监视器（监控系统的图像显示部分）
监视器
监控系统的图像显示部分
监视器是监控系统的标准输出，有了监视器才能观看前端送过来的图像。监视器分彩色、黑白两种，尺寸有9、10、12、14、15、17、21英寸等，常用的是14英寸。监视器也有分辨率，同摄像机一样用线数表示，实际使用时一般要求监视器线数要与摄像机匹配。另外，有些监视器还有音频输入、S-video输入、RGB分量输入等，除了音频输入监控系统用到外，其余功能大部分用于图像处理工作。
| 中文名 | 监视器 |
| 英文名 | Monitor |
| 别称 | 显示器 |
| 应用 | 监控、安防 |
| 分类 | LCD、PDP、LED等 |
| 外壳类别 | 全铝制LED监视器、金属监视器 |
发展历程
CRT监视器的发展史
慧利21寸CRT监视器1876年，英国科学家克鲁克斯发明了阴极射线管(Cathode Ray Tube,简称CRT显像管)，随后，CRT显像管被广泛应用于电视机，显示器，监视器领域。
1923年，俄裔美国科学家兹沃里金申请到光电显像管、电视发射器及电视接收器的专利，他首次采用全面性的“电子电视”发收系统，成为现代电视技术的先驱。电子技术在电视上的应用，使电视开始走出实验室，进入公众生活之中。
1925年，苏格兰的贝尔德公开展示了他制造的一台机器，成功地传送了人的面部活动，分辨率为30线，重复频率为每秒5帧。从此，电视开始了它神奇的发展历程。
1928年，美国纽约31家广播电台进行了世界上第一次电视广播试验，由于显像管技术尚未完全过关，整个试验只持续了30分钟，收看的电视机也只有十多台，此举宣告了作为社会公共事业的电视艺术的问世，是电视发展史上划时代的事件。
1929年美国科学家伊夫斯在纽约和华盛顿之间播送50行的彩色电视图像，发明了彩色电视机.1933年兹沃里金又研制成功可供电视摄像用的摄像管和显像管。完成了使电视摄像与显像完全电子化的过程，至此，现代电视系统基本成型。今天电视摄影机和电视接收的成像原理与器具，就是根据他的发明改进而来。1935年，贝尔德与德国公司合作，成立了第一家电视台，每周播放三次节目。
1938年，德国人弗莱彻西格提出三枪三束彩色显像管设想；
1949年，美国首次研制出世界上第一只三枪三束彩色显像管；
1957年研制出全玻璃壳彩显管；
1964年研制出全玻壳矩形显像管；
1969年研制出黑底显像管使亮度提高了一倍；
1968年，日本索尼公司研制成一枪三束彩显管；
1972年，美国研制成功自动校正会聚误差彩显管。至此，彩色电视的发展进入成熟期。
1994年，为了减小球屏四角的失真和反光，新一代的“平面直角”显像管诞生了。当然，它并不是真正意义上的平面，只是其球面曲率半径大于2000毫米，四角为直角。它使反光和四角失真程度都减轻不少，再加上屏幕涂层技术的应用，使画面质量有了很大的提高。从此，各个电视机，显示器，监视器厂商都迅速推出了使用“平面直角”显像管的电视机，显示器，并逐渐取代了采用球面显像管的电视机，显示器，监视器。
1998底开始，一种崭新的完全平面显示器出现了，它使CRT显示器达到了一个新的高度。这种显示器的屏幕在水平和垂直方向上都是笔直的，图象的失真和屏幕的反光都被降低到最小的限度。例如LG公司推出的采用Flatron显像管的“未来窗”显示器，它的荫罩是点栅状的，使显示效果更出众。与LG的Flatron性能类似的还有SamSung的丹娜（DynaFlat）显像管。另外，ViewSonic、Philips等也推出了自己的完全平面显示器。2000年前后，随着安防监控行业的发展，需要更加稳定，显示效果好的安防专业监视器来替代早前使用的电视机来作为专业安防监控系统的显示终端，国外的索尼，JVC，松下，三星，国内的深圳英特（创维代工），珠海石头，深圳虎将，深圳耐诺，广州新视宝，HUILI慧利等安防厂家纷纷推出用于安防监控系统显示的专业CRT监视器。
液晶监视器的发展史
慧利金属壳液晶监视器液晶监视器的发展史可以追述到19世纪。参考安防专家组的博客19世纪末，奥地利植物学家就发现了液晶，即液态的晶体。
20世纪60年代，第一块液晶显示器即LCD诞生。
1973年日本的声宝公司首次将它运用于制作电子计算器的数字显示。
1998年开始，液晶显示技术进入台式机显示器的应用领域。这一伟大的发现在商业应用上终于产生超大的价值。
2003年以前，液晶监视器品牌一度是国外品牌的天下，价格都特别昂贵，成本太高，在安防监控工程中所用甚少。而电脑用液晶显示器又不太适合安防监控显示的需要，无法像液晶监视器那样做到24小时工作，真实还原安防监控画面，随着国内监视器厂家如TCL，SUNLOON，HIZOR,USER,虎将,石头等，在原有显示器技术的基础上，将方案经过改良，都研发出自己的适用于安防领域的液晶监视器产品，推出市场，经过逐年价格竞争以及各家的量产，已经将行业内使用监视器的生产成本降低很多，从而也降低了工程使用液晶监视器的成本。
由于CRT监视器物理结构的限制（超大，笨重，安装不方便，运输麻烦，售后复杂）和电磁辐射的弱点，人们开始寻找更新的安防显示媒体--液晶监视器，安防专用液晶监视器无辐射、全平面、无闪烁、无失真、可视面积大、体积重量小、抗干扰能力强，而视角太小、亮度和对比度不够大等缺陷也随着技术的提高有了相当的进步，TCL，创维，台电，HUILI慧利，博视等公司纷纷推出新产品——LCD监视器，也就是液晶监视器。随后，国内很多安防品牌（包括以前做安防其它设备或以前就做传统CRT监视器的厂家）如USER,HIZOR,G&S等等纷纷跟进，加入生产液晶监视器的行列。
2006年，韩国三星电子推出的新一代液晶显示技术Digital Information Display（简称DID），广泛应用于各行各业（水电生产调度，军事指挥，城市管理，矿业安全，环境监控，消防气象海事等指挥系统。）的安防监控，（政府企业视频会议，金融证券，机场地铁商场酒店通迅信息等的）信息发布，（剧院体育场馆博览会集会演唱会Party媒体广告等的）展示系统以及显示设备的商业租赁等领域的液晶显示器中。作为其独有的显示技术与普通的液晶显示器的不同在于改善了液晶分子排列结构,可以横向纵向吊顶放置。高亮度，高清晰度（1080P），超长寿命，运行稳定，维护成本低。被各大厂家所采用。
2009年开始，液晶监视器大有完全取代传统CRT监视器的趋势，尤其是进入09年以来，由于监视器用显像管用量的逐年递减，使得CRT监视器的上游厂家如北松（北京松下），三星等等供应商不得不采取限制生产的措施，这严重影响了监视器厂家的供货周期，如虎将监视器在09年的12月份，21寸纯平逐行扫描监视器HM-2100P供不应求，供货周期往往超过10天，这种局面不光虎将监视器一家，包括响石，浪维，石头等等生产CRT监视器的厂家同样面临这样的问题，使安防工程商和系统集成商广泛采用液晶监视器来作为安防监控系统的主流产品。
2010年，虎将（Hizor）公司与TCL智能楼宇科技采用开发出高清安防专用监视器主板，使各自液晶监视器画质提升到一个新的高度，拉小了与传统纯平监视器（CRT监视器）在监控画面还原效果的差距，被业内工程商和系统集成商广泛使用。
2011年，以BSV，TCL等等品牌为代表的大屏幕液晶拼接系统，成了国内安防监控中心，指挥中心，调度中心等等集成系统的显示平台的主流产品。这一年，陆陆续续出现很多从事大屏幕无缝拼接，液晶拼接系统，液晶拼接屏，液晶拼接盒，液晶拼接器，BSV液晶拼接系统集成的公司。
液晶监视器区别于一般的液晶显示器。
监视器与电视机、显示器的区别，从性能上主要体现为三个度，即：图像清晰度、色彩还原度和整机稳定度。这是由于监视器的应用要求和应用环境决定的。一方面，监视器经常需要静态图像，它必须真实地再现摄像机所拍摄到的影像信息，其中包括诸多细节，如被摄物体的局部特征等，细节不能清楚地再现，也就失去了监视的目的，这就是需要监视器具有较高的图像清晰度；另一方面，由于细节通常包括颜色特征，真实地反映被摄物体的色彩特征，也是监视器的关键要求，因此监视器要具备更高的色彩还原度；此处由于监视器通常需要长时间不间断地工作，对产品稳定度要求十分高。
监视器与电视的区别
监视器在功能上要比电视机简单但在性能上，却要求比电视机要求高，其主要区别反映在三个“度”。
图像清晰度
监视器由于传统的电视机接收的是电视台发射出来的射频信号，这一信号对应的视频图像带宽通常小于6M，因而电视机的清晰度通常大于400线，要求监视器具有较高的图像清晰度，故专业监视器在通道电路上比起传统电视机而言应具备带宽补偿和提升电路，使之通频带更宽，图像清晰度更高。
色彩还原度
如果说清晰度主要是由视频通道的幅频特性决定的话，还原度则主要由监视器中有红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色的色度信号和亮度信号的相位所决定。由于监视器所观察的通常为静态图像，因而对监视器色彩还原度的要求比电视机更高，故专业监视器的视放通道在亮度、色度处理和R、G、B处理上应具备精确的补偿电路和延迟电路，以确保亮/色信号和R、G、B信号的相位同步。
液晶监视器的色彩一直都让人关注，很多厂商都提出了16.2M及16.7M这两个标准，这两个标准能够直观的反应出液晶监视器的色彩还原能力。如果对液晶监视器色彩要求比较严格的话，具备16.7M的产品才是最佳的选择。
整机稳定度
监视器监视器在构成闭路监控系统时，通常需要每天24小时，每年365天连续无间断的通电使用（而电视机通常每天仅工作几小时），并且某些监视器的应用环境可能较为恶劣，这就要求监视器的可靠性和稳定性更高。与电视机相比而言，在设计上，监视器的电流、功耗、温度及抗电干扰、电冲击的能力和裕度以及平均无故障使用时间均要远大于电视机，同时监视器还必须使用全屏蔽金属外壳确保电磁兼容和干扰性能；在元器件的选型上，监视器使用的元器件的耐压、电流、温度、湿度等各方面特性都要高于电视机使用的元器件；而在安装、调试尤其是元器件和整机老化的工艺要求上，监视器的要求也更高，电视机制造时整机老化通常是在流水线上常温通电8小时左右，而监视器的整机老化则需要在高温、高湿密闭环境的老化流水线上通电老化24小时以上，以确保整机的稳定性。
由上面的分析可见，如果使用电视机作为监控系统的终端监视器，除了可能感觉到图像较为模糊（清晰度较低、色彩还原度较差）之外，电视机使用的元器件也不适合无间断连续使用的要求。如果强行使用电视机作为监视器。轻则易于产生故障，严重时可能会由于电视机的工作温度过高而引起意外事故。
CRT与LCD监视器的区别
使用阴极射线显像管（CRT）的彩色监视器和使用液晶显示屏（LCD）的彩色监视器在图像重现原理上是有区别的，前者采用磁偏转驱动实现行场扫描的方式（也称模拟驱动方式），而后者采用点阵驱动的方式（也称数字驱动方式）。因而前者往往使用电视线来定义其清晰度，而后者则通过像素数来定义其分辨率。CRT监视器的清晰度主要由监视器的通道带宽窄和显像管的点距以及会聚误差决定，而后者则由所使用LCD屏的像素数决定。CRT监视器具有价格低廉、亮度高、视角宽、使用寿命较高的优点，而LCD监视器则有体积小（平板形）、重量轻、图像无闪动无辐射的优点，但是LCD监视器的主要缺点是造价高、视角窄（侧面观看时图像变暗、彩色飘移甚者出现反色）、使用寿命短（通常LCD屏幕在烧机5000小时之后其亮度下降为正常亮度的60%以下，但CRT的平均寿命可达3万小时以上）等缺点。
可视面积
在购买液晶监视器的时候，最先考虑的就是“面子”大小。对于液晶监视器来说，其面板的大小就是可视面积的大小，这一点与CRT监视器有些不同。同样参数规格的监视器，LCD要比CRT的可视面积更大一些，一般15英寸LCD相当于17英寸CRT，17英寸LCD相当于19英寸CRT，而19英寸LCD相当于21英寸CRT。液晶监视器有20英寸、32英寸和40英寸三种尺寸，其中20英寸为4：3的显示模式；32与40英寸为16：9显示模式。
响应时间
液晶监视器最大卖点就是不断提升的响应时间，从最开始的25ms到如今的灰阶4ms，速度提升之快让人惊叹不已。响应时间决定了监视器每秒所能显示的画面帧数，通常当画面显示速度超过每秒25帧时，人眼会将快速变换的画面视为连续画面。在高速球运转，画面高速切换/移动时，要达到最佳的显示效果，需要画面显示速度在每秒60帧以上，响应时间为16ms以上才能满足要求，也就是说，响应时间越小，快速变化的画面所显示的效果越完美。市场上主流液晶监视器的响应时间是8ms，性价比也相当高，高达每秒125帧的显示速度，可与CRT监视器相媲美。对于没有过高要求的消费者来数说，12ms、16ms产品也是很好的选择，常规的定点摄像机，低速球摄像机图像显视也完全可以满足。
对比度
液晶是一种介于液体和晶体之间的物质，本身并不能发光，因此背光的亮度决定了它的亮度。一般来说，液晶监视器的亮度越高，显示的色彩就越鲜艳，现实效果也就越好。液晶监视器中表示亮度的单位为cd/㎡（流明），普通液晶监视器的亮度为250cd/㎡。如果亮度过低，显示出来的颜色会偏暗，看久了就会觉得非常疲劳。对比度是亮度的比值，也就是在暗室中，白色画面下的亮度除以黑色画面下的亮度。因此白色越亮、黑色越暗，对比度就越高，显示的画面就越清晰亮丽，色彩的层次感就越强。一般液晶监视器的对比度为300:1，一些较好的可达到400:1以上，而传统的CRT监视器可达到500:1。如果对比度小于250:1，我们在看屏幕时就会产生模糊感。
对于全天候监控项目，高亮度/高对比度的液晶监视器是最合适的选择。当然也并不是亮度、对比度越高就越好，长时间观看高亮度的液晶屏，眼睛同样很容易疲劳，高亮度的液晶监视器还会造成灯管的过度损耗，影响使用寿命。也正是考虑到诸多原因，权衡两方面的利弊。
可视角度
由于液晶监视器的光线是透过液晶以接近垂直角度向前射出的，由此我们从其他角度来观察屏幕的时候，并不会像看CRT监视器那样可以看得很清楚，而会看到明显的色彩失真。这就是可视角度大小所造成的。具体来说，可视角度分为水平可视角度和垂直可视角度。在选择液晶监视器时，应尽量选择可视角度大的产品。液晶监视器可视角度基本上在140度以上。75°/75°/75°/75°，可视角度为(上/下/左/右)：88°/88°/88°/88°。
面板
除了响应时间、可视角度、色彩还原能力外，坏点、亮点的多少是评判监视器优劣的又一重要标准。坏点分为亮点、暗点及色点，都是指液晶面板上不可修复的物理像素点。液晶屏根据坏点及色纯度、可视角度等参数的区别划分为若干等级：AA级：无任何坏点的LCD屏为AA级；A级：3个坏点以下，其中亮点不超过一个，且亮点不在屏幕中央区内；B级：3个坏点以下，其中亮点不超过二个，且亮点不在屏幕中央区内；C级：坏点超过3个。
清晰度
监视器监视器的清晰度是由监视器视频通道的带宽和显像管的点距和会聚误差决定的，对于PAL信号而言，其通道带宽与清晰度这件的折算关系为1M78线，对NTSC制式而言，为1M56线；此外，要确保监视器相应的清晰度，监视器使用的显像管的点距和会聚误差也必须达到相应的要求，例如对会聚误差而言：监视器水平清晰度≤水平宽度（mm）/中心会聚误差（mm）。
必须指出的是，某些厂家在监视器出场时对监视器的清晰度的标称有夸大行为。实际上对于监视器清晰度的评判一方面可以通过图像主观评价判别出来，另一方面也可以通过专用仪器----带多波群图像的图像信号发生器的显示结果判别出来。
保养方法
首先要避免监视器与一些坚硬物发生碰撞或摩擦。因为监视器产品比较脆弱，它的抗“撞击”的能力也是很小的，许多晶体和灵敏的电器元件在遭受撞击时会被损坏，因此平时要多加小心不要让监视器有机会接触到那些对它容易造成伤害的物体。另外平时您在清洁屏幕的时候也要注意，不要把清洁剂直接喷洒到屏幕上，因为这些液体很可能会流到屏幕里造成短路而影响使用。而应该把清洁剂喷洒到清洁软布上，然后再对屏幕进行擦试就会很好地避免危险发生。
其次，如果您不小心将清洁剂喷到屏幕上，清洁剂的液体注入到屏幕当中时您也不必过于担心。如果是在开机前发现只是屏幕表面有雾气，用软布轻轻擦掉就可以了，如果水分已经进入液晶监视器，那就把液晶监视器放在较温度稍高的地方，比如说台灯下，将里面的水分逐渐蒸发掉。不过如果一旦屏幕“泛潮”的情况较严重时，用户还是打电话给专业维护人员请求他们的帮助比较妥当。因为较严重的潮气会损害元器件导致液晶电极腐蚀造成永久性的损害。所以在避免别让液体或者水流入监视器屏幕当中时，还要尽量将监视器产品放在干燥通风的环境当中使用，可以避免不必要的麻烦。
第三，最好不要使用屏幕保护程序。为什么呢？接着往下看您就知道了。因为液晶监视器的核心结构和“三明治”类似，它是两块玻璃基板中间充斥着运动的液晶分子，信号电压直接控制薄膜晶体的开关状态，再利用晶体管控制液晶分子，液晶分子具有明显地光学各向异性，能够调制来自背光灯管发射的光线，实现图像的显示。而一个完整的显示屏则由众多像素点构成，每个像素好像一个可以开关的晶体管。一部正在显示图像的液晶监视器，其液晶分子的开关一直是处于工作状态的，对于一部响应时间达到20ms的监视器而言，其工作1秒钟液晶分子就已经开关了几百次左右，而液晶分子的开关次数也就是它的使用寿命是有限制的。使用到一定程序之后，就会出现老化现象，影响使用效果。而电脑停止操作时还让屏幕上显示五颜六色反复运动的屏幕保护程序让液晶分子依旧处在反复的开关状态，这无疑会缩短监视器的使用寿命。
其他信息
安装要点
参见97×700《智能建筑弱电工程设计施工图集》中要求。
内容拓展
基于DSP和DDS的商品防窃监视器扫频信号源。
磁化处理
地磁场和监视器显像管周边的带磁物质，如金属机柜的漏磁等均会使电子枪电子束产生附加偏转，影响色纯度和电子枪R、G、B三束电子束的运动轨迹精度。另外，彩色显像管内部金属阴罩板及其支架以外部的防爆环等金属部件，在彩色监视器移动时将改变与地磁场的取向，地磁场间磁化这些部件，直接或间接地影响显像管的色纯度和会聚，在屏幕上将会造成某一局部的偏色。故此建议监视器摆放是尽可能南北摆放（屏幕垂直南北向）且远离磁性物体，尽可能减弱地磁场的影响。
监视器中设有自动消磁电路，监视器在每次开机使用时可以消除通常情况下CRT内部金属部件被外来磁场磁化的影响。
如果监视器被磁化（表现为色纯不良）现象较轻微的，多次开关机即可使被磁化的金属部件消磁；如果磁化严重即使多次开关机仍色纯不良的，则只好使用外部消磁的方法了。
故障原因
监视器在监控系统中，每路前端设备（如摄像机）等输出的图像信号中的场同步信号如果存在相位差，则矩阵控制器切换各路图像信号时，监视器便会出现一段时间的不同步现象，相位差越大，不同步的时间就越长。因此建议在构建监控系统时，应尽量选用带有外同步（GEN-LOOK）输入的前端设备，并且所有的前端设备均使用外同步方式，即各路图像信号的同步都受同一同步信号控制，促使监视器屏幕显示同步。
1、监视器的行业标准规定，专业监视器的输入信号幅度为1Vp-P±3dB（约0.7Vp-P—1.4Vp-p），输入阻抗为75欧姆。因此，如果输入信号由于线缆衰减、阻抗不匹配或传输电缆的BNC头制作不规范等原因，造成输入信号幅度远低于0.7p-p；或者由于摄像机的输出不规范或接入了某些不规范的接入设备（如分配器、放大器等）导致输入信号幅度远大于1.4Vp-p时，均有可能造成图像失真、行场不同步等现象。
2、由于视频频率范围较宽，视频信号在传输过程中较易受到干扰（包括50Hz电源干扰，电磁波干扰等），从而影响图像质量。干扰严重的可能造成图像扭曲、变形、滚道、行场不同步。因此监控系统安装过程中，视频线必须远离电磁波干扰源。
3、前端设备、控制主机设备及终端设备之间的电位有电位差也会干扰视频信号，造成图像信号的畸变或图像出现滚道，如果在整个系统带电接入时（即前端设备、主控设备及终端设备均处于通电状态下接入BNC头连接前后端设备时），可能由于前后端设备的地线（实际上是便是传输电缆的屏蔽层）之间的电位差造成地对地跳火，这一跳火严重时会击毁输入端的元件或PCB板砂锅内的地级敷线。造成输入端开路，输入无图像故障。因此监控系统工程的建设应严格按规范设计、施工。接地母线应采用足够截面积的铜制导线，确保前后端的地对地电阻<1Ω，接地线不得形成封闭回路，不得与强电网零线短接或混接。
消除残影
数字图像处理芯片的智能消残影功能会不停的监视输入的信号，根据输入信号的每一帧图像的均方根值去判断图像是否为静止图像或者是动态图像，均方根值反应了输入图像的平均亮度水平和亮暗分布，由这个参数我们可以判断出输入信号的每一帧图像的特点和不同，如果输入的图像一段时间是静止图像以后，系统即启动消残影引擎，这个引擎会自动的根据输入图像的静止或活动情况，移动输入信号的格式，使得输入图像在屏幕上显示的位置产生微小的、快速的变化，消除对液晶分子长时间的、没有变化的控制，而对液晶分子的这个长时间、静止的控制电压正好就是造成液晶屏长时间播放静止图像后产生残影的根本原因。经过消残影引擎对输入的静止图像的快速、微小变换后，液晶分子得到了一定时间喘息的机会，从而就避免了对液晶屏的永久伤害，达到了消除残影的目的。
日常保养
监视器1、不要将耐诺液晶监视器放置在阳光直晒的地方，以免加速其老化。
2、液晶监视器要应放置在干净通风的环境中。
3、切记不要将液晶监视器放置在密封的柜子里。
4、不要用硬物刮划、撞击液晶显示器，以免影响其显示效果。
5、液晶监视器在工作时，不要繁地开机与关机，否则会缩短监视器使用寿命。
6、不要将液晶监视器长期不使用，最好是过一段时间就开几次，以避免降低电子元件的绝缘性能。
7、不要让液晶监视器长时间处在待机状态下工作。
8、不要将液晶监视器和其他电器放在一起使用，因为液晶监视器容易受到磁场的干扰。
9、不要将塑料罩住液晶监视器，使其更有利于散热。
10、如果发现液晶监视器有图像闪烁，亮度变亮并出现白色回扫横线等异常现象，应该立即停止使用，并及时检修。
参考资料
1.监控器发展史·电子街
2.监视器保养之道·中关村在线
