過(guò)去,一提起圖像監(jiān)視,不論規(guī)模大小,大部分指的是監(jiān)視攝像機(jī)(拍攝)、監(jiān)視器(看)、
切換器(制作)和VTR(記錄)。現(xiàn)在,攝像機(jī)處理來(lái)自CCD的圖像信號(hào)的技術(shù)變成了數(shù)字處理技術(shù),切換器也由只使用視頻信號(hào)的切換技術(shù)改為使用數(shù)字技術(shù)的多畫(huà)面顯示技術(shù)。但是,其結(jié)果,任何一個(gè)I/F也都是模擬(NTSC)的,沒(méi)有最終實(shí)現(xiàn)真正意義上的數(shù)字化。近幾年來(lái),隨著數(shù)字化的發(fā)展,出現(xiàn)了各種各樣的圖像監(jiān)視器。下面從技術(shù)角度分別介紹這些機(jī)器。
一、攝像機(jī)
目前,處理 CCD發(fā)來(lái)的圖像信號(hào)的技術(shù)向數(shù)字處理技術(shù)的轉(zhuǎn)變可以說(shuō)己經(jīng)結(jié)束它對(duì)大幅度提高畫(huà)面質(zhì)量發(fā)揮了很大作用。而作為數(shù)字化的用途,目前正搭載以下功能:
1.擴(kuò)大明暗動(dòng)態(tài)范圍
過(guò)去,攝像機(jī)利用鏡頭光圈和電子快門(mén)來(lái)調(diào)整被照物體的亮度,就能拍攝清晰的圖像,而攝像
機(jī)本身的動(dòng)態(tài)范圍卻沒(méi)有得到改善。所以,在畫(huà)面視角內(nèi),對(duì)明暗差別較大的被照物體(逆光環(huán)境等),只能清楚地拍攝明暗物體中的其中一個(gè)物體。因此,通過(guò)兩倍速的CCD與數(shù)字處理技術(shù)相結(jié)合,制造出的攝像機(jī)動(dòng)態(tài)范圍比過(guò)去的攝像機(jī)甚至大32~64倍。
2.通過(guò)存儲(chǔ)提高靈敏度
由于依照次序往幀(信號(hào))存儲(chǔ)器里儲(chǔ)存許多幀圖像,所以,留下了余象。不過(guò),即使在人眼看
不見(jiàn)的月光和星光這種程度的照度下,也能拍攝清晰的彩色圖像。雖然這種技術(shù)原來(lái)就有,但是,由于處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了 LSI化,又在機(jī)器內(nèi)安裝了存儲(chǔ)器,還增加了噪音衰減技術(shù),因此,降低了價(jià)格,在一般用途中也能使用這種攝像機(jī)了。
3.移動(dòng)探測(cè)器
過(guò)去的探測(cè)器件較大,也有簡(jiǎn)單的移動(dòng)探測(cè)功能,而要進(jìn)行真正的探測(cè),還需要專(zhuān)用的機(jī)器。
由于數(shù)字處理的大容量化和 DPS能力的提高,現(xiàn)在,攝像機(jī)也能具有許多功能。隨著探測(cè)算法的發(fā)展,誤報(bào)、誤識(shí)別也在減少,而且,也能適應(yīng)各種各樣的探測(cè)類(lèi)型。
4.超高精密度的攝像機(jī)
由于普及了百萬(wàn)象素的數(shù)字式攝像機(jī),所以,要想得到高精密度的 CCD和JPEG壓縮處理器以及可移動(dòng)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器非常容易。雖然仍以靜止畫(huà)面為基礎(chǔ), 但是, 現(xiàn)在也能廉價(jià)使用超過(guò)過(guò)去NTSC范圍的超高精密度的圖像了。以前,這種高精密度的攝像機(jī)主要用于醫(yī)療領(lǐng)域,今后,與傳感器連接的系統(tǒng)將會(huì)增加,或許能得到證據(jù)能力很強(qiáng)的圖像。
二、記錄裝置
以前,一提起監(jiān)視用記錄裝置,大部分指的是慢(轉(zhuǎn))速(錄)VTR。慢(轉(zhuǎn))速(錄)VTR的磁帶和機(jī)
器都很便宜,但是,它存在著許多問(wèn)題,如:①更換和保管磁帶很麻煩;②需要頻繁維修磁頭和轉(zhuǎn)動(dòng)部分的部件;③畫(huà)面質(zhì)量和記錄間隔有限制等等。
由于最近犯罪案件上升,作案手段趨向惡劣,以及增設(shè) ATM(自動(dòng)柜員機(jī))等原因,警察等部門(mén)強(qiáng)烈要求承認(rèn)記錄圖像的證據(jù)能力。DVD和HDD等記錄媒體的價(jià)格還在下降,數(shù)字記錄的需求正在快速增加。下面就有代表性的數(shù)字記錄裝置及其各自的優(yōu)缺點(diǎn)作一歸納。
1.由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器組成的視頻緩沖器
優(yōu)點(diǎn):
設(shè)置簡(jiǎn)單,可靠性高,不需要維修。
缺點(diǎn):
① 雖然每小時(shí)的記錄容量和半導(dǎo)體都向大容量方向發(fā)展,但是,長(zhǎng)時(shí)間的記錄成本很高;
② 它還不是真正的記錄裝置,大多用來(lái)輔助傳送裝置等。
2.DVD記錄裝置
優(yōu)點(diǎn):
①具有高速檢索功能,可長(zhǎng)期保存,保存時(shí)不占地方;
②媒體可以移動(dòng),可靠性高,還可以記錄聲音和數(shù)據(jù)等。
缺點(diǎn):
記錄容量還有些不足。主要記錄報(bào)警等時(shí)候發(fā)生的事件。
但是,由于正在從2.6G向 4.7G甚至更大容量發(fā)展,因此,將來(lái)還可以拍攝得更好。可以預(yù)測(cè),今后媒體的價(jià)格還會(huì)大幅度下降。
3.HDD記錄裝置
優(yōu)點(diǎn):
①具有高速度和檢索功能,并能錄像和重放;
②高速記錄 (可縮短圖像記錄間隔);
③極少維修。
缺點(diǎn):
①HDD驅(qū)動(dòng)器擁擠、壽命短;
②記錄容量稍欠不足,但是,由于快速發(fā)展的大容量化、低價(jià)格化,不久便可克服。由于
使用幾個(gè)驅(qū)動(dòng)器,所以可以長(zhǎng)時(shí)間記錄更好更清晰的圖像;移動(dòng)性較差。近幾年, 實(shí)現(xiàn)某種程度的移動(dòng)性比提高耐沖擊性更有可能。
4.HDD的容量和可移動(dòng)性的不足由磁帶進(jìn)行彌補(bǔ)。
記錄在HDD上之后,再匯集一起往磁帶上錄像。通過(guò)這種方式減少磁帶磁頭和轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的維修率。這種 HDD加磁帶混合方式的記錄裝置現(xiàn)已研制出來(lái),但目前價(jià)格還很高。
據(jù)認(rèn)為,今后,這些數(shù)字記錄裝置在基礎(chǔ)技術(shù)高速發(fā)展的同時(shí), 與下面所述的網(wǎng)絡(luò)機(jī)器的組合也會(huì)發(fā)展,數(shù)字記錄的方便性將得到提高。
● 網(wǎng)絡(luò)
與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖像通信是數(shù)字化的優(yōu)點(diǎn)之一。過(guò)去,只有模擬線(xiàn)路。由于因特網(wǎng)的普及,ISDN和公司內(nèi)的LAN、back bone等都已快速建立起來(lái)。下面介紹使用這些網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器。
1.ISDN線(xiàn)路編碼器
利用TV會(huì)議H320編碼技術(shù)的遠(yuǎn)距離監(jiān)視用動(dòng)畫(huà)傳送裝置己實(shí)現(xiàn)商品化。從使用H261制式的編碼器,到進(jìn)一步提高了代碼化效率的H263制式的編碼器,都已相繼推向利用相同的線(xiàn)路速率,產(chǎn)生大約兩倍的幀信號(hào)數(shù)量等,因此,能夠更順利地傳送動(dòng)畫(huà),價(jià)格也在大幅度下降。
2.網(wǎng)絡(luò)接口器件/網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)
有的機(jī)器利用插入式軟件,用電腦就能控制攝像機(jī)的切換和所有攝像機(jī)仰俯等動(dòng)作。還有的與
帶有云臺(tái)的攝像機(jī)構(gòu)成一體型機(jī)器。
目前,LAN 的頻帶還不夠充足,利用重放一側(cè)電腦的性能,傳送的是一個(gè)場(chǎng)面的圖像。但是,100 BASE