视频监控基础知识适合初学PPT学习教案

会计学1视频监控基础知识适合初学视频监控基础知识适合初学监控系统之显示部分监控系统之显示部分监控系统之摄像部分监控系统之摄像部分目录目录视频监控的基本概念视频监控的基本概念监控系统之控制部分监控系统之控制部分监控系统之传输部分监控系统之传输部分监控系统之其他知识监控系统之其他知识监控系统之平安城市监控系统之平安城市第1页/共63页什么是视频监控系统什么是视频监控系统 视频监控系统是安全技术防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）联动运行，使其防范范围与能力也更加强大与智能。第2页/共63页视频监控系统的组成视频监控系统的组成1、摄像部分：、摄像部分：即产生图像的摄像机或成像装置。2、传输部分：、传输部分：系统的图像与音频信号通路。3、控制部分：、控制部分：各类控制设备与系统程序。4、显示部分：、显示部分：即监视器（如监控显示器、电视等）第一种组成方式第二种组成方式1 1、表现层：、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 2、控制层：、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 3、处理层：、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 4、传输层：、传输层：相当于视频监控系统的血脉，即各类传输介质。5 5、执行层：、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 6、支撑层：、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 7、采集层：采集层：是整个系统品质好坏的关键，它包括镜头、监控摄像机、报警传感器等等。 第3页/共63页视频监控系统的发展历程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（半数字化视频监控系统（DVR） 系统的视频、音频信号的采集、存储主要为数字形式，质量较高。 DVR （数字硬盘录像机） 是第二代多媒体监控系统的核心产品，有采用PC平台和嵌入式DVR两种流行产品。 23第4页/共63页全模拟的视频监控系统简介全模拟的视频监控系统简介u传输距离有限，通常只有几百米范围；u模拟信号受干扰程度大，稳定性不够；u系统施工复杂，维护麻烦，扩展性差；u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。u视频采用同轴电缆线传输；u图像信息传输为模拟方式；u信息存储采用模拟方式（磁带机等）。缺缺 点点特特 点点第5页/共63页半数字化视频监控系统简介半数字化视频监控系统简介u受传输介质电缆的限制，监控范围仍有限。u扩展性与灵活性不够；u数字化程度不够，远程观看、管理、交流功能有限。u传输方式依旧采用模拟方式，依靠电缆作为传输介质。u以本地存储为主要功能，网络传输功能较弱。u图像显示为模拟视频或无损压缩视频，较清晰。u图像存储为数字化存储，存储能力增强，管理手段较为丰富。u多采用MJPEG、MPEG-1、MPEG-2压缩方式。缺缺 点点特特 点点第6页/共63页网络数字视频监控系统简介网络数字视频监控系统简介u领先的技术：领先的技术：采用嵌入式系统设计与先进的编解码方式。u多样化传输：多样化传输：完全突破地域空间限制，支持有线、无线、3G等。u数字化存储：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。u智能化监控：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。u综合性平台：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。u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。u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。u前端设备即插即用、系统维护成本极低。u系统功能强大、易安装、易维护。u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。特特 点点优优 点点第7页/共63页监控系统之显示部分监控系统之显示部分监控系统之摄像部分监控系统之摄像部分目录目录视频监控的基本概念视频监控的基本概念监控系统之控制部分监控系统之控制部分监控系统之传输部分监控系统之传输部分监控系统之其他知识监控系统之其他知识监控系统之平安城市监控系统之平安城市第8页/共63页视频监控摄像机分类视频监控摄像机分类u按摄像机形状分：枪机、球机、针孔机u按感光芯片分：CCD摄像机、CMOS摄像机u按输出图像信号格式划分:模拟摄像机、数字摄像机u按成像色彩划分：彩色、黑白u按分辨率划分：330TVL、420TVL、480TVL、540TVL、650TVLu按感光元件靶面大小划分：1inch、2/3inch、1/2inch、1/3inch、1/4inch第9页/共63页视频监控摄像机简介视频监控摄像机简介u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。u摄像机一般安装在现场，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。u摄像机主要由两大部份组成：CCD/CMOSDSP（即：图像传感器数字信号处理）。第10页/共63页CCD/CMOSCCD/CMOS简介简介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”互补性氧化金属半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor )，传感器中每个象素都会邻接一个放大器及A/D转换电路，用类似内存电路的方式将数据输出。电荷耦合器件(Charge Coupled Device )，传感器中每一行中每一个象素的电荷数据都会依次传送到下一个象素中，由最底端部分输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出。CCDCCD简介：简介：CMOSCMOS简介：简介：第11页/共63页分辨率分辨率灵敏度灵敏度信噪比信噪比集成度集成度功耗功耗成本成本CCD优优优优优优CMOS优优优优优优CCD/CMOSCCD/CMOS简介简介第12页/共63页SONY CCDSHARP CCD松下松下 CCDCCDCCD辨识辨识第13页/共63页DSPDSP简介简介 DSP，即数字信号处理(Digital Signal Processing)，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：主要品牌：第14页/共63页常见常见DSPDSP方案方案nSONY方案：方案： SS-1（2163）: SS-11（3141/2）: SS-HQ1（3172）: SS-11X（4103）:nSHARP方案：方案：D4（38603）、）、D5n松下：松下：D5（673276）n其它厂家：其它厂家：Nextchip、A-NOVA第15页/共63页视频监控摄像机的主要技术指标视频监控摄像机的主要技术指标分辨率一般线数来表示，代表清晰度。像素构成影像最小单位（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。镜头连接方式有C和CS方式，其主要在于感光距离不同。第16页/共63页视频监控摄像机的主要功能指标视频监控摄像机的主要功能指标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。MIRROR镜像功能。第17页/共63页 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。按焦距可分为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 。按视场大小可分为按视场大小可分为以结构可分为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视频监控摄像机镜头简介补充知识：补充知识： 所有CCD-芯片都属于模拟元件，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。第18页/共63页与镜头相关的几个术语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。 第19页/共63页视频监控摄像机云台简介视频监控摄像机云台简介根据回转特点可分为：根据回转特点可分为：水平旋转云台：水平0350度，全方位旋转云台：水平0350度，垂直35度/45度/75度。根据旋转速度可分为：根据旋转速度可分为：恒速云台：水平转速310度/s，垂直转速4度/s。变速云台：水平转速032度/s，垂直转速016度/s。高速云台：水平转速200度/s以上，垂直转速120度/s。根据使用环境可分为：根据使用环境可分为：室内用云台与室外用云台。水平及垂直转动角度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。 摄像机云台摄像机云台第20页/共63页视频监控摄像机防护罩简介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 1、通用型防护罩：、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 2、特殊用途防护罩：、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。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）。 第21页/共63页视频监控摄像机支架与云台支架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。 摄像机摄像机支架支架云台云台支架支架第22页/共63页视频监控摄像机视频监控摄像机高速球高速球什么是高速球？什么是高速球？ 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：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。 根据监控方式可分为：普通球机和智能跟踪球机。补充知识：一体化摄像机补充知识：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。 第23页/共63页视频监控摄像机视频监控摄像机智能跟踪高速球智能跟踪高速球什么是智能跟踪高速球？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。 第24页/共63页用简单的公式可表示为：用简单的公式可表示为：IP Camera=IP Camera=单路单路DVS+CameraDVS+Camera什么是网络摄像机？什么是网络摄像机？ 网络摄像机-IP Camera）是在模拟摄像机（Camera）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。视频监控摄像机视频监控摄像机网络摄像机网络摄像机网络摄像机的类型：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。 第25页/共63页网络摄像机的组成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口第26页/共63页目前主流的网络摄像机方案简介目前主流的网络摄像机方案简介 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，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。 美国德州仪器美国德州仪器(TI) 美国美国ADI公司公司 台湾映佳台湾映佳(Imagia) 华为海思华为海思(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。 MPG420MPG430MPG440(比较成熟) 特点：单芯片可支持D1；软件支持比较到位。 Hi3510Hi3512Hi3515 特点：完全基于标准；价格低廉。 SoC的崛起的崛起近两年来，随着微电子技术以及SoC芯片处理技术的不断发展，借助低成本、低功耗、高集成度可以提供更高的处理能力和运算速度等显著优势，SoC迅速崛起，大有独霸编解码芯片市场之势。第27页/共63页网络摄像机后面面板（示意图例网络摄像机后面面板（示意图例）第28页/共63页监控系统之显示部分监控系统之显示部分监控系统之摄像部分监控系统之摄像部分目录目录视频监控的基本概念视频监控的基本概念监控系统之控制部分监控系统之控制部分监控系统之传输部分监控系统之传输部分监控系统之其他知识监控系统之其他知识监控系统之平安城市监控系统之平安城市第29页/共63页监控系统传输介质介绍（一）监控系统传输介质介绍（一）同轴电缆视频传输线同轴电缆视频传输线SYV753（200米内）SYV755（300500米）SYV757SYV759SYV7512（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 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。 同轴电缆控制线同轴电缆控制线补充知识补充知识BNC接头：用于同轴电缆AUI接口：“D”型15针接口，用于粗同轴电缆。第30页/共63页监控系统传输介质介绍（一）监控系统传输介质介绍（一）同轴电缆（图示）同轴电缆（图示）1同轴电缆（图示）同轴电缆（图示）2第31页/共63页监控系统传输介质介绍（二）监控系统传输介质介绍（二） 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4MbpsUTP二类线语音、数据通讯4MbpsUTP三类线局域网数据通信10Mbps适合10base-TUTP四类线基于令牌局域网数据通信16Mbps适合10/100base-TUTP五类线快速局域网数据通信100Mbps适合100/10base-TUTP超五类线快速局域网数据通信100Mbps适合100base-TUTP六类线千兆位以太网200-250Mbps适合100/1000base-TUTP超六类线千兆位以太网200-250Mbps适合100/1000base-TSTP7类线千兆位或万兆位以太骨干网600-1.2Gbps第32页/共63页监控系统传输介质介绍（二）监控系统传输介质介绍（二）双绞线（图示）双绞线（图示）双绞线双绞线RJ45（图示）（图示）第33页/共63页监控系统传输介质介绍（三）监控系统传输介质介绍（三）什么是光纤？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：传输距离说明：单模：5000米以上。多模：在100/1000base-T中。最长2000米 在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：光纤传输原理：第34页/共63页监控系统传输介质介绍（三）监控系统传输介质介绍（三）光纤（图示）光纤（图示）光纤收发器（图示）光纤收发器（图示）第35页/共63页监控系统之显示部分监控系统之显示部分监控系统之摄像部分监控系统之摄像部分目录目录视频监控的基本概念视频监控的基本概念监控系统之控制部分监控系统之控制部分监控系统之传输部分监控系统之传输部分监控系统之其他知识监控系统之其他知识监控系统之平安城市监控系统之平安城市第36页/共63页监控摄像机控制设备监控摄像机控制设备解码器解码器什么是解码器？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。第37页/共63页监控系统控制设备监控系统控制设备画面分割器画面分割器什么是画面分割器？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）。 第38页/共63页监控系统控制设备监控系统控制设备矩阵（一）矩阵（一）什么是视频矩阵？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矩阵、AV矩阵、RGB矩阵、HDMI矩阵、混合矩阵等。第39页/共63页监控系统控制设备监控系统控制设备矩阵（二）矩阵（二）模拟矩阵简介：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：数字矩阵简介： u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）； u分组同步切换或任意切换； u报警自动切换、报警状态自动输出、报警处理，报警显示； u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：矩阵功能简介： 第40页/共63页监控系统控制设备监控系统控制设备DVRDVR（一）（一）什么是什么是DVRDVR？ 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。第41页/共63页监控系统控制设备监控系统控制设备DVRDVR（三）（三）u录像功能：录像功能：同步音频、视频存储，录像显示、检索；u备份功能：备份功能：USB、CD-ROM、网络、本地备份；u云台控制：云台控制：RS485；u控制方式：控制方式：键盘、鼠标、遥控器、前面板按钮；u输出方式：输出方式：BNC、VGA、S端子；u报警功能：报警功能：侦测区域设置与外接报警设置与控制；u权限管理：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；u日志功能：日志功能：操作过程记录。DVRDVR主要功能简介：主要功能简介： 第42页/共63页监控系统控制设备监控系统控制设备DVRDVR（四）（四）DVR设备后面面板（示意图例）：设备后面面板（示意图例）：第43页/共63页监控系统控制设备监控系统控制设备控制键盘控制键盘什么是视频监控控制键盘？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。 第44页/共63页什么是网络视频服务器？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、RS485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。监控系统控制设备监控系统控制设备DVSDVS（一）（一）第45页/共63页DVSDVS的构成：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串行接口、RS232串行接口等构成。监控系统控制设备监控系统控制设备DVSDVS（二）（二）补充知识：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。u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。 u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。u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。uRS422/RS485串行接口：可通过通讯线外接如云台、快球等各种外设。第46页/共63页监控系统控制设备监控系统控制设备DVSDVS（三）（三）网络视频服务器的数字音视频编码技术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。第47页/共63页监控系统控制设备监控系统控制设备DVSDVS（四）（四）DVS设备后面面板（示意图例）：设备后面面板（示意图例）：第48页/共63页监控系统之显示部分监控系统之显示部分监控系统之摄像部分监控系统之摄像部分目录目录视频监控的基本概念视频监控的基本概念监控系统之控制部分监控系统之控制部分监控系统之传输部分监控系统之传输部分监控系统之其他知识监控系统之其他知识监控系统之平安城市监控系统之平安城市第49页/共63页监控系统显示设备监控系统显示设备监视器（一监视器（一）什么是监视器？什么是监视器？ 监视器是视频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。 2121黑白黑白CRTCRT2525彩色彩色CRTCRT2525液晶液晶5252液晶液晶第50页/共63页监控系统显示设备监控系统显示设备监视器（二监视器（二）u按色彩可分为：黑白监视器与彩色监视器；u按扫描方式可分为：隔行扫描监视器与逐行扫描监视器；u按屏幕平分为：纯平监视器，普屏监视器，球屏监视器； u按材质可分为：CRT监视器，LCD监视器；u按尺寸可分为：15/17/19/20/22/26/32/37/40/42/46/52/57/65/70/82寸等；u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；u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：常见监视器的类别：u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。u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。u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、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：监视器与电视机的区别：第51页/共63页监控系统显示设备监控系统显示设备监视器（三监视器（三）与监视器相关的一些术语解释：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 第52页/共63页监控系统之显示部分监控系统之显示部分监控系统之摄像部分监控系统之摄像部分目录目录视频监控的基本概念视频监控的基本概念监控系统之控制部分监控系统之控制部分监控系统之传输部分监控系统之传输部分监控系统之其他知识监控系统之其他知识监控系统之平安城市监控系统之平安城市第53页/共63页视频编码标准年表视频编码标准年表H.261(1990)MPEG-1(1993)H.263(1995/96)H.263+(1997/98)H.263+(2000)H.264( MPEG-4part 10 )(2002)MPEG-4 v1(98/99)MPEG-4 v2(1999/00)MPEG-4 v3(2001)(H.262)MPEG-2(1994/95)ISO/IECITU-T第54页/共63页什么是什么是CIF/4CIF/QCIF/D1CIF/4CIF/QCIF/D1？ 目前监控行业中主要使用的分辨率有：目前监控行业中主要使用的分辨率有：QCIF（176144）、CIF（352288）、HALF D1（704288）、D1（704576）。 CIF：是常用的标准化图像格式（Common Intermediate Format）。在协议簇中，规定了视频采集设备的标准采集分辨率：QCIF（176144）、CIF（352288）、4CIF（704576）、16CIF（14081152）DCIFDCIF：一种更为有效的监控视频编码分辨率，他是奇、偶两个HALF D1经反隔行变换，组成一个D1（720576），D1再作边界处理，变成4CIF（704576），4CIF经水平3/4缩小、垂直2/3缩小，转换成 528384，为了与2CIF区分，故称为DOUBLE CIF，即DCIF。 D1D1：是数字电视系统显示格式的标准。D1：480i格式（525i），720480（水平480线，隔行扫描）。另外还有D2、D3、D4、D5。第55页/共63页PALPAL制式与制式与NTSCNTSC制式简介制式简介 PAL 制式由西德在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PALPAL制式制式NTSCNTSC制式制式第56页/共63页监控系统之显示部分监控系统之显示部分监控系统之摄像部分监控系统之摄像部分目录目录视频监控的基本概念视频监控的基本概念监控系统之控制部分监控系统之控制部分监控系统之传输部分监控系统之传输部分监控系统之其他知识监控系统之其他知识监控系统之平安城市监控系统之平安城市第57页/共63页视频监控案例（平安城市）视频监控案例（平安城市）目目 标标东陵（浑南新区）分局平安城市系统拓扑图 第58页/共63页摄像部分网络高清红外智能球机DS-2DF1-772（720P） 卡口网络摄像机DS-2CD986A（500万像素） 制高点网络高清摄像机DS-2CD855F-E（1080P） 视频监控案例（平安城市）视频监控案例（平安城市）第59页/共63页控制部分视频监控案例（平安城市）视频监控案例（平安城市）第60页/共63页显示部分视频监控案例（平安城市）视频监控案例（平安城市）第61页/共63页第62页/共63页