視頻監控基礎v10

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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,,*,,*,,深圳市寶麗來銳智科技有限公司,,視頻監控基礎,章節一,:,視頻監控的基本概念,章節三,:,監控系統之傳輸部分,章節二,:,監控系統之攝像部分,章節四,:,監控系統之控制部分,,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,內容概要,章節五,:,監控系統之顯示部分,章節六,:,監控系統之其他知識,,,,章節一：視頻監控的基本概念,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,,什么是視頻監控系統,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,視頻監控系統是安全技術防

2、范體系中的一個重要組成部分，是一種先進的且防范能力極強的綜合性系統，它可通過遙控攝像機及其輔助設備（鏡頭、云臺等）直接觀看被監視場所的一切情況。,,另外隨著網絡的不斷發展與視音頻處理、存儲、智能化等技術的不斷提高，其功能也是愈來愈強大，同時還可以與安全技術防范系統中的其它系統（如防盜報警系統）等系聯動運行，使其防范范圍與能力也更加強大與智能。,,,視頻監控系統的組成,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,1,、攝像部分：,即產生圖像的攝像機或成像裝置。,,2,、傳輸部分：,系統的圖像與音頻信號通路。,,3,、控制部分：,各類控制設備與系統程序。,,4,、顯示部分：,即監視器（如

3、監控顯示器、電視等）,第一種組成方式,第,二,種,組成方式,1,、表現層：,它展現了整個系統的品質，其設備有電視墻、監視器、高音報警喇叭與自動駁接電話等。,,2,、控制層：,是整個系統的核心，通常有模擬控制和數字控制兩種方式。,,3,、處理層：,或稱為音視頻處理層，其設備有音視頻分配器、放大器、切換器與視頻分割器等。,,4,、傳輸層：,相當于視頻監控系統的血脈，即各類傳輸介質。,,5,、執行層：,是我們控制指令的命令對象，如控制云臺、鏡頭、解碼器。智能球等。,,6,、支撐層：,用于后端設備的支撐，保護和支撐采集層、執行層設備。如攝像機支架、防護罩等。,,7,、,采集層：,是整個系統品質好壞的關

4、鍵，它包括鏡頭、監控攝像機、報警傳感器等等。,,,,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,視頻監控系統的發展歷程,網絡數字視頻監控系統（基于嵌入式視頻服務器的網絡化視頻監控）,,網絡數字視頻監控就是將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 ，通過計算機網絡來傳輸，通過智能化的計算機軟件來處理。,1,全模擬的視頻監控系統,,（,CCTV,）,,系統的視頻、音頻信號的采集、傳輸、存儲均為模擬形式。其核心設備為前端攝像機與音視頻切換矩陣主機。,半數字化視頻監控系統（基于,PC,平臺的多媒體視頻監控）（,DVR,）,,系統的視頻、音頻信號的采集、存儲主要為數字形式，

5、質量較高。,,1,、它以高性能的多媒體工控機為核心,,,采用模塊化結構,,,將主控端的全部設備集成與一體，具有友好的人機交互界面和基于網絡的多級分控能力。,,2,、,DVR,（數字硬盤錄像機） 是第二代多媒體監控系統的核心產品，他采用微機和,Windows,平臺，在計算機中安裝視頻壓縮卡（或板載壓縮芯片）和相應的,DVR,軟件。,2,3,,全模擬的視頻監控系統簡介,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,傳輸距離有限，通常只有幾百米范圍；,,模擬信號受干擾程度大，穩定性不夠；,,系統施工復雜，維護麻煩，擴展性差；,,模擬存儲信息量巨大，但容量有限，存儲不僅費時費力，而且成本高。,

6、視頻采用同軸電纜線傳輸；,,圖像信息傳輸為模擬方式；,,信息存儲采用模擬方式（磁帶機等）。,缺 點,特 點,,半數字化視頻監控系統簡介,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,受傳輸介質電纜的限制，監控范圍仍有限。,,擴展性與靈活性不夠；,,數字化程度不夠，遠程觀看、管理、交流功能有限。,傳輸方式依舊采用模擬方式，依靠電纜作為傳輸介質。,,以本地存儲為主要功能，網絡傳輸功能較弱。,,圖像顯示為模擬視頻或無損壓縮視頻，較清晰。,,圖像存儲為數字化存儲，存儲能力增強，管理手段較為豐富。,,多采用,MJPEG,、,MPEG-1,、,MPEG-2,壓縮方式。,缺 點,特 點,,網

7、絡數字視頻監控系統簡介,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,領先的技術：,采用嵌入式系統設計與先進的,Mpeg4/H.264,編解碼方式。,,多樣化傳輸：,完全突破地域空間限制，支持有線、無線、,3G,等。,,數字化存儲：,存儲量大且存儲方式靈活，支持前端存儲與服務器存儲。,,智能化監控：,全數字化音視頻信息，并支持智能分析與智能處理。,,綜合性平臺：,統一平臺、分散監控、集中管理、組網靈活，安全可靠。,利用現有網絡資源，無需新建系統和增加設備便可實現高效的遠程監控。,,系統擴展能力強，只要增加監控點設備便可擴展新的監控點。,,前端設備即插即用、系統維護成本極低。,,系統功能

8、強大、易安裝、易維護。,,網絡中的任何一臺計算機裝上軟件并賦予權限后就可成為監控工作站點。,特 點,優 點,,視頻監控設備的組成,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,控制設備,攝像機,傳輸電纜,錄像機,顯示設備,控制設備,控制設備,攝 像 機,,傳輸電纜,,錄 像 機,,控制設備,,顯示終端,,,……,,,視頻監控設備,,,,章節二：監控系統之攝像部分,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,,視頻監控攝像機簡介,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,在監控系統中，攝像機又稱攝像頭，嚴格來說，攝像機應該是攝像頭和鏡頭的總稱。,,攝像機一般安裝

9、在現場，它包括攝像頭、鏡頭、防護罩、支架和電動云臺。它的作用是對監視區域進行攝像并將其轉換成電信號。,,攝像機主要由兩大部份組成：,CCD,＋,DSP,（即：圖像傳感器＋數字信號處理）。,,CCD/CMOS,簡介,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,CCD,與,CMOS,相比：其主要優勢在于靈敏度高、分辨率優、噪聲比低；,,CMOS,與,CCD,相比：則有成本低、功耗小等特點。,CCD,與,CMOS,是當前被普遍采用的兩種圖像傳感器，其都是將圖像轉換為數字數據信號,,,其主要的差異是數字數據傳送方式不同。,CMOS,，即,“,互補金屬氧化物半導體,”,。,CMOS,和,CCD

10、,一樣在數碼相機中記錄光線的變化。,CMOS,的制造技術和一般計算機芯片相似，主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導體，光信號產生的電流即可被處理芯片紀錄和存儲。,CCD,即,“,電子耦合組件，是感應光線的電路裝置，當光線經鏡頭透射到,CCD,表面時，,CCD,將產生電流把感應到的光信號轉換成電信號，以數碼的方式儲存起來,.CCD,上感光組件以矩陣的方式排列,,CCD,像素越大，其感光組件越多，記錄的圖像就會越清晰。,CCD,簡介：,CMOS,簡介：,,DSP,簡介,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,DSP,，即數字信號處理,(Digital Signal Processi

11、ng),，其主要是通過專用的集成電路芯片，利用數字信號處理理論,,,在芯片上運行目標程序,,,從而實現對信號的某種處理。,SONY,：,SS-1, SS-11,SS-11X,SS-HQ1, SS-2,；,SHARP,：,D4,D5,松下以,D5,為主；日立,(,某臺資大廠用的,),；臺灣,A-NOVA,；,,韓國,NEXTCHIP,。,主要品牌：,,常見,DSP,方案,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,CCD,DSP,SONY,低解,CCD:,配,SONY SS-11, SS-1(,很少,),SS-11X. NEXTCHIP, HITACHI, A-NOVA,SONY,

12、高解,CCD:,配,SONY SS-1,HQ1,SS-11X, NEXTCHIP, HITACHI, A-NOVA,SHARP,高低解,:,配,SHARP D4, HITACHI,NEXTCHIP, A-NOVA,Panasonic,高低解,:,以配,Panasonic D5,為主,A1+,低解,:,配,SONY SS-11,（混充,SONY,賣）,三星低解,:,配,SONY SS-11,（以前,SONY CCD,缺貨時最常拿來混的）,目前生產中常用的組合主要有：,,視頻監控攝像機的主要技術指標,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,分辨率,一般線數來表示，代表清晰度。,像素,

13、構成影像最小單位（,Pixel,）。,最低照度,測量攝像感光度的一種方法（,Lux,）。,信噪比,信號電壓與噪聲電壓的比值（,dB,），越高越好。,掃描制式,有,PAL,制和,NTSC,制之分。,電源,交流有,220V,、,110V,、,24V,，直流為,12V,或,9V,。,視頻輸出,多為,1Vp-p,、,75Ω,。,鏡頭連接方式,有,C,和,CS,方式，其主要在于感光距離不同。,,視頻監控攝像機的主要功能指標,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,AWB,自動白平衡,AGC,自動增益。,ELC,電子光圈控制，即電子快門。,ALC,自動光圈控制。,BLC,背光補償。,MIRR

14、OR,鏡像功能。,LL/INT,同步選擇，,INT,為內同步；,LL,為電源同步。,,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,鏡頭是攝像機中必不可少的部件，鏡頭與,CCD,配合，可以將遠距離目標成像在攝像機的,CCD,靶面上。,①按焦距可分為,短焦距鏡頭；,,中焦距鏡頭；,,長焦距鏡頭；,,變焦距鏡頭 。,②按視場大小可分為,③以結構可分為,廣角鏡頭；,,標準鏡頭；,,遠攝鏡頭。,固定光圈定焦鏡頭；,,手動光圈定焦鏡頭；,,自動光圈定焦鏡頭；,,手動變焦鏡頭；,,自動光圈電動變焦鏡頭；,,電動三可變鏡頭。,視頻監控攝像機鏡頭簡介,補充知識：,,所有,CCD-,芯片都屬于模擬元件，

15、但當圖像數據進入計算機時卻是數字信號。如果數據是在攝像頭、采集卡兩部分完成數字化的，這個攝像頭就是模擬攝像頭。而數字攝像頭則是在攝像頭內部完成數字化的，這樣可以減少圖像的噪音。,,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,與鏡頭相關的幾個術語,焦距,/,變焦,焦距指鏡頭中心到焦點的距離（,mm,）,/,焦距可調,長焦鏡頭,光學變焦能力較強的鏡頭，一般都在,10,倍以上。,視場,/,視場角,成像范圍,/,視場邊緣與鏡頭后節點所形成的夾角。,光圈,/,快門,控制曝光大小的裝置（,f,）,/,控制曝光時間的裝置,。,光圈系數,好比控制,曝光量的尺度,，,f,值越小則通光量越大。,,,專

16、注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,視頻監控攝像機云臺簡介,根據回轉特點可分為：,,水平旋轉云臺：水平,0,°,～,350,度，,,全方位,旋轉,云臺：水平,0,～,350,度，垂直,±,35,度,/,±,45,度,/,±,75,度。,,,根據旋轉速度可分為：,,恒速云臺：水平轉速,3,～,10,度,/s,，垂直,轉速,4,度,/s,。,,變速云臺：水平轉速,0,～,32,度,/s,，垂直轉速,0,～,16,度,/s,。,,高速云臺：水平轉速,480,度,/s,以上，垂直轉速,120,度,/s,。,,,根據使用環境可分為：,室內用,云臺,與室外用云臺。,,,以上，水平及垂直轉動角度

17、的大小可通過限位開關進行調整。,云臺是承載攝像機進行水平和垂直轉動的裝置。其內裝有兩個電動機，一個負責水平方向的轉動，另一個負責垂直方向的轉動。目前常見有交流,24V,和,220V,兩種。,,攝像機云臺,,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,視頻監控攝像機防護罩簡介,防護罩是使攝像機在有灰塵、雨水、高低溫等情況下正常使用的防護裝置。其一般分可為兩類：,,,1,、通用型防護罩：,,按安裝環境可分為室內用防護罩與室外用防護罩。,,按行政可分為槍式、球形、坡形防護罩等。,,,2,、特殊用途防護罩：,,一般為全天候防護罩，具有,高安全度,、高防塵、防爆等功能。有些還安裝有可控制的雨刷

18、。還有些甚至有降溫、加溫功能（內有安裝半導體元件，可自動加溫與降溫，并且功耗較?。?,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,視頻監控攝像機支架與云臺支架,由于承重要求高，所以云臺支架一般均為金屬結構，且尺寸也比攝像機支架大?？紤]到云臺自身已具有方向調節功能，因此，云臺支架一般不再有方向調節的功能。。,攝像機支架是用于固定攝像機的部件，根據應用環境的不同，其形狀也各異。,,攝像機支架一般均為小型支架，一般有注塑型及金屬型，可直接固定攝像機，也可通過防護罩固定攝像機，所有的攝像機支架都具有萬向調節功能，這樣便可以將攝像機的鏡頭準確地對向被攝現場。,,,攝像機,,支架,云臺,,支架

19、,,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,視頻監控攝像機的分類（一）,①視頻報警攝像機：,在監視范圍內如有目標在移動時，就能向控制器發出報警信號。,,②廣角攝像機：,用于監視大范圍的場所。,,③一體化攝像機：,可自動聚焦、鏡頭內建的攝像機。,,④智能球攝像機：,集成彩色一體化攝像機、云臺、解碼器、防護罩等多功能與一體。,,1.,按性能劃分：,①普通攝像機：,工作于室內正常照明或室外白天，正常工作所需照度為,1~3Lux,。,,②暗光攝像機：,也叫月光型，工作于室內無正常照明的環境里、正常工作所需照度為,0.1,Lux,。,,③微光攝像機：,也叫星光型，工作于室外月光或星光下，正

20、常工作所需照度為,0.01,Lux,,以下。,,④紅外攝像機：,工作于室內外無照明的場所。原則上可以為零照度，采用紅外光源成像。,2.,按功能劃分：,,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,視頻監控攝像機的分類（二）,3.,按使用環境劃分：,4.,按結構組成劃分：,①室內攝像機：,攝像機外部無防護裝置，使用環境有要求。,,②室外攝像機：,在攝像機外安裝防護罩。內設降溫風扇、遮陽罩、加熱器、雨刷等。適應,,室外溫、濕度等環境的變化。,①固定式攝像機：,監視固定目標。,,②可旋轉式,攝像機,：,帶旋轉云臺，可做上、下、左、右、旋轉。,,③球形攝像機：,可做,360°,水平旋轉，,9

21、0°,垂直旋轉，預置旋轉位置。,,④半球形攝像機：,吸頂安裝，可做上、下、左、右旋轉。,,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,視頻監控攝像機的分類（三）,5.,按圖像顏色劃分：,6.,按清晰度劃分：,①黑白攝像機：,靈敏度和清晰度高，但不能顯示圖像顏色。,,②彩色攝像機：,能顯示圖像顏色，靈敏度和清晰度在同種情況下比黑白攝像機低。,①普清攝像機：,影像像素在,25,萬左右，彩色為,330,線左右、黑白為,420,線左右，為低檔型。,,②標清攝像機：,影像像素在,38,萬左右，彩色為,420,線左右、黑白為,500,線左右，為中檔型。,,③高清攝像機：,影像像素在,38,萬以上

22、，彩色不低于,480,線、黑白不低于,570,線，為高檔型。,,④超高清攝像機：,影像像素在,100,萬以上，超高分辨率，,不低于,720,線，,為高檔型。,,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,視頻監控攝像機的分類,7.,按外形劃分：,全球型攝像機,/,半球型攝像機,/,槍式攝像機,/,防水型攝像機,/,針孔型（微型）攝像機,/,飛碟型攝像機,/,煙感型攝象機等等。,10.,按視頻信號劃分：,8.,按圖像傳感器劃分：,有線與無線,CCD/CMOS,（監控攝像頭一般均為,CCD,）。,模擬,攝像,機,/,網絡,攝像,機（也叫,IP,攝像機）,9.,按傳輸方式劃分：,11.,按

23、攝像元件,CCD,靶面大小劃分：,①,l inch,靶面尺寸為：寬,12.7mmx,，高,9.6mm,，對角線,16mm,。,,② 2/3inch,靶面尺寸為：寬,8.8,mmx,，高,6.6mm,，對角線,11mm,。,,③ 1/2inch,靶面尺寸為：寬,6.4,mmx,，高,4.8mm,，對角線,8 mm,。,,④ 1/3inch,靶面尺寸為：寬,4.8,mmx,，高,3.6mm,，對角線,6 mm,。,,⑤ 1/4inch,靶面尺寸為：寬,3.2,mmx,，高,2.4mm,，對角線,4 mm,。,,視頻監控攝像機,——,高速球,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,什

24、么是高速球？,,高速球是攝像機的一個類別之一，它是集成鏡頭、云臺、普通攝像機等功能的一體化攝像機，其外形類似球形，而且轉動速度比較快，故稱之為高速球或快球。,,高速球是一種智能化攝像機，全名叫高速智能化球型攝像機，,是監控系統最復雜和綜合表現效果最好的,,,其制造復雜、價格昂貴,,,能夠適應高密度、最復雜的監控場合。,,,,高速球的分類：,根據外徑尺寸可分為：,7,寸球、,9,寸球等；? 根據機芯類別可分為：變速球、恒速球（勻速球）；? 根據電機轉速可分為：高速球、中速球、低速球；? 根據安裝方式可分為：壁掛式、吊頂式、室內吸頂式；? 根據使用環境可分為：室內、室外。? 根據監控方式

25、可分為：普通球機和智能跟蹤球機。,補充知識：一體化攝像機,,對于一體化攝像機，一直以來都有幾種不同的理解，有指半球型一體機、快速球型一體機、結合云臺的一體化攝像機和鏡頭內建的一體機。嚴格說，快速球型、半球型攝像機與一般的一體機不是一個概念，但所用攝像機技術是一樣的，因而一般也會將其歸為一體化的范疇?，F在通常所說的一體化攝像機應專指鏡頭內建、可自動聚焦的一體化攝像機。,,,,視頻監控攝像機,——,智能跟蹤高速球,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,什么是智能跟蹤高速球？,,,,智能自動跟蹤球機就是利用高速,-DSP,芯片對圖象進行差分計算，可自動識別視覺范圍內物體運動的方向，并

26、自動控制云臺對移動物體進行追蹤。（普通的智能球機只能單純地偵測是否有人闖入，并不能判斷闖入者的動向）。,,,,智能自動跟蹤球的使用方法與高速球類似。智能自動跟蹤功能集成在球機內部，啟用該功能僅需要簡單地通過矩陣，控制鍵盤或者,DVR-,系統直接調用功能預置位。,,,,,智能自動跟蹤球除了具備智能高速球的全部功能之外，在球機的智能化設計方面更進了一步。主要應用某些重要無人值守的地方。,,,,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,用簡單的公式可表示為：,IP Camera=,單路,DVS+Camera,什么是網絡攝像機？,,網絡攝像機,-IP Camera,）是在模擬攝像機（,Ca

27、mera,）的基礎上集成了視頻壓縮和網絡傳輸處理模塊,-(DVS),，兼具模擬攝像機和視頻服務器的技術特點。,,網絡攝像機內置數字化壓縮控制器和基于,Web,的操作系統,,,支持遠程,IE,訪問及語音對講、報警輸入、繼電器輸出、移動偵測、視頻輸出和,SD,卡本地存儲等功能。,視頻監控攝像機,——,網絡攝像機,網絡攝像機的類型：,,,從外部結構來看，網絡攝像機同樣可分為半球型、槍式、室外防水型、紅外夜視型、高速球等等。,,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,網絡攝像機的組成,,,,,,,,,,,攝像機鏡頭,為網絡攝像機的前端部件，與模擬攝像機相同。,濾光片,濾除紅外線與修整進光

28、,,,,,,,音視頻傳感器,拾聲器或叫麥克風,/,有,CMOS,和,CCD,兩種,A/D,轉換器,將圖像和聲音等模擬信號轉換成數字信號,音視頻編碼器,硬件編碼壓縮與軟件編碼壓縮,控制器,用于管理控制，有獨立部件和與,DSP,集成兩種,網絡服務器,提供網絡功能（遠程訪問與操作控制）,控制接口,如控制云臺的,485,接口，用于報警信號的,I/O,口,,目前主流的網絡攝像機方案簡介,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,核心的網絡攝像機解決方案一般都是采用一個芯片來完成視頻壓縮和網絡服務器的核心功能，目前，網絡攝像機的主要解決方案有,:DSP,和,ASIC,兩大陣營，,DSP,方面，

29、主要有,TI,、,ADI,等，而,ASIC,解決方案中，近期比較成功的有映佳和海思的方案。,美國德州儀器,(TI),,美國,ADI,公司,,臺灣映佳,(,Imagia,),,華為海思,(,Hisilicon,),,TMS320,系列,,,—,DM64X,系列,,,如：,DM642,,,—,DM643X,系列,特點：,,價格低廉；簡單易用；,,功能強大；接口豐富。,美國模擬器件公司的,,Blackfin,系列,,,—,BF531,,,—,BF561(,雙核,),,特點：,,價格低廉；功耗??；,,運算能力強。,MPG420,,MPG430,,MPG440(,比較成熟,),,特點：,,單芯片可支持,

30、D1,；,,軟件支持比較到位。,Hi3510,,Hi3512,,特點：,,完全基于,H.264,標準；,,價格低廉。,,與網絡攝像機相關的一些術語,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,CPU,從應用角度可分為,X86,式,/,嵌入式,/,其他高性能式三大類,LAN,接口,一般是指,RJ-45,接口,Flash Memory,快擦型存儲器,AUI,端口,,主要用來連接粗同軸電纜，是一種“,D”,型,15,針接口,DRAM,動態隨機存儲器,RJ-45,端口,（略）,操作系統,Linux(,常用,)/ Unix/Windows,軟件升級,（略）,圖像分辨率,代表圖像清晰度,安全性,

31、支持權限設置與管理,圖像壓縮速率,PAL,制式,/NTSC,制式,視頻輸入,/,輸出,（略）,顯示尺寸,最大圖像面積,警報輸入,/,輸出,用于連接紅外、煙感等,網絡協議,TCP/IP,協議、,IPX/SPX,協議,遠程控制,,通訊接口：,RS485/TxD/RxD,,,網絡攝像機后面面板（示意圖例）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,,,,章節三：監控系統之傳輸部分,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,,監控系統傳輸介質介紹（一）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,同軸電纜－視頻傳輸線,SYV75,－,3,（,200,米內）,,SYV7

32、5,－,5,（,300,－,500,米）,,SYV75,－,7,,SYV75,－,9,,SYV75,－,12,（,1,公里以上）,,其中,75,代表阻抗，,3/5/7,等代表線徑。,,,編數（指視頻線屏蔽銅網的數量）,:,一般有,64/96/128,編,,,編數越多,,,抗干擾能力越強,.,控制線主要用于控制云臺的轉動及攝像機變焦等場合，控制信號常用,-RS485,通訊（最遠,1200,米）。,,,如：,RVV6-0.5,≤,100,米,,RVV6-0.75,＞,100,米,,RVV2-1.5,,其中,6,與,2,代表線芯數量。,,,補充：控制線也可采用三類雙絞線,UTP,。,,同軸電纜－控制

33、線,補充知識,BNC,接頭：用于細同軸電纜纜,AUI,接口：,“,D,”,型,15,針接口，用于粗同軸電纜。,,監控系統傳輸介質介紹（一）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,同軸電纜（圖示）,1,同軸電纜（圖示）,2,,監控系統傳輸介質介紹（二）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,雙絞線既可用于傳輸模擬信號，又可用于傳輸數字信號。美國電氣工業協會,/,電信工業協會（,EIA/TIA,）制定了雙絞線相關標準，并將其分為多個等級，每個等級的傳輸速率和應用環境不同，標準如下：,類別,,適用領域,傳輸速率,備注,UTP,一類線,語音、電話通訊,4Mbps,,UT

34、P,二類線,語音、數據通訊,4Mbps,,UTP,三類線,局域網數據通信,10Mbps,適合,10base-T,UTP,四類線,基于令牌局域網數據通信,16Mbps,適合,10/100base-T,UTP,五類線,快速局域網數據通信,100Mbps,適合,100/10base-T,UTP,超五類線,快速局域網數據通信,100Mbps,適合,100base-T,UTP,六類線,千兆位以太網,200-250Mbps,適合,100/1000base-T,UTP,超六類線,千兆位以太網,200-250Mbps,適合,100/1000base-T,STP,7,類線,千兆位或萬兆位以太骨干網,600-1.

35、2Gbps,,,監控系統傳輸介質介紹（二）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,雙絞線（圖示）,雙絞線＋,RJ45,（圖示）,,監控系統傳輸介質介紹（三）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,什么是光纖？,,光纖是以光脈沖的形式來傳輸信號，因此材質也以玻璃或有機玻璃為主。其主要由,光導纖維纖芯（光纖核心）、玻璃網層（內部敷層）和堅強的外殼組成（外部保護層）。,,與其它傳輸介質相比，光纖的電磁絕緣性能好、信號衰變小、頻帶寬、傳輸距離遠。,,,傳輸距離說明：,,單模：,5000,米以上。,,多模：在,100/1000base-T,中。最長,2000,米,,,在,

36、1000base-T,中，最多,550,米。,電信號,光信號,電信號,電信號,光信號,電信號,光纖,,收發器,光纖,,收發器,光纖傳輸原理：,,監控系統傳輸介質介紹（三）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,光纖（圖示）,光纖收發器（圖示）,,監控系統傳輸介質介紹（四）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,什么是,WiFi,?,,,,WiFi,（全稱為：,Wireless Fidelity,）可是說是,WiFi,聯盟的一個商標，也叫無線局域網（,WLANA,）。,,,,WiFi,為,IEEE,定義的一個無線網絡通信的工業標準,-(IEEE802.11),。同

37、時也與已有的各種,802.11 DSSS,設備兼容。,,,,WiFi,其傳輸速度可以達,:11Mbps,（,IEEE802.11b,標準），覆蓋范圍可達,300,米。目前廣泛的應用與筆記本電腦、手機、掌上電腦 等移動終端上。,,,,WiFi,是現有通信系統的補充，也可看作是,3G,的一種補充，,WiFi,技術與,3G,技術相結合會有廣闊的發展前景。,,監控系統傳輸介質介紹（五）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,什么是,3G,網絡？,,3G,移動通信網絡：第三代移動通信技術（英語：,3rd-generation,），是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術。目前,國際電信聯盟

38、,(ITU),-,一共確定了全球四大,3G,標準，它們分別是,WCDMA,、,CDMA2000,和,TD-SCDMA,和,WiMAX,。,,什么是,WiMAX,？,,,WiMAXde,全名是微波存取全球互通，,采用的是,IEEE802.16x,標準，是一項新興的寬帶無線接入技術，它不僅可以全面兼容現有,WiFi,，還具有更高的傳輸距離（最遠可達,50km,）、更寬的頻段選擇以及更高的接入速度等等。,2009,年,1,月,7,日,，中國正式發放,3G,牌照,：,,中國電信,——,CDMA2000,（,EVDO,）,,中國聯通,——,WCDMA,（,HSPA,）,,中國移動,——,TD-SCDMA

39、,（我國擁有自主產權的,3G,技術標準）,。,,,,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,章節四：監控系統之控制部分,,監控攝像機控制設備,——,解碼器,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,什么是解碼器？,,,監控解碼器是監控系統中的前端控制設備，其主要是采用微處理器來解碼控制信號對萬向云臺、變焦鏡頭、輔助開關等進行控制。其主要要功能與特點如下：,,,◆萬向云臺、變焦鏡頭控制 ◆輸出云臺電壓可選，攝像機鏡頭電壓可調 ◆,RS-485,控制方式 ◆通訊接口多重保護 ◆支持多個鍵盤直接控制 ◆完善的自檢功能，采用可拔插式接線

40、端口,,,每個解碼器上都有一個撥碼開關，它決定了該解碼器在該系統中的編號（即,ID,號），在使用解碼器時首先必須對撥碼開關進行設置使其與系統中的攝像機編號保持一致。,,監控系統控制設備,——,畫面分割器,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,什么是畫面分割器？,,,畫面分割器主要是通過圖像壓縮和數字化處理的方法把多個監控圖像壓縮在一個監視器屏幕上進行顯示（有些內置順序切換功能），其主要性能如下：,,,,1.,全壓縮圖像，數字化處理；,2.,支持,4,、,9,、,16,路等視頻輸入并帶環接輸出；,3.,內置可調校時間的順序切換器和獨立的切換輸出。,4.,錄像帶重放實現,5.,有報

41、警輸入,/,輸出接口，可與報警系統聯動。,6.,設置屏幕菜單編程,/,調用。,,7.,電子保險鎖（用戶可自行設定密碼，被允許的操作者才能進行系統的操作）。,,監控系統控制設備,——,矩陣（一）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,什么是視頻矩陣？,,,,視頻矩陣是指通過陣列切換的方法將多路視頻信號任意輸出至多個監看設備上的電子裝置（一般情況下矩陣的輸入大于輸出）。另外有一些視頻矩陣也帶有音頻切換功能，能將視頻和音頻信號進行同步切換，這種矩陣也叫做視音頻矩陣。,,,視頻矩陣的分類：,,根據視頻型號的屬性與切換方式，可分為模擬矩陣和數字矩陣。,,根據常見的接口類型，可分為,VGA

42、,矩陣、,AV,矩陣,、,RGB,矩陣、,HDMI,矩陣、,混合矩陣等。,,監控系統控制設備,——,矩陣（二）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,模擬矩陣簡介：,,視頻切換在模擬視頻層完成。信號切換主要是采用單片機或更復雜的芯片控制模擬開關實現。,視頻切換在數字視頻層完成。數字矩陣的核心是對數字視頻的處理，需要在視頻輸入與輸出端增加,AD,轉換，將模擬信號變為數字信號。,數字矩陣簡介：,對鍵盤,/,監視器,/,攝像機進行操作控制授權（鍵盤到監視器設定、攝像機到監視器設定、鍵盤到攝像機分區設定與控制設定）；,,分組同步切換或任意切換；,,報警自動切換、報警狀態自動輸出、報警處

43、理，報警顯示；,,多個控制鍵盤輸入接口；,RS-485,輸出接口及控制輸出接口。,矩陣功能簡介：,,監控系統控制設備,——,DVR,（一）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,什么是,DVR,？,,,DVR,即是,Digital Video Recorder,——,數字視頻錄像機或數字硬盤錄像機，我們習慣上稱為硬盤錄像機。,,,,DVR,采用的是數字記錄技術，他,利用標準接口的數字存儲介質，采用數字壓縮算法，實現視（音）頻信息的數字存儲、顯示與回放，并帶有系統控制功能。,,,DVR,集成了錄像機、畫面分割器、云臺鏡頭控制、報警控制、網絡傳輸等功能，它是一套進行圖像存儲與處理的

44、計算機系統，用一臺設備就能取代模擬監控系統一大堆設備的功能。另外,,DVR,在圖像處理、儲存、檢索、備份以及網絡傳輸、遠程控制等方面也都要優于模擬監控設備。,,監控系統控制設備,——,DVR,（二）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,PC-based,型,DVR,數字,STB,型,DVR,數字,STB,（,Set-top Box,）型的,DVR,在性質上屬于功能整合性的訊號接收平臺，它主要以提供數字錄像功能與接收數字廣播及互動應用的訊號為主。,,,操作系統：,,,一般采用,Linux,操作系統。,PC-based,型,DVR,其應用平臺為一般,PC,、手提電腦等。其主要在,

45、PC,內裝置一片或多片影像擷取卡，利用軟件進行影像壓縮并執行影像編輯處理。,,,操作系統：,,,一般采用,Windows,操作系統。,單機型,DVR,單機型的,DVR,主要是重新利用,CPU,及,RAM,來開發設計，采用專屬的軟件程序，硬件壓縮，研發成本相對較高（這類產品只單純提供數字錄放功能）。,,,操作系統：,,一般采用,RTOS,（實時操作系統）。,,監控系統控制設備,——,DVR,（三）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,錄像功能：,同步音頻、視頻存儲，錄像顯示、檢索；,,備份功能：,USB,、,CD-ROM,、網絡、本地備份；,,云臺控制：,RS485,；,,控制

46、方式：,鍵盤、,鼠標、遙控器、前面板按鈕；,,輸出方式：,BNC,、,VGA,、,S,端子；,,報警功能：,偵測區域設置與外接報警設置與控制；,,權限管理：,多級操作權限設置、密碼設置、系統鎖定及訪問權限設置；,,日志功能：,操作過程記錄。,DVR,主要功能簡介：,,監控系統控制設備,——,DVR,（四）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,DVR,設備后面面板（示意圖例）：,,監控系統控制設備,——,控制鍵盤,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,什么是視頻監控控制鍵盤？,,,,控制鍵盤是視頻監控系統中的控制設備。它不僅可以設置高速球、云臺的控制權限以及矩陣

47、主機輸出通道的控制權限。同時還可設定操作密碼或對鍵盤進行鎖定。,,操作人員可通過鍵盤對整個監控系統中的每個單機進行控制，如：,,音視頻矩陣；,,解碼器（實現攝像機電源及輔助燈光的開關）；,,電動云臺（攝像機任意方向運動和自動掃描、自動巡航及電動鏡頭的光圈、聚焦、縮放及室外型云臺防護罩的除塵、溫控控制。,,,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,什么是網絡視頻服務器？,,,網絡視頻服務器（,DVS,digital,video server),，又叫數字視頻編碼器，是一種壓縮、處理音視頻數據的專業網絡傳輸設備，由音視頻壓縮編解碼器芯片、輸入輸出通道、網絡接口、音視頻接口、,RS48

48、5,串行接口控制、協議接口控制、系統管理軟件等構成，主要是提供視頻壓縮或解壓功能，完成圖象數據的采集或復原等。,,,經過近幾年的發展，目前，,DVS,已由單功能的視頻傳輸逐漸發展成為帶,WIFI,網絡,/,帶本地,SD,卡存儲,/USB,存儲或硬盤存儲的單路單路,D1,，兩路,HD1,，四路,CIF,和多路兼容的多菜單操作與管理的集成系統。,,,監控系統控制設備,——,DVS,（一）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,DVS,的構成：,,,網絡視頻服務器是一種實現音視頻數據編碼、網絡傳輸處理的專用設備，它主要由音視頻編碼器、網絡接口、音視頻接口、,RS422/RS485,串

49、行接口、,RS232,串行接口等構成。,,監控系統控制設備,——,DVS,（二）,補充知識：,,網絡視頻服務器可配合計算機中控軟件實現大系統組網方案，有些廠家的網絡視頻服務器還提供開放的,SDK,，供用戶或第三方廠商開發和構建新的應用方式。,音視頻壓縮編碼器：將音視頻數據在滿足網絡傳輸要求的技術指標下進行高壓縮比的編碼，以滿足傳輸要求。,,網絡接口：以太網接口可以方便地實現,IP,組網，實現數據傳輸。,,音視頻接口：網絡視頻服務器帶有標準模擬音視頻輸入接口。,,RS422/RS485,串行接口：可通過通訊線外接如云臺、快球等各種外設。,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,,監

50、控系統控制設備,——,DVS,（三）,網絡視頻服務器的數字音視頻編碼技術,,數字編碼技術，也就是通常所說的壓縮方式，是視頻服務器的技術核心。目前比較流行的數字壓縮編碼格式主要有：,MPEG-4,H.264,M-JPEG,,M-JPEG,是基于幀內,/,幀獨立的壓縮方式，相對于后來出現的,MPEG-4/H.264,壓縮方式，它具有數據量更大，傳輸困難的缺點。,,（,備注：,該類編碼技術的網絡視頻服務器已經基本上不能滿足現在遠程監控需求了）。,在,MPEG,系列壓縮方式中，,MPEG-4,是屬于碼流與畫質比較好的一種，它采用幀間壓縮方式，利用幀之間冗余信息大大減少壓縮數據量，并達到同樣效果的視頻質

51、量（其所需的碼率只有,M-JPEG,的,1/30,甚至更少）。,它是聯合視頻工作組提出的一個高度壓縮數字視頻編解碼標準。,,H.264,編碼技術通過增加運算的復雜性來降低碼流，同時提高畫質。,,,H.264,的出現為低碼流的網絡傳輸提供了良好的解決方式。,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,,監控系統控制設備,——,DVS,（四）,DVS,設備后面面板（示意圖例）：,,,,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,章節五：監控系統之顯示部分,,監控系統顯示設備,——,監視器（一）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,什么是監視器？,,監視器是視頻

52、監控系統的重要設備之一，系統前端中所有攝像機的圖像信號以及記錄后的回放圖像信號都將通過監視器顯示出來。所以，選擇質量好、技術指標能與整個系統設備的技術指標相匹配的監視器是非常重要的。,21,′,黑白,CRT,25,′,彩色,CRT,25,′,液晶,52,′,液晶,,監控系統顯示設備,——,監視器（二）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,按色彩可分為：黑白監視器與彩色監視器；,,按掃描方式可分為：隔行掃描監視器與逐行掃描監視器；,,按屏幕平分為：純平監視器，普屏監視器，球屏監視器；,,按材質可分為：,CRT,監視器，,LCD,監視器；,,按尺寸可分為：,15/17/19/20

53、/22/26/32/37/40/42/46/52/57/65/70/82,寸等；,,按性能等級可分為：廣播級監視器（性能質量最高）,/,專業級監視器,/,普通級監視器；,,此外，還有便小型監視器、電視墻式組合監視器等。,常見監視器的類別：,圖像清晰度：專業監視器在通道電路上（相比傳統電視機而言）應具備帶寬補償和提升電路，使之通頻帶更寬，圖像清晰度更高。,,色彩還原度：專業監視器的視放通道在亮度、色度處理和,R,、,G,、,B,處理上應具備精確的補償電路和延遲電路，以確保亮,/,色信號和,R,、,G,、,B,信號的相位同步。,,整機穩定程度：專業監視器在設計上，電流、功耗、溫度及抗壓、抗電干擾、

54、電沖擊的能力和裕度以及平均無故障使用時間等也都要求較高。,監視器與電視機的區別：,,監控系統顯示設備,——,監視器（三）,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,與監視器相關的一些術語解釋：,,,,,,,,,顯示尺寸,顯像管的對角線尺寸,/,液晶面板對角線尺寸。,,,,,隔行掃描,一幀分為兩場，,先掃描奇數場，在掃描偶數場。,逐行掃描,每一幀圖像的一行接一行的連續掃描而成。,分辨率,指屏幕的長和寬排列象素的多少。,CRT/LCD,陰極射線管,/,液晶,顯示亮度,顯示畫面的明亮程度，用,“,cd/m2,”,表示,,,,,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,章節六：

55、監控系統之其他知識,,視頻編碼標準年表,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,H.261,,(1990),MPEG-1,,(1993),H.263,,(1995/96),H.263+,,(1997/98),H.263++,,(2000),H.264,,( MPEG-4,,part 10 ),,(2002),MPEG-4 v1,,(98/99),MPEG-4 v2,,(1999/00),MPEG-4 v3,,(2001),(H.262),,MPEG-2,,(1994/95),ISO/IEC,ITU-T,,什么是,CIF/4CIF/QCIF/D1,？,,專 注 于 網 絡 監 控

56、設 備 的 提 供 商,目前監控行業中主要使用的分辨率有：,,QCIF,（,176,×,144,）、,CIF,（,352,×,288,）、,HALF D1,（,704,×,288,）、,D1,（,704,×,576,）。,CIF,：,,是常用的標準化圖像格式（,Common Intermediate Format,）。在,H.323,協議簇中，規定了視頻采集設備的標準采集分辨率：,,QCIF,（,176×144,）、,CIF,（,352×288,）、,4CIF,（,704×576,）、,16CIF,（,1408×1152,）,DCIF,：,,一種更為有效的監控視頻編碼分辨率，他是奇、偶兩個,H

57、ALF D1,經反隔行變換，組成一個,D1,（,720,×,576,），,D1,再作邊界處理，變成,4CIF,（,704,×,576,），,4CIF,經水平,3/4,縮小、垂直,2/3,縮小，轉換成,528,×,384,，為了與,2CIF,區分，故稱為,DOUBLE CIF,，即,DCIF,。,D1,：,,是數字電視系統顯示格式的標準。,D1,：,480i,格式（,525i,），,720,×,480,（水平,480,線，隔行掃描）。另外還有,D2,、,D3,、,D4,、,D5,。,,PAL,制式與,NTSC,制式簡介,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,PAL,制式由西德在,

58、1962,年制定的彩色電視廣播標準，他克服了,NTSC,制式因相位敏感造成的色彩失真的缺點。,可以達到,25,幀,/S,。,NTSC,是,1952,年由美國國家電視標準委員會定制的彩色電視廣播標準，其幀率可達到,30,幀,/S,。,美國,加拿大,韓國,中國臺灣,菲律賓,日本,西德,英國,香港,中國大陸,新西蘭,新加坡,PAL,制式,NTSC,制式,,與監控相關的部分接口說明,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,,,,,,,,,報警,I/O,接口,即,Input/Output,，,“,輸入,/,輸出,”,。,,,,,RS232,接口,串行二進制數據交換接口（速率與傳輸距離低）。

59、,新串行總線標準,,,最高速率,10Mbps,,最大距離,3km,。,SD,卡插槽,SD,卡，一種基于半導體的快閃記憶器 。,,BNC,接口,連接同軸細纜（現多用于監控視頻信號傳輸）。,AV,接口,復合視頻接口，由黃,/,白,/,紅,3,路,RCA,接頭組成。,,RS485,接口,,,S,端子,可以理解為增強型的,AV,端子，是一種五芯接口。,,,,VGA,接口,即視頻圖形陣列，也叫,D-Sub,接口。,,,,DVI/HDMI,接口,數字視頻接口,/,最新高清多媒體接口標準。,,,與監控相關的部分名詞解釋,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,復合流,含視頻與音頻壓縮的數據流,

60、預置點,預先設置的坐標,軌跡,/,巡航,這里主要指攝像機運動路徑,移動偵測,分析視頻中是否有變化,環通輸出,將輸入的視頻信號一對一輸出,聲音警告,報警時通過聲音來通知,視頻流,只含視頻的壓縮數據流,遮擋報警,某區域被遮擋住后進行報警,視頻丟失,視頻已連接，但沒收到視頻信號,觸發報警,有條件地輸出報警信號,像延時,錄像時間與顯示錄像間的時差,命令觸發,通過命令觸發某個任務的執行,,附：視頻監控平臺簡介,,專 注 于 網 絡 監 控 設 備 的 提 供 商,簡單地說，視頻監控管理平臺可以實現對視頻監控系統全網的設備管理、用戶的權限管理、視頻數據流的管理、錄像存儲的管理、設備的擴容、增加新業務或者改變業務種類、讓視頻監控系統與其它系統進行功能對接等等各種功能。,民用級：,產品通常用純軟件實現；成本低，可靠性與穩定性不高。,商用級：,設備通常按照,7*8,小時的穩定性設計，但系統會出現宕機、復位等現象，業務偶爾中斷，產品通常用硬件結合軟件實現；,運營級：,系統按,7*24,小時連續不間斷運行設計，可靠性極高，產品通常采用純硬件來實現（硬件支持冗余備份、負載均衡等可靠性措施）；,航天級：,系統按無差錯設計，可靠性極高，產品通常用純硬件或專用硬件實現。,什么是視頻監控平臺？,視頻監控平臺的劃分：,,Thank you !,http://,,,,