閉路電視,英文為 Closed-circuit television(CCTV)稱之為視訊監控(Video surveillance),是在特定的區域使用攝影機將訊號傳輸到一組特定的監視器上, 它與廣播電視的不同之處在於,訊號不是公開傳輸的,儘管它可以採用點對點 (P2P)、點對多點 (P2MP) 或網狀有線或無線連接。

系統架構

首先,我們簡單說明一下閉路電視機系統典型架構。

攝影機將畫面轉化成訊號傳輸到視訊處理器或者直接到錄影機,再由錄影機傳輸到監視器,最終供操作員監控,這是最簡單的系統架構。

當然為配合不同區域或者使用者的要求,可添加各種設備。

設備

進一步了解各種設備及其運作

設備種類

視訊處理器其中可以包括很多設備,當中主要分成五類,擷取、視訊處理、訊號電纜、記錄及儲存資料、顯示。

擷取

閉路電視發初期只有槍式攝影機,並需要配合鏡頭使用,戶外使用更需要加裝保護罩等配件,現在市場上的設備大多都配有鏡頭,制式方面有模擬訊號、同軸高清、HD-SDI及網絡攝影機等等。

工商業區域使半球型、槍式較普遍,某些攝影機還付帶Pan tilt zoom功能。
家居/民用有傳統視訊對講機,供訪客與住戶聯繫,配合互聯網使用的Webcam、Baby cam提供基本的保安功能,現時市面上還有付帶攝影機的Doorbell、Doorphone擁有簡單的門禁功能等設備。
此外,還有在特殊區域使用耐候或帶有Ex認證的攝影機。

視訊處理

視訊處理器有多種分類,早期的系統中常見的包括;

視訊多功分割器 Video multiplexers - 可將一個視訊同時載入4/9/16個視訊並傳送到監視器或錄影機。
4位視訊分割器 Video quads - 可將四個視訊載入到一個視訊並傳送到監視器或錄影機。
後來數碼錄影機整合以上設備的所有功能後,4位視訊分割器跟視訊多功分割器等設備已經退出市場。

視訊分配器 Video splitter及視訊分配放大器 Video distribution amplifier - 在模擬視訊系統中發揮作用,可把視訊分配並傳輸到多個區域。
某些帶有視訊訊號放大功能的分配器,適合在區域分隔距離較遠的情況中使用,確保畫質清晰。
進入網絡攝影機時代,已經不再需要視訊分配器及視訊分配放大器

網絡交換機 Network switch - 網絡交換機是網絡設備,在網絡攝影機的系統架構,擔當著對攝影機供電、將視訊分配並傳輸的角色,替代了視訊分配器及視訊分配放大器,使視訊傳輸更容易。

訊號電纜

比較容易忽略,但同時是最重要的部份,連接整個系統的基礎設施

模擬視訊架構傳輸視訊使用的是同軸電纜,網絡攝影機架構大多使用Cat5e/Cat6數據線,支持Poe 供電的網絡攝影機更可透過數據線供電,減少使用電纜節省成本。
無論模擬還是網絡系統,需要長距離傳輸視訊時都會使用光纖網絡 ,光纖線替代銅線骨幹電纜有高容量低成本的優點。

此外,某些環境因素下無法佈置有線訊號電纜,無線訊號傳輸系統應運而生,通過微波傳輸或Wifi將視訊訊號傳輸到指定區域,可解決因環境因素無法佈線的問題。
微波傳輸系統,可有效傳輸視訊訊號,但有可能佔用公用頻道,一般不會採用該方案。

Wifi系統,是世界上最多設備使用的無線系統之一,用在網絡攝影機系統中替代部份有網絡,在網絡中部署Wifi ap/Wifi cpe 採用點對點 (P2P)、點對多點 (P2MP) 或網狀連接。
即使有效解無法佈置有線訊號電纜問題,但wifi本身亦存在不少問題,例如對建築物的穿透力不足、同頻干擾、環境干擾、容易被入侵等問題。

記錄及儲存資料

卡式錄影機 VCR - 早期的視訊記錄及儲存設備,一部 VCR 只能記錄一個視訊,錄影時長取決於所使用的卡式錄影帶,如E-180足夠記錄24小時的視訊。
配合視訊多功分割器及4位視訊分割器,可同時記錄及回放多個視訊。
數碼錄影機 DVR - 整合視訊多功分割器,初期的DVR跟VCR一樣回放時不能錄影,後來續步加入同時錄影及回放功能、不斷提升視訊儲存的解像度及影像速率,增加遠端監控功能。
混合數碼錄影機 XVR - DVR基礎上增加接收同軸高清視訊及網絡攝像機的視訊功能。
網絡數碼錄影機NVR - 只能接收網絡攝像機的視訊。

///監視器///- Monitor - 顯示由攝影機或錄影機接收到的視訊畫面,初期的監視器因顯像管CRT的制限,尺吋一般在9-21吋之間而且非常笨重。
LCD監視器世面後尺吋不斷提升更相比CRT監視器輕巧,解像度更超越CRT監視器。

應用

伴隨著成本效益的優勢與不斷提升的技術水平,大部份區域持有人都不斷投入資源部署閉路電視系統,剔除一些私隱相對敏感的區域之外,基本上已經涵蓋所有區域。
無論在民用的家居、屋苑及大型住宅物業,到工商業的辦公室、廠房、貨倉、商鋪、食市、商場、戲院、酒店、銀行、賭場、物流中心及數據中心,公共設施/公營機構包括學校、圖書館、運動場、游泳池、表演場地、主題樂園、社區中心、社區會堂、診所、醫院、郵政局、警察局、消防局、公路、隧道、橋樑、碼頭、機場、監獄及各個政府部門等等,都會看到閉路電視的蹤影。

歷史簡介

資料來源:維基百科

早期的機械閉路電視系統由俄羅斯物理學家 Léon Theremin於 1927 年 6 月開發。該系統最初是應CTO(蘇聯勞動和國防委員會)的要求,由手動掃描發射相機和無線短波發射器和接收器組成,分辨率為一百線。 被Kliment Voroshilov徵用後,Léon Theremin的閉路電視系統向Joseph Stalin, Semyon Budyonny, and Sergo Ordzhonikidze進行了演示,隨後安裝在莫斯科克里姆林宮的庭院中以監視接近的遊客。

西門子公司於 1942 年在位於納粹德國佩內明德的第七試驗台安裝了另一個早期的閉路電視系統,用於觀察 V-2 火箭的發射。

在美國,第一個商業閉路電視系統於 1949 年問世,稱為 Vericon。 人們對 Vericon 知之甚少,除了它被宣傳為不需要政府許可之外。