视频监控基础v10

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1、单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,*,,*,,深圳市宝丽来锐智科技有限公司,,视频监控基础,章节一,:,视频监控的基本概念,章节三,:,监控系统之传输部分,章节二,:,监控系统之摄像部分,章节四,:,监控系统之控制部分,,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,内容概要,章节五,:,监控系统之显示部分,章节六,:,监控系统之其他知识,,,,章节一：视频监控的基本概念,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,,什么是视频监控系统,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,视频监控系统是安全技术防

2、范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的且防范能力极强的综合性系统，它可通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切情况。,,另外随着网络的不断发展与视音频处理、存储、智能化等技术的不断提高，其功能也是愈来愈强大，同时还可以与安全技术防范系统中的其它系统（如防盗报警系统）等系联动运行，使其防范范围与能力也更加强大与智能。,,,视频监控系统的组成,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,1,、摄像部分：,即产生图像的摄像机或成像装置。,,2,、传输部分：,系统的图像与音频信号通路。,,3,、控制部分：,各类控制设备与系统程序。,,4,、显示部分：,即监视器（如

3、监控显示器、电视等）,第一种组成方式,第,二,种,组成方式,1,、表现层：,它展现了整个系统的品质，其设备有电视墙、监视器、高音报警喇叭与自动驳接电话等。,,2,、控制层：,是整个系统的核心，通常有模拟控制和数字控制两种方式。,,3,、处理层：,或称为音视频处理层，其设备有音视频分配器、放大器、切换器与视频分割器等。,,4,、传输层：,相当于视频监控系统的血脉，即各类传输介质。,,5,、执行层：,是我们控制指令的命令对象，如控制云台、镜头、解码器。智能球等。,,6,、支撑层：,用于后端设备的支撑，保护和支撑采集层、执行层设备。如摄像机支架、防护罩等。,,7,、,采集层：,是整个系统品质好坏的关

4、键，它包括镜头、监控摄像机、报警传感器等等。,,,,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,视频监控系统的发展历程,网络数字视频监控系统（基于嵌入式视频服务器的网络化视频监控）,,网络数字视频监控就是将模拟视频信号通过嵌入式视频编码器直接转换成,IP,数字信号 ，通过计算机网络来传输，通过智能化的计算机软件来处理。,1,全模拟的视频监控系统,,（,CCTV,）,,系统的视频、音频信号的采集、传输、存储均为模拟形式。其核心设备为前端摄像机与音视频切换矩阵主机。,半数字化视频监控系统（基于,PC,平台的多媒体视频监控）（,DVR,）,,系统的视频、音频信号的采集、存储主要为数字形式，

5、质量较高。,,1,、它以高性能的多媒体工控机为核心,,,采用模块化结构,,,将主控端的全部设备集成与一体，具有友好的人机交互界面和基于网络的多级分控能力。,,2,、,DVR,（数字硬盘录像机） 是第二代多媒体监控系统的核心产品，他采用微机和,Windows,平台，在计算机中安装视频压缩卡（或板载压缩芯片）和相应的,DVR,软件。,2,3,,全模拟的视频监控系统简介,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,传输距离有限，通常只有几百米范围；,,模拟信号受干扰程度大，稳定性不够；,,系统施工复杂，维护麻烦，扩展性差；,,模拟存储信息量巨大，但容量有限，存储不仅费时费力，而且成本高。,

6、视频采用同轴电缆线传输；,,图像信息传输为模拟方式；,,信息存储采用模拟方式（磁带机等）。,缺 点,特 点,,半数字化视频监控系统简介,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,受传输介质电缆的限制，监控范围仍有限。,,扩展性与灵活性不够；,,数字化程度不够，远程观看、管理、交流功能有限。,传输方式依旧采用模拟方式，依靠电缆作为传输介质。,,以本地存储为主要功能，网络传输功能较弱。,,图像显示为模拟视频或无损压缩视频，较清晰。,,图像存储为数字化存储，存储能力增强，管理手段较为丰富。,,多采用,MJPEG,、,MPEG-1,、,MPEG-2,压缩方式。,缺 点,特 点,,网

7、络数字视频监控系统简介,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,领先的技术：,采用嵌入式系统设计与先进的,Mpeg4/H.264,编解码方式。,,多样化传输：,完全突破地域空间限制，支持有线、无线、,3G,等。,,数字化存储：,存储量大且存储方式灵活，支持前端存储与服务器存储。,,智能化监控：,全数字化音视频信息，并支持智能分析与智能处理。,,综合性平台：,统一平台、分散监控、集中管理、组网灵活，安全可靠。,利用现有网络资源，无需新建系统和增加设备便可实现高效的远程监控。,,系统扩展能力强，只要增加监控点设备便可扩展新的监控点。,,前端设备即插即用、系统维护成本极低。,,系统功能

8、强大、易安装、易维护。,,网络中的任何一台计算机装上软件并赋予权限后就可成为监控工作站点。,特 点,优 点,,视频监控设备的组成,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,控制设备,摄像机,传输电缆,录像机,显示设备,控制设备,控制设备,摄 像 机,,传输电缆,,录 像 机,,控制设备,,显示终端,,,……,,,视频监控设备,,,,章节二：监控系统之摄像部分,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,,视频监控摄像机简介,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,在监控系统中，摄像机又称摄像头，严格来说，摄像机应该是摄像头和镜头的总称。,,摄像机一般安装

9、在现场，它包括摄像头、镜头、防护罩、支架和电动云台。它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。,,摄像机主要由两大部份组成：,CCD,＋,DSP,（即：图像传感器＋数字信号处理）。,,CCD/CMOS,简介,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,CCD,与,CMOS,相比：其主要优势在于灵敏度高、分辨率优、噪声比低；,,CMOS,与,CCD,相比：则有成本低、功耗小等特点。,CCD,与,CMOS,是当前被普遍采用的两种图像传感器，其都是将图像转换为数字数据信号,,,其主要的差异是数字数据传送方式不同。,CMOS,，即,“,互补金属氧化物半导体,”,。,CMOS,和,CCD

10、,一样在数码相机中记录光线的变化。,CMOS,的制造技术和一般计算机芯片相似，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，光信号产生的电流即可被处理芯片纪录和存储。,CCD,即,“,电子耦合组件，是感应光线的电路装置，当光线经镜头透射到,CCD,表面时，,CCD,将产生电流把感应到的光信号转换成电信号，以数码的方式储存起来,.CCD,上感光组件以矩阵的方式排列,,CCD,像素越大，其感光组件越多，记录的图像就会越清晰。,CCD,简介：,CMOS,简介：,,DSP,简介,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,DSP,，即数字信号处理,(Digital Signal Processi

11、ng),，其主要是通过专用的集成电路芯片，利用数字信号处理理论,,,在芯片上运行目标程序,,,从而实现对信号的某种处理。,SONY,：,SS-1, SS-11,SS-11X,SS-HQ1, SS-2,；,SHARP,：,D4,D5,松下以,D5,为主；日立,(,某台资大厂用的,),；台湾,A-NOVA,；,,韩国,NEXTCHIP,。,主要品牌：,,常见,DSP,方案,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 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,为主,A1+,低解,:,配,SONY SS-11,（混充,SONY,卖）,三星低解,:,配,SONY SS-11,（以前,SONY CCD,缺货时最常拿来混的）,目前生产中常用的组合主要有：,,视频监控摄像机的主要技术指标,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,分辨率,一般线数来表示，代表清晰度。,像素,

13、构成影像最小单位（,Pixel,）。,最低照度,测量摄像感光度的一种方法（,Lux,）。,信噪比,信号电压与噪声电压的比值（,dB,），越高越好。,扫描制式,有,PAL,制和,NTSC,制之分。,电源,交流有,220V,、,110V,、,24V,，直流为,12V,或,9V,。,视频输出,多为,1Vp-p,、,75Ω,。,镜头连接方式,有,C,和,CS,方式，其主要在于感光距离不同。,,视频监控摄像机的主要功能指标,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,AWB,自动白平衡,AGC,自动增益。,ELC,电子光圈控制，即电子快门。,ALC,自动光圈控制。,BLC,背光补偿。,MIRR

14、OR,镜像功能。,LL/INT,同步选择，,INT,为内同步；,LL,为电源同步。,,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,镜头是摄像机中必不可少的部件，镜头与,CCD,配合，可以将远距离目标成像在摄像机的,CCD,靶面上。,①按焦距可分为,短焦距镜头；,,中焦距镜头；,,长焦距镜头；,,变焦距镜头 。,②按视场大小可分为,③以结构可分为,广角镜头；,,标准镜头；,,远摄镜头。,固定光圈定焦镜头；,,手动光圈定焦镜头；,,自动光圈定焦镜头；,,手动变焦镜头；,,自动光圈电动变焦镜头；,,电动三可变镜头。,视频监控摄像机镜头简介,补充知识：,,所有,CCD-,芯片都属于模拟元件，

15、但当图像数据进入计算机时却是数字信号。如果数据是在摄像头、采集卡两部分完成数字化的，这个摄像头就是模拟摄像头。而数字摄像头则是在摄像头内部完成数字化的，这样可以减少图像的噪音。,,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,与镜头相关的几个术语,焦距,/,变焦,焦距指镜头中心到焦点的距离（,mm,）,/,焦距可调,长焦镜头,光学变焦能力较强的镜头，一般都在,10,倍以上。,视场,/,视场角,成像范围,/,视场边缘与镜头后节点所形成的夹角。,光圈,/,快门,控制曝光大小的装置（,f,）,/,控制曝光时间的装置,。,光圈系数,好比控制,曝光量的尺度,，,f,值越小则通光量越大。,,,专

16、注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,视频监控摄像机云台简介,根据回转特点可分为：,,水平旋转云台：水平,0,°,～,350,度，,,全方位,旋转,云台：水平,0,～,350,度，垂直,±,35,度,/,±,45,度,/,±,75,度。,,,根据旋转速度可分为：,,恒速云台：水平转速,3,～,10,度,/s,，垂直,转速,4,度,/s,。,,变速云台：水平转速,0,～,32,度,/s,，垂直转速,0,～,16,度,/s,。,,高速云台：水平转速,480,度,/s,以上，垂直转速,120,度,/s,。,,,根据使用环境可分为：,室内用,云台,与室外用云台。,,,以上，水平及垂直转动角度

17、的大小可通过限位开关进行调整。,云台是承载摄像机进行水平和垂直转动的装置。其内装有两个电动机，一个负责水平方向的转动，另一个负责垂直方向的转动。目前常见有交流,24V,和,220V,两种。,,摄像机云台,,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,视频监控摄像机防护罩简介,防护罩是使摄像机在有灰尘、雨水、高低温等情况下正常使用的防护装置。其一般分可为两类：,,,1,、通用型防护罩：,,按安装环境可分为室内用防护罩与室外用防护罩。,,按行政可分为枪式、球形、坡形防护罩等。,,,2,、特殊用途防护罩：,,一般为全天候防护罩，具有,高安全度,、高防尘、防爆等功能。有些还安装有可控制的雨刷

18、。还有些甚至有降温、加温功能（内有安装半导体元件，可自动加温与降温，并且功耗较小）。,,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,视频监控摄像机支架与云台支架,由于承重要求高，所以云台支架一般均为金属结构，且尺寸也比摄像机支架大。考虑到云台自身已具有方向调节功能，因此，云台支架一般不再有方向调节的功能。。,摄像机支架是用于固定摄像机的部件，根据应用环境的不同，其形状也各异。,,摄像机支架一般均为小型支架，一般有注塑型及金属型，可直接固定摄像机，也可通过防护罩固定摄像机，所有的摄像机支架都具有万向调节功能，这样便可以将摄像机的镜头准确地对向被摄现场。,,,摄像机,,支架,云台,,支架

19、,,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,视频监控摄像机的分类（一）,①视频报警摄像机：,在监视范围内如有目标在移动时，就能向控制器发出报警信号。,,②广角摄像机：,用于监视大范围的场所。,,③一体化摄像机：,可自动聚焦、镜头内建的摄像机。,,④智能球摄像机：,集成彩色一体化摄像机、云台、解码器、防护罩等多功能与一体。,,1.,按性能划分：,①普通摄像机：,工作于室内正常照明或室外白天，正常工作所需照度为,1~3Lux,。,,②暗光摄像机：,也叫月光型，工作于室内无正常照明的环境里、正常工作所需照度为,0.1,Lux,。,,③微光摄像机：,也叫星光型，工作于室外月光或星光下，正

20、常工作所需照度为,0.01,Lux,,以下。,,④红外摄像机：,工作于室内外无照明的场所。原则上可以为零照度，采用红外光源成像。,2.,按功能划分：,,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,视频监控摄像机的分类（二）,3.,按使用环境划分：,4.,按结构组成划分：,①室内摄像机：,摄像机外部无防护装置，使用环境有要求。,,②室外摄像机：,在摄像机外安装防护罩。内设降温风扇、遮阳罩、加热器、雨刷等。适应,,室外温、湿度等环境的变化。,①固定式摄像机：,监视固定目标。,,②可旋转式,摄像机,：,带旋转云台，可做上、下、左、右、旋转。,,③球形摄像机：,可做,360°,水平旋转，,9

21、0°,垂直旋转，预置旋转位置。,,④半球形摄像机：,吸顶安装，可做上、下、左、右旋转。,,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,视频监控摄像机的分类（三）,5.,按图像颜色划分：,6.,按清晰度划分：,①黑白摄像机：,灵敏度和清晰度高，但不能显示图像颜色。,,②彩色摄像机：,能显示图像颜色，灵敏度和清晰度在同种情况下比黑白摄像机低。,①普清摄像机：,影像像素在,25,万左右，彩色为,330,线左右、黑白为,420,线左右，为低档型。,,②标清摄像机：,影像像素在,38,万左右，彩色为,420,线左右、黑白为,500,线左右，为中档型。,,③高清摄像机：,影像像素在,38,万以上

22、，彩色不低于,480,线、黑白不低于,570,线，为高档型。,,④超高清摄像机：,影像像素在,100,万以上，超高分辨率，,不低于,720,线，,为高档型。,,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,视频监控摄像机的分类,7.,按外形划分：,全球型摄像机,/,半球型摄像机,/,枪式摄像机,/,防水型摄像机,/,针孔型（微型）摄像机,/,飞碟型摄像机,/,烟感型摄象机等等。,10.,按视频信号划分：,8.,按图像传感器划分：,有线与无线,CCD/CMOS,（监控摄像头一般均为,CCD,）。,模拟,摄像,机,/,网络,摄像,机（也叫,IP,摄像机）,9.,按传输方式划分：,11.,按

23、摄像元件,CCD,靶面大小划分：,①,l inch,靶面尺寸为：宽,12.7mmx,，高,9.6mm,，对角线,16mm,。,,② 2/3inch,靶面尺寸为：宽,8.8,mmx,，高,6.6mm,，对角线,11mm,。,,③ 1/2inch,靶面尺寸为：宽,6.4,mmx,，高,4.8mm,，对角线,8 mm,。,,④ 1/3inch,靶面尺寸为：宽,4.8,mmx,，高,3.6mm,，对角线,6 mm,。,,⑤ 1/4inch,靶面尺寸为：宽,3.2,mmx,，高,2.4mm,，对角线,4 mm,。,,视频监控摄像机,——,高速球,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,什

24、么是高速球？,,高速球是摄像机的一个类别之一，它是集成镜头、云台、普通摄像机等功能的一体化摄像机，其外形类似球形，而且转动速度比较快，故称之为高速球或快球。,,高速球是一种智能化摄像机，全名叫高速智能化球型摄像机，,是监控系统最复杂和综合表现效果最好的,,,其制造复杂、价格昂贵,,,能够适应高密度、最复杂的监控场合。,,,,高速球的分类：,根据外径尺寸可分为：,7,寸球、,9,寸球等；  根据机芯类别可分为：变速球、恒速球（匀速球）；  根据电机转速可分为：高速球、中速球、低速球；  根据安装方式可分为：壁挂式、吊顶式、室内吸顶式；  根据使用环境可分为：室内、室外。  根据监控方式

25、可分为：普通球机和智能跟踪球机。,补充知识：一体化摄像机,,对于一体化摄像机，一直以来都有几种不同的理解，有指半球型一体机、快速球型一体机、结合云台的一体化摄像机和镜头内建的一体机。严格说，快速球型、半球型摄像机与一般的一体机不是一个概念，但所用摄像机技术是一样的，因而一般也会将其归为一体化的范畴。现在通常所说的一体化摄像机应专指镜头内建、可自动聚焦的一体化摄像机。,,,,视频监控摄像机,——,智能跟踪高速球,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,什么是智能跟踪高速球？,,,,智能自动跟踪球机就是利用高速,-DSP,芯片对图象进行差分计算，可自动识别视觉范围内物体运动的方向，并

26、自动控制云台对移动物体进行追踪。（普通的智能球机只能单纯地侦测是否有人闯入，并不能判断闯入者的动向）。,,,,智能自动跟踪球的使用方法与高速球类似。智能自动跟踪功能集成在球机内部，启用该功能仅需要简单地通过矩阵，控制键盘或者,DVR-,系统直接调用功能预置位。,,,,,智能自动跟踪球除了具备智能高速球的全部功能之外，在球机的智能化设计方面更进了一步。主要应用某些重要无人值守的地方。,,,,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,用简单的公式可表示为：,IP Camera=,单路,DVS+Camera,什么是网络摄像机？,,网络摄像机,-IP Camera,）是在模拟摄像机（,Ca

27、mera,）的基础上集成了视频压缩和网络传输处理模块,-(DVS),，兼具模拟摄像机和视频服务器的技术特点。,,网络摄像机内置数字化压缩控制器和基于,Web,的操作系统,,,支持远程,IE,访问及语音对讲、报警输入、继电器输出、移动侦测、视频输出和,SD,卡本地存储等功能。,视频监控摄像机,——,网络摄像机,网络摄像机的类型：,,,从外部结构来看，网络摄像机同样可分为半球型、枪式、室外防水型、红外夜视型、高速球等等。,,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,网络摄像机的组成,,,,,,,,,,,摄像机镜头,为网络摄像机的前端部件，与模拟摄像机相同。,滤光片,滤除红外线与修整进光

28、,,,,,,,音视频传感器,拾声器或叫麦克风,/,有,CMOS,和,CCD,两种,A/D,转换器,将图像和声音等模拟信号转换成数字信号,音视频编码器,硬件编码压缩与软件编码压缩,控制器,用于管理控制，有独立部件和与,DSP,集成两种,网络服务器,提供网络功能（远程访问与操作控制）,控制接口,如控制云台的,485,接口，用于报警信号的,I/O,口,,目前主流的网络摄像机方案简介,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,核心的网络摄像机解决方案一般都是采用一个芯片来完成视频压缩和网络服务器的核心功能，目前，网络摄像机的主要解决方案有,:DSP,和,ASIC,两大阵营，,DSP,方面，

29、主要有,TI,、,ADI,等，而,ASIC,解决方案中，近期比较成功的有映佳和海思的方案。,美国德州仪器,(TI),,美国,ADI,公司,,台湾映佳,(,Imagia,),,华为海思,(,Hisilicon,),,TMS320,系列,,,—,DM64X,系列,,,如：,DM642,,,—,DM643X,系列,特点：,,价格低廉；简单易用；,,功能强大；接口丰富。,美国模拟器件公司的,,Blackfin,系列,,,—,BF531,,,—,BF561(,双核,),,特点：,,价格低廉；功耗小；,,运算能力强。,MPG420,,MPG430,,MPG440(,比较成熟,),,特点：,,单芯片可支持,

30、D1,；,,软件支持比较到位。,Hi3510,,Hi3512,,特点：,,完全基于,H.264,标准；,,价格低廉。,,与网络摄像机相关的一些术语,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,CPU,从应用角度可分为,X86,式,/,嵌入式,/,其他高性能式三大类,LAN,接口,一般是指,RJ-45,接口,Flash Memory,快擦型存储器,AUI,端口,,主要用来连接粗同轴电缆，是一种“,D”,型,15,针接口,DRAM,动态随机存储器,RJ-45,端口,（略）,操作系统,Linux(,常用,)/ Unix/Windows,软件升级,（略）,图像分辨率,代表图像清晰度,安全性,

31、支持权限设置与管理,图像压缩速率,PAL,制式,/NTSC,制式,视频输入,/,输出,（略）,显示尺寸,最大图像面积,警报输入,/,输出,用于连接红外、烟感等,网络协议,TCP/IP,协议、,IPX/SPX,协议,远程控制,,通讯接口：,RS485/TxD/RxD,,,网络摄像机后面面板（示意图例）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,,,,章节三：监控系统之传输部分,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,,监控系统传输介质介绍（一）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,同轴电缆－视频传输线,SYV75,－,3,（,200,米内）,,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,等代表线径。,,,编数（指视频线屏蔽铜网的数量）,:,一般有,64/96/128,编,,,编数越多,,,抗干扰能力越强,.,控制线主要用于控制云台的转动及摄像机变焦等场合，控制信号常用,-RS485,通讯（最远,1200,米）。,,,如：,RVV6-0.5,≤,100,米,,RVV6-0.75,＞,100,米,,RVV2-1.5,,其中,6,与,2,代表线芯数量。,,,补充：控制线也可采用三类双绞线,UTP,。,,同轴电缆－控制

33、线,补充知识,BNC,接头：用于细同轴电缆缆,AUI,接口：,“,D,”,型,15,针接口，用于粗同轴电缆。,,监控系统传输介质介绍（一）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,同轴电缆（图示）,1,同轴电缆（图示）,2,,监控系统传输介质介绍（二）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,双绞线既可用于传输模拟信号，又可用于传输数字信号。美国电气工业协会,/,电信工业协会（,EIA/TIA,）制定了双绞线相关标准，并将其分为多个等级，每个等级的传输速率和应用环境不同，标准如下：,类别,,适用领域,传输速率,备注,UTP,一类线,语音、电话通讯,4Mbps,,UT

34、P,二类线,语音、数据通讯,4Mbps,,UTP,三类线,局域网数据通信,10Mbps,适合,10base-T,UTP,四类线,基于令牌局域网数据通信,16Mbps,适合,10/100base-T,UTP,五类线,快速局域网数据通信,100Mbps,适合,100/10base-T,UTP,超五类线,快速局域网数据通信,100Mbps,适合,100base-T,UTP,六类线,千兆位以太网,200-250Mbps,适合,100/1000base-T,UTP,超六类线,千兆位以太网,200-250Mbps,适合,100/1000base-T,STP,7,类线,千兆位或万兆位以太骨干网,600-1.

35、2Gbps,,,监控系统传输介质介绍（二）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,双绞线（图示）,双绞线＋,RJ45,（图示）,,监控系统传输介质介绍（三）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,什么是光纤？,,光纤是以光脉冲的形式来传输信号，因此材质也以玻璃或有机玻璃为主。其主要由,光导纤维纤芯（光纤核心）、玻璃网层（内部敷层）和坚强的外壳组成（外部保护层）。,,与其它传输介质相比，光纤的电磁绝缘性能好、信号衰变小、频带宽、传输距离远。,,,传输距离说明：,,单模：,5000,米以上。,,多模：在,100/1000base-T,中。最长,2000,米,,,在,

36、1000base-T,中，最多,550,米。,电信号,光信号,电信号,电信号,光信号,电信号,光纤,,收发器,光纤,,收发器,光纤传输原理：,,监控系统传输介质介绍（三）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,光纤（图示）,光纤收发器（图示）,,监控系统传输介质介绍（四）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,什么是,WiFi,?,,,,WiFi,（全称为：,Wireless Fidelity,）可是说是,WiFi,联盟的一个商标，也叫无线局域网（,WLANA,）。,,,,WiFi,为,IEEE,定义的一个无线网络通信的工业标准,-(IEEE802.11),。同

37、时也与已有的各种,802.11 DSSS,设备兼容。,,,,WiFi,其传输速度可以达,:11Mbps,（,IEEE802.11b,标准），覆盖范围可达,300,米。目前广泛的应用与笔记本电脑、手机、掌上电脑 等移动终端上。,,,,WiFi,是现有通信系统的补充，也可看作是,3G,的一种补充，,WiFi,技术与,3G,技术相结合会有广阔的发展前景。,,监控系统传输介质介绍（五）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,什么是,3G,网络？,,3G,移动通信网络：第三代移动通信技术（英语：,3rd-generation,），是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。目前,国际电信联盟

38、,(ITU),-,一共确定了全球四大,3G,标准，它们分别是,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,标准，是一项新兴的宽带无线接入技术，它不仅可以全面兼容现有,WiFi,，还具有更高的传输距离（最远可达,50km,）、更宽的频段选择以及更高的接入速度等等。,2009,年,1,月,7,日,，中国正式发放,3G,牌照,：,,中国电信,——,CDMA2000,（,EVDO,）,,中国联通,——,WCDMA,（,HSPA,）,,中国移动,——,TD-SCDMA

39、,（我国拥有自主产权的,3G,技术标准）,。,,,,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,章节四：监控系统之控制部分,,监控摄像机控制设备,——,解码器,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,什么是解码器？,,,监控解码器是监控系统中的前端控制设备，其主要是采用微处理器来解码控制信号对万向云台、变焦镜头、辅助开关等进行控制。其主要要功能与特点如下：,,,◆万向云台、变焦镜头控制 ◆输出云台电压可选，摄像机镜头电压可调 ◆,RS-485,控制方式 ◆通讯接口多重保护 ◆支持多个键盘直接控制 ◆完善的自检功能，采用可拔插式接线

40、端口,,,每个解码器上都有一个拨码开关，它决定了该解码器在该系统中的编号（即,ID,号），在使用解码器时首先必须对拨码开关进行设置使其与系统中的摄像机编号保持一致。,,监控系统控制设备,——,画面分割器,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,什么是画面分割器？,,,画面分割器主要是通过图像压缩和数字化处理的方法把多个监控图像压缩在一个监视器屏幕上进行显示（有些内置顺序切换功能），其主要性能如下：,,,,1.,全压缩图像，数字化处理；,2.,支持,4,、,9,、,16,路等视频输入并带环接输出；,3.,内置可调校时间的顺序切换器和独立的切换输出。,4.,录像带重放实现,5.,有报

41、警输入,/,输出接口，可与报警系统联动。,6.,设置屏幕菜单编程,/,调用。,,7.,电子保险锁（用户可自行设定密码，被允许的操作者才能进行系统的操作）。,,监控系统控制设备,——,矩阵（一）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,什么是视频矩阵？,,,,视频矩阵是指通过阵列切换的方法将多路视频信号任意输出至多个监看设备上的电子装置（一般情况下矩阵的输入大于输出）。另外有一些视频矩阵也带有音频切换功能，能将视频和音频信号进行同步切换，这种矩阵也叫做视音频矩阵。,,,视频矩阵的分类：,,根据视频型号的属性与切换方式，可分为模拟矩阵和数字矩阵。,,根据常见的接口类型，可分为,VGA

42、,矩阵、,AV,矩阵,、,RGB,矩阵、,HDMI,矩阵、,混合矩阵等。,,监控系统控制设备,——,矩阵（二）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,模拟矩阵简介：,,视频切换在模拟视频层完成。信号切换主要是采用单片机或更复杂的芯片控制模拟开关实现。,视频切换在数字视频层完成。数字矩阵的核心是对数字视频的处理，需要在视频输入与输出端增加,AD,转换，将模拟信号变为数字信号。,数字矩阵简介：,对键盘,/,监视器,/,摄像机进行操作控制授权（键盘到监视器设定、摄像机到监视器设定、键盘到摄像机分区设定与控制设定）；,,分组同步切换或任意切换；,,报警自动切换、报警状态自动输出、报警处

43、理，报警显示；,,多个控制键盘输入接口；,RS-485,输出接口及控制输出接口。,矩阵功能简介：,,监控系统控制设备,——,DVR,（一）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,什么是,DVR,？,,,DVR,即是,Digital Video Recorder,——,数字视频录像机或数字硬盘录像机，我们习惯上称为硬盘录像机。,,,,DVR,采用的是数字记录技术，他,利用标准接口的数字存储介质，采用数字压缩算法，实现视（音）频信息的数字存储、显示与回放，并带有系统控制功能。,,,DVR,集成了录像机、画面分割器、云台镜头控制、报警控制、网络传输等功能，它是一套进行图像存储与处理的

44、计算机系统，用一台设备就能取代模拟监控系统一大堆设备的功能。另外,,DVR,在图像处理、储存、检索、备份以及网络传输、远程控制等方面也都要优于模拟监控设备。,,监控系统控制设备,——,DVR,（二）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,PC-based,型,DVR,数字,STB,型,DVR,数字,STB,（,Set-top Box,）型的,DVR,在性质上属于功能整合性的讯号接收平台，它主要以提供数字录像功能与接收数字广播及互动应用的讯号为主。,,,操作系统：,,,一般采用,Linux,操作系统。,PC-based,型,DVR,其应用平台为一般,PC,、手提电脑等。其主要在,

45、PC,内装置一片或多片影像撷取卡，利用软件进行影像压缩并执行影像编辑处理。,,,操作系统：,,,一般采用,Windows,操作系统。,单机型,DVR,单机型的,DVR,主要是重新利用,CPU,及,RAM,来开发设计，采用专属的软件程序，硬件压缩，研发成本相对较高（这类产品只单纯提供数字录放功能）。,,,操作系统：,,一般采用,RTOS,（实时操作系统）。,,监控系统控制设备,——,DVR,（三）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,录像功能：,同步音频、视频存储，录像显示、检索；,,备份功能：,USB,、,CD-ROM,、网络、本地备份；,,云台控制：,RS485,；,,控制

46、方式：,键盘、,鼠标、遥控器、前面板按钮；,,输出方式：,BNC,、,VGA,、,S,端子；,,报警功能：,侦测区域设置与外接报警设置与控制；,,权限管理：,多级操作权限设置、密码设置、系统锁定及访问权限设置；,,日志功能：,操作过程记录。,DVR,主要功能简介：,,监控系统控制设备,——,DVR,（四）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,DVR,设备后面面板（示意图例）：,,监控系统控制设备,——,控制键盘,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,什么是视频监控控制键盘？,,,,控制键盘是视频监控系统中的控制设备。它不仅可以设置高速球、云台的控制权限以及矩阵

47、主机输出通道的控制权限。同时还可设定操作密码或对键盘进行锁定。,,操作人员可通过键盘对整个监控系统中的每个单机进行控制，如：,,音视频矩阵；,,解码器（实现摄像机电源及辅助灯光的开关）；,,电动云台（摄像机任意方向运动和自动扫描、自动巡航及电动镜头的光圈、聚焦、缩放及室外型云台防护罩的除尘、温控控制。,,,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,什么是网络视频服务器？,,,网络视频服务器（,DVS,digital,video server),，又叫数字视频编码器，是一种压缩、处理音视频数据的专业网络传输设备，由音视频压缩编解码器芯片、输入输出通道、网络接口、音视频接口、,RS48

48、5,串行接口控制、协议接口控制、系统管理软件等构成，主要是提供视频压缩或解压功能，完成图象数据的采集或复原等。,,,经过近几年的发展，目前，,DVS,已由单功能的视频传输逐渐发展成为带,WIFI,网络,/,带本地,SD,卡存储,/USB,存储或硬盘存储的单路单路,D1,，两路,HD1,，四路,CIF,和多路兼容的多菜单操作与管理的集成系统。,,,监控系统控制设备,——,DVS,（一）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,DVS,的构成：,,,网络视频服务器是一种实现音视频数据编码、网络传输处理的专用设备，它主要由音视频编码器、网络接口、音视频接口、,RS422/RS485,串

49、行接口、,RS232,串行接口等构成。,,监控系统控制设备,——,DVS,（二）,补充知识：,,网络视频服务器可配合计算机中控软件实现大系统组网方案，有些厂家的网络视频服务器还提供开放的,SDK,，供用户或第三方厂商开发和构建新的应用方式。,音视频压缩编码器：将音视频数据在满足网络传输要求的技术指标下进行高压缩比的编码，以满足传输要求。,,网络接口：以太网接口可以方便地实现,IP,组网，实现数据传输。,,音视频接口：网络视频服务器带有标准模拟音视频输入接口。,,RS422/RS485,串行接口：可通过通讯线外接如云台、快球等各种外设。,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,,监

50、控系统控制设备,——,DVS,（三）,网络视频服务器的数字音视频编码技术,,数字编码技术，也就是通常所说的压缩方式，是视频服务器的技术核心。目前比较流行的数字压缩编码格式主要有：,MPEG-4,H.264,M-JPEG,,M-JPEG,是基于帧内,/,帧独立的压缩方式，相对于后来出现的,MPEG-4/H.264,压缩方式，它具有数据量更大，传输困难的缺点。,,（,备注：,该类编码技术的网络视频服务器已经基本上不能满足现在远程监控需求了）。,在,MPEG,系列压缩方式中，,MPEG-4,是属于码流与画质比较好的一种，它采用帧间压缩方式，利用帧之间冗余信息大大减少压缩数据量，并达到同样效果的视频质

51、量（其所需的码率只有,M-JPEG,的,1/30,甚至更少）。,它是联合视频工作组提出的一个高度压缩数字视频编解码标准。,,H.264,编码技术通过增加运算的复杂性来降低码流，同时提高画质。,,,H.264,的出现为低码流的网络传输提供了良好的解决方式。,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,,监控系统控制设备,——,DVS,（四）,DVS,设备后面面板（示意图例）：,,,,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,章节五：监控系统之显示部分,,监控系统显示设备,——,监视器（一）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,什么是监视器？,,监视器是视频

52、监控系统的重要设备之一，系统前端中所有摄像机的图像信号以及记录后的回放图像信号都将通过监视器显示出来。所以，选择质量好、技术指标能与整个系统设备的技术指标相匹配的监视器是非常重要的。,21,′,黑白,CRT,25,′,彩色,CRT,25,′,液晶,52,′,液晶,,监控系统显示设备,——,监视器（二）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,按色彩可分为：黑白监视器与彩色监视器；,,按扫描方式可分为：隔行扫描监视器与逐行扫描监视器；,,按屏幕平分为：纯平监视器，普屏监视器，球屏监视器；,,按材质可分为：,CRT,监视器，,LCD,监视器；,,按尺寸可分为：,15/17/19/20

53、/22/26/32/37/40/42/46/52/57/65/70/82,寸等；,,按性能等级可分为：广播级监视器（性能质量最高）,/,专业级监视器,/,普通级监视器；,,此外，还有便小型监视器、电视墙式组合监视器等。,常见监视器的类别：,图像清晰度：专业监视器在通道电路上（相比传统电视机而言）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：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。,,整机稳定程度：专业监视器在设计上，电流、功耗、温度及抗压、抗电干扰、

54、电冲击的能力和裕度以及平均无故障使用时间等也都要求较高。,监视器与电视机的区别：,,监控系统显示设备,——,监视器（三）,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,与监视器相关的一些术语解释：,,,,,,,,,显示尺寸,显像管的对角线尺寸,/,液晶面板对角线尺寸。,,,,,隔行扫描,一帧分为两场，,先扫描奇数场，在扫描偶数场。,逐行扫描,每一帧图像的一行接一行的连续扫描而成。,分辨率,指屏幕的长和宽排列象素的多少。,CRT/LCD,阴极射线管,/,液晶,显示亮度,显示画面的明亮程度，用,“,cd/m2,”,表示,,,,,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,章节六：

55、监控系统之其他知识,,视频编码标准年表,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 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,？,,专 注 于 网 络 监 控

56、设 备 的 提 供 商,目前监控行业中主要使用的分辨率有：,,QCIF,（,176,×,144,）、,CIF,（,352,×,288,）、,HALF D1,（,704,×,288,）、,D1,（,704,×,576,）。,CIF,：,,是常用的标准化图像格式（,Common Intermediate Format,）。在,H.323,协议簇中，规定了视频采集设备的标准采集分辨率：,,QCIF,（,176×144,）、,CIF,（,352×288,）、,4CIF,（,704×576,）、,16CIF,（,1408×1152,）,DCIF,：,,一种更为有效的监控视频编码分辨率，他是奇、偶两个,H

57、ALF D1,经反隔行变换，组成一个,D1,（,720,×,576,），,D1,再作边界处理，变成,4CIF,（,704,×,576,），,4CIF,经水平,3/4,缩小、垂直,2/3,缩小，转换成,528,×,384,，为了与,2CIF,区分，故称为,DOUBLE CIF,，即,DCIF,。,D1,：,,是数字电视系统显示格式的标准。,D1,：,480i,格式（,525i,），,720,×,480,（水平,480,线，隔行扫描）。另外还有,D2,、,D3,、,D4,、,D5,。,,PAL,制式与,NTSC,制式简介,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,PAL,制式由西德在,

58、1962,年制定的彩色电视广播标准，他克服了,NTSC,制式因相位敏感造成的色彩失真的缺点。,可以达到,25,帧,/S,。,NTSC,是,1952,年由美国国家电视标准委员会定制的彩色电视广播标准，其帧率可达到,30,帧,/S,。,美国,加拿大,韩国,中国台湾,菲律宾,日本,西德,英国,香港,中国大陆,新西兰,新加坡,PAL,制式,NTSC,制式,,与监控相关的部分接口说明,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,,,,,,,,,报警,I/O,接口,即,Input/Output,，,“,输入,/,输出,”,。,,,,,RS232,接口,串行二进制数据交换接口（速率与传输距离低）。

59、,新串行总线标准,,,最高速率,10Mbps,,最大距离,3km,。,SD,卡插槽,SD,卡，一种基于半导体的快闪记忆器 。,,BNC,接口,连接同轴细缆（现多用于监控视频信号传输）。,AV,接口,复合视频接口，由黄,/,白,/,红,3,路,RCA,接头组成。,,RS485,接口,,,S,端子,可以理解为增强型的,AV,端子，是一种五芯接口。,,,,VGA,接口,即视频图形阵列，也叫,D-Sub,接口。,,,,DVI/HDMI,接口,数字视频接口,/,最新高清多媒体接口标准。,,,与监控相关的部分名词解释,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,复合流,含视频与音频压缩的数据流,

60、预置点,预先设置的坐标,轨迹,/,巡航,这里主要指摄像机运动路径,移动侦测,分析视频中是否有变化,环通输出,将输入的视频信号一对一输出,声音警告,报警时通过声音来通知,视频流,只含视频的压缩数据流,遮挡报警,某区域被遮挡住后进行报警,视频丢失,视频已连接，但没收到视频信号,触发报警,有条件地输出报警信号,像延时,录像时间与显示录像间的时差,命令触发,通过命令触发某个任务的执行,,附：视频监控平台简介,,专 注 于 网 络 监 控 设 备 的 提 供 商,简单地说，视频监控管理平台可以实现对视频监控系统全网的设备管理、用户的权限管理、视频数据流的管理、录像存储的管理、设备的扩容、增加新业务或者改变业务种类、让视频监控系统与其它系统进行功能对接等等各种功能。,民用级：,产品通常用纯软件实现；成本低，可靠性与稳定性不高。,商用级：,设备通常按照,7*8,小时的稳定性设计，但系统会出现宕机、复位等现象，业务偶尔中断，产品通常用硬件结合软件实现；,运营级：,系统按,7*24,小时连续不间断运行设计，可靠性极高，产品通常采用纯硬件来实现（硬件支持冗余备份、负载均衡等可靠性措施）；,航天级：,系统按无差错设计，可靠性极高，产品通常用纯硬件或专用硬件实现。,什么是视频监控平台？,视频监控平台的划分：,,Thank you !,http://,,,,