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一、中心控制室的布局和通用设备
(一) 中心控制室的作用和基本设备
视频监控系统的终端设备置于电视监控系统的指挥中心(或称监控中心)，它通过集中控制的方式，将前端设备传送来的各种信息(图像信息、声音信息、报警信息等)进行处理和显示，并向前端设备或其他有关的设备发出各种控制指令。因此，中心控制室的终端设备是整个电视监控系统的中枢。
对于一个综合型的电视监控系统而言，中心控制室的主要设备应包括有视频信号处理、显示、记录设备；控制切换设备；监听设备；报警设备以及通信联络设备等这样几大部分设备所组成。
(二) 中心控制室的布局和基本要求
中心控制室设备布局的基本要求是应能使值班人员便于对系统中的所有摄像机的图像进行观察和记录，任何时候都不应丢失可用的信息。并能方便地对监控中心的所有设备进行各种有关的操作。因此，除监视器是安装在面对值班人员的监视器架上以外，其他大部分设备都安放在主操作控制台上。
在有些电视监控系统中，除在主控制室设置主操作控制台外，还在某些需要的场所(可称为副控制室)分别设置1至几个副操作控制台。副操作控制台一般与主操作控制台分室放置，分人操作管理。这种布局方式可认为是对主系统的一种扩展方式，即在主系统之外又增加了若干个分系统。
(三) 主控制室的主要设备及其功能
主控制室是由一定数量的监视器组成的电视墙和主操作控制台两大部分设备组成的。根据系统功能的要求，主操作控制台又是由若干个不同的设备组成的。
主控制室的设备主要应包括以下一些设备：监视器、监听器、录音机及录像机、视频分配放大器、视频切换器、控制前端设备的控制器、时间日期发生器、操作控制键盘、电源、通信等设备。功能完善一些的系统还装有同步信号发生器、视频多画面分割器、视频打印机、中英文字符发生器等。多媒体电视监控系统中还具有以多媒体计算机为主体的显示控制设备等。由于这些设备大多都是监控中心值班人员最常频繁操作的设备，因此，对这些设备的最基本要求就是要有高可靠性和可维护性。
(四) 副控制室的主要设备及其功能
当对一个电视监控系统中的设备需要分级、分地、分时地进行操作时，显然只设一个主控制室就不能满足要求了。这时，在距离主控制室一定距离处可分别设置几个副控制室或称分控制室来将系统扩展。
副控制室的设备比较简单，大多只放置一台监视器和一个副操作控制键盘。利用此操作控制键盘可以完成主操作控制键盘的一切功能，即相当于遥控完成了主操作控制键盘的一切动作(也有的经编程后只能完成主操作控制键盘的部分功能)，如切换摄像机的图像进行监看、对摄像机的动作进行遥控等，因此，在副控制室的监视器上同样可以监视到系统中所有摄像机的图像。
主操作控制键盘与副操作控制键盘一般是采用总线连接方式，所以可以具有相同的功能。同时，各副控制台与主控制台之间，根据需要和可能还可设定优先控制权。例如，某一副控制室是供上级领导使用的，那末，它应具有第一优先控制权。当该副控制台执行对系统的操作控制时，主控制台和其他的几个副控制台将暂时失去了对系统的操作和控制能力。
我们以一个中型的电视监控系统为例，示出了主控制台与副控制台之间的相互关系。该系统由一个主控制室和三个副控制室的设备组成。在主控制室中有16路摄像机，4路输出送至监视器进行显示。三个副操作控制键盘与主操作控制键盘采用总线连接方式，从而构成了一个由主、副系统有机结合的电视监控系统。图中为清楚起见，主控制台上的其他设备没有全部在图中画出。
二、视频处理显示记录设备
(一) 监视器
监视器是电视监视系统中对前端摄像机摄取的图像进行显示的必不可少的设备。电视监控系统的直观、即时性也正是由它来体现的。
监视器有黑白和彩色监视器之分，在电视监控系统中应依据前端摄像机是选择的黑白摄像机还是彩色摄像机来适当选择。
监视器的主要技术指标有电视制式、清晰度、屏幕尺寸等。这些技术指标的含义与我们已讲过的摄像机的技术指标的含义有类同之处，在此不再重复叙述。
监视器的屏幕尺寸有 等不同的屏幕尺寸。可根据实际需要来选择屏幕尺寸的大小。一般应根据值班人员的观看距离，即控制台与电视墙的距离来选择监视器的屏幕大小，通常规律是观看距离为监视器屏幕对角线尺寸的4～6倍较为适宜。
按监视器的技术指标不同可分为专用监视器和接收／监视两用机。专用监视器的图像质量好、清晰度高，可达600～800TVL以上，但价格昂贵，适用于要求较高的场合。接收／监视两用机通常就是我们家用的电视机，虽然图像质量比不上专用监视器，但价格低廉，所以在电视监控系统中获得了广泛的应用。
按监视器的用途不同，可以分为以下几种：
群监：群监视器一般是将多个监视器有规律地排列放置在一起，组成大面积的电视墙。通常是一个(或几个)摄像机的图像对应一个监视器，也可以所有摄像机的图像都可在其中任何一部监视器上显示。多选用的监视器。
主监：在此监视器上可以监看到系统中所有摄像机的图像。利用视频切换器可以任选群监中的一个图像来监看或时序进行显示。一般选用较大屏幕甚至清晰度较高的监视器，特别是当显示由多画面分割器输出的图像信号时，因一幅屏幕上要显示多个摄像机的图像画面，这就更需要选择大屏幕的监视器，如
以上， 的监视器。在一些较大和较重要的电视监控中心，主监视器往往需要供多人观看，这时，可以增添更大屏幕的投影电视来进行图像的显示。
录监：录像用监视器是对录像机正在记录或重放的图像进行监视。在那些摄像机与报警系统联动的电视监控系统中，这一监视器的作用就更为重要。
(二) 视频分配放大器
视频分配放大器的主要作用是将一路视频输入信号分配成多路同样的视频输出信号(如一进两出、一进四出等)。由于每一部摄像机只能输出一路图像信号，显然这对监控中心来说是不够用的。但经过视频分配放大器后就可以分出多路，分别送往需要监看、切换、记录等终端设备上。
此外，视频分配放大器往往还兼有对视频信号进行电压幅度放大或功率放大的作用。对视频分配放大器的基本要求是频带宽度应达到6MHz以上，不应引入任何失真。一般要求微分增益失真DG≤5％，微分相位失真DP≤5°。分配出的多路信号之间应各自独立，互不影响，并具有7512负载能力。视频信号输入电平通常为，输出电平为
，并可以进行调整。
也有一些厂家分别把视频分配器和视频放大器做成两个独立的设备，以方便用户根据需要加以选择。
根据视频分配放大器输入信号和输出信号路数的不同，可分别表示成：如1×6(1路视频信号输入，6路视频信号输出)；1×10(1路视频信号输入，10路视频信号输出)；4×4(4路视频信号输入，每一路输入对应有4路输出)；4×5(4路视频信号输入，每一路输入对应有5路输出)。
在需要分配出更多路时，也可采用将几台视频分配器进行桥接或串接的方式。如图2—59所示。
用桥接的方式可以连接的视分台数是由输入阻抗不匹配而引起的反射大小来决定的。在视分距离较近，反射影响不太大的情况下，最多可桥接10台左右的视分配器。
经常使用的简便方法。这种方式一般可连接3—5台监视器。这种连接一定要注意租抗匹配的问题，特别是在传输终端，一定要有75Ω终接，而在传输的中间则不应终接。
(三) 时间日期、字符发生器
时间日期发生器的作用是产生时间码，与摄像机输出的视频信号相叠加，在画面上显示时间：年、月、日、时、分、秒。通常，显示的位置可以调整，字的大小也可以调整，极性(黑或白)也可以转换。这样就可以使记录在磁带上的画面内容有时间参考的数据。
在使用中，摄像机输出的视频信号可以直接送至时间日期发生器去叠加时间日期信号。也可以多个摄像机的信号经过视频时序切换器后，再送至时间日期发生器去按顺序分别叠加上时间日期信号。时间日期发生器有单路和多路之分，可根据需要适当选择。
(四) 视频多画面分割器
视频多画面分割器的主要作用就是将输入的多路摄像机的图像信号，经处理后在一个监视器的荧光屏上以不同的部位进行显示。
目前生产的视频多画面分割器有多种规格，有4画面分割器、9画面分割器、16画面分割器等多种形式。
该16画面分割器有多种分割画面的形式。至于采用何种分割画面的形式可由监控人员随意进行调整。多画面分割器有黑白和彩色多画面分割器之分，但其基本工作原理都是采用最新数字图像压缩处理技术，将多个摄像机的图像信号经模／数转换，并经适当比例压缩后存人帧存储器，再经数／模转换后显示在同一台监视器的屏幕上。输出的信号还可以录像，并可以重放出几个特定的不同画面分割形式的较高清晰度的重放画面。
在同一台监视器的屏幕上能同时观看多路摄像机的图像，其最大的优点就是可以减少监视器的数量，节约了空间和系统运行的费用。特别是在空间狭小的地方，如接待室、办公室、商店、仓库等处，那些无法安装太多设备的场合，多画面分割器就更有其用武之地。此外，采用多画面的同时显示方式与多画面的顺序显示方式相比，其优点就是监控人员可以很方便地向时眼观多路图像，而不至于产生监视的死区或看不过来的现象。另外一个优点就是从各个摄像机送来的图像由于都是先存进帧存储器，而后再取出来送进监视器，因而各摄像机之间不要求必须要实现帧同步，从而简化了系统的构成。
多画面分割器按其功能不同可分为单工型和双工型。双工型多画面分割器的功能要大大多于和优于单工型多画面分割器。双工型多画面分割器不仅在录像状态下可以看到全画面或多画面分割的图像，而且在重放时也可以看到全画面或多画面分割的图像。同时还可以连接两台录像机，在放像的同时可以录像，双工操作，两者互不干扰。双工型多画面分割器不仅具有将多个画面同时显示在一个监视器上的多画面分割功能，同时还具有采用帧切换的方式，按照摄像机的编号将多路视频信号录制在一盘录像带上的功能以及其他一些功能。
近期生产的双工型多画面分割器其技术质量又有了进一步的提高，功能更多，性能也更加完善。综合起来看，大多具有以下几个功能：
1．具有多种显示方式。
多画面分割器输入的图像源可多达16个，也可选择4、9、16路输入不等。而且多画面图像的显示方式有着极大的灵活性，可选分割画面的形式多达十几种，其多画面的不同合成形式大多已在图2—65中示出。除此之外，还可以按摄像机编号的顺序以全屏幕的方式轮流显示，或在多种多路合成显示方式中任选一种进行显示，甚至还可以将图像冻结，以便深入分析。这样就可以使监控人员根据需要自由选择最合适的方式来完成监控的工作。
2．全屏幕放大功能。
如前所述，多画面分割器不仅可以将多个摄像机的图像同时显示，进行整体预观，同时也可以选出某一幅重点图像放大到全屏幕进行观看。
3．两路视频输出。
可提供两路视频输出连结到两个监视器。分别称为主监视器和重点监视器。
4．内置时间、日期、字符发生器。
5．采用帧切换方式，可将多路视频信号录制在一盘录像带上。
利用上述功能可以实现以一台录像机同时记录多达16路摄像机输出的图像信号，从而大大节省了录像机的台数，简化了系统的组成。
6．与报警系统联动，设有报警输入和报警输出接口。
7．可设置视频报警方式。
在一个多摄像机的电视监控系统中，凡是需要重点监视的区域，都可以将安置在此区域的摄像机设置成视频报警方式，利用功能完善的多画面分割器也可以实现这一功能。即当此摄像机的监视范围内产生了某种活动因素(如有人人侵，物品移位等)，而使图像发生了某种变化(如灰度、色彩、纹理等的变化)或因线路故障而使图像丢失时，都将会发出报警信号。与此同时，该摄像机将被优先编码显示，其画面会立即自动切换至监视器上。
另外还可以通过编程控制录像，如仅对产生活动区域的摄像机录像，或对这些摄像机的图像采取多录帧数的办法，以便录下较多的案情资料。此外，值班人员还可以对摄像机的视频报警灵敏度、受监控区域的位置和面积等进行编程调节。关于这一点与我们在第二章讲过的视频报警探测器的原理及使用方法是完全相同的，在此不再详述。
8．多路视频输入并带有多路视频环接输出，可方便地环接其他设备。
9．遥控功能。
对所有功能的遥控都可以用硬接线接口或有简单约定的标准RS—232接口来实现。可连接遥控键盘，键盘可远离中心处理机(CPU)l00m，实现异地操作。设有的RS—232接口，是专用PC机接口，可方便地实现大范围的组网。
以上综合讲述了多画面分割器的多种功能，尽管还不够十分全面、细致，但已经可以看出多画面分割器确实有着广泛的实用价值。因为凡是需要同时观看、记录或传送多路摄像机图像，而仅有一台录像机、监视器的监控场所，都可以利用多画面分割器来实现上述所有的功能。特别是高档、高质量的多画面分割器可以将多画面显示；时序切换；内置时间、日期、字符发生器；视频报警；摄像机图像与报警信号联动以及可将多路摄像机信号录制在一盘录像带上等多种功能集为一体，更加方便了电视监控系统的组网。因此，多画面分割器也必将会成为电视监控系统中广泛被选用的设备之一。
三、视频信号控制切换设备
(一)视频切换器综述
在由多个摄像机组成的电视监控系统中，摄像机的数目与终端监控中心的监视器数目往往并不是一对一的，一般只要求在数量较少的监视器上进行显示。这时就需要利用视频切换器(或称视频切换开关)来进行监视图像的选择。因此视频切换器是电视监控中心必不可少的一种控制设备。
视频切换器有多路视频输入(如4、6、8、12、16路……多则可达一百多路不等)，可有一路或多路视频输出。如在两路视频输出中，一般其中一路为固定输出，即可以选择任何一路视频输入信号切换到监视器上。另一路为时序输出，即按一定的时间间隔，将多路视频输入信号时序地排列成一个输出信号，以轮流在同一个监视器上进行显示。
n路输入l路输出，这是最一般的形式。此外还有n路输入m路输出的形式(m<n)，一般表示成㈤n开关(n选m开关)，
多路摄像机的输入信号经过时序切换开关后送出，轮流显示各个摄像机的图像，这样可以节省监视器的数目和路线，也便于值班人员集中监视。
时序的顺序和显示的时间间隔(如1—60S)，可以在一定范围内人为加以调整。
时序选择方式可分为：
顺序方式：所有的摄像机图像按指定的顺序依次进行显示。
旁通方式：少选几路信号，有几个摄像机信号隔过去不显示。
停驻方式：专门监看某一个摄像机的画面。并可与报警设备联动，当某一个摄像机监视的场所发生报警时，可停驻在该摄像机的画面上。
视频切换器的电路有简有繁。
简单的仅是利用机械式的按键开关与继电器相配合使用的有触点的切换开关。这种开关只能采用手动切换，优点是价格便宜，缺点是在切换的瞬间，在监视器上的图像往往会出现一定的闪跳现象。
复杂—些的是无触电的电子切换开关，它是由晶体管或集成元件开关电路，即完全由硬件电路组成的。优点是切换速度快、体积小、寿命长，可以实现顺序切换，—般在规模不太大的系统中应用较多。
性能更好的视频切换器是利用单片机的视频切换器，它是利用微处理器作为主要功能控制器件，由于大量功能是由软件完成的，所以整个电路结构简单，但控制功能却很强。
目前性能最好的视频切换器当属视频矩阵切换系统，无论规模多大的电视监控系统，它都可以在系统中任意选择一台摄像机的图像在任一指定的监视器上进行显示，不仅具有很大的灵活性。而且系统的功能也更多、更强。
以下我们将分别对后两种类型的视频切换器予以较详细的介绍。
(二) 单片机视频切换器
利用单片微型计算机做成的单片机视频切换器结构紧凑、功能齐全，非常适合在中、小型电视监控系统中使用。
图2-78中示出了一个以Intel公司的MCS-48系列单片机作为中心控制器的视频切换器。单片机视频切换器是由以下几个主要部分组成的：
单片机MCS-48作为视频切换器的中心控制器：
串／并转换、移位锁存器 74HC595；
八选一视频模拟切换开关 74HC4051；
控制接口电路 74HC257；
音频切换开关、报警控制电路、遥控动作切换电路；
显示设备及其他外围电路。
由这一组成可以看出：该电路不仅可对摄像机的视频信号进行时序切换，同时还将现场声音监听的切换、报警信号的提取以及对前端摄像机云台、镜头等动作的遥控这几项功能都集中在这二个控制系统之中。所以，单片机视频切换器实际上也起到了一个电视监控中心控制主机的作用。
其电路各部分的作用分述如下：
1．视频切换。
可先在控制键盘上编程，再执行运行键，将数据送往CPU去控制两块并联的八选一视频切换开关。由三根控制线送来的数据，就可以控制八选一切换开关分别选出任一路固定输出或时序的视频信号输出。而且可以有两个独立的八选一时序，两路的时序均可任意编程，时序的时间间隔在0.5-60S之间可调。经视频切换开关输出的视频信号分别送往两个监视器上进行显示。一路视频信号既能时序切换，又能手动切换。另一路视频信号只能时序切换。图中的CPU采用8位单片机MCS—48，共有28个端口。
为了节省微机端口，可以采用串／并转换的数据传输方式。单片机P九端口送出的串行数据信号在移位时钟 的作用下，移位到串／并转换移位锁存电路74HC595中，将串行数据依次收入并移位8次之后，在74HC595的1—8输出端口上就出现了并行数据，从而实现了端口的扩展。
2．音频切换。
当监控现场同时安装有监听头时，在控制视频切换开关选切了路视频信号的同时，还可以控制音频切换开关，同步选切出该路摄像机前端声控头传来的音频信号。音频切换开关可与视频切换开关同步地以固定或时序方式输出，用以监听现场的声音。
3．遥控摄像机动作的切换。
利用功能键控制遥控动作切换电器，选择需要遥控的摄像机编号，并选择控制动作的项目，利用三根总线就可以选择接通8路摄像机中的任何一路控制端口，实现对以固定图像输出方式的摄像机的动作进行功能遥控(云台、镜头、雨刷等)。
4．报警控制电路。
对其前端8个报警探测器送来的任何一路报警信号，通过报警控制电路都可以转换为串行数据送到控制接口处。再通过CPU控制视频及音频切换开关，选切出与报警现场相对应的视频信号及音频信号，分别送往监视器及监听器，以便对报警信号进行复核。同时通过报警输出电路也能启动录像机和蜂鸣器。
5．工作状态显示。
当在键盘上进行各种操作或CPU进入不同的工作状态时，如编程、切换、运行、报警等状态时，与之相对应的不同的发光二极管将有不同的显示，以指示出不同的工作状态，使用户一目了然。
(三) 视频矩阵切换系统
视频矩阵切换系统是目前电视监控系统控制中心中最广泛使用的一种视频切换设备。它最主要的优点就是切换与显示的灵活性，可以说是达到了随心所欲的程度。因为利用它可以将系统中的任何一路摄像机的图像切换至任何一台监视器上进行监看。除此而外，视频矩阵切换系统往往也是综合型、多功能的控制系统，它起到了整个电视监控系统控制主机的作用，而且功能强大、先进、操作快速方便。因此，通常又称其为视频矩阵切换／控制主机。在以后的叙述中，我们仍称其为视频矩阵切换系统。
视频矩阵切换系统对多个视频信号切换输出再进行显示的原理与矩阵的结构很相似。如某一电视监控系统中有64路视频输入，要求有16路视频输出，并在16台监视器上进行显示。同时这64路视频输入中的任何一路摄像机图像都可以在16台监视器中任何一台指定的监视器上输出。就可以表示成64×16视频矩阵切换系统。由于电视监控系统的规模大小不一，所以视频矩阵切换系统通常可以表示成M×N。如8×2、16×6、32×4、48×8、64×6、80×24、96×32、128×8、……1024×64等众多不同的矩阵形式。
视频矩阵切换系统基本上都是采用的模块化结构。它的设计思想是为了能较好地满足任何一种电视监控系统的要求。因为这种结构形式可以方便地进行系统的配置，同时也使系统日后的扩展更为直接简便。
1．TX—VS500视频矩阵切换系统的基本组成。
TX—VS550A视频矩阵切换器是由几块基本的控制插板组成的。
(1)CPU控制板 1块；
(2)视频输入板 最多8块(64路输入)；
(3)视频输出板 最多4块(16路输出)；
(4)通信控制板 1块。
TX—VS500系统的主控器采用Intel标准16位CPU设计，固化在256K存储器中的系统软件，全部用C语言编写。
TX—VS550A视频矩阵切换器的容量是64路输入，16路输出。若加上TX—EX550扩展箱可扩展到128路输入，16路输出。TX—VS550A有8个键盘接口RS422，可以最多接8台TX—VC550系统控制器。系统的操作功能都是通过系统控制器来完成的。通过8个键盘和1个PC接口RS232可最多接9台多媒体计算机，并可将系统接人局域网。
TX—VC550是高档专用键盘控制器，全部信息采用汉字液晶显示下(160X32点阵)，VC550的变速摇杆可以控制各种变速云台。
TX—VS550A的16路输出，都具有全屏动态叠加汉字、字符功能，每一路都可以输出编程菜单。
TX—VS550A有以下三种输出端口：输出端口1(RS—485)：可以连接多达128个TX系列解码器(RCl00、RCl01、RCl02)实现对云台、镜头、录像机、照明开关等外围设备的控制。通过输出端口1还可以连接VS500系统的代码转换器EC550以实现对日本耐杰NPl00、MD2400、美国Sensormatic的Speed
Dome系列和Panasonic的CSR600等高速球形摄像机的控制。
输出端口2(RS—485)：是报警信息接收专用接口，可以连接64台TX—AS216报警控制器。该报警控制器具有15路入侵报警、1路火灾报警接口，并带有直流充电功能。
输出端口3(RS—232)：是专用PC机接口。系统可以在装有VS500多媒体软件的PC机控制下，完成对TX—VS500系统的全部控制功能，并显示报警图形和存储报警信息等。利用此PC机还可以将TX—VS500系统接人计算机网络。
TX—A0550是TX—VS500系统附属的音频切换矩阵，单机箱容量64路输入，16路输出；双机箱容量128输入，16路输出。TX—A0550可以实现TX—VS500系统的16路视频信号和音频信号的同步切换。
TX—VS500系统可以通过编程菜单设定、调整数据发送／接收率，从1200bps到9600bps，通常波特率设定在9600bps，带lOOms等待时间。
2．TX—VS500系统的多种可编程的操作功能
TX—VS500具有多种可编程的操作功能：
三种循环切换模式：程序切换、巡回切换、群组切换；
三种报警模式切换：模式1、模式2、模式3；
定时切换功能：可以设定巡回切换或群组切换每天的开始时间及停止时间，通过每星期7天及5个特殊日期的组合设定，完成一年内45天的定时编程。
并具有5个操作级别，30个用户。
(1)三种循环切换模式。
①程序切换。
总共可编程16组信号，送至每台监视器一组，每组由指定扣监视器显示。每组信号可分64步，每一步包含一台摄像机画面。图2—80中仅示出了两组。第1组分为三步，送往监视器1显不。第2组分为四步，送往监视器2显示。程序切换的其他形式可举一反三。
②巡回切换。总共可编程32组信号，每组64步，每一步包含一台摄像机画面，各组摄像机画面的停留时间可不同，各自独立。每组巡回切换画面可在任何一台监视器上显示。
③群组切换。
总共可编程8组信号，每组64步，每步可由多至16台摄像机的画面组成，可同时显示在16台监视器上，每台摄像机还包括预置位置及辅助开关控制等，这一组分为4步，每一步是由4台摄像机组成，其他形式的群组切换可以举一反三。
(2)三种报警模式切换。
系统具有很强的报警控制功能，通过编程可以设定三种报警工作模式，实现灵活的报警功能。
报警模式1：所有报警输入联动的摄像机图像均可由一台监视器强制监视。
报警模式2：所有报警输入联动的摄像机均可由四台监视器强制监视。
若现在有A、B、C、D、E、F路报警，则在四台监视器上的显示。
报警模式3：所有报警输入联动的摄像机图像可由任意监视器强制监视。
(3)五个操作级别，30个用户。
TX－VS500系统可通过菜单编程，登记30位操作员的资料，这些资料包括操作员号码、密码（5个数字的密码）、操作水平、优先权、摄像机操作限制等。
30位操作员分为5个水平操作等级。按照水平操作等级1—5的顺序优先权依次逐级下降。操作员1有最高优先权，可执行的操作功能也最全。
(四) 同步信号发生器及脉冲信号分配器
同步信号发生器的作用是产生行(或水平)、场(或垂直)同步信号和复合同步信号，经脉冲信号分配器分配出多路后，即可送往各路摄像机和其他有关设备，以使它们能同步地进行工作。这时系统中所有的摄像机均应工作在外同步工作方式。因此，同步信号发生器可用来作为电视监控系统中的一个基准信号源。
在外同步工作方式下，各摄像机的视频信号可以在视频切换器中实现连续的场逆程切换，而不至于因各路视频信号的不同步，导致切换瞬间同步的紊乱，以至引起图像的瞬间闪跳或不稳定，从而确保了切换后的画面质量。
当需要把经过切换频繁的视频信号送至录像机进行记录时，各摄像机更需要采用步调一致的同步工作方式，否则就不能保证摄像机记录下的图像，特别是重放出的图像是比较稳定的。
此外，当需要将几个不同摄像机的图像进行混合或特技等处理时，也必须要求这几个摄像机同步地进行工作。
目前在不少的电视监控系统中，摄像机采用的是与电源同步的工作方式，这虽然也能解决一些上述的对视频信号切换的要求，但严格来讲，这仅在要求不高的场合是可行的。在对信号处理要求较高的场合则必须采用有同步信号发生器的外同步。
目前，同步信号发生器的产品有两种形式，一种是作成单独的一个设备；另一种是与其他设备组合在一起，附属于别的设备之中。例如，有不少视频切换器中就自带有同步信号发生器，因此在很多电视监控系统中就无需单独再定购它了。
四、视频监控系统中对前端设备的控制
为了确保电视监控系统的摄像机始终处于正常和有效的监视状态，终端控制中心的值班人员需要随时对前端设备进行遥控。
知对摄像机要进行摄像机电源的开／关；云台在垂直方向的上／下俯仰或在水平方向的左／右转动；镜头光圈的大/小调整；镜头聚焦的远／近调整；变焦距镜头焦距长／短(T／W)的调整；防护罩上雨刷的开／关；除霜加热装置的开／关以及照明灯的开／关等及其他一些辅助功能的控制项目。
(一) 控制的方法
为了完成上述的控制功能，可以有多种控制方式。
1．按对启动设备动作的电源控制方法不同来分。
可分为直接控制方式和间接控制方式。
2．按控制信号的传输方式不同来分。
可分为有线传输控制方式和无线传输控制方式。这主要应依据系统是有线(闭路)电视监控系统还是无线(开路)电视监控系统来决定。
3．按多种控制信号所经过的通道数目不同来分。
可分为采用多芯电缆的多通道控制方式和采用双芯线的单通道的多重控制方式以及视频信号与控制信号共用一根同轴电缆的同轴视控方式。
(二) 脉冲编码控制方式的基本原理
在每一个摄像机附近都放置有一个解码器或称前端接口控制设备。解码器接收由监控中心的控制器或控制主机发出的各种控制信号的编码信号，由解码器将信号解码后，就可以去分别控制云台、镜头和辅助功能的动作。
在中心控制室，通过对键盘的操作可发出各种控制指令，这些控制指令由编码器形成脉冲编码的控制信号，经并／串转换后，再经激励放大就可以利用一个通道来进行较远距离的传输。到达前端的接口控制设备处，先将信号进行整形放大和串／并转换后，再由解码器将各脉冲编码信号还原为动作控制信号，送往动作控制电路就可以分别去控制
2n个动作了。
中心控制室对各个前端设备的控制，可采用单地址控制方式和多地址控制方式两种形式。
其中多地址控制方式可以利用一条线路来对多个前端设备进行多种动作的控制。若要控制256个摄像机和256个动作，则需用16比特码，前8比特作为地址码，后8比特作为动作码。
(三) 控制设备
1．监控中心的主控设备
目前，电视监控系统终端监控中心的主控设备大多采用的是前面已讲过的视频矩阵切换／控制主机，它不仅完成了摄像机图像信号的切换与显示、报警信号的输入以及视频信号与报警信号联动显示等最基本的功能，同时也实现了对系统中所有设备的控制，其中主要包括了对前端摄像机的云台、镜头、防护罩等设备的控制。视频矩阵切换／控制主机与周围设备的连接如图2—90所示。图中，视频信号的输入与输出、报警信号的输入等均未在图中画出。
视频矩阵切换／控制主机可以通过专用键盘接口与操作控制键盘相连，这时，所有的控制功能都可以通过操作控制键盘来完成。专用键盘接口主要有RS—232、RS—422、RS—485接口。
操作控制键盘的数量一般可为1—8个，经扩展器扩展后，可多达32个。此外，目前大多数的视频矩阵切换／控制主机都带有能够与微型计算机相连的RS—232通信接口，这样就能很方便地以微型计算机来作为主操作机，替代上述控制键盘的所有功能，并进一步增强了系统的多功能化和智能化水平。
图2—90 视频矩阵切换／控制主机与周围设备的连接
2．解码器。
解码器是电视监控系统中的前端接口控制设备，它接收视频矩阵切换／控制主机发出的控制信号，实现对云台、镜头等设备的控制。解码器接收视频矩阵切换／控制主机发出控制信号的方式有多种类型。一种是利用屏蔽双绞线直接接收专用格式的动作控制码(一般为曼彻斯特码)，另一种是利用多芯电缆，采用RS—232接口来接收ASCII码控制数据。再一种是与视频信号共用同轴电缆采接收控制信号的方法。有关这方面的问题请进一步参看后面的分析。
解码器可分为单路型和多路型。单路型解码器仅控制一路摄像机，多路型解码器则可分别多路摄像机。
解码器还可分为室内控制型解码器和室外控制型解码器。
室外控制型解码器除可控制云台、镜头的动作外，还要控制室外防护罩上的雨刷、除霜加热器等的动作。置于室外的还要求密封、防尘、防水等性能要好。
室内控制型解码器一般仅控制云台和镜头的动作，也有的具有报警输入端及灯光联动输出端。
解码器电路的类型很多，接线也不完全相同，但基本上是大周小异的。
(四) 控制信号的传输方式
前已讲过，遥控前端设备的控制信号的传输方式可分为有线和无线的传输方式。
1．有线传输控制方式。
目前，在大多数的电视监控系统中均采用的是有线传输的控制方式，在这种方式中又可分为利用双绞线、同轴电缆、光纤等不同的传输类型。
解码器与中心控制主机的连接方式目前基本上有两大类型：
一种是摄像机输出的视频信号和遥控摄像机动作的控制信号共用一根同轴电缆来进行传输。另一种是控制信号与视频信号是分开传输的，即视频信号与控制信号是分别利用不同的传输线来进行传输的。
(1)视频信号和控制信号共用一根同轴电缆传输。
视频信号和控制信号共用一根同轴电缆传输，可称为是单电缆的控制特性或同轴视控型。它一般是采用了频分复用的原理，即两种信号的传输频率不同，传输方向也相反。其基本原理是控制键盘与矩阵切换／控制主机相连，并向矩阵切换／控制主机传送控制信号，位于矩阵切换／控制主机中的控制信号发射器将信号进行编码调制，形成特定代码后送给前端摄像机附近的接收器或解码器，解码器对传送来的信号进行解调解码后，确定执行何种控制操作指令，再经固态继电器进行功率放大，驱动云台、镜头等设备完成相应的控制动作.
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