模拟视频监控系统的结构分析

模拟视频监控系统由前端部分、传输部分、控制部分和显示与记录四个部分构成。

（1）前端部分主要指视频监控系统的摄像部分，是整个系统的“眼睛”。在被监视场所面积较大时，在摄像机上加装变焦距镜头，使摄像机所能观察的距离更远、更清楚；还可以把摄像机安装在电动云台上，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动，使摄像机覆盖更大的监视区域。在一些特定场所，为了防尘、防雨、抗高低温、抗腐蚀等，对摄像机及其镜头加装专门的防护罩，甚至对云台也有相应的防护措施。

（2）传输部分是视频监控系统的视频信号传输通道。传输部分传输的对象包括视频信息流、音频信息流、控制流（指控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台等进行控制的控制信号）等，在传输方式上，近距离一般采用视频线传输，不超过一两千米的距离一般采用同轴电缆传输，更远的距离则可采用光纤传输。对于远距离传输，常配备视频信号放大、视频信号的校正与补偿设备等。

（3）控制部分负责对摄像机及其辅助部件（如镜头、云台）的控制，并对图像、声音信号进行记录，包括画面分割切换、云台和镜头控制等。

（4）显示与记录部分一般由几台或多台监视器组成。在摄像机数量不是很多，要求不是很高的情况下，一般直接将监视器接在磁带录像机等记录设备上。如果摄像机数量很多，并要求多台监视器对画面进行复杂的切换显示，须配备矩阵主机。

常见的模拟监控系统的结构我们结合一个范例来解读。

例：某招待所一栋住宿大楼，共有6层，要求1～6层的楼道两端的出入口各安装一台黑白摄像机，大门、大堂、后门、停车库各安装一定点摄像机，共计16台摄像机，监控室配置一台16画面分割器、一台29in^[1]大屏幕彩电和一台长延时录像机。

该系统设计要求比较简单，只要求能实现实时监视与简单存储，属于典型的模拟视频监控系统即可解决的范畴。按照视频监控系统设计的原则，典型模拟视频监控系统如图2-1所示。

图2-1 典型模拟视频监控系统

根据模拟视频监控系统的实际需要可以有多种架构模式。

（1）基本型。基本型的视频监控系统指最早的视频监控系统，由模拟摄像机、摄像机电源、视频传输线和监视器构成。基本型视频监控系统如图2-2所示。它属于“一对一”形式，即一台摄像机对应一台监视器，没有视频图像的记录与存储设备。

图2-2 基本型视频监控系统

（2）基本扩展一型。这种类型是指基本型+磁带录像机型，基本扩展一型如图2-3所示。这种架构的系统是随着磁带录像机的出现而实现的，使用的视频监控系统除了具有实时监看现场情况的功能外，通过其磁带录制监控信号的作用具备了事后查阅的功能。(www.xing528.com)

（3）基本扩展二型。这种类型是指基本型+磁带录像机+画面处理设备型，基本扩展二型如图2-4所示。这种架构的系统是在第二种模式的基础上增加了画面处理装置，这样就解决了画面分割和画面处理的问题。为解决稍大型规模的“一对一”形式提供了参考选择，同时也降低了系统的设备成本，使得“多对一”形式成为可能。

图2-3 基本扩展一型

（4）矩阵控制主机型。随着模拟视频监控系统的应用越来越广泛，功能要求也越来越丰富，人们因云台控制器、球机、与报警系统联动、任意视频切换等操作对系统设备提出了更高的要求，系统要求能实现电动变焦、全方位云台控制等功能。矩阵控制主机正是在这样的背景下研发生产出来的。矩阵切换的基本原理如图2-5所示。

矩阵控制主机具备支持多样化的输入和输出设备，具备强大的报警系统联动功能。矩阵控制主机型如图2-6所示。这种类型的系统发展最为成熟，也是模拟系统应用中最为广泛的。

图2-4 基本扩展二型

（5）兼拾音功能型。视频监控的系统常需对现场声音进行监听，即兼拾音功能型的模拟监控系统，如图2-7所示。这种类型本质上是由视频图像和声音两个部分构成。由于增加了声音信号的采集与传输，系统的规模比纯视频监控系统增加了一倍，并且还要求在传输的过程中应保证图像信号与声音信号的同步。对于切换监控的系统来说，还需要配置视音频同步切换器，从多路输入的视音频信号中切换并输出已选中的视频及对应的音频信号。

图2-5 矩阵切换的基本原理

图2-6 矩阵控制主机型

图2-7 兼拾音功能的模拟监控系统