User:Sth60/閉路電視（改進計劃）
（2021年6月8日始於編修，於20xx年？？？？圓滿成了）
閉路電視（英語：Closed-Circuit Television，簡稱CCTV）是指在特定的區域進行視訊傳輸，並只在固定迴路設備裡播放的电视系统，例如錄影機、大樓内的監視器等，這類播放模式就被稱作閉路電視。它與廣播電視不同，儘管也是點對點（P2P）或點對多點（P2MP）進行連接，但閉路電視的信號並非公開傳輸。
歷史
[编辑]全球第一部閉路電視是於1942年在德國開始使用[1]，用於觀察V-2火箭的發射狀況。
現代意義上的閉路電視系統
[编辑]1966年，美國人護士與發明家Marie Van Brittan Brown與她身為電子技術員的丈夫Albert Brown共同發明了一種集遠端影像觀察、遠端控制門鎖、按鈕式警報觸發器、向保安公司或及察發送即時消息、雙向語音通訊等技術的的家庭保障安全系統[2]，並且為此系統申請了專利（美國專利第3,482,037号），當中大部份的技術在今天仍然有為數家庭安全系統之中所採用（閉路電視技術亦在內）。
本質上，該系統被視為為首個閉路電視保安系統[3]。而她的發明與貢獻獲得了紐約時報的公認，同時獲得了國家科學家委員會（National Scientists Committee）所頒發的獎項，以作表揚[4]。
「閉路電視」一詞解釋與意思
[编辑]依據劍橋詞典（Cambridge Dictionary），“閉路電視”一詞指：「一種系統將電視攝影機所拍攝得來的信號、傳送到指定數目的電視屏幕上收看，並且多數被使用在商店等地方、以抗衡盜賊的不請自來。」[註 1][5]。
“閉路電視”在港澳等地區，意為“封閉迴路的電視”，與“廣播電視”意思相反。
在中國大陸
[编辑]廣義上的“閉路電視”在中國大陸通常稱「監控探頭」、「監控」或「監視器」；而中國所謂的狹義上的“閉路電視”則指的是“有線模擬電視”。
一般在中國海外的報導中，很多會將“閉路電視”簡稱為“CCTV”（與中國中央電視台的英文簡稱無關）。在中國以外的場合，提及“CCTV”，多數場合人們想到的是“閉路電視”，很少有人知道“中國中央電視台”。此外，由於大多數普通中國人受到的教育和認知中只認為“CCTV”表示中國中央電視台，因此大多數中國人在中國大陸以外的場合看到“CCTV”的字樣時通常會產生誤會。
種類
[编辑]有線攝影機
[编辑]自1942年德國使用閉路電視系統觀察V-2火箭發射伊始，就是使用纜線將電子攝影機與記錄裝置連接，以傳遞影像訊號。
網絡攝影機
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有時，若需要以串流形式以遠距離傳輸影像，就需要使用網絡攝影機（Network Camera）；網絡攝影機大多數是用區域網絡（LAN）或互聯網協定（IP）等互聯網技術，而影像則是經數碼訊號量化而成，然後才透過互聯網傳輸。據估計，在2014年為第一年網絡攝影機的銷量超越了傳統的模擬訊號閉路電視攝影機[8]。
不論何種網絡攝影機，用戶可以自行選擇是否透過互聯網公開傳輸，而IP網絡攝影機更允許用戶通過互聯網連接在電腦或手提電話上接收攝影機傳來的影像，亦即是說就算在地球另一方、連接互聯網及適當設置後便可觀看由攝影機傳送而來的影像。不過對於專業或公共基礎設施等保安應用上，網絡攝影機則僅限使用專用網絡或虛擬私人網絡（VPN），以保障安全而減低資料洩漏等風險[9]。 IP網絡攝影機更被認為是物聯網（IoT） 的其中一部份，並與其他配備IP功能的互聯網設備同樣擁有相近的優點和安全風險[10]。
網絡攝影機又可分為連接電腦的網絡攝影機（Webcam），或者直接連接至互聯網的的互聯網協議／IP網絡攝影機（IP Camera）[11]；後者則以監察用途為主，與傳統的閉路電視功能更為接近，同時IP網絡攝影機更被視為隨著傳統閉路電視發展而生的產品、甚至為傳統閉路電視的分支。而它們的分別在於安裝距離限制、是否可獨立運作、耗電量等特性[11]。
無線攝影機
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與上文提及的「網絡攝影機」稍為不同是，這種閉路電視攝影機並非透過互聯網與接收端連接。而此種攝影機的性質與傳統的有線閉路電視攝影機更接近、甚至相同；然而分別在於無線攝影機毋須實體訊號線路與錄影機或螢幕連接，取而代之是使用無線電波傳輸影像訊號。由於這種攝影機只需一條纜線以取得電源，加上易於安裝、安裝地點更具彈性、成本比有線攝影機稍低等優點，為不少非專業的用家所青睞；但相比有線攝影機卻缺乏可靠性[12]，而且訊號亦易受其他電波干擾（視乎攝影機所用的頻段）。
早期的無線攝影機是採用模擬訊號技術；隨著數碼影像技術的發展，現代所見的無線攝影機更趨向使用數碼訊號來傳輸影像，以提供更清晰的影像／聲音質量，並減低訊號受干擾之問題[13]。
用途
[编辑]預防犯罪、防盜及破案
[编辑]這是普遍廣為人知的用途，因為多數場所（商店、建築物為常見）均安裝攝影機，以便保障人身財物之安全及防盜。但即使安裝了閉路電視，亦不一定對於犯罪者有阻嚇作用，甚至仍然發生罪行；不過仍然可透過閉路電視所記錄下來的影像，以協助破案，例如色魔、高買、打劫等罪行。
在特定場合下監察
[编辑]路面交通
[编辑]不少國家的政府會在陸上路面安裝攝影機、並且將影像傳輸到特定的控制中心，是為閉路電視系統；攝影機多數會安裝在路面附近的高欄杆上，以便監測車輛流量及實時狀況，萬一發生意外等情況時，這些影像得以作為證據及輔助調查等用途。
另外，不少公共交通工具、以至駕駛人仕均會在自己的車輛上安裝攝影機，是為行車記錄儀（Dashcam），以便記錄路面實時情況，同樣為了因應任何事件發生（如意外、爭執等）作為證據；當然不一定是前者之用途，一些駕駛人仕亦會安裝攝影機在車輛上，以記錄沿途景色並且保存分享，這些影像甚至成為歷史檔案，因為均可能反映著城鄉環境之變化。
企業、購物中心及商店
[编辑]在商業領域，閉路電視系統可以從中央控制室、透過顯示器觀察企業場所內不同區域的情況。常見之場所為辦公室或商店等，除了保障安全及起防盜作用外，有時更可以使用所記錄而來的影像資料、分析消費者購物狀況／人流等狀況，並且對此調整營業狀況（如調整貨架貨物的擺放方式等）。
與此同時，許多百貨公司和購物中心均會面對貨物被盜竊等問題。安裝閉路電視有助於保護商店的財產貨物，並確保店內職員和顧客的安全，以及提供舒適的體驗[14]。
住宅
[编辑]基於保障安全及防盜等作用，不少住戶（尤其是住在獨立房屋、或公寓管理人沒有安裝閉路電視系統的情況下）均會安裝攝影機在自己住所某位置、但多數會安裝在門口外位置，除了可以減低家居被盜竊破壞等發生外，亦讓住戶可以在開啟門口前得悉來訪人之面貌狀況。隨著影像動作檢測技術所發展，住戶更可以使用此技術，並且當有任何人經過某特定範圍時，將該等偵測通知傳送到住戶智能手提電話上[15]。
學校
[编辑]同樣基於保障安全及防盜等，大部份學校均會在不同角落（主要是門口、巷、操場等）安裝閉路電視系統，因為學校裝設不少昂貴的物品（如電腦、伺服器、教材、各種檔案等），以減低被盜竊破壞等情況發生。但是由於部份學校以「師生安全」理由，甚至將攝影機安裝至每層走廊、教室等範圍，這是為了減低校園欺凌或破壞公物等行為出現。此舉令部份師生感到不滿及主張反對安裝閉路電視系統[16]、尤其認為自身隱私被冒犯，因而惹起爭議（詳見「爭議」章節）。
另外，一項針對以色列學校高中生的研究調查還表明，學生對學校使用閉路電視的看法是基於他們對老師、學校官方等看法，並不代表學生個人意願[17]，該報告同時指出大多數學生不希望在課室等地方內安裝閉路電視[17]。
嚴苛環境
[编辑]有些地方（例如：發電廠）不適宜工作人員親自監控，則可以安裝閉路電視系統，透過連續的錄影或者按照指示只對特定事件進行監控。
輔助活動進行
[编辑]然而，閉路電視並非如部份人們想像中具保安監測等功能而已；閉路電視亦可以輔助各項活動的進行，例如比賽（尤其需要即時判斷釐定賽果時候）。
體育競技等比賽
[编辑]對特定事物遠端觀看或記錄
[编辑]另外，原則上閉路電視的影像並不會對外廣播，但如果將相關影像、以「點對點」形式傳輸到特定位置的顯示器上直播，並且允許來臨特定場所的人仕觀看（如動物園區內、展覽館等），這樣依然是在特定位置、以封閉迴路形式傳送影像。
如果將影像透過互聯網傳輸到公開的網站（多數是一些著名景點的官方網站等），供任何人觀賞，這樣讓出現在鏡頭下的人可以實時記錄自己面貌，不過這樣的方式就與狹義的閉路電視為不同（由於以互聯網即時串流攝影機所攝之影像，便會視為網路攝影機）。
自行記念
[编辑]有些著名景點內會裝設閉路電視鏡頭，原意是監測景點內的實際環境狀況；不過由於管理機構或主動將相關影像串流至互聯網，便成為網絡攝影機、並非封閉地傳輸應用，若果訪客知悉如何收看這些串流，同時在該攝影機位置下，則可以實時見到自己樣貌，並且立刻記錄，現今成為了部份訪客記念「到此一遊」的其中一種方法，甚至視這些攝影機為「另類景點」專程到訪[6][7]。
記錄建築物的變遷
[编辑]建築物興建期間
飛機外等交通工具的環境
[编辑]有些交通工具機外裝設了攝影機，譬如一些飛機的機身外裝設多部攝影機，可以讓乘客於座位上的個人電視系統、選擇並觀賞不同角度攝影機所拍攝到的影像，通常這些影像為機艙外的景色及飛機起降時的狀況，為乘客提供消閒娛樂。由於這些影像一般不是透過互聯網等形式串流傳輸，攝影機僅與機內顯示屏幕（例如個人電視系統）連接，所以可視為一個閉路電視系統。
動物園
[编辑]由於動物園（包括水族館、生態園等）園内範圍頗大，而且一些讓動物活動的空間位於訪客見不到的位置、這些空間卻不一定允許訪客進入，故此部份管理機構會安裝攝影機於這些空間的某個角落，並且實時放映於特定範圍之顯示屏幕，讓訪客得以欣賞動物的互動狀態等，甚至串流到互聯網上讓任何人仕在園區開放時間內觀賞。
嬰兒或兒童
[编辑]如果家長家中有嬰兒或者兒童，或許會購置攝影機及雙向麥克風等器材，並且放在嬰兒或兒童範圍之附近；這名為「嬰兒監視器」。它主要用途之一是讓醫護人員或家中父母能夠遠距離聽到嬰兒醒來所發出的哭笑等聲音，當嬰兒發出需要被照顧之聲音（例如需要食物而哭泣等），遠在別處的護士或家長則可以馬上得悉並照顧嬰兒。現時嬰兒監視器雖然得到廣泛應用，尤其在房屋面積頗大或照顧人距離嬰孩遙遠時為適用，可是至今仍未有證據表明這些監測器可以幫助預防「SIDS（嬰兒猝死症）」[18][19]，部份醫生甚至認為這些監視器僅給予照顧人一種不真實的安全感[20]。不過當嬰兒在床上自己說話時，家長們可以透過嬰兒監視器立刻聽到嬰兒的自言自語，或者家長等透過嬰兒監視器、向嬰孩對話或者歌唱，為幫助嬰孩們的語言技能。
由於從監視器所傳送之影像聲音乃不對外公開，僅讓家長、醫護人員等照顧人觀看／收聽，故此可以視為閉路電視。早期僅有聲音傳輸，可以採用有線或無線電傳輸。直至1990年代的嬰兒監視器才增添影像傳輸功能，當時為模擬訊號、多採用2.4GHz頻段；到了2000年代才引進數碼訊號，當中存在使用2.4GHz頻段 Wi-fi／WLAN、DECT 或 FHSS 技術來傳輸影像聲音之嬰兒監視器，直至今天。
另外在1979年，James K. Frost在澳大利亞及美國申請了一項「呼吸監測設備」的專利，該設備旨在監測嬰兒的呼吸，並且在嬰兒沒有呼吸時發出警報予照顧人知悉，設備上裝有一個電磁聲音換能器、能連接在嬰兒床上，在嬰兒每次呼吸時便會壓縮該換能器，這樣的設計與現今部份保安設備頗為相近、但其專利設備沒有影像傳輸功能，監察對象則有所不同。
呈現影像方式歷史及發展
[编辑]實時
[编辑]鑑於數碼訊號技術仍然處於實驗室研發階段、未能達到實用階段，以及當時（1970年代之前）所謂影像「數碼化」僅為粗糙的像素製成簡單線或條形狀之畫面，難以透過點陣影像忠實地重現真實世界面貌[註 2]，故此早期的閉路電視系統與錄影系統同為採用模擬訊號來攝影及記錄影像。不過在當時要長時間記錄影像則顯得困難，這是因為於1950至60年代的錄影系統以Quadruplex為主，主要為電視台所採用（這些錄影系統為龐然大物、且價格不菲）。鑑於成本較廉宜的錄影系統仍未出現，故此難以長時間以動態方式錄影、只可實時播映，頂多以靜態攝影（菲林）對著電子顯示器翻拍並製成相片。
直至1970年代，不論家用或專業錄影系統漸漸流行普及，使到錄影帶的成本開始下降，這時不少機構開始使用錄影帶作為儲存媒體、以記錄自閉路電視系統而來的影像，使動態錄影方式變得可行；唯相關系統仍然昂貴，並非任何企業機構可以負擔，所以此方式並未立刻流行。
由於大部份錄影帶以模擬訊號為記錄方式，以VHS制式錄影帶為例、最長亦只能錄製10小時，但遠不及應付長時間錄製之需要；為節省成本或按法例要求，有些機構、企業等會定期消除舊有影像、並重複使用同一盒錄影帶作錄製，唯重複此工序只會讓錄影帶的性能下降，造成畫質嚴重下降；另外，即使不重複使用錄影帶，唯不斷更換及使用新錄影帶卻帶來成本高昂與不便。
多路複用技術興起
[编辑]1990年代，多路複用技術經已得到開發，這意味允許以一個動態影像來同時記錄多台閉路電視攝影機的影像（如四台攝影機併合為一個影像），以及可以運用縮時攝影、運動偵測（僅在畫面出現變化、如有人經過才記錄）等技術。這樣節省許多時間與成本，使到閉路電視變得更普及和廉宜[25]。同時，上述所提及的技術可以運用在模擬或數碼訊號的閉路電視系統，只需加上允許顯示多個畫面訊號的裝置即可。
進入數碼訊號影像及錄影系統時代
[编辑]然而，使到閉路電視系統迅速進入數碼訊號時代的主要條件、乃歸功此關鍵技術：離散餘弦變換（Discrete cosine transform, DCT）算法（於1974年推出）[26]；自1988年至今所制定的H.261、至近代的H.265、MPEG等著名動態影像標準也有採用DCT算法，以便將多張影像作壓縮處理並更有效地傳遞及儲存[27]。如果DCT算法等技術沒有出現，那麼傳送一條標準清晰度影片動態影像需要約 168 Mbit/s 帶寬（理論數值），對於一個 1080 線的高清晰度動態影像片段更需要超過 1000 Mbit/s 的帶寬，在沒有足夠的電腦網路連線速度、影像處理能力及數碼儲存媒體容量前提下，這樣的數據量是不合理，亦礙於閉路電視系統得以「數碼化」，因為閉路電視是需要長時期記錄影像。
於是在1990年代後期至今，不少大型機構、企業等已改用數碼訊號錄影機來記錄閉路電視的影像，並逐漸取代以往的模擬信號；通常以單顆或多顆硬碟做為儲存媒體，省卻更換錄影帶及保存的不便[25]，如果要求更高的錄影容量與反應速度，也可使用磁碟陣列卡來加強錄影儲存能力。不過，現今仍有不少機構因成本等而維持採用模擬訊號攝影機，故此這些機構的閉路電視系統並非完全得以「數碼化」，但最後都透過數碼錄影裝置來記錄這些影像。
1996年，安訊士（Axis Communications）開發嶄新的影像通訊系統 - 互聯網傳輸協定攝影機（Internet Protocol camera／IP camera），運用互聯網具龐大通訊系統特性（如區域網路等），可將影像傳輸至更遠地方、無遠弗屆，這意味著不再受制於昔日只可將影像傳送至本地錄影設備、傳輸距離短等局限。
目前，閉路電視業務亦發展到另一種新的形式，就是用數位視訊錄影機將由攝影機所拍攝得來的影像大量而清晰地錄影下來、保留多年，並且對保存的影像進行分析或其他用途，例如使用人工智能（Artificial intelligence, AI）來分析影像內的性質（譬如分辨人體、面部、交通工具、、顏色等），而且其技術用途甚為廣泛，例如幫助商店有效率地調整貨物擺放方式、幫助商店／機構管制人潮排隊狀況等。
但是，保存任何由閉路電視系統所記錄的影像是需要成本，而且若是以數碼訊號形式記錄影像，該等影像的質量是會受到壓縮率、每秒所儲存的影格速率、影像尺寸等所影響[29]。數碼影像錄影機（DVR）透過各種專有文件格式來記錄影像，而錄影機甚至可以設置影像保留預設的時間，然後自動存檔、覆蓋或者刪除。另外，日常物業管理保安影像只保留7天至30天，因為社會均有法例規管[30]，同時因為社會部份人仕對於閉路電視用作監察社區等有所擔憂（詳見「爭議」章節），故此上述之影像分析等用途、抑或將影像長期保留等做法要實行起來並非易事。
相片集
[编辑]-
1973年位於德國慕尼黑警察局的中央控制室，可見當時的閉路電視的影像仍以黑白／灰階為主，畫質亦不如今天標準 -
2017年於荷蘭國家警察局的中央控制室，設有現代化的閉路電視監察設備 -
展示多個閉路電視影像的顯示牆，每個顯示屏最多可同時顯示16個閉路電視鏡頭畫面 -
曾經於2009年獲獎的綜合集成監察系統，包含閉路電視鏡頭、LCD顯示螢幕及影像錄影機等設備 -
於香港何文田站內的半球形閉路電視鏡頭 -
於香港的市區綫中國製列車內的閉路電視鏡頭及其告示 -
於香港巴士 - 新巴30X路線車廂內的小型閉路電視鏡頭 -
香港北角新光戲院內關於已設置閉路電視及保安系統之告示牌 -
位於香港某大樓內說明已經設置閉路電視系統的一個立式告示牌 -
位於香港炮台山富利來大廈內，一個說明已經設置閉路電視系統的告示牌 -
位於奧地利克恩頓州某處的一個告示牌，以兩種語言（德語及斯洛維尼亞語）說明該處附近設有閉路電視系統作監察之用途 -
閉路電視專用的影像訊號三通接頭
爭議
[编辑]
閉路電視的數目日益增加，其技術規格、例如解析度、影格速率、影像儲存裝置等均不斷地改良，因此不少公司、機構、家居等都樂意採用、並安裝於公共場所、私有地方、住所等，希望減低罪案發生、甚至協助破案。
唯隨着在公共場所、甚至是私有地方等安裝的閉路電視數量不斷增加，這也導致了一些關於侵犯私隱而引發的訴訟，因此在安裝閉路電視前，須先對使用閉路電視的用途、得益、風險等方面作出評估，甚至考慮以達到同樣目的但對侵犯私隱風險較低的方案[30]。另外為了減低安裝閉路電視會造成侵犯私隱等疑雲及憂慮，許多場所（如商店、交通工具內部等）會在閉路電視鏡頭附近的位置張貼顯眼告示，提醒顧客／乘客／來賓等所在場所是設有閉路電視
参見
[编辑]註釋
[编辑]- ^ 原文為：a system that sends television signals to a limited number of screens and is often used in shops as protection against thieves
- ^ 實際上在1970年代之前，也是有數碼相片以點陣形式記錄真實世界的景物；譬如美國電腦科學家Russell A. Kirsch於1957年成功透過掃描器，將他的初生孩子的相片掃描為176x176像素的數碼相片，這為世界上第一張數碼相片[21][22][23]；但礙於當時電腦的記憶體容量不多等技術所限，該相片只能粗糙地記錄人像面貌，更遑論實時處理及記錄多張真實影像的數碼相片、製成動畫作保存
參考文獻
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