視頻監控培訓資料一(1)課件

視頻監控內部培訓資料2010.7目錄1、監控系統的發展1.1第一代視頻監控CCTV1.2第二代基于“PC＋多媒體卡”數字視頻監控系統(DVR)1.3“模擬-數字”監控系統(DVR)的延伸—DVS1.4數字化視頻監控的優點1.5第三代視頻監控：完全使用IP技術的視頻監控系統IPVS1.6關于無線監控2、視頻監控系統的組成2.1攝像部分2.2傳輸部分2.3控制記錄部分2.4顯示部分2.5模擬監控系統拓撲圖2.6模擬監控與數字監控2.7數字監控系統拓撲圖2.8模擬監控與數字監控對照表2.9模擬監控與數字監控成本對比3、視頻監控系統設計3.1簡單的定點監控系統3.2簡單的全方位監控系統3.3具有小型主機的監控系統3.4具有聲音監聽的監控系統3.5大中型電視監控系統3.6多主機多級電視監控系統4、監控系統的發展前景1、監控系統的發展視頻監控系統發展了短短二十幾年時間，從最早的模擬監控到這些年火熱的數字監控再到方興未艾的網絡視頻監控，發生了翻天覆地變化。在IP技術逐步統一全球今天，我們有必要重新認識視頻監控系統發展歷史。從技術角度出發，視頻監控系統發展劃分為第一代模擬視頻監控系統(CCTV)，到第二代基于“PC＋多媒體卡”數字視頻監控系統(DVR)，到第三代完全基于IP網絡視頻監控系統(IPVS),以及介于第二代和第三代之間的DVS。1.2第二代基于“PC＋多媒體卡”數字視頻監控系統(DVR)20世紀90年代中期，基于PC的多媒體監控隨著數字視頻壓縮編碼技術的發展而產生。系統在遠端有若干個攝像機、各種檢測和報警探頭與數據設備，獲取圖像信息，通過各自的傳輸線路匯接到多媒體監控終端上，然后再通過通信網絡，將這些信息傳到一個或多個監控中心。監控終端機可以是一臺PC機，也可以是專用的工業控制機。這類監控系統功能較強，便于現場操作；但穩定性不夠好，結構復雜，視頻前端（如CCD等視頻信號的采集、壓縮、通信）較為復雜，可靠性不高；功耗高，費用高；需要有多人值守；同時，軟件的開放性也不好,傳輸距離明顯受限。PC機也需專人管理，特別是在環境或空間不適宜的監控點，這種方式不理想。這其實是半模擬--半數字的監控系統，目前在一些小型的、要求比較簡單的場所用的比較廣泛。只是隨著技術的發展，工控機變成了嵌入式的硬盤錄像機，該機性能較好，可無人值守，還有網絡功能。1.3“模擬-數字”監控系統(DVR)的延伸—DVS以視頻網絡服務器和視頻綜合管理平臺為核心的數字化網絡視頻監控系統?；谇度胧郊夹g的網絡數字監控系統不需處理模擬視頻信號的PC，而是把攝像機輸出的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。嵌入式視頻編碼器具備視頻編碼處理、網絡通信、自動控制等強大功能，直接支持網絡視頻傳輸和網絡管理，這類系統可以直接連入以太網，省掉了各種復雜的電纜，具有方便靈活、即插即看等特點，使得監控范圍達到前所未有的廣度。除了編碼器外，還有嵌入式解碼器、控制器、錄像服務器等獨立的硬件模塊，它們可單獨安裝，不同廠家設備可實現互連。DVS目前比較主流的監控系統，性能優于第一代和DVR，比第三代有價格優勢，技術也相對成熟，雖然某些時候施工布線會比較復雜，但總體來說瑕不掩瑜。1.4數字化視頻監控的優點數字視頻監控的優點是克服了模擬閉路電視監控的局限性：（1）數字化視頻可以在計算機網絡（局域網或廣域網）上傳輸圖像數據，不受距離限制，信號不易受干擾，可大幅度提高圖像品質和穩定性；（2）數字視頻可利用計算機網絡聯網，網絡帶寬可復用，無須重復布線；（3）數字化存儲成為可能，經過壓縮的視頻數據可存儲在磁盤陣列中或保存在光盤、U盤中，查詢十分簡便快捷；（4）不需要龐大的布線工作，減少了施工量。1.6關于無線監控無線監控比較常用的有：模擬微波視頻傳輸，數字微波視頻傳輸，無線網橋，或者用電信和移動的通訊網絡CDMA，TD-SCDMA（這種方式價格昂貴，而且圖像不實時，每秒也就幾貞圖像，延時大概有10幾秒鐘，圖像大小大概也就352*288），前面兩種方式是目前比較常用的。模擬微波傳輸就是把視頻信號直接調制在微波的信道上（微波發射機，HD-630），通過天線（HD-1300LXB）發射出去，監控中心通過天線接收微波信號，然后再通過微波接收機（RECORD8200）解調出原來的視頻信號。如果需要控制云臺鏡頭，就在監控中心加相應的指令控制發射機（HD-2050），監控前端配置相應的指令接收機（HD-2060），這種監控方式圖像非常清晰，沒有延時，沒有壓縮損耗，造價便宜，施工安裝調試簡單，適合一般監控點不是很多，需要中繼也不多的情況下使用。數字微波傳輸就是先把視頻編碼壓縮(HD-6001D)，然后通過數字微波(HD-9500)信道調制，再通過天線發射出去，接收端則相反，天線接收信號，微波解擴，視頻解壓縮，最后還原模擬的視頻信號，也可微波解擴后通過電腦安裝相應的解碼軟件，用電腦軟解壓視頻，而且電腦還支持錄像，回放，管理，云鏡控制，報警控制等功能；這種監控方式圖像有720*576和352*288的分辨率選擇，前者造價更高，視頻有0.2-0.8秒左右的延時，造價根據實際情況差別很大，但也有一些模擬微波不可比的優點，如監控點比較多，環境比較復雜，需要加中繼的情況多，監控點比較集中它可集中傳輸多路視頻，抗干擾能力比模擬的要好一點，等等...優點，適合監控點比較多，需要中繼也多的情況下使用。2、視頻監控系統的組成典型的視頻監控系統主要由前端設備和后端設備這兩大部分組成，其中后端設備可進一步分為中心控制設備和分控制設備。前、后端設備有多種構成方式，它們之間的聯系（也可稱作傳輸系統）可通過電纜、光纖或微波等多種方式來實現。視頻監控系統由攝像機部分（有時還有拾音器）、傳輸部分、控制記錄以及顯示部分四大塊組成。在每一部分中，又含有更加具體的設備或部件。2.1攝像部分攝像機基礎知識介紹（1）攝像機有黑白、彩色之分，后來隨著技術的日益成熟，慢慢有了彩色轉黑白、紅外一體機等。（2）按攝像機外形來分有半球、普通槍機、一體機、球機、云臺、煙感、針孔、飛碟等，球機有勻速球、高速球和智能高速球等。還有集成了網路協議的網絡攝像機。（3）有定焦和變焦之分（4）攝像機的清晰度用電視線TVL表示。常見的有420TVL、480TVL、520TVL、580TVL等.高清監控攝像機已經達到1080P。420TVL相當于25萬像素，480TVL相當于38萬像素以上。（5）視頻監控屬于弱電行業，所以攝像機以及配套產品（云臺、視頻服務器）的電源一般選用12V、24V（機房設備除外）。2.3控制記錄部分控制部分是整個系統的“心臟”和“大腦”，是實現整個系統功能的指揮中心?？偪刂婆_中主要的功能有：視頻信號放大與分配、圖像信號的較正與補償、圖像信號的切換、圖像信號（或包括聲音信號）的記錄、攝像機及其輔助部件（如鏡頭、云臺、防護罩等）的控制（遙控）等等。硬盤錄像機DVR：PC式和嵌入式

（1）PC型硬盤錄像機實質上就是一部專用工業計算機，利用專門的軟件和硬件集視頻捕捉、數據處理及記錄、自動警報于一身。操作系統一般采用WINDOWS系列。不足之處是其操作系統基于WINDOWS運行，不能長時間連續工作，必須隔時重啟，且維護較為困難。（2）嵌入式硬盤錄像機可用面板、遙控、鼠標來操作，操作系統采用自行研發的操作系統。優點是操作簡便，穩定，能長時間連續工作。2.4顯示部分顯示部分一般由幾臺或多臺監視器（或帶視頻輸入的普通電視機）組成。它的功能是將傳送過來的圖像一一顯示出來。也可采用矩陣+監視器的方式來組建電視墻。一個監視器顯示多個圖像，可切割顯示或循環顯示。目前采用的有等離子電視，液晶電視，背投，LED屏、DLP拼接屏等。2.5模擬監控系統拓撲圖2.7數字監控系統拓撲圖2.8模擬監控與數字監控對照表模擬監控方案數字監控方案功能器材線纜器材線纜視頻采集硬盤錄像機從點到監控室距離等長線纜視頻服務器

攝像機與視頻服務器距離等長線纜

音頻采集從點到監控室距離等長線纜

拾音器與視頻服務器距離等長線纜

云臺控制從點到監控室距離等長線纜

云臺與視頻服務器距離等長線纜

電視墻顯示矩陣、矩陣控制器

需要視頻線數字視頻矩陣(解碼平臺)軟件完成視頻錄制硬盤錄像機從矩陣至硬盤錄像機距離等長線纜

中心控制臺（主要由軟件完成）無需線纜音頻錄制硬盤錄像機從矩陣至硬盤錄像機距離等長線纜現場開關控制從矩陣至監控點距離等長線纜2.9模擬監控與數字監控的成本對比從上表中看出,使用傳統方案,每一個監控點必須都有專門的線纜鋪設至中心,包括音頻線、視頻線、控制線,如果某學校有100個監控點,都要報警上傳、開關量下傳、語音對講(雙向)、視頻監看、云臺控制,那么將會有6*100條線纜拉入中心,不論施工還是維護都是很大問題。使用網絡監控方案,每一個監控點只需在現場使用很短的線纜連接(以2米計算),所有數據傳輸給網絡視頻服務器,網絡視頻服務器接入學校主干網絡,進入中心后實際只是一根網線。假設某學校有100個監控點,假設每個監控點到中心的距離為200米,那么傳統方案將使用6*100*200=120000米的線纜;而視頻服務器接入主干網絡將使用5*2(前端設備與視頻服務器的連接線)*100+10(視頻服務器與主干網絡的連接線)*100=2000米的線纜。假設主干網絡不存在,可以給他做個校園網。網絡與監控是兩個系統。如果重新布線也就增加20000米。由此得出結論,傳統方案與網絡方案線材的成本比為12:13.1簡單的定點監控系統最簡單的定點監控系統就是在監視現場安置定點攝像機（攝像機配接定焦鏡頭），通過同軸電纜將視頻信號傳輸到監控室內的監視器。例如，在小型工廠的大門口安置一臺攝像機，并通過同軸電纜將視頻信號傳送到廠辦公室內的監視器（或電視機）上，管理人員就可以看到哪些人上班遲到或早退，離廠時是否攜帶了廠內的物品。若是再配置一臺硬盤錄像機，還可以把監視的畫面記錄下來，供日后檢索查證.這種簡單的定點監控系統適用于多種應用場合。以某著名外企總部為例，該總部曾多次丟失高檔筆記本電腦，后來在其各樓層的所有12個出口都安裝了定點攝像機，并配備了硬盤錄像機，有效地杜絕了上述失盜現象。某招待所也是采用了這種簡單的定點監控系統。這是在1-6層客房通道的兩端各安裝一臺定點攝像機，加上大門口、門廳、后門、停車場等4個監視點共計16臺攝像機，再配置一臺硬盤錄像機便構成了完整的監控系統。3.2簡單的全方位監控系統全方位監控系統是將前述定點監控系統中的定焦鏡頭換成電動變焦鏡頭，并增加可上下左右運動的全方位云臺，使每個攝像機可以進行上下左右的掃視，其所配鏡頭的焦距也可在一定范圍內變化（放大縮?。?。很顯然，云臺及電動鏡頭的動作需要由系統主機配合的解碼器來控制。最簡單的全方位監控系統與最簡單的定點監控系統相比，在前端增加了一個全方位云臺及電動變焦鏡頭，通過監控主機控制，另外從前端到控制室還需多布設一條控制線纜。以某小型制衣廠的監控系統為例，在其制衣車間安裝了兩臺全方位攝像機，在廠長辦公室內配置了硬盤錄像機，當廠長需要了解車間情況時，只需通過主機選定某一臺攝像機的畫面，并通過操作控制使攝像機對整個監控現場進行掃視，也可以對某個局部進行定點監視。在實際應用中，并不一定使每一個監視點都按全方位來配置，通常僅是在整個監控系統中的某幾個特殊的監視點才配備全方位設備。例如，在前述的某招待所的定點監控系統中，也可考慮將監視停車場情況的定點攝像機改為全方位攝像機（更換電動變焦鏡頭并增加全方位云臺），再在控制室內增加一臺控制器，這樣就可以把對停車場的監視范圍擴大了，既可以對整個停車場進行掃視，也可以對某個局部進行監視。特別是當推進鏡頭時，還可以看清車牌號碼。3.3具有小型主機的監控系統一般來說，使用系統主機會增加整個監控系統的造價，這是因為系統主機的造價要比普通監視器高，而與之配套的前端解碼器的價格也高。但從布線考慮，各解碼器與系統主機之間是采用總線方式連接的，因此系統中線纜的數量不多（只需要一根兩芯通信電纜）。另外，集成式的系統主機大都有報警探測器接口，可以方便地將防盜報警系統與電視監控系統整合于一體。當有探測器報警時，該主機還可自動地將主監視器畫面切換到發生警情的現場攝像機所拍攝的畫面。3.5大中型電視監控系統大中型電視監控系統的監視點數增多，除了包含有大量的全方位監視點外，還常常與防盜報警系統集成為一體。由于匯集在中心控制室的視音頻信號多，往往需要多種視音頻設備進行組合，很多系統還需要多個分控制中心（或分控點），因此系統相對龐大。從原理上說，大中型電視監控系統與前述的中小型電視監控系統是一樣的。這里所謂的“大中型”可有兩層含義：一是指系統的規模大，如前端攝像機的數量及中心控制端設備的數量都很多，中心控制室的場面也很龐大，往往還要有一面龐大的電視墻，能同時顯示出大小不等的十幾個甚至幾十個實時監控現場的畫面，另外還在很多相關部門設有分控系統，有時還會與防盜報警系統或門禁刷卡系統聯動；二是系統的復雜程度高，作業難度大，傳輸條件惡劣，使得十幾個點的監控