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(gè)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(gè)被監(jiān)視的各個(gè)部位。有時(shí),被監(jiān)視場所面積較大,為了節(jié)省攝像機(jī)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(jī)上加裝電動的(可遙控的)可變焦距(變倍)鏡頭,使攝像機(jī)所能觀察的距離更遠(yuǎn)、更清楚;有時(shí)還把攝像機(jī)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(jī)進(jìn)行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動,從而使攝像機(jī)能覆蓋的角度、面積更大??傊?,攝像機(jī)就像整個(gè)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(gè)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(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。從系統(tǒng)噪聲計(jì)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(jī)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(jī)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(jī)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。
傳輸部分
傳輸部分就是系統(tǒng)的圖像信號通路。一般來說,傳輸部分單指的是傳輸圖像信號。但是,由于某些系統(tǒng)中除圖像外,還要傳輸聲音信號,同時(shí),由于需要有控制中心通過控制臺對攝像機(jī)、鏡頭、云臺、防護(hù)罩等進(jìn)行控制,因而在傳輸系統(tǒng)中還包含有控制信號的傳輸,所以我們這里所講的傳輸部分,通常是指所有要傳輸?shù)男盘栃纬傻膫鬏斚到y(tǒng)的總和。
如前所述,傳輸部分主要傳輸?shù)膬?nèi)容是圖像信號。因此重點(diǎn)研究圖像信號的傳輸方式及傳輸中有關(guān)問題是非常重要的。對圖像信號的傳輸,重點(diǎn)要求是在圖像信號經(jīng)過傳輸系統(tǒng)后,不產(chǎn)生明顯的噪聲、失真(色度信號與亮度信號均不產(chǎn)生明顯的失真),保證原始圖像信號(從攝像機(jī)輸出的圖像信號)的清晰度和灰度等級沒有明顯下降等等。這就要求傳輸系統(tǒng)在衰減方面、引入噪聲方面、幅頻特性和相頻特性方面有良好的性能。
在傳輸方式上,至今電視監(jiān)控系統(tǒng)多半采用視頻基帶傳輸方式。如果在攝像機(jī)距離控制中心較遠(yuǎn)的情況下,也有采用射頻傳輸方式或光纖傳輸方式。對以上這些不同的傳輸方式,所使用的傳輸部件及傳輸線路都有較大的不同。
在有多個(gè)攝像機(jī)組成的電視監(jiān)控系統(tǒng)中 ,通常采用視頻切換器使多路圖像在一臺監(jiān)視器上輪流顯示。但有時(shí)為了讓監(jiān)控人員能同時(shí)看到所有監(jiān)控點(diǎn)的情況,往往采用多畫面分割器使得多路圖像同時(shí)顯示在一臺監(jiān)視器上。當(dāng)采用幾臺多畫面分割器時(shí),就有可能用與多畫面分割器相同數(shù)量的監(jiān)視器將所有攝像機(jī)傳送來的多個(gè)畫面同時(shí)顯示。這樣,既減少了監(jiān)視器的數(shù)量,又能使監(jiān)控人員一目了然地監(jiān)視各個(gè)部位的情況。常用的畫面分割器為四畫面、九畫面和十六畫面。
畫面分割器的基本工作原理
采用圖像壓縮和數(shù)字化處理的方法,把幾個(gè)畫面按同樣的比例壓縮在一個(gè)監(jiān)視器的屏幕上。有的還帶有內(nèi)置順序切換器的功能,此功能可將各攝像機(jī)輸入的全屏畫面按順序和間隔時(shí)間輪流輸出顯示在監(jiān)視器上(如同切換主機(jī)輪流切換畫面那樣),并可用錄像機(jī)按上述的順序和時(shí)間間隔記錄下來。其間隔時(shí)間一般是可調(diào)的。
放大器
當(dāng)視頻傳輸距離比較遠(yuǎn)時(shí),采用線徑較粗的視頻線,同時(shí)可以在線路內(nèi)增加視頻放大器增強(qiáng)信號強(qiáng)度達(dá)到遠(yuǎn)距離傳輸目的。視頻放大器可以增強(qiáng)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(jī),若想一臺攝像機(jī)的圖像送給多個(gè)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(shí)送給多個(gè)輸出設(shè)備而不受影響。