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宿舍樓的攝像頭是不是每刻都在錄像?

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…… 肯定是會被錄像的。現在最基本的監控系統也因該配備硬盤錄像機。

除非——停電(在系統沒有備用電源情況下)

至於錄像時間——主要和監控設備對應的硬盤錄像機型號設置和內置硬盤大小決定。

據硬盤錄像機的錄像原理

我們可以得到錄像時間的計算公式:

錄像時間(小時)= 總硬盤容量(M)/(每小時占用硬盤空間(M/小時)X通道數)

硬盤錄像機采用了MPEG4/H.264的壓縮技術,它本身的動態範圍相當大,因此計算硬盤容量需要依據碼流統計各個通道每小時生成文件大小的估值。

例如:

單通道的錄像每小時占用硬盤空間為200M/小時,使用4路硬盤錄像機時要求達到壹個月(30天)每天24小時連續錄像,需求的硬盤空間如下:4通道×30天×24小時×200M/小時=576G,則壹般需要安裝5塊120G硬盤,或者4塊160G硬盤。

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常見的監控知識問題

問:什麽是CMOS攝像機?和CCD攝像機有何不同?

答:CMOS傳感器是壹種通常比CCD傳感器低10倍感光度的傳感器。因為人眼能看到1Lux照度(滿月的夜晚)以下的目標,CCD傳感器通常能看到比人眼略好在0.1~3Lux,是CMOS傳感器感光度的3到10倍。

問:漏光排斥比的物理含義是什麽?

答:漏光是由CCD傳感器設計的缺陷造成的,每個攝像機有壹個CCD傳感器,由於CCD傳感器的缺陷,進入CCD傳感器的強光 將會穿透抵抗層產生過度的影像,這些不需要的影像稱做拖光,CCD攝像機抵抗強光的能力稱為漏光排斥比。

問:F2.0、f3.4毫米代表什麽意思?我如何通過這些數字來選擇鏡頭?

答:F表示鏡頭的孔徑,F停止2:1和f3.4毫米表示鏡頭的焦距是3.4毫米。鏡頭F2.0和f3.4~4采用非常經濟的形式,應此價格較低,廣泛應用於單板攝像機,F2.0的鏡頭的孔徑能收集人眼壹半的光線,f3.4毫米的鏡頭在1/4英寸CCD上有60度的視角,在1/3英寸CCD上有90度視角,非常接近於人眼的視角。人眼的兩只眼睛能包含更大的視角,就像是上帝巧妙的設計,從人到人壹般有150到180的角度,但是請記住,F停止和f焦距只是壹個鏡頭的基本參數,並不代表質量。壹個具有同樣F停止和焦距的優質鏡頭能比具有同樣參數的劣質鏡頭貴100倍,請參閱下壹個問答詳細了解。

問:什麽是最低照度?什麽是感光度?0.0001Lux代表什麽?

答:最低照度是測量攝像機感光度的壹種方法,換句話說,攝像機能在多黑的條件下看到可用的影像。但是因為沒有管理的國際標準,因此每個大型CCD制造商都有自己測量CCD感光度的方法。然而壹個標註為(1Lux,F10)的攝像機能和標註為(0.01Lux,F10)的攝像機完全壹樣!!!奇怪嗎?為什麽呢?

問:什麽是無色滾動?

答:數字訊號處理器視頻攝像機使用在熒光燈下時,只能產生嚴重色滾動的影像。影像會從白色轉變成藍色、粉紅色再回到白色,如此循環。這是因為交流電源運行在50/60赫茲所引起的問題。白熱燈泡能提供穩定的光線,而日光燈的光線由於交流電的強度和色彩以8.3ms的速度在變換而波動。傳統攝像機計算出白平衡需要 100~150ms(0.1~0.15) ,比交流電慢了8.5ms,因此永遠不能趕上。對當前影像通過8次循環周期才能清楚地產生色滾動。

問:什麽是背光補償?

背光補償能提供在非常強的背景光線前面目標的理想的曝光,無論主要的目標移到中間、上下左右或者熒幕的任壹位置。

壹個不具有超強動態特色的普通攝像機只有如1/60秒的快門速度和F2.0的光圈的選擇,然而壹個主要目標後面的非常亮的背景或壹個點光源是不可避免的,攝像機將取得所有近來光線的平均值並決定曝光的等級,這並不是壹個好的方法,因為當快門速度增加的時候,光圈會被關閉導致主要目標變得太黑而不被看見。為了克服這個問題,壹種稱為背光補償的方法通過加權的區域理論被廣泛使用在多數攝像機上。影像首先被分割成7塊或6個區域(兩個區域是重復的),每個區域都可以獨立加權計算曝光等級,例如中間部分就可以加到其余區塊的9倍,因此壹個在畫面中間位置的目標可以被看得非常清晰,因為曝光主要是參照中間區域的光線等級進行計算。然而有壹個非常大的缺陷,如果主要目標從中閑移動到畫面的上下左右位置,目標會變得非常黑,因為現在它不被區別開來已經不被加權。

問:什麽是星光模式?

星光模式能讓CCD攝像機在非常弱的光線情況下,比如0.0002Lux照度等級,看到清晰的彩色影像。

所有的CCD攝像機都是設計工作在1/50,1/60~1/2000秒的快門速度,因此最低照度等級或者稱為感光度在使用 F1.2 和5600k條件下限制在3到6Lux。星光模式CCD攝像機專有數字訊號處理器能使得CCD的快門速度低到 1~10 秒,因為長時間快門打開的物理原理,CCD可以收集到更多的光子,因此比傳統攝像機提高100到600倍的感光度。

問:什麽是垂直同步、彩色視頻復合信號同步、外同步、直流線鎖定和完全同步?

答:這是攝像機之間不同的同步方法。

全體鎖定是兩部用於精密的應用如廣播攝影棚攝像機之間完全同步最好的方法。它將同步:水平,垂直,偶數/奇數區域,色彩觸發頻率和階段。

垂直同步是最簡單的方法來同步兩部攝像機,通過垂直驅動頻率來保證視頻能夠采用老式的切換期或者四分割機器,在同壹個監視器上顯示幾個影像源。垂直驅動信號通常由重復頻率20/16.7毫秒(50/60赫茲)和脈沖1~3毫秒寬度的脈沖組成。

彩色視頻復合信號代表視頻和彩色觸發信號,意味著攝像機能和外部的復合彩色視頻信號同步。然而盡管稱作彩色視頻復合信號同步,實際上只進行水平同步和垂直同步,而沒有色彩觸發同步。

外同步非常類似於彩色視頻復合信號同步。壹個攝像機能夠同步於另壹個攝像機的視頻信號,壹個外同步攝像機能使用輸入的彩色視頻復合信號,提取水平和垂直同步信號來做同步。

直流線鎖定是壹種古老的技術,利用直流50/60赫茲電源線電流來同步攝像機。因為直流24伏電源廣泛使用於多數建築物防火警報系統,由於非常容易獲得。由於老型號的切換器和分割系統沒有數字記憶功能,要保持穩定的影像,攝像機之間的同步非常必要,直流線鎖定就是攝像機同步於交流50/60赫茲,彩色信道之間時間的關聯和水平/垂直信號沒有約束會導致糟糕的色彩轉換(色彩階段設計),因此所有使用交流線鎖定的用戶不可避免地失去很好的色彩轉換。幸運的是,現在的分割器和16通道復合處理器以及硬盤錄象機都有內部記憶體來克服這個問題,不再需要同步信號,因此交流線鎖定可能若幹年後會被淘汰掉。

CCD攝像機最小能到什麽程度?是11.5X50毫米或者22X23毫米的極限嗎?

答:CCD攝像機尺寸主要依賴於4個主要的部件,CCD傳感器的尺寸,數字訊號處理器,CDS和垂直驅動。因為這些芯片必須由不同的半導體技術制造,所以不可能合並到壹個單IC中,CCD傳感器作為主要的部分,已經大幅縮小了,從2/3英寸到1/2英寸到1/3英寸到1/4英寸和1/6英寸及1/7英寸,然而CCD尺寸越小感旋旋光性能就越差,因此1/6英寸CCD就已經比1/4英寸差了很多,因此1/4英寸CCD多年來壹直是主流。壹個1/4英寸CCD具有10X10毫米的尺寸成為主要部件,數字訊號處理器如果采用15X15毫米QFPGA封裝將大於CCD,進壹步加大攝像機單板的尺寸。當今多數公司只能縮減CCD攝像機板機尺寸到44X44毫米。

問:什麽是超寬動態?

超寬動態是在非常強烈的對比下讓攝像機看到影像的特色。

寬動態攝像機比傳統只具有3:1動態範圍的攝像機超出了幾十倍。自然光線排列成從120,000Lux到星光夜裏的0.00035Lux。當攝像機從室內看窗戶外面,室內照度為100Lux,而外面風景的照度可能是10,000Lux,對比就是10,000/100=100:1。這個對比人眼能很容易地看到,因為人眼能處理1000:1的對比度,然而傳統的閉路監控攝像機處理它會有很大的問題,傳統攝像機只有3:1的對比性能,它只能選擇使用1/60秒的電子快門來取得室內目標的正確曝光,但是室外的影像會被清除掉(全白);或者換種方法攝像機選擇1/6000秒取得室外影像完美的曝光,但是室內的影像會被清除(全黑)。這是壹個自從攝像機被發明以來就壹直長期存在的缺陷。

問:什麽是超高解析CCD攝像機?

答: 目前市場上的索尼CCD攝像機幾乎都使用了超高解析技術。超高解析能比傳統舊型號的CCD提高2倍的感光度和6dB的漏光排斥比。

松下認為他們的最新37個系列和索尼超高解析壹樣的好,而39個系列和索尼EX-View在可見光範圍有同樣的效果。

索尼Ex-view CCD相比於超高解析在近紅外光區域(800~900納米)有4倍的感光度,然而這個優點只有需要在夜視時能取得很好的效果。如果不能正確地使用,這個優點幾乎沒有用處,因為紅外線會導致色彩失真,由於紅外線聚焦較深的物理特性導致影像模糊,特別在使用某些鏡頭的時候會導致全息影像。

問:什麽是超高感度攝像機?它的優點和缺陷在哪裏?

答:"EX-View"是索尼公司研發用來提高其CCD感光度的壹個感光度提高技術,壹是兩個可見光的因素,二是四倍近紅外波的波長。

EX-View是索尼專有技術,每個CCD基礎光電二極管的P/N接口特殊組裝來獲得更好的光子到電子的轉換效率。另外,每個光電二極管(描繪影像上的壹個像素)有壹個覆蓋在上面的微型鏡頭能夠較好的記錄和聚焦光線到有效的半導體接口。它的結果對比於索尼提供的CCD可視範圍提高了可見光的2倍和近紅外光(800~900納米)的4倍感光度。EX-View的Lux效率比優質的"Super HAD"可見光和近紅外光波場高出了2倍。

EX-View技術的缺陷在於,因為CCD芯片制造過程的難度本質和芯片靈敏的本質,索尼公司只有有限的傳感器部分供貨。

按照索尼的講法,相比於Super HAD傳感器,EX-View芯片的光電二極管還有壹些潛在的不完美的地方。這些很少的有缺陷的CCD元素可能會有故障,因此會導致"死亡像素",會在影像留下壹些無法去除的得白點或黑點。CCD芯片已知不管是在儲存或使用中死點都會不斷增長。

舉個例子,壹個從索尼工廠出來的EX-View CCD只有3個死點,但是在運輸的過程中可能增加到5個,到了攝像機廠商的倉庫時可能增長到7個並會繼續增長,比如,當安裝在CCD攝像機上時增長到12個。到攝像機到達用戶時數量可能增長到15到30個。這個過程會壹直持續到有缺陷的光電二極管都穩定下來。索尼認為死點數量增長的原因是由於宇宙射線破壞了壹些CCD矩陣的缺陷接口。

由於制造過程的感光本質,EX-View CCD芯片的產量是比較低的,可以使用的單位也是有限的產量。制造過程的高成本組合使得EX-View CCD芯片更適合應用於特殊領域(如科研、工業),這裏使用高亮感光度的芯片是非常重要的,但是在普通的監控攝像機應用上使用卻是不劃算的。

什麽是星光攝像機?

星光CCD攝影機,光子在CCD傳感器上比普通CCD攝像機最大曝光時間(1/60 或 1/50 秒)長2到128倍(1~2秒)的聚集。因此,攝像機產生可用影像的最低照度就降低了2到128倍。使用帶有幀累積技術的星光攝像機,用戶可以在星光照度情況(0.0035Lux)下看到彩色影像,而在多雲的星光照度情況(0.0002Lux)下看到黑白影像,城市中散布的背景光(比如光汙染)足夠產生良好的彩色曝光。

什麽是峰值感應模式?

答:峰值感應模式是用通過影像亮點代替整個影像的平均值來決定曝光指數,使用規則系統的用戶能應對最苛刻的要求,如在黑夜抓取壹個白點的影像,而且還要看到這個小亮白點的細節和色彩。

問:什麽事CMOS攝像機?和CCD攝像機有何不同?

答:CMOS傳感器是壹種通常比CCD傳感器低10倍感光度的傳感器。

因為人眼能看到1Lux照度(滿月的夜晚)以下的目標,CCD傳感器通常能看到比人眼略好在0.1~3Lux,是CMOS傳感器感光度的3到10倍。