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(chǎng)所的某一位置上,使其視場(chǎng)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(chǎng)所面積較大,為了節(jié)省攝像機(jī)所用的數(shù)量、簡(jiǎn)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(dòng)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(dòng)云臺(tái)上,通過(guò)控制臺(tái)的控制,可以使云臺(tái)帶動(dòng)攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng),從而使攝像機(jī)能覆蓋的角度、面積更大??傊瑪z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(hào),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(chǎng)所的情況是由它變成圖像信號(hào)傳送到控制中心的監(jiān)視器上,所以從整個(gè)系統(tǒng)來(lái)講,攝像部分是系統(tǒng)的原始信號(hào)源。因此,攝像部分的好壞以及它產(chǎn)生的圖像信號(hào)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(lái)講,影響系統(tǒng)噪聲的因素是系統(tǒng)中的級(jí)的輸出(在這里即為攝像機(jī)的圖像信號(hào)輸出)信號(hào)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(hào)經(jīng)過(guò)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(hào)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(duì)于攝像部分來(lái)說(shuō),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(duì)攝像機(jī)及其鏡頭還應(yīng)加裝專門(mén)的防護(hù)罩,甚至對(duì)云臺(tái)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(hào)通路。一般來(lái)說(shuō),傳輸部分單指的是傳輸圖像信號(hào)。但是,由于某些系統(tǒng)中除圖像外,還要傳輸聲音信號(hào),同時(shí),由于需要有控制中心通過(guò)控制臺(tái)對(duì)攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、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(hào)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?hào)形成的傳輸系統(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(hào)。因此重點(diǎn)研究圖像信號(hào)的傳輸方式及傳輸中有關(guān)問(wèn)題是非常重要的。對(duì)圖像信號(hào)的傳輸,重點(diǎn)要求是在圖像信號(hào)經(jīng)過(guò)傳輸系統(tǒng)后,不產(chǎn)生明顯的噪聲、失真(色度信號(hào)與亮度信號(hào)均不產(chǎn)生明顯的失真),保證原始圖像信號(hào)(從攝像機(jī)輸出的圖像信號(hào))的清晰度和灰度等級(jí)沒(méi)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(duì)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。
傳輸系統(tǒng)
監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)和控制中心總有一定距離,從監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)到控制中心需要圖像信號(hào)傳輸圖像信號(hào),同時(shí)從控制中心的控制信號(hào)要傳送到現(xiàn)場(chǎng),所以傳輸系統(tǒng)包括視頻信號(hào)和控制信號(hào)傳輸兩部分。
視頻信號(hào)傳輸
一般采用同軸電纜傳輸視頻基帶信號(hào),也可采用光纜傳送電視信號(hào)以及用平衡電纜對(duì)也就是利用電話電纜傳送。由于電纜對(duì)外界的靜電場(chǎng)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(zhǎng)距離傳送媒體時(shí),會(huì)發(fā)生對(duì)地不平衡低頻地電流的影響,有時(shí)也會(huì)有高頻干擾。信號(hào)傳輸帶寬為50Hz~4MHz,當(dāng)傳輸距離在200m以內(nèi)時(shí),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(shí),電纜衰減量較大,為了能把整個(gè)帶寬內(nèi)不同頻率的信號(hào)進(jìn)行傳輸,必須使用電纜補(bǔ)償放大器。某些場(chǎng)合,布線非常困難時(shí),可以采用無(wú)線傳輸如微波定向傳輸,但它要占用頻率資源,需經(jīng)無(wú)線電管理委員會(huì)核準(zhǔn)。
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(hào)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(hào),但線路內(nèi)干擾信號(hào)也會(huì)被放大,另外,回路中不能串接太多視頻放大器,否則會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象,導(dǎo)致圖像失真。
分配器
一路視頻信號(hào)是只能對(duì)應(yīng)一臺(tái)監(jiān)視器或錄像機(jī),若想一臺(tái)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(hào)可以同時(shí)送給多個(gè)輸出設(shè)備而不受影響。