1、視頻監控技術基礎知識監控系統的發展歷程監控系統的發展歷程目錄目錄視頻監控的基本概念視頻監控的基本概念監控系統的技術展望監控系統的技術展望監控系統的基本架構監控系統的基本架構什么是視頻監控系統什么是視頻監控系統 視頻監控系統是安全技術防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）聯動運行，使其防范范圍與能力也更加強大與智能。監控系統的發展歷程監控系統

2、的發展歷程目錄目錄視頻監控的基本概念視頻監控的基本概念監控系統的技術展望監控系統的技術展望監控系統的基本架構監控系統的基本架構模擬信號模擬信號 模擬信號（Analog Signal）是指信息參數在給定范圍內表現為連續的信號 模擬信號電視機信號接收器 信號易受干擾，經常出現“雪花”數字信號數字信號 數字信號（Digital signal）是離散時間信號（discrete-time signal）的數字化表示，通常可由模擬信號（analog signal）獲得。模擬信號（analog signal）向數字信號（Digital signal）轉變 A/D轉換視頻監控系統的發展歷程視頻監控系統的發展歷

3、程全數字（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）全數字（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（數字）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 1全模擬的視頻監控系統全模擬的視頻監控系統 （CCTVCCTV） 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（半數字化視頻監控系統（DVRDVR） 系統的視頻、音頻信號的采集、存儲主要為數字形式，質量較高。 DVR （數字硬盤錄像機）

4、 是第二代多媒體監控系統的核心產品，有采用PC平臺和嵌入式DVR兩種流行產品。 2 23 3全模擬的視頻監控系統簡介全模擬的視頻監控系統簡介u傳輸距離有限，通常只有幾百米范圍；u模擬信號受干擾程度大，穩定性不夠；u系統施工復雜，維護麻煩，擴展性差；u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。u視頻采用同軸電纜線傳輸；u圖像信息傳輸為模擬方式；u信息存儲采用模擬方式（磁帶機等）。缺缺 點點特特 點點全模擬的視頻監控系統簡介全模擬的視頻監控系統簡介半數字化視頻監控系統簡介半數字化視頻監控系統簡介u受傳輸介質電纜的限制，監控范圍仍有限。u擴展性與靈活性不夠；u數字化程度不夠，遠程

5、觀看、管理、交流功能有限。u傳輸方式依舊采用模擬方式，依靠電纜作為傳輸介質。u以本地存儲為主要功能，網絡傳輸功能較弱。u圖像顯示為模擬視頻或無損壓縮視頻，較清晰。u圖像存儲為數字化存儲，存儲能力增強，管理手段較為豐富。u多采用MJPEG、MPEG-1、MPEG-2壓縮方式。缺缺 點點特特 點點半數字化視頻監控系統簡介半數字化視頻監控系統簡介全數字（網絡）數字視頻監控系統簡介全數字（網絡）數字視頻監控系統簡介u 領先的技術：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。u 多樣化傳輸：多樣化傳輸：完全突破地域空間限制，支持有線、無線、3G等。u 數字化存儲：數字化存儲：

6、存儲量大且存儲方式靈活，支持前端存儲與服務器存儲。u 智能化監控：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。u 綜合性平臺：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。u 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。u 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。u 前端設備即插即用、系統維護成本極低。u 系統功能強大、易安裝、易維護。u 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。特特 點點優優 點點全數字（網絡）數字視頻監控系統簡介全數字（網絡）數字視頻監控系統簡介監控系統的發展歷程監控系統的發展歷程目錄目

7、錄視頻監控的基本概念視頻監控的基本概念監控系統的技術展望監控系統的技術展望監控系統的基本架構監控系統的基本架構視頻監控系統的基本架構視頻監控系統的基本架構1 1、攝像部分：、攝像部分：即產生圖像的攝像機或成像裝置。2 2、傳輸部分：、傳輸部分：系統的圖像與音頻信號通路。3 3、控制部分：、控制部分：各類控制設備與系統程序。4 4、顯示部分：、顯示部分：即監視器（如監控顯示器、電視等）第一種組成方式第二種組成方式1 1、表現層：、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 2、控制層：、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

8、3、處理層：、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 4、傳輸層：、傳輸層：相當于視頻監控系統的血脈，即各類傳輸介質。5 5、執行層：、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 6、支撐層：、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 7、采集層：采集層：是整個系統品質好壞的關鍵，它包括鏡頭、監控攝像機、報警傳感器等等。 1 1、攝像部分：、攝像部分：即產生圖像的攝像機或成像裝置。2 2、傳輸部分：、傳輸部分：系統的圖像與音頻信號通路。3 3、控制部分：、控制部分：各類控制設備

9、與系統程序。4 4、顯示部分：、顯示部分：即監視器（如監控顯示器、電視等）第一種組成方式監控系統的發展歷程監控系統的發展歷程目錄目錄視頻監控的基本概念視頻監控的基本概念監控系統的技術展望監控系統的技術展望監控系統的基本架構監控系統的基本架構監控系統的技術展望監控系統的技術展望321視頻監控系統的技術發展過程視頻監控系統的技術發展過程數字化、網絡化數字化、網絡化基于IPV6、3G、4G的數字化、網絡化的大監控系統。集成化集成化智能化預防分析：系統由目視解釋轉變為自動解釋是視頻監控技術的飛躍，是安防技術發展的必然。智能化智能化視頻監控技術正在向著數字化、網絡化、智能化的方向發展，網絡化、智能化的基

10、礎是數字化。而智能化是“三化”的最高境界。未來主流未來主流系統應用發展趨勢系統應用發展趨勢需要有網絡化的應用體系，需要有網絡化的應用體系，這樣才能夠構建起大規模的這樣才能夠構建起大規模的網絡數字視頻系統，提供安網絡數字視頻系統，提供安全方便的服務；全方便的服務；需要有最優化的壓縮算法需要有最優化的壓縮算法支持高質量數字視頻的應支持高質量數字視頻的應用用需要對不同用戶和行業提需要對不同用戶和行業提供個性化的產品和服務，供個性化的產品和服務，這樣才能夠進一步滿足市這樣才能夠進一步滿足市場不斷發展的需要。場不斷發展的需要。需要有完整的系統體系，需要有完整的系統體系，與各系統更好的兼容，以與各系統更好

11、的兼容，以及各智能化功能一體化。及各智能化功能一體化。監控系統之攝像部分監控系統之攝像部分目錄目錄視頻監控攝像機分類視頻監控攝像機分類u 按攝像機形狀分：槍機、球機、針孔機u 按感光芯片分：CCD攝像機、CMOS攝像機u 按輸出圖像信號格式劃分:模擬攝像機、數字攝像機u 按成像色彩劃分：彩色、黑白u 按分辨率劃分：330TVL、420TVL、480TVL、540TVL、650TVLu 按感光元件靶面大小劃分：1inch、2/3inch、1/2inch、1/3inch、1/4inch視頻監控攝像機簡介視頻監控攝像機簡介u 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。

12、u 攝像機一般安裝在現場，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。u 攝像機主要由兩大部份組成：CCD/CMOSDSP（即：圖像傳感器數字信號處理）。CCD/CMOSCCD/CMOS簡介簡介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”互補性氧化金屬半導體(Complementary Metal Oxide Semico

13、nductor )，傳感器中每個象素都會鄰接一個放大器及A/D轉換電路，用類似內存電路的方式將數據輸出。電荷耦合器件(Charge Coupled Device )，傳感器中每一行中每一個象素的電荷數據都會依次傳送到下一個象素中，由最底端部分輸出，再經由傳感器邊緣的放大器進行放大輸出。CCDCCD簡介：簡介：CMOSCMOS簡介：簡介： CCDCCD與與CMOSCMOS比較比較分辨率分辨率靈敏度靈敏度信噪比信噪比集成度集成度功耗功耗成本成本CCD優優優優優優CMOS優優優優優優CCD/CMOSCCD/CMOS簡介簡介SONY CCDSONY CCDSHARP CCDSHARP CCD松下松下

14、CCDCCDCCDCCD辨識辨識DSPDSP簡介簡介 DSP，即數字信號處理(Digital Signal Processing)，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：主要品牌：常見常見DSPDSP方案方案n SONYSONY方案：方案： SS-1SS-1（21632163）: : SS-11 SS-11（3141/23141/2）: : S

15、S-HQ1 SS-HQ1（31723172）: : SS-11X SS-11X（41034103）: :n SHARPSHARP方案：方案：D4D4（3860338603）、）、D5D5n 松下：松下：D5D5（673276673276）n 其它廠家：其它廠家：NextchipNextchip、A-NOVAA-NOVA視頻監控攝像機的主要技術指標視頻監控攝像機的主要技術指標分辨率一般線數來表示，代表清晰度。像素構成影像最小單位（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、11

16、0V、24V，直流為12V 或9V。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視頻監控攝像機的主要功能指標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。MIRROR鏡像功能。 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。按焦距可分為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 。按視場大小可分為按視場大小可分為以結構可分為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

17、變焦鏡頭；電動三可變鏡頭。視頻監控攝像機鏡頭簡介視頻監控攝像機鏡頭簡介補充知識：補充知識： 所有CCD-芯片都屬于模擬元件，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。與鏡頭相關的幾個術語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

18、通光量越大。 視頻監控攝像機云臺簡介視頻監控攝像機云臺簡介根據回轉特點可分為：根據回轉特點可分為：水平旋轉云臺：水平0350度，全方位旋轉云臺：水平0350度，垂直35度/45度/75度。根據旋轉速度可分為：根據旋轉速度可分為：恒速云臺：水平轉速310度/s，垂直轉速4度/s。變速云臺：水平轉速032度/s，垂直轉速016度/s。高速云臺：水平轉速200度/s以上，垂直轉速120度/s。根據使用環境可分為：根據使用環境可分為：室內用云臺與室外用云臺。水平及垂直轉動角度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

19、垂直方向的轉動。目前常見有交流24V和220V兩種。 攝像機云臺攝像機云臺視頻監控攝像機防護罩簡介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 1、通用型防護罩：、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 2、特殊用途防護罩：、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。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，并且功耗較小）。 視頻監控攝像機支架與云臺支架視頻監控攝像機支架與云臺支架 由

20、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。考慮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。 攝像機攝像機支架支架云臺云臺支架支架視頻監控攝像機視頻監控攝像機高速球高速球什么是高速球？什么是高速球？ 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

21、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：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。 根據監控方式可分為：普通球機和智能跟蹤球機。補充知識：一體化攝像機補充知識：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