像机和嵌入式硬盘录像机进行了对比，可见这两种设备各有优缺点。有几点比较突出。
从使用、管理和维护的角度看，嵌入式硬盘录像机使用简单，设备运行稳定，日常一般免维护，反之，PC硬盘录像机操作相对复杂，需要有较高素质的操作及管理人员。从设备扩充性能看，PC硬盘录像机要优于嵌入式录像机，如监控输入路数增减十分方便，而嵌入式硬盘录像机如果要增加输入路数，就非得增加一台设备不可。
上述选择主要基于硬盘录像机的自身特点。实际上，在选用中还必须根据视频输入的路数、录像的存储时间、配套的外围设备（如报警联动）来选择机型，否则会造成功能闲置或不足。
前面对PC硬盘录像机和嵌入式硬盘录像机进行了对比，可见这两种设备各有优缺点。有几点比较突出。
从使用、管理和维护的角度看，嵌入式硬盘录像机使用简单，设备运行稳定，日常一般免维护，反之，PC硬盘录像机操作相对复杂，需要有较高素质的操作及管理人员。从设备扩充性能看，PC硬盘录像机要优于嵌入式录像机，如监控输入路数增减十分方便，而嵌入式硬盘录像机如果要增加输入路数，就非得增加一台设备不可。
上述选择主要基于硬盘录像机的自身特点。实际上，在选用中还必须根据视频输入的路数、录像的存储时间、配套的外围设备（如报警联动）来选择机型，否则会造成功能闲置或不足。
2）硬盘的配置。
PC嵌入式硬盘录像机机动性比较好，它可以根据用户的需求改变硬件。在录像保存时间上同样表现出它的优势，即可根据录像保留时间和配置硬盘的大小。
计算方法如下。
一般情况下，一路视频信号以每小时大概需要80～120MB的图像文件计，设某监控点有6台摄像机连续记录，每天24h，一个月30天，产生的图像文件为
120x6x24x30MB=518.4GB
因此要选用1个1TB硬盘。
如果采用移动侦测录像，当没有出现移动目标时，录像机是不录像的（存储一副静态画面即可），从这一点上考虑，还可以节省许多硬盘空间。
值得一提的是、摄像机采集的图像质量还与记录的信息量有关，如信噪比很低噪点很多的时候，将会翻倍占用硬盘的空间。此外，硬盘录像机的性能也会影响录像占用的硬盘空间，这些都是在配置硬盘时必须充分加以考虑的。
4．监视器
监视器是视频监控系统的终端设备，其作用是将前端摄像机拍摄的画面再现出来。监视器的配置，涉及监视器本身的技术指标、屏幕尺寸、监视器数量与摄像机的配比等方面。下面介绍这几个方面。
（1）CRT彩色监视器
由于监视系统的前端（摄像机）清晰度比较高（通常大于400线），监视器监视的图像画面又多数处于静态（动态的色彩要求相对低），并且是连续工作（24h，全年无休），所以监视器在功能上虽然比电视机简单（少了高频头和中放电路），但在性能上却比电视机要求更高，其主要区别反映在图像清晰度、色彩还原度及整机稳定度方面。此外，由于监视器工作环境的特殊性，如金属机柜的漏磁等均会使电子枪电子束产生附加偏转，影响色纯度和电子枪R、G、B共3束电子束的运动轨迹精度，造成色纯不良，所以监视器还必须采用金属外壳加以屏蔽，减少外界磁场对电子束偏转的影响。CRT彩色监视器如图2-42所示。
图2-42 CRT彩色监视器
（2）LCD彩色监视器
在小型视频监控系统中，当只有数路的监控点时，配上分割器，把几路的画面集合到一个屏幕上，就组成一个理想的监视系统。但由于造价的原因，用LCD组合电视墙的例子并不多见。
（3）监视器的分类与主要技术指标
1）监视器的分类。
①从使用功能上分可分为黑白监视器与彩色监视器、带音频与不带音频监视器和专用监视器与收／监两用监视器（接收机）。
②从监视器的屏幕尺寸上分有9in、14in、17in、18in、20in、21in、25in、29in和34in等CRT监视器，还有34in、72in等投影式监视器。
此外，还有便携式微型监视器及电视墙监视器等。
③从性能及质量级别上分有广播级监视器、专业级监视器和普通级监视器。其中以广播级监视器的性能最高。
④从扫描方式划分有隔行扫描和逐行扫描两种监视器。
隔行扫描是指将一幅图像分成两场进行扫描，第一场（奇数场）扫描1、3、5等奇数行，第二场（偶数场）扫描2、4、6等偶数行，两场合起来构成一幅完整的图像（即一帧）。因此对于PAL．制而言，每秒扫描50场，场频为50Hz，而顿频为25Hz； 对NTSC而言，场频为60Hz，而帧频为30Hz。虽然在人的视觉上屏幕重现的是连续的图像，但由于奇数场与偶数场切换时间有先后之分，行与行之间并不是同时在现，所以造成闪烁现象，使人观看时容易疲劳，损伤眼睛。
逐行扫描则指其扫描行按次序一行接一行进行扫描，隔行扫描监视器有图像质量差，清晰度低和图像闪烁严重等缺点。为了消除隔行扫描的缺陷，逐行扫描监视器将模拟视频信号转换为数字信号，通过教字彩色解码，借助数字信号存储和控制技术实现一行或一场信号的重复使用（即低速读入、高速读出）的50Hz，逐行扫描方式。还有一种办法是提高帧频，实现60Hz、75Hz乃至85Hz的逐行扫描方式。
逐行扫描技术将输人信号通过A-D转换变成数字视频信号，再通过解码和数字图像处理电路对行、场扫描进行处理，通道带宽、清晰度和噪声都得到改善，同时消除了行间隔线和行间闪烁，而帧频的提高（如60～85Hz）则减少或消除了大面积的图像闪烁现象。
2）监视器的主要技术指标。
①清晰度（分辨率）。清晰度即指“中心水平清晰度（或分辨率）”。按我国标准最高清晰度以800线为上限。在视频监控系统中，根据GB 50198-2011《民用闭路监视电视系统工程技术规范》的标准，对清晰度（分辨率）的最低要求是：黑白监视器水平清晰度应≥400线；彩色监视器应≥270线。
此外，监视器的清晰度（分辨率）不同于计算机显示器的分辨率。计算机显示器的分辨率通常以像素为指标给出（如1024x768像素等）。这是因为两者的工作方式及分辨率的计算方法不同，二者不能混淆。
②灰度等级。这是衡量监视器能分辨亮、暗层次的一个技术指标。最高为9级。一般要求≥8级
③通频带（通带宽度）。这是衡量监视器信号通道频率特性的技术指标。因为视频信号的频带范围是6MHz，所以要求监视器的通频带应≥6MHz。
除上述3个主要的技术指标之外，对监视器还有亮度、对比度、信噪比、色调及色饱和度和几何失真等方面的技术指标与要求。
除上述3个主要的技术指标之外，对监视器还有亮度、对比度、信噪比、色调及色饱和度和几何失真等方面的技术指标与要求。
（4）监视器的选用
监视器的选择总原则是，符合系统技术要求及长时间连续工作。
若系统前端采用黑白摄像机的，则应选用黑白监视器；若系统前端采用彩色摄像机的，应选用彩色监视器；若摄像机为彩转黑的，则也可选择黑白监视器。
监视器屏幕尺寸的选择原则如下。
- 监视4个画面，监视器屏幕不宜小于18in。
- 监视9个画面，监视器屏幕不宜小于25in。
- 监视16个画面，监视器屏幕不宜小于29in。
对抗干扰性能选择，应选用金属外壳（主要是薄钢板类外壳）的监视器，因为它具有较好的屏蔽性能（特别是在其外壳接地之后），一是它不易受空间磁场干扰；二是其机内的电磁场，不会辐射干扰系统的其他设备。
另外，关注一下监视器是否采用隔离变压器。因为监视器电源若采用隔离变压器，则可较好把电源的一、二次进行隔离。如果有隔离变压器的隔离，在电网与监视器内部电路之间就不构成闭合回路，可克服“地环路”引人的50Hz交流干扰。
在一些要求不高的场合，可采用带视频（AV）输人端子的普通电视机，而不必采用价较高的专用监视器。
（5）摄像机与监视器的配比关系一个小区视频监控防范系统往往需要配置多台的摄像机，那么是否必须一台摄像机对应一台监视器呢？由多台摄像机组成的视频监控系统，一般不是一台监视器对应一台摄像机显示的，而是几台摄像机的图像信号，用一台监视器轮流切换或同时显示在同一屏幕上。这样处理，一是为节省设备，减少占有空间；二是现实中没有必要一一对应显示。因为被监视场所同时发生意外情况的概率极低，所以监视器平时只需间隔一定的时间（比如几秒、十几秒或几十秒）显示一次即可。
当被监视场所发生情况时，可以通过切换器将这一路信号切换到监视器的主画面上，并给予保持，同时跟踪记录。因此，系统中摄像机与监视器的配比通常都为4：1（4台摄像机配一台监视器）、9：1（9台摄像机配一台监视器），甚至16：1（16台摄像机配一台监视器）。
采用画面分割器，大大节省了监视器的数量，但不宜在一台监视器上同时显示太多的分割画面，否则画面太小，影响监视效果。在视频监控系统中，摄像机与监视器的比例数为4：1居多，效果比较好。
（6）彩色监视器与计算机显示器的区别
1）输入信号不同。彩色监视器输入AV模拟视频信号，计算机显示器输入R、G、B三原色的VGA信号。
2）分辨率不同。普通彩色监视器的分辨率一般是420线或480线，而计算机显示器至少是800x600像素的分辨率。
3）辐射程度不同。彩色监视器一般没有防辐射处理，而计算机显示器必须有辐射检测认证，或采用液晶显示器（根本就没有辐射）。
4）刷新频率不同。普通彩色监视器的刷新频率应在50Hz以下，一般的计算机显示器的刷新频率轻松达到75Hz。
5．电视墙
当视频监控系统的监控点比较多时，虽然采用了画面分割器，但已超过监视器画面尺寸的容许度，这时候就应当考虑使用“电视墙”。这也是当今较大小区视频监控系统常用的办法。所谓的电视墙，指的是用多台（几台、十几台甚至几十台）监视器组合一个监视平面体。
电视墙的监视器数量一般是这样确定的，即摄像机与监视器数量配比为4：1，也就是4台摄像机应配一台监视器。若有24台摄像机，则配6台监视器及6台四画面分割器；若摄像机只有22台，则监视器和画面分割器的数量不变，余下的两个画面（黑屏）只是空置而已，不会影响系统的使用，还可为以后系统扩充预留空间。
在监控系统中，每路前端设备（如摄像机）等输出的图像信号中的场同步信号如果存在相位差，那么当矩阵控制器切换各路图像信号时，监视器便会出现一段时间的不同步现象，相位差越大，不同步的时间就越长。因此建议在构建电视墙监控系统时，应尽量选用带有外同步（GEN-LOOK）输入的前端设备，并且所有的前端设备均使用外同步方式，即各路图像信号的同步都受同一同步信号的控制。
6.报警处理器
报警处理器器是将所有前端报警信号收集起来，并对发生报警通道的信号进行处理，同时输出多个开关量，以控制灯光、录像机等设备的联动。
报警处理器按处理方式不同，可分为总线式和多线式。
1）总线式。由一对双绞线负责传输前端各探头的信号，同时每个探头配有解码器和自相应的地址码；处理器则有对应的识别电路用来处理各探测器的信息，然后根据探测器的地址码作出相应的响应。总线式的优点是可大大节省电缆，降低费用，并给施工带来方便，适用于前端探头多且集中的情况。缺点是设备多，调试相对复杂。
2）多线式。处理方式是各个探头互不干扰地将信号线和电源线汇集至控制室，并分别将探头信号线与报警处理器对应通道的输入端相连。多线式仍为现今报警处理的主导方向。
报警处理器既可作为单一的控制设备使用，又可与切换器等其他设备共同组成综合性监控系统。
视频监控中心
视频监控系统的终端设备置于视频监控系统的指挥中心（或称为监控中心、监控室和主控台），它通过集中控制的方式，将前端设备传送来的各种信息（图像信息、声音信息、报警信息等）进行处理和显示，并向前端设备或其他有关的设备发出各种控制指令。因此，中心控制室的终端设备是整个视频监控系统的中枢，视频监控中心如图2-43所示。
此外，视频监控中心还应该是人防与技防的完美结合点。因此，对于管理中心的建设，在注重设备配置的同时，也必须考虑设备与人之间的友好相处。
图2-43 视频监控中心
1．视频监控中心的布局和基本要求
视频监控中心设备布局的基本要求如下。
（1）有利于监控画面的监视
监视器或电视墙的安装必须符合人视觉生理要求，如应考虑电视墙的宽高比、电视墙与管理人员的视觉距离。受到现实的限制，监控室的空间很难保证有足够的宽高比和视距，但应尽量满足电视墙宽高比为4：3；主监控人员与主监视器的视距应为该监视器对角线的3～6倍。
（2）方便设备操作
设备的开关、按钮位置与操作人员的操作半径布置要合理，操作路径要顺畅。也就是说，除了一些不常用的设备外，其他大部分设备都应安放在主操作控制台上。
（3）方便日常设备维护
通常，视频监控系统处于不间断工作状态，设备的通风、散热问题就显得十分重要，如电视墙设置时，应与墙体保持有60～80cm的距离，一来可通风，二来便于设备的技术维护。
此外，由于监控室的线缆较多，如不进行合理的规划，既影响室内美观，又会影响系统运行的可指性，所以数设在中心控制室的视频线维和电器线缆，可采用桥梁方式，以便于对所有线维统防护。
2．视频监控中心的主要设备
对于一个综合型的视频监控中心商言，其主要设备应包括视频分配、放大器、视频矩阵（或画面分制器，视频切换器）、监视器（电视墙）、监听器、硬盘录像机、报警盒、扩音机、音脚、电源（含UPS），通信及控制柜等。
监控中心设备的配置应根据系统的大小，功能要求全面考虑，不可生搬硬套。如在信号比较正常日传输距离较短的情况下，视频信号需要两路输出时，可直接用同轴电缆并联，传输给两个终端用户，这时视频分配器就可用可不用，同时视频放大器也可省去。但必须指出，这种连接方法，对电路会造成一定的负面影响，如信号衰减，特性阻抗发生变化。
视频监控中心的建立，最终以监控中心管理人员的正确操作得以实现。典型的视频监控系统为管理人员提供如下功能。
1）确定提像机序号（位置）与监视器间的对应关系，以便管理人员识别。
2）通过画面分割器，实现视频信号的重新组合。
3）通过采集卡、硬盘，对前端已采集到的信号进行、A-D转换、压缩、记录和存储。
4）控制监视器（电视墙）的画面。
5）通过键盘显示某路的摄像机图像。
6）通过键盘控制某路摄像机的动作方向（含预置位的设定）。
7）通过键盘调整某路摄像机的画面。
8）通过键盘调看显示器全路画面或单路画面。
9）经授权回放记录画面。
10）经授权处理布防和撤防。
3．分控制台的主要设备及其功能
由于工作上的需要，监控系统只设立一个视频监控中心是不够的，往往还设立一个甚至几个分控制台（或称为分控台、分控点）点。分控点实际上就是一个小型的监控中心。一个分控点一般只设一台监视器和一个分操作控制键盘。由于主操作控制键盘与分操作控制键盘一般采用总线连接方式，所以两者之间具有相同的功能。如果系统主控台不接主控键盘，利用分控键盘也可以对整个系统进行权限范围之内的任意控制。各分控制台与主控制台之间，根据需要和可能还可设定优先控制权。
例如，某一分控制台专供主管使用，就可把它设置为第一优先控制权。当该分控制台对系统进行操作控制时，主控制台和其他的几个分控制台将暂时失去对系统的操作和控制能力。
