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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,視頻監控內部培訓資料,2010.7,目錄,1,、監控系統的發展,1.1,第一代視頻監控,CCTV,1.2,第二代基于,“,PC,多媒體卡,”,數字視頻監控系統,(DVR),1.3,“,模擬,-,數字,”,監控系統,(DVR),的 延伸,DVS,1.4,數字化視頻監控的優點,1.5,第三代視頻監控：完全使用,IP,技術的視頻監控系統,IPVS,1.6,關于無線監控,2,、,視頻監控系統的組成,2.1,攝像部分,2.2,傳輸部分,2.3,控制記錄部分,2.4,顯示部分,2.5,模擬監控系統,拓撲,圖,2.6,模
2、擬監控與數字監控,2.7,數字監控系統拓撲圖,2.8,模擬監控與數字監控對照表,2.9,模擬監控與數字監控成本對比,3,、視頻監控系統設計,3.1,簡單的定點監控系統,3.2,簡單的全方位監控系統,3.3,具有小型主機的監控系統,3.4,具有聲音監聽的監控系統,3.5,大中型電視監控系統,3.6,多主機多級電視監控系統,4,、監控系統的發展前景,1,、監控系統的發展,視頻監控系統發展了短短二十幾年時間，從最早的模擬監控到這些年火熱的數字監控再到方興未艾的網絡視頻監控，發生了翻天覆地變化。在,IP,技術逐步統一全球今天，我們有必要重新認識視頻監控系統發展歷史。,從技術角度出發，視頻監控系統發展劃
3、分為第一代模擬視頻監控系統,(CCTV),，到第二代基于,“,PC,多媒體卡,”,數字視頻監控系統,(DVR),，到第三代完全基于,IP,網絡視頻監控系統,(IPVS),以及介于第二代和第三代之間的,DVS,。,1.1,第一代視頻監控,CCTV,在,20,世紀,90,年代初以前，主要是以模擬設備為主的閉路電視監控系統，稱為第一代模擬監控系統。圖像信息采用視頻電纜，以模擬方式傳輸，一般傳輸距離不能太遠，主要應用于小范圍內的監控，監控圖像一般只能在控制中心查看。,主要由攝像機、視頻矩陣、監視器、錄像機等組成，利用視頻傳輸線將來自攝像機的視頻連接到監視器上，利用視頻矩陣主機，采用鍵盤進行切換和控制，
4、錄像采用使用磁帶的長時間錄像機；遠距離圖像傳輸采用模擬光纖，利用光端機進行視頻的傳輸。,傳統的模擬閉路電視監控系統有很多局限性：,有線模擬視頻信號的傳輸對距離十分敏感；,有線模擬視頻監控無法聯網，只能以點對點的方式監視現場，并且使得布線工程量極大；,有線模擬視頻信號數據的存儲會耗費大量的存儲介質（如錄像帶），查詢取證時十分煩瑣。,1.2,第二代基于“,PC,多媒體卡”數字視頻監控 系統,(DVR),20,世紀,90,年代中期，基于,PC,的多媒體監控隨著數字視頻壓縮編碼技術的發展而產生。系統在遠端有若干個攝像機、各種檢測和報警探頭與數據設備，獲取圖像信息，通過各自的傳輸線路匯接到多媒體監控終端
5、上，然后再通過通信網絡，將這些信息傳到一個或多個監控中心。監控終端機可以是一臺,PC,機，也可以是專用的工業控制機。,這類監控系統功能較強，便于現場操作；但穩定性不夠好，結構復雜，視頻前端（如,CCD,等視頻信號的采集、壓縮、通信）較為復雜，可靠性不高；功耗高，費用高；需要有多人值守；同時，軟件的開放性也不好,傳輸距離明顯受限。,PC,機也需專人管理，特別是在環境或空間不適宜的監控點，這種方式不理想。,這其實是半模擬,-,半數字的監控系統，目前在一些小型的、要求比較簡單的場所用的比較廣泛。只是隨著技術的發展，工控機變成了嵌入式的硬盤錄像機，該機性能較好，可無人值守，還有網絡功能。,1.3“,模
6、擬,-,數字”監控系統,(DVR),的延伸,DVS,以視頻網絡服務器和視頻綜合管理平臺為核心的數字化網絡視頻監控系統,。,基于嵌入式技術的網絡數字監控系統不需處理模擬視頻信號的,PC,，而是把攝像機輸出的模擬視頻信號通過嵌入式視頻編碼器直接轉換成,IP,數字信號。嵌入式視頻編碼器具備視頻編碼處理、網絡通信、自動控制等強大功能，直接支持網絡視頻傳輸和網絡管理，這類系統可以直接連入以太網，省掉了各種復雜的電纜，具有方便靈活、即插即看等特點，使得監控范圍達到前所未有的廣度。,除了編碼器外，還有嵌入式解碼器、控制器、錄像服務器等獨立的硬件模塊，它們可單獨安裝，不同廠家設備可實現互連。,DVS,目前比較
7、主流的監控系統，性能優于第一代和,DVR,，比第三代有價格優勢，技術也相對成熟，雖然某些時候施工布線會比較復雜，但總體來說瑕不掩瑜。,1.4,數字化視頻監控的優點,數字視頻監控的優點是克服了模擬閉路電視監控的局限性：,（,1,）數字化視頻可以在計算機網絡（局域網或廣域網）上傳輸圖像數據，不受距離限制，信號不易受干擾，可大幅度提高圖像品質和穩定性；,（,2,）數字視頻可利用計算機網絡聯網，網絡帶寬可復用，無須重復布線；,（,3,）數字化存儲成為可能，經過壓縮的視頻數據可存儲在磁盤陣列中或保存在光盤、,U,盤中，查詢十分簡便快捷；,（,4,）不需要龐大的布線工作，減少了施工量。,1.5,第三代視頻
8、監控：完全使用,IP,技術的視頻監控系統,IPVS,全,IP,視頻監控系統與前面三種方案相比存在顯著區別：,該系統優勢是攝像機內置,Web,服務器，并直接提供以太網端口，攝像機內集成了各種協議，支持熱插拔和直接訪問。,這些攝像機生成,JPEG,或,MPEG-4,數據文件，可供任何經授權客戶機從網絡中任何位置訪問、監視、記錄并打印，而不是生成連續模擬視頻信號形式圖像。,更具高科技含量的是,可以通過移動的,3G,網絡實現無線傳輸，你可以通過筆記本、手機、,PDA,等無線終端隨處查看視頻。,1.6,關于無線監控,無線監控,比較常用的有：模擬微波視頻傳輸，數字微波視頻傳輸，無線網橋，或者用電信和移動的
9、通訊網絡,CDMA,，,TD-SCDMA,（這種方式價格昂貴，而且圖像不實時，每秒也就幾貞圖像，延時大概有,10,幾秒鐘，圖像大小大概也就,352*288,），前面兩種方式是目前比較常用的。,模擬微波傳輸就是把視頻信號直接調制在微波的信道上（微波發射機，,HD-630,），通過天線（,HD-1300LXB,）發射出去，監控中心通過天線接收微波信號，然后再通過微波接收機（,RECORD8200,）解調出原來的視頻信號。如果需要控制云臺鏡頭，就在監控中心加相應的指令控制發射機（,HD-2050,），監控前端配置相應的指令接收機（,HD-2060,），這種監控方式圖像非常清晰，沒有延時，沒有壓縮損耗
10、，造價便宜，施工安裝調試簡單，適合一般監控點不是很多，需要中繼也不多的情況下使用。,數字微波傳輸就是先把視頻編碼壓縮,(HD-6001D),，然后通過數字微波,(HD-9500),信道調制，再通過天線發射出去，接收端則相反，天線接收信號，微波解擴，視頻解壓縮，最后還原模擬的視頻信號，也可微波解擴后通過電腦安裝相應的解碼軟件，用電腦軟解壓視頻，而且電腦還支持錄像，回放，管理，云鏡控制，報警控制等功能；這種監控方式圖像有,720*576,和,352*288,的分辨率選擇，前者造價更高，視頻有,0.2-0.8,秒左右的延時，造價根據實際情況差別很大，但也有一些模擬微波不可比的優點，如監控點比較多，環
11、境比較復雜，需要加中繼的情況多，監控點比較集中它可集中傳輸多路視頻，抗干擾能力比模擬的要好一點，等等,.,優點，適合監控點比較多，需要中繼也多的情況下使用。,2,、視頻監控系統的組成,典型的視頻監控系統主要由前端設備和后端設備這兩大部分組成，其中后端設備可進一步分為中心控制設備和分控制設備。前、后端設備有多種構成方式，它們之間的聯系（也可稱作傳輸系統）可通過電纜、光纖或微波等多種方式來實現。,視頻監控系統由攝像機部分（有時還有拾音器）、傳輸部分、控制記錄以及顯示部分四大塊組成。在每一部分中，又含有更加具體的設備或部件。,2.1,攝像部分,攝像機基礎,知識介紹,（,1,）攝像機有黑白、彩色之分，
12、后來隨著技術的日益成熟，慢慢有了彩色轉黑白、紅外一體機,等。,（,2,）按攝像機外形來分有半球、普通槍機、一體機、球機、云臺、煙感、針孔、飛碟等，球機有勻速球、高速球和智能高速球等。還有集成了網路協議的網絡攝像機。,（,3,）有定焦和變焦之分,（,4,）攝像機的清晰度用電視線,TVL,表示。常見的有,420TVL,、,480TVL,、,520TVL,、,580TVL,等,.,高清監控攝像機已經達到,1080P,。,420TVL,相當于,25,萬像素，,480TVL,相當于,38,萬像素以上。,（,5,）視頻監控屬于弱電行業，所以攝像機以及配套產品（云臺、視頻服務器）的電源一般選用,12V,、,
13、24V,（機房設備除外）。,2.2,傳輸部分,視頻傳輸選用,75,的同軸電纜，通常使用的電纜型號為,SYV,75,3,和,SYV,75,5,。它們對視頻信號的無中繼傳輸距離一般為,300-500m,，當傳輸距離更長時，可相應選用,SYV,75,7,、,SYV,75,9,或,SYV,75,12,的粗同軸電纜（在實際工程中，粗纜的無中繼傳輸距離可達,1km,），在視頻信號衰減而圖像變模糊可考慮使用信號放大器。,大的系統電源線是按交流,220V,布線，在攝像機端再經適配器轉換成直流,12V,，這樣做的好處是可以采用總線式布線且不需很粗的線，,小的系統,也可采用,12V,直接供電的方式，因為有衰減，所
14、以距離不能太長,。,控制電纜通常指的是用于控制云臺及電動,3,可變鏡頭的多芯電纜，它一端連接于控制器或解碼器的云臺、電動鏡頭控制接線端，另一端則直接接到云臺、電動鏡頭的相應端子上。,如果在攝像機距離控制中心較遠的情況下，也有采用射頻傳輸方式或光纖傳輸方式。,2.3,控制記錄部分,控制部分是整個系統的,“,心臟,”,和,“,大腦,”,，是實現整個系統功能的指揮中心。,總控制臺中主要的功能有：視頻信號放大與分配、圖像信號的較正與補償、圖像信號的切換、圖像信號（或包括聲音信號）的記錄、攝像機及其輔助部件（如鏡頭、云臺、防護罩等）的控制（遙控）等等。,硬盤錄像機,DVR,：,PC,式和嵌入式,（,1,
15、）,PC,型硬盤錄像機實質上就是一部專用工業計算機，利用專門的軟件和硬件集視頻捕捉、數據處理及記錄、自動警報于一身。操作系統一般采用,WINDOWS,系列。不足之處是其操作系統基于,WINDOWS,運行，不能長時間連續工作，必須隔時重啟，且維護較為困難。,（,2,）嵌入式硬盤錄像機可用面板、遙控、鼠標來操作，,操作系統采用自行研發的操作系統。優點是操作簡便，穩定，能長時間連續工作。,2.4,顯示部分,顯示部分一般由幾臺或多臺監視器（或帶視頻輸入的普通電視機）組成。它的功能是將傳送過來的圖像一一顯示出來,。,也可采用矩陣,+,監視器的方式來組建電視墻。一個監視器顯示多個圖像，可切割顯示或循環顯示
16、。,目前采用的有等離子電視，液晶電視，背投，,LED,屏、,DLP,拼接屏等。,2.5,模擬監控系統,拓撲,圖,2.6,模擬監控與數字監控,視頻監控按傳輸的信號分有模擬監控和數字監控。編碼器（視頻服務器）來完成模擬信號到數字信號的轉變。數字監控是通過網絡來傳輸的。有編碼就有解碼，解碼就是把數字信號轉回模擬信號再輸出。,各個視頻網絡服務器都有獨立的,IP,地址,將數字化的視頻壓縮信號直接連接到,LAN/WAN,中作為整個網絡的視頻共享資源。,綜合管理平臺作為主服務器,安裝有監控系統服務器端的軟件,包括數據庫系統。服務器將所有前端網絡視頻服務器及前端監控設備管理起來,并維護同它們的網絡連接,;,同時,對所有網絡中的用戶實現授權管理,所有用戶可通過網絡上上任一臺計算機登錄到服務器系統,根據不同權限對圖像進行監視、查詢、錄像回放等。,視頻服務器,傳輸圖像在,25,幀,/,秒、分辨率,352,288,像素時，平均占用帶寬僅為,250kbps,。,2.7,數字監控系統拓撲圖,2.8,模擬監控與數字監控對照表,模擬監控方案,數字監控方案,功 能,器材,線纜,器材,線纜,視頻采集,硬盤錄像機,從點到監
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