《视频监控系统》PPT课件.pptx

2.视频监控系统基本原理1.安全防范3.摄像机（前端设备）4.信号传输方式5.视频监控系统后端设备 三 种 基 本 手 段人 防 物 防 技 防三 个 基 本 要 素 ： 探 测 、 延 迟 、 反 应安 全 防 范 安 全 防 范 系 统 设 计 依 据GB50348-2004 安 全 防范 工 程 技 术 规范 GB20815-2006 视 频 安防 监 控 数 字 录像 设 备 国家标准 GB（/T） GA38-2004银 行 营 业 场 所风 险 等 级 和 防护 级 别 的 规 定GA308-2004 安 全 防 范 系统 验 收 规 则 GA/T669-2006 城 市 监控 报 警 联 网 系统 通 用 技 术 要求 行业标准 GA（/T） DB33/T334-2001 安 全防 范 系统 地方标准 DBXX（/T） 国 家 公 安部 、 国 家教 育 部 、省 公 安 厅等 相 应 文件 及 规 范 企业标准 QB 安 全 防 范 安 全 防 范 产 品入 侵 探 测 器防 盗 （ 抢 ） 报 警 控 制 器 （ 手 动 ）汽 车 防 盗 报 警 系 统出 入 口 控 制 设 备防 盗 保 险 柜 （ 箱 ）机 械 防 盗 锁楼 宇 （ 可 视 ） 对 讲 系 统防 盗 安 全 门 防 弹 复 合 玻 璃视 频 监 控 设 备安 全 防 范 视 频 监 控 基 本 定 义 视 频 监 控 的 定 义 利 用 视 频 技 术 探 测 、 监 视 设 防 区 域 ， 实 时 显 示 、 记 录 现场 图 像 ， 检 索 和 显 示 历 史 图 像 的 电 子 系 统 或 网 络 系 统 视 频 监 控 系 统 是 安 全 技 术 防 范 的 一 个 子 系 统 视 频 监 控 技 术 是 安 全 防 范 技 术 的 一 部 分主 要 功 能 业 务 对 象 功 能 要 求监 视 视 频 源 实 时 、 清 晰 控 制 控 制 信 号 报 警 及 时 、 云 镜 操 作 灵 活管 理 用 户 命 令 存 储 、 检 索 、 回 放 、 认 证 、 维 护 等 视 频 监 控 系 统 基 本 原 理 视 频 监 控 系 统 的 基 本 结 构视 频 监 控 系 统 基 本 原 理 视 频 监 控 第 一 代 ： 光 学 成 像 技 术 与 模 拟 监 控 时 代视 频 监 控 系 统 基 本 原 理 视 频 监 控 第 二 代 ： 模 数 结 合 监 控 与 视 频 压 缩 技 术视 频 监 控 系 统 基 本 原 理 视 频 监 控 第 三 代 ： 网 络 监 控 与 视 频 处 理 芯 片视 频 监 控 系 统 基 本 原 理 视 频 监 控 第 四 代 ： 智 能 监 控 与 视 频 智 能 技 术视 频 监 控 系 统 基 本 原 理 、 概 念 视 频 监 控 技 术 发 展 趋 势 ：视 频 质 量 高 清 化监 控 系 统 无 线 网 络 化终 端 小 型 化 、 移 动 化 、 便 携 化智 能 化视 频 监 控 系 统 基 本 原 理 基 本 概 念 图 像 、 视 频 和 码 流图 像 （ Image）视 频 （ Video）码 流 （ Bit Stream）时 间 上 连 续 的 图 像 组 成 视 频视 频 中 的 某 一 幅 图 像 称 为 一 帧 （ Frame）帧 率 （ Frame Rate） FPS -每 秒 的 帧 数将 图 像 压 缩 后 形 成 的 数 据码 率 （ Bit Rate） bps/Bps-对 码 流 进 行 量 化码 率 类 型 ： 定 码 率 （ CBR） 、 变 码 率 （ VBR） 码 流 类 型 ： 视 频 流 、 音 频 流 、 复 合 流 视 频 监 控 系 统 相 关 基 本 概 念 扫 描 方 式视 频 监 控 系 统 相 关 基 本 概 念 视 频 制 式PAL（ Phase Alternating Line）供 电 频 率 为 50Hz、 场 频 为 每 秒 50场 、 帧 频 为 每 秒 25帧 、 扫 描 线 为 625行图 像 彩 色 误 差 较 小 ， 与 黑 白 电 视 的 兼 容 也 好中 国 、 德 国NTSC（ National Television System Committee）供 电 频 率 为 60Hz、 场 频 为 每 秒 60场 、 帧 频 为 每 秒 30帧 、 扫 描 线 为 525行美 国 、 日 本SECAM（ Sequentiel Couleur A Memoire） 按 顺 序 传 送 彩 色 与 存 储俄 罗 斯 、 法 国 、 埃 及 视 频 监 控 系 统 相 关 基 本 概 念 分 辨 率分 辨 率制 式 WD1 D1 4CIF1 X 1 2CIF1 X 1/2 DCIF3/4 X 2/3 CIF1/2 X 1/2 QCIF1/4 X 1/4PAL 960 X 576 720 X 576 704 X 576 704 X 288 528 X 384 352 X 288 176 X 144NTSC 960 X 480 720 X 480 704 X 480 704 X 240 528 X 320 352 X 240 176 X 120视 频 监 控 系 统 相 关 基 本 概 念 分 辨 率 CIFQCIF DCIF2CIF4CIF WD1 视 频 监 控 系 统 相 关 基 本 概 念 500万 - （ 2560 x1920） 300万 （ 2048x1536） 200万 -UXGA（ 1600 x1200） 200万 -1080p（ 1920 x1080）130万 （ 1280 x960）高 清 分 辨 率 分 辨 率 大 于 等 于 720p称 为 高 清100万 -720p（ 1280 x720）45万 -4CIF（ 704x576）视 频 监 控 系 统 相 关 基 本 概 念 数 码 监 控 的 基 础 技 术 ： 编 码 和 压 缩一 路 4CIF分 辨 率 的 图 像 ， 进 行 A/D转 换 后 未 经 压 缩 的 数 据 量 是 (RGB):一 帧 ： 704 x 576 x 3字 节 =1216512字 节 （ 不 包 括 文 件 头 大 小 ）一 秒 ： 1216512字 节 /帧 x 25帧 /秒 =30412800字 节 /秒 =29MB/秒一 小 时 ： 29MB/秒 x 3600秒 /小 时 =101.9GB/小 时一 天 ： 101.9GB/小 时 x 24小 时 =2.4TB/天 模 拟信 号 A/D转 换 数 字信 号 DSP压 缩 数 字信 号 输 出采 集 编 码 压 缩 视 频 监 控 系 统 相 关 基 本 概 念 压 缩 基 本 原 理冗 余信 号 去 除冗 余信 号视 频 监 控 系 统 相 关 基 本 概 念 室 内 摄 像 机视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 室 外 摄 像 机视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 摄 像 机 安 装 方 式视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 摄 像 机 主 要 性 能 指 标 图 像 传 感 器CCD（ Charged Device） 电 荷 耦 合 器 件优 点 ： 灵 敏 度 、 信 噪 比 、 成 像 质 量缺 点 ： 成 本 、 动 态 范 围 、 功 耗 、 制 造 加 工CMOS（ Complementary Metal Oxide Semiconductor） 互 补 金 属 氧 化 物 半 导 体 优 点 ： 成 本 、 动 态 范 围 、 功 耗缺 点 ： 灵 敏 度 、 信 噪 比 、 成 像 质 量 视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 摄 像 机 主 要 性 能 指 标 分 辨 率标 示 摄 像 机 清 晰 度 的 参 数 ， 通 常 用 水 平 电 视 线 （ TVL）来 表 示现 阶 段 常 见 的 分 辨 率 参 数 有420TVL、 480TVL、 540TVL600TVL、 650TVL700TVL、 720TVL视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 摄 像 机 的 性 能 指 标 日 夜 转 换 模 式日 夜 转 换低 照 度 场 景 中 转 换 为 黑 白 模 式 可 有 效 提 升 摄 像 机 的 灵 敏 度视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 摄 像 机 的 性 能 指 标 最 低 照 度标 示 摄 像 机 能 够 正 常 输 出 图 像 的 最 低 照 度 值 ， 有 时 被 称 为 “ 灵敏 度 ” ； 单 位 ： Lux（ 勒 克 斯 ）以 摄 像 机 正 常 工 作 照 度 范 围 划 分 ：普 通 型 ： 13Lux月 光 型 ： 0.1Lux左 右星 光 型 ： 0.01Lux以 下红 外 型 ： 0Lux， 采 用 红 外 照 明摄 像 机 的 最 低 照 度 参 数 通 常 由 三 部 分 组 成 ， 例 如 ： 彩 色 0.01Lux F1.2视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 摄 像 机 的 性 能 指 标 自 动 增 益AGC（ Auto Gain Control） 将 来 自 图 像 传 感 器 的 信 号 放 大 到可 以 使 用 水 准 的 视 频 放 大 器 ， 其 放 大 量 即 增 益 ， 并 自 动 根 据 信号 电 平 调 整 增 益 幅 度优 点 是 提 升 了 摄 像 机 的 动 态 范 围 ， 缺 点 是 将 噪 声 一 同 放 大视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 摄 像 机 的 性 能 指 标 白 平 衡用 于 彩 色 摄 像 机 ， 确 保 在 不 同 色 温 环 境 下 正 确 表 示 色 彩分 为 手 动 白 平 衡 和 自 动 白 平 衡 两 种视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 摄 像 机 的 性 能 指 标 背 光 补 偿采 用 背 光 补 偿 技 术 ， 让 摄 像 机 找 到 拍 摄 最 佳 图 像 的 参 考 亮 度 ，然 后 自 动 提 供 适 当 的 光 补 偿 量 ， 帮 助 用 户 很 好 地 识 别 一 个 背 部光 照 很 强 的 物 体 。 背 光 补 偿 往 往 针 对 目 标 图 像 的 特 定 区 域 有 效 。视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 摄 像 机 的 性 能 指 标 宽 动 态针 对 逆 光 场 景 ， 宽 动 态 技 术 在 后 景 区 域 使 用 短 快 门 曝 光 ， 在 前景 区 域 使 用 长 快 门 曝 光 ， 生 成 合 成 图 像 。 所 以 能 看 清 图 像 暗 处的 细 节 ， 而 图 像 亮 处 又 不 过 曝 。 宽 动 态 技 术 可 获 得 比 背 光 补 偿技 术 更 加 清 晰 、 艳 丽 的 图 像视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 摄 像 机 的 性 能 指 标 信 噪 比信 噪 比信 噪 比 ， 又 称 为 讯 噪 比 。 是 指 一 个 电 子 设 备 中 信 号 与 噪 声 的 比例 。 这 里 面 的 信 号 指 的 是 来 自 设 备 外 部 需 要 通 过 该 设 备 进 行 处理 的 电 子 信 号 ； 噪 声 是 指 经 过 该 设 备 后 产 生 的 原 信 号 中 并 不 存在 的 无 规 则 的 额 外 信 号 （ 或 信 息 ） ， 并 且 该 信 号 并 不 随 原 信 号的 变 化 而 变 化 。数 字 降 噪 普 通 摄 像 机 在 光 照 较 低 的 环 境 中 画 面 噪 点 多 ， 数 字降 噪 技 术 可 以 去 除 。视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 摄 像 机 的 性 能 红 外普 通 摄 像 机 在 零 光 照 时 画 面 黑 暗 ， 无 法 识 别 目 标视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 摄 像 机 的 性 能 强 光 抑 制普 通 摄 像 机 在 监 控 夜 间 道 路 时 会 因 为 汽 车 大 灯 光 线 过 强 导 致 画面 过 曝 。 摄 像 机 强 光 抑 制 能 够 对 光 源 区 域 光 线 强 度 抑 制 。视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 热 成 像自 动 跟 踪防 暴 摄 像 机 特 殊 性 能 ：视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 关 于 镜 头 -焦 距 镜 头 焦 距 ： 是 指 镜 头 光 学 后 主 点 到 焦 点 的 距 离 。 镜 头 焦 距 的 长 短 决 定着 拍 摄 的 成 像 大 小 ， 视 场 角 大 小 ， 景 深 大 小 和 画 面 的 透 视 强 弱 。焦 距 的 选 择 ： 估 算 法 （ 适 用 于 4mm以 上 的 镜 头 ）视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 关 于 镜 头 -焦 距 如 何 计 算 焦 距视 频 监 控 系 统 -摄 像 机公 式 1： F=D* W/M 公 式 2： F=D* h/H 说 明 ：F： 镜 头 焦 距D： 被 摄 物 体 距 镜 头 的 距 离M： 被 摄 物 体 需 摄 取 的 宽 度H： 被 摄 物 体 需 摄 取 的 高 度W： CCD靶 面 的 宽 度h： CCD靶 面 的 高 度附 ： CCD靶 面 规 格 尺 寸 （ 单 位 ： mm）规 格 1/4 1/3 1/2.5 1/2 2/3 1 W 3.6 4.8 5.7 6.4 8.8 12.7h 2.7 3.6 4.28 4.8 6.6 9.6 关 于 镜 头 -景 深 景 深 ： 在 景 象 平 面 上 成 清 晰 像 的 空 间 深 度 光 圈 越 大 ， 景 深 越 小 ； 焦 距 越 大 ， 景 深 越 小视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 视 频 监 控 系 统 -摄 像 机关 于 镜 头 -视 角 标 准 镜 头 视 场 角 在 53 左 右 ， 远 摄 镜 头 视 场 角 20 ， 广 角 镜头 视 场 角 90 ， 鱼 眼 镜 头 视 场 角 180 摄 像 机 辅 助 设 备云 台 视 频 监 控 系 统 -摄 像 机解 码 器 防 护 罩 支 架 监 听 头 红 外 光 投 射 器 射 灯 根 据 监 控 范 围 确 定 摄 像 机 类 型视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 类 型 及 安 装 位 置 选 择了 解 监 控 位 置 的 照 度 情 况考 虑 特 殊 场 景选 择 安 装 地 点 中 化 泉 州 项 目 摄 像 机 厂 区 布 置 图 （ 第 一 版 ）视 频 监 控 系 统 -摄 像 机 厂 区 布 置 图 纸安 阳 项 目 摄 像 机 厂 区 布 置 图中 化 泉 州 项 目 摄 像 机 厂 区 布 置 图 （ 第 二 版 ）摄 像 机 安 装 位 置 照 片 传 输 方 式1、 同 轴 电 缆 直 接 传 输视 频 监 控 系 统 -信 号 传 输 方 式2、 模 拟 视 频 光 端 机 光 纤 传 输 传 输 方 式视 频 监 控 系 统 -信 号 传 输 方 式3、 非 压 缩 数 字 视 频 光 端 机 光 纤 传 输 传 输 方 式视 频 监 控 系 统 -信 号 传 输 方 式4、 网 络 传 输5、 微 波 传 输6、 双 绞 线 传 输7、 宽 频 共 缆 传 输 光 端 机光 信 号 传 输 的 终 端 设 备 。 视 频 光 端 机 就 是 把 1到 多 路 的 模 拟 视 频信 号 通 过 各 种 编 码 转 换 成 光 信 号 通 过 光 纤 介 质 来 传 输 的 设 备 ， 又分 为 模 拟 光 端 机 和 数 字 光 端 机 。视 频 监 控 系 统 -后 端 设 备 视 频 监 控 系 统 -后 端 设 备光 纤 收 发 器 （ 光 电 转 换 器 ）是 一 种 将 短 距 离 的 双 绞 线 电 信 号 和 长 距 离 的 光 信 号 进 行 互 换 的 以太 网 传 输 媒 体 转 换 单 元 。 硬 盘 录 像 机PC式 硬 盘 录 像 机视 频 监 控 系 统 -后 端 设 备嵌 入 式 硬 盘 录 像 机 （ DVR） NVR、 HDVR 矩 阵 控 制 器矩 阵 控 制 器 就 是 可 以 选 择 任 意 一 路 输 入 信 号 在 任 一指 定 的 显 示 设 备 上 输 出 显 示 .视 频 监 控 系 统 -后 端 设 备 键 盘视 频 监 控 系 统 -后 端 设 备 网 络 视 频 服 务 器视 频 监 控 系 统 -后 端 设 备视 频 分 配 器视 频 切 换 器画 面 分 割 器多 频 控 制 器视 频 综 合 平 台 液 晶 监 视 器视 频 监 控 系 统 -后 端 设 备拼 接 屏 （ 电 视 墙 ） 中 化 泉 州 项 目 视 频 监 控 系 统 图视 频 监 控 系 统 图安 阳 项 目 视 频 监 控 系 统 图 视 频 监 控 系 统摄 像 信 号 传 输视 频 存 储 、 控 制 视 频 显 示 前 端 设 备后 端 设 备 小 结