中山北斗、北斗安防、視頻監(jiān)控原理培訓(xùn)

1、中山中山北斗北斗安防視安防視頻監(jiān)控原頻監(jiān)控原理培訓(xùn)理培訓(xùn)課程說明 課程時間120分鐘 課程目標(biāo)幫助新員工了解并掌握視頻監(jiān)控的相關(guān)行業(yè)知識和基礎(chǔ)知識，熟悉視頻監(jiān)控產(chǎn)品的相關(guān)原理，理解視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展趨勢內(nèi)容概要123安全防范視頻監(jiān)控原理和技術(shù)攝像機基礎(chǔ)4硬盤錄像機5磁盤陣列安全防范基本概念 安全防范安全防范 安全防范是社會公共安全的一部分 安全防范行業(yè)是社會公共安全行業(yè)的一個分支 以防盜、防劫、防入侵、防破壞為主要內(nèi)容 三種基本手段三種基本手段 人力防范，實（物）體防范，技術(shù)防范 三個基本要素三個基本要素 探測、延遲、反應(yīng)人防人防物物 防防技防技防三種基本手段三種基本手段-人防、物防、技防 人

2、力防范利用人們自身的傳感器（眼、耳等）進行探測，發(fā)現(xiàn)妨害或破壞安全的目標(biāo)，作出反應(yīng)；用聲音警告、恐嚇、設(shè)障、武器還擊等手段來延遲或阻止危險的發(fā)生，在自身力量不足時還要發(fā)出求援信號，以期待做出進一步的反應(yīng)，制止危險的發(fā)生或處理已發(fā)生的危險 實體防范 推遲危險的發(fā)生，為“反應(yīng)”提供足夠的時間?，F(xiàn)代的實體防范，已不是單純物質(zhì)屏障的被動防范，而是越來越多地采用高科技地手段，一方面使實體屏障被破壞的可能性變小，增大延遲時間；另一方面也使實體屏障本身增加探測和反應(yīng)的功能 技術(shù)防范 對人力防范和實體防范在技術(shù)手段上的補充和加強。它要融入人力防范和實體防范之中，使人力防范和實體防范在探測、延遲、反應(yīng)三個基本要

3、素中間不斷地增加技術(shù)含量，以不斷提高探測能力、延遲能力和反應(yīng)能力，使防范手段起到更好的作用，達到預(yù)期的目的 三個基本要素 探測 指感知顯形和隱性風(fēng)險事件的發(fā)生并發(fā)出報警 延遲 指延長和推延風(fēng)險事件發(fā)生的進程 反應(yīng) 指組織力量為制止風(fēng)險事件的發(fā)生所采取的快速行動 探測、延遲和反應(yīng)三個基本要素之間是相互聯(lián)系、缺一不可的關(guān)系 探測要準(zhǔn)確無誤、延遲時間長短要合適，反應(yīng)要迅速； 反應(yīng)的總時間應(yīng)小于（至多等于）探測加延遲的總時間三個基本手段與三個基本要素探測延遲反應(yīng)人防物防技防安全防范工程設(shè)計應(yīng)遵循的原則之一： 技防、物防、人防相結(jié)合，探測、延遲、反應(yīng)相協(xié)調(diào)安全防范工程技術(shù)規(guī)范GB50348-2004安全

4、防范系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（GA/T）地方標(biāo)準(zhǔn)（DBXX/T）行業(yè)管理規(guī)定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（QB）GB50348-2004安全防范工程技術(shù)規(guī)范GB20815-2006視頻安防監(jiān)控數(shù)字錄像設(shè)備 GA38-2004銀行營業(yè)場所風(fēng)險等級和防護級別的規(guī)定GA308-2004安全防范系統(tǒng)驗收規(guī)則GA/T669-2006城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通用技術(shù)要求 DB33/T334-2001安全防范系統(tǒng) 國家公安部、國家教育部、省公安廳等相應(yīng)文件及規(guī)范 防彈復(fù)合玻璃 視頻監(jiān)控設(shè)備安全防范產(chǎn)品 入侵探測器 防盜(搶)報警控制器(手動) 汽車防盜報警系統(tǒng) 出入口控制設(shè)備 防盜保險柜（箱） 機械防盜鎖 (樓宇)

5、(可視)對講系統(tǒng) 防盜安全門安全技術(shù)防范（工程）系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)利用視頻技術(shù)探測、監(jiān)視設(shè)防區(qū)域并實時顯示、記錄現(xiàn)場圖像的電子系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)。入侵報警系統(tǒng)利用傳感技術(shù)和電子信息技術(shù)探測并指示非法進入或試圖非法進入設(shè)防區(qū)域的行為，處理報警信息，發(fā)出報警信息的系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)。出入口（門禁）控制系統(tǒng)利用自定義符和/或模式識別技術(shù)對出入口目標(biāo)進行識別并控制出入口執(zhí)行機構(gòu)啟閉的電子系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)電子巡查系統(tǒng)（巡更）停車庫（場）管理系統(tǒng)防爆安全檢查系統(tǒng)安全管理系統(tǒng)（集成以上系統(tǒng)的平臺）復(fù)習(xí)與思考 安全防范的三個基本手段是什么？ 安全防范的三個基本要素是什么？ 現(xiàn)有的安全防范體系中，包括哪4個層次的標(biāo)準(zhǔn)？ 安全技術(shù)防范（

6、工程）系統(tǒng)通常包括哪些子系統(tǒng)？內(nèi)容概要213視頻監(jiān)控原理和技術(shù)安全防范攝像機基礎(chǔ)4硬盤錄像機5磁盤陣列視頻監(jiān)控基本定義 視頻監(jiān)控的定義 利用視頻技術(shù)探測、監(jiān)視設(shè)防區(qū)域，實時顯示、記錄現(xiàn)場圖像，檢索和顯示歷史圖像的電子系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全技術(shù)防范的一個子系統(tǒng) 視頻監(jiān)控技術(shù)是安全防范技術(shù)的一部分主要功能功能要求業(yè)務(wù)對象監(jiān)視控制管理實時，清晰報警及時、云鏡操作靈活存儲、檢索、回放、認(rèn)證、維護等視頻源控制信令用戶命令CCTV系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)CCTV：閉路電視系統(tǒng)技術(shù)：主要是電視技術(shù)組成：攝像機、監(jiān)視器、錄像機、視頻分配器、畫面分割器等功能：監(jiān)視（監(jiān)聽）、錄像、回放等線纜：視頻電纜（SYV，

7、特性阻抗75，信號電平1.0Vp-p最大傳輸距離500m）模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的基本結(jié)構(gòu)技術(shù)：主要是視頻編解碼技術(shù)、嵌入式技術(shù)組成：硬盤錄像機、攝像機、監(jiān)視器等功能：監(jiān)視（監(jiān)聽）、控制、錄像、回放、對講等線纜：視頻電纜、 485控制線主要應(yīng)用：金融、樓宇、小區(qū)等網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控優(yōu)點n可通過網(wǎng)絡(luò)組建低成本跨區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)n一機多路，使用大容量硬盤可長期存儲n數(shù)字信號長期保存信號不失真n采用智能檢索，檢索與錄像可同時進行n循環(huán)錄像方式，節(jié)約人力基本概念圖像、視頻和碼流 圖像（Image） 視頻（Video）時間上連續(xù)的圖像組成視頻：ImageVideo視頻中的某一幅圖像稱為一幀（Frame）幀率

8、（Frame Rate）FPS 每秒的幀數(shù) 碼流（Bit Stream）將圖像壓縮后形成的數(shù)據(jù)碼率（Bit Rate）bps/Bps 對碼流進行量化碼率類型：定碼率（CBR）、變碼率（VBR）碼流類型：視頻流、音頻流、復(fù)合流基本概念圖像n 像素（Pixel）n 分辨率（Resolution）u水平：Widthu垂直：Heightn 線數(shù)（TVL）n 分辨力u水平u垂直掃描方式13579111315246810121416奇場(Odd Field)偶場(Even Field)12345678910111213141516只有1場逐行掃描(Progressive)隔行掃描(Interlacing）

9、視頻制式PAL（ Phase Alternating Line）：供電頻率為50Hz（赫茲）場頻為每秒50場、幀頻為每秒25幀、掃描線為625行 圖像彩色誤差較小，與黑白電視的兼容也好 中國、德國NTSC （National Television System Committee）：供電頻率為60Hz，場頻為每秒60場，幀頻為每秒30幀，掃描線為525行 美國、日本SECAM（Sequentiel Couleur A Memoire ）：按順序傳送彩色與存儲 俄羅斯、法國、埃及分辨率WD1D14CIF112CIF1 1/2DCIF3/4 2/3CIF1/2 1/2QCIF1/4 1/4PAL9

10、60576720576704576704288528384352288176144NTSC960480720480704480704240528320352240176120WD1分辨率4CIF576(PAL)480(NTSC)960 (PAL/NTSC)CIFQCIF2CIFDCIFDCIF528528384(PAL)384(PAL)高清分辨率45萬-4CIF（704576）100萬-720p（1280720）130萬（1280960）200萬-UXGA(16001200） 200萬-1080p（19201080）300萬（20481536）500萬（25601920）分辨率大于等于720p

11、稱為高清數(shù)碼監(jiān)控的基礎(chǔ)技術(shù)：編碼和壓縮一路4CIF分辨率的圖像，進行A/D轉(zhuǎn)換后未經(jīng)壓縮的數(shù)據(jù)量是(RGB)：一幀：7045763字節(jié)1216512字節(jié)（不包括文件頭大?。┮幻耄?216512字節(jié)/幀25幀/秒30412800字節(jié)/秒29MB/秒一小時：29MB/秒3600秒/小時101.9GB/小時一天：101.9GB/小時24小時2.4TB/天 采集采集編碼編碼壓縮壓縮A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字信號DSP壓縮輸出數(shù)字信號模擬信號壓縮基本原理冗余信息去除冗余信息安防監(jiān)控中的視頻數(shù)據(jù)有極強的相關(guān)性，有大量的冗余信息冗余信息分為空域冗余信息和時域冗余信息壓縮技術(shù)就是將數(shù)據(jù)中的冗余信息去掉壓縮技術(shù)包括幀內(nèi)壓縮

12、技術(shù)、幀間壓縮技術(shù)和熵編碼壓縮技術(shù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)Chronological Progression of ITU and MPEG 監(jiān)控中主要采用MJPEG、MPEG1/2、MPEG4(SP/ASP)、H.264/AVC等幾種視頻編碼技術(shù)監(jiān)控中壓縮標(biāo)準(zhǔn)的選擇監(jiān)控中主要采用MJPEG、MPEG1/2、MPEG4(SP/ASP)、H.264/AVC等幾種視頻編碼技術(shù)對于最終用戶而言，最為關(guān)心的主要有：清晰度、存儲量（帶寬）、穩(wěn)定性還有價格。采用不同的壓縮技術(shù)，將很大程度影響以上幾大要素M-JPEGMJPEG（Motion JPEG）壓縮技術(shù)，主要是基于靜態(tài)視頻壓縮發(fā)展起來的技術(shù)，它的主要特點是基本不考慮

13、視頻流中不同幀之間的變化，只單獨對某一幀進行壓縮MJPEG壓縮技術(shù)可以獲取清晰度很高的視頻圖像，可以動態(tài)調(diào)整幀率、分辨率由于沒有考慮幀間變化，造成大量冗余信息被重復(fù)存儲，因此單幀視頻的占用空間較大，目前流行的MJPEG技術(shù)最好的也只能做到3K字節(jié)/幀（CIF），通常要820KMPEG-4MPEG-4的制定初衷主要針對視頻會議、可視電話超低比特率壓縮的需求。應(yīng)用范圍包括實時視聽通信、多媒體通信、遠地監(jiān)測/監(jiān)視、VOD、家庭購物/娛樂等MPEG-4與前面提到的JPEG、MPEG-1/2有很大的不同，它為多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼提供更為廣闊的平臺，它定義的是一種格式、一種框架，而不是具體算法，它希望建立一

14、種更自由的通信與開發(fā)環(huán)境MPEG-4視頻壓縮算法相對于MPEG-1/2在低比特率壓縮上有著顯著提高，在CIF、4CIF情況下，無論從清晰度還是從存儲量上都比MPEG1具有更大的優(yōu)勢，也更適合網(wǎng)絡(luò)傳輸。MPEG-4由于系統(tǒng)設(shè)計過于復(fù)雜，使得MPEG-4難以完全實現(xiàn)并且兼容，很難在視頻會議、可視電話等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)。對于中國企業(yè)來說還要面臨高昂的專利費，目前規(guī)定：每臺解碼設(shè)備需要交給MPEG-LA 0.25美元每臺設(shè)備還需要按時間交費(4美分/天=1.2美元/月=14.4美元/年）H.264在ISO/IEC中的正式名稱為：MPEG-4 AVC標(biāo)準(zhǔn)；在ITU-T中的名稱:H.264H264集中了以往標(biāo)準(zhǔn)的

15、優(yōu)點，并吸收了以往標(biāo)準(zhǔn)制定中積累的經(jīng)驗, 采用簡潔設(shè)計,使它比MPEG4更容易推廣H.264創(chuàng)造性多參考幀、多塊類型、整數(shù)變換、幀內(nèi)預(yù)測等新的壓縮技術(shù)，使用了更精細的分象素運動矢量（1/4、1/8)和新的環(huán)路濾波器，使壓縮性能大大提高H.264主要有以下幾大優(yōu)點：高效壓縮：與H.263+和MPEG4 SP相比，最高減小50%比特率延時約束方面有很好的柔韌性容錯能力編/解碼的復(fù)雜性可伸縮性解碼全部細節(jié)：沒有不匹配（MPG-4采用浮點運算，進行整形變換時高質(zhì)量應(yīng)用視頻監(jiān)控中視音頻壓縮的實現(xiàn)方式 主要采用ASIC和DSP兩種方案 ASIC（Application Specific Integrate

16、d Circuits）專用集成電路 集成度高，編解碼算法固化在芯片中 ASIC芯片設(shè)計、生產(chǎn)周期較長 DSP（Digital Signal Processor）數(shù)字信號處理器 處理器架構(gòu) 通用設(shè)計，按需加載編碼算法DSP基本概念 DSP：Digital Signal Processor數(shù)字信號處理器 專門用于數(shù)字信號處理，有時又稱為Media Processor 主流的DSP廠商 TEXAS INSTRUMENTS ADI PHILIPSDM6446DM644635228870457612801024（1.3M Pixel）碼率的選擇不同分辨率對應(yīng)不同的碼率范圍，通常而言，碼率與圖像質(zhì)量成正比

17、關(guān)系如果碼率小于該范圍，則圖像質(zhì)量較差如果碼率大于該范圍，則顯得浪費每小時錄像文件大?。▎挝唬篗字節(jié)/小時） 碼率（Kbps）3600秒810241字節(jié)8 bit1M1024KBitrate(bps)QCIFCIF/QVGA2CIF/DCIF4CIF/VGA720PUXGA/1080P256K768K1.5M2M3M4M5M8MFrame Rate:25fps復(fù)習(xí)與思考盡管都是采用H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)，為什么不同廠家的播放器仍然不能通用？A和B兩個編碼通道接入同一視頻源，A采用CIF分辨率，B采用4CIF分辨率；A和B均采取相同的碼率錄像，相同時間后它們所生成的錄像文件大?。篈B？ AB？ A=

18、B？內(nèi)容概要312攝像機基礎(chǔ)安全防范視頻監(jiān)控原理和技術(shù)4硬盤錄像機5磁盤陣列攝像機基礎(chǔ)鏡頭基礎(chǔ)知識攝像機基礎(chǔ)知識模擬攝像機基本概念組成：主要由鏡頭、影像傳感器（CCD/CMOS）、ISP(Image Signal Processor)及相關(guān)電路組成工作原理：被攝物體經(jīng)鏡頭成像在影像傳感器表面，形成微弱電荷并積累，在相關(guān)電路控制下，積累電荷逐點移出，經(jīng)過濾波、放大后輸入DSP進行圖像信號處理，最后形成視頻信號（CVBS）輸出傳感器ADCDSPDAC光光圖像碼流模擬攝像機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CVBS網(wǎng)絡(luò)攝像機基本概念組成：主要由鏡頭、影像傳感器（CCD/CMOS）、ISP(Image Signal Proce

19、ssor)、DSP（Digital Signal Processor）及相關(guān)電路組成工作原理：被攝物體經(jīng)鏡頭成像在影像傳感器表面，形成微弱電荷并積累，在相關(guān)電路控制下，積累電荷逐點移出，經(jīng)過濾波、放大后輸入DSP進行圖像信號處理和編碼壓縮編碼壓縮，最后形成數(shù)字信號輸出。DSP CCD/CMOSISPNET光圖像碼流網(wǎng)絡(luò)攝像機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)球機基本概念組成：主要由機芯、云臺、球機主板及相關(guān)電路組成工作原理：被攝物體經(jīng)鏡頭成像在影像傳感器表面，形成微弱電荷并積累，在相關(guān)電路控制下，積累電荷逐點移出，經(jīng)過濾波、放大后輸入DSP進行圖像信號處理和編碼壓縮編碼壓縮，同時將控制信號發(fā)送給云臺，最后形成數(shù)字信號輸

20、出。DSP CCD/CMOSISPNET光圖像碼流球機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PTZ攝像機主要性能指標(biāo)圖像傳感器CCD（Charged Coupled Device）電荷耦合器件優(yōu)點：靈敏度，信噪比，成像質(zhì)量缺點：成本、動態(tài)范圍、功耗、制造加工nCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）互補金屬氧化物半導(dǎo)體p優(yōu)點：成本、動態(tài)范圍、功耗p缺點：靈敏度、信噪比、成像質(zhì)量nDIS（Digital Image System）p工藝：采用SOC技術(shù)，把Sensor和DSP集成在一個芯片上p優(yōu)點：體積小、集成度高、可靠性高、功耗低CCD的誕生 1969 AT&T 貝

21、爾實驗室 Willard Boyle & George E. Smith40年后，二人因此項發(fā)明獲得諾貝爾物理學(xué)獎（另一位華人物理學(xué)家高錕與他們一同獲得此項殊榮）第一臺數(shù)碼相機 1975 年，柯達應(yīng)用電子研究中心，Steven J.Sasson攝像機主要性能指標(biāo)分辨力標(biāo)示攝像機清晰度的參數(shù)，通常用水平電視線（TVL）來表示現(xiàn)階段常見的分辨力參數(shù)有420TVL、480TVL、540TVL600TVL、650TVL700TVL、720TVL 日夜轉(zhuǎn)換模式 電子式 機械式（ICR）攝像機主要性能指標(biāo)日夜轉(zhuǎn)換模式 日夜轉(zhuǎn)換 低照度場景中轉(zhuǎn)換為黑白模式可有效提升攝像機的靈敏度彩色 黑白紅外透過紅

22、外截止攝像機主要性能指標(biāo)最低照度n標(biāo)示攝像機能夠正常輸出圖像的最低照度值，有時被稱為“靈敏度”p 單位：Lux（勒克斯）n以攝像機正常工作照度范圍劃分：p 普通型：13 Luxp 月光型：0.1 Lux左右p 星光型：0.01 Lux以下p 紅外型：0 Lux，采用紅外照明n攝像機的最低照度參數(shù)通常由三部分組成，例如：彩色 0.01Lux F1.2色彩模式（彩色/黑白）。同一支攝像機工作在彩色或黑白模式下，其照度參數(shù)不相同照度參數(shù)，表示攝像機在正常輸出圖像時，到達傳感器的最小光照強度光圈值。表示該照度參數(shù)是在鏡頭設(shè)定于何種光圈值條件下取得的。攝像機主要性能指標(biāo)自動增益AGC（Auto Gain

23、 Control）將來自圖像傳感器的信號放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器，其放大量即增益，并自動根據(jù)信號電平調(diào)整增益幅度優(yōu)點是提升了攝像機的動態(tài)范圍，缺點是將噪聲一同放大AGC 關(guān)閉AGC 開啟攝像機主要性能指標(biāo)白平衡用于彩色攝像機，確保在不同色溫環(huán)境下正確表示色彩分為手動白平衡和自動白平衡兩種手動白平衡自動白平衡日光燈色溫 標(biāo)準(zhǔn)色溫 鈉燈色溫攝像機特殊功能背光補償采用背光補償技術(shù)，讓攝像機找到拍攝最佳圖像的參考亮度，然后自動提供適當(dāng)?shù)墓庋a償量，幫助用戶很好地識別一個背部光照很強的物體。背光補償往往針對目標(biāo)圖像的特定區(qū)域有效。原始圖像背光補償功能開啟人臉偏人臉偏暗暗人臉清晰人臉清晰攝像機特殊功能

24、寬動態(tài)針對逆光場景，寬動態(tài)技術(shù)在后景區(qū)域使用短快門曝光，在前景區(qū)域使用長快門曝光，生成合成圖像。所以能看清圖像暗處的細節(jié)，而圖像亮處又不過曝。寬動態(tài)技術(shù)可獲得比背光補償技術(shù)更加清新、艷麗的圖像。背光補償功能開啟寬動態(tài)功能開啟背景過曝過曝背景清晰背景清晰攝像機特殊功能低照度對圖像進行噪聲濾除、電子防抖動、自動曝光控制等技術(shù)，將攝像機靈敏度提高了10%以上，在超低照度下，仍可獲高清晰度、亮麗的圖像。相同照度下普通攝像機圖像相同照度下低照度攝像機圖像網(wǎng)絡(luò)攝像機的其它特性 ePTZ（電子云臺） 140全景畫面 超快速PAN/TILE/ZOOM 支持區(qū)域放大 無機械磨損 無噪音 POE（網(wǎng)線供電） 12

25、.95w 支持SD卡接口IP防護等級IP（Ingress Protection）防護等級由IEC制定，由兩位數(shù)字組成，含義如下表所示：IP 防護等級防 塵防 水0無防護無防護1防止大于50mm的固體物體侵入防止滴水侵入2防止大于12mm的固體物體侵入傾斜15度時仍可防止滴水侵入3防止大于2.5mm的固體物體侵入防止噴灑的水侵入、防雨4防止大于1.0mm的固體物體侵入防止飛濺的水侵入5完全防止外物侵入，雖不能完全防止灰塵進入，但侵入的灰塵量并不會影響正常工作防止噴射的水侵入6完全防止外物侵入，且可完全防止灰塵進入防止大浪的侵入7防止浸水時水的侵入8防止沉沒時水的侵入攝像機基礎(chǔ)鏡頭基礎(chǔ)知識攝像機基

26、礎(chǔ)知識鏡頭景深選擇景深：在景象平面上成清晰像的空間深度光圈越大，景深越??；焦距越大，景深越小光圈越大，景深越??；焦距越大，景深越小景深與光圈關(guān)系鏡頭視場角選擇廣角鏡頭魚眼鏡頭標(biāo)準(zhǔn)鏡頭遠攝鏡頭n 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭視場角在53左右，遠攝鏡頭視場角20，廣角鏡頭視場角90，魚眼鏡頭視場角180鏡頭焦距的選擇 估算法(適用于4mm以上的鏡頭) 例：某人距離攝像機10米 要看清人臉，用20mm左右的鏡頭 要看清人體輪廓，用10mm左右的鏡頭 要監(jiān)控人的活動畫面，用5mm左右的鏡頭監(jiān)控距離(米)看清細節(jié)特征(人臉等)看清體貌特征(人的輪廓等)看清行為特征(人物活動)X焦距：2X(mm)焦距：X(mm)焦距：X/2

27、(mm)監(jiān)控距離與焦距的關(guān)系焦距攝像機到監(jiān)控物體的距離內(nèi)容概要412硬盤錄像機安全防范視頻監(jiān)控原理和技術(shù)3攝像機基礎(chǔ)5磁盤陣列硬盤錄像機嵌入式硬盤錄像機（DVR）PC式硬盤錄像機（PC-DVR）NVR、HDVRDVR的關(guān)鍵技術(shù)PC式網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機系統(tǒng)構(gòu)成兼容兼容/ /工控工控PCPC機機+ +視頻采集或壓縮卡視頻采集或壓縮卡+ +普通普通/ /較可靠的操作平臺較可靠的操作平臺+ +應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件PC式硬盤錄像機特點 PC平臺在數(shù)字視頻技術(shù)發(fā)展的早期階段成為首選的載體 PC-DVR的核心要素是視音頻壓縮（采集）板卡，它決定了整套系統(tǒng)的技術(shù)體系架構(gòu)及性能 PC式DVR具有兼容性好，軟件開發(fā)周期短

28、，易擴展、易操作，一機多用等特點 PC式DVR中影響整套系統(tǒng)穩(wěn)定性的環(huán)節(jié)較多，例如主板、顯卡、壓縮卡、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等等視頻卡分類 視頻采集卡 / 捕捉卡 / 軟壓卡 視頻壓縮卡 / 硬壓卡軟壓卡A/D轉(zhuǎn)換CPUCPU（壓縮）（壓縮）模擬信號輸入數(shù)字信號輸出硬壓卡A/D轉(zhuǎn)換模擬信號輸入數(shù)字信號輸出DSPDSP硬盤錄像機嵌入式硬盤錄像機（DVR）PC式硬盤錄像機（PC-DVR）NVR、HDVRDVR的關(guān)鍵技術(shù)DVR DVR：Digital Video Recorder 定義： 模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼 存儲、檢索及回放 連接CVBS系統(tǒng)及IP系統(tǒng) 提供控制界面什么是嵌入式？從應(yīng)用的角度，IEEE（國際

29、電子和工程師協(xié)會）給嵌入式系統(tǒng)下過一個定義，即嵌入式系統(tǒng)是控制、監(jiān)視或者輔助設(shè)備、機器和車間運行的裝置。嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制、交通管理、信息家電、環(huán)境監(jiān)測、航空航天、軍事等方面均有廣泛的應(yīng)用，美國火星車上的探測器是嵌入式技術(shù)在高端領(lǐng)域的典型例子目前國內(nèi)有一個比較認(rèn)同的定義就是：以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁減，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng) 比較通俗的解釋是，嵌入式就是按需訂制的計算機系統(tǒng)，其所有構(gòu)成部件（軟件和硬件）都是圍繞著一個核心目標(biāo)而設(shè)計嵌入式網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)A-OutA-Out預(yù)覽模塊VGAVGAV-OutV-OutA-IN

30、 A-IN CPUDSPPCIPCI內(nèi)存控制器網(wǎng)絡(luò)控制器報警控制器USB控制器UART控制器RS232RS232KBKBRS485RS485UTPUTPAlarmAlarmUSBUSBV-IN V-IN ADCADCSATASATA硬盤控制器IDEIDE嵌入式DVR軟件結(jié)構(gòu)錄像監(jiān)控應(yīng)用軟件網(wǎng)絡(luò)硬件層硬件抽象層操作系統(tǒng)層應(yīng)用層硬盤錄像機嵌入式硬盤錄像機（DVR）PC式硬盤錄像機（PC-DVR）NVR、HDVRDVR的關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)視頻編碼技術(shù) 幾種編碼技術(shù)的效率對比視頻編碼效率與視頻源有關(guān)，針對不同視頻源的編碼效率不一樣解碼圖像質(zhì)量與視頻輸入源的圖像質(zhì)量（信噪比等）以及視頻編碼算法有極大的相關(guān)

31、性n 提高視頻輸入源圖像質(zhì)量的解決方案選擇高質(zhì)量的前端圖像輸入設(shè)備&增加DVR視頻圖像的自適應(yīng)處理功能關(guān)鍵技術(shù)硬盤記錄技術(shù) 錄像帶存儲VS硬盤存儲 DVRDVR快速普及的原因：快速普及的原因：管理和使用方便，無需人工對硬盤進行管理（不存在象磁帶那樣堆放的負(fù)擔(dān)）、可快速檢索、提供人性化的回放操作等目前硬盤是為計算機設(shè)計的，用于監(jiān)控錄像還存在一些問題用于監(jiān)控錄像還存在一些問題：記錄數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性、錯誤恢復(fù)能力、硬盤的使用壽命等，監(jiān)控專用硬盤的問世一定程度上改善了這一狀況，但還有很大的提升空間在硬盤管理上還需要做很多工作，目前已使用的硬盤休眠技術(shù)、磁盤預(yù)分配技術(shù)、凍結(jié)保護技術(shù)、低尋道技術(shù)、硬盤

32、故障預(yù)警和報警等，還需要做更多的工作關(guān)鍵技術(shù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)傳輸有效傳輸：目前的IPv4技術(shù)，是為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)設(shè)計的，用于流媒體的傳輸，在有效和實時上有些勉強，需要RTP/RTCP協(xié)議，給予適當(dāng)?shù)难a救協(xié)議支持：各領(lǐng)域的監(jiān)控業(yè)務(wù)要求不同，需采用不同的傳輸協(xié)議，如TCP、UDP、點播、多播、SIP等等網(wǎng)管功能：對于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，端設(shè)備的在線保活及業(yè)務(wù)功能實施狀態(tài)的信息傳遞已成為必須具備的功能Internet關(guān)鍵技術(shù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)（續(xù)） 端到端時延端到端時延：IP鏈路上的傳輸時延、DVR編碼時間、終端解碼時間以及接入時間等。在網(wǎng)絡(luò)傳輸時，由于緩沖區(qū)的調(diào)度也會產(chǎn)生延時，后者甚至比前者還嚴(yán)重，需要仔細的調(diào)度時延

33、指標(biāo)：傳輸時延、時延抖動、丟包率等參數(shù)業(yè)務(wù)類型（端到端）端到端時延時延抖動丟包率監(jiān)控中心內(nèi)部及監(jiān)控中心間互聯(lián)400ms50ms0.1%前端設(shè)備與信號直接接入的監(jiān)控中心相應(yīng)設(shè)備間2s前端設(shè)備與用戶終端設(shè)備間4s公安部669標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)要求關(guān)鍵技術(shù)互聯(lián)互通n 網(wǎng)絡(luò)視頻接入p 高清接入：支持500W像素高清網(wǎng)絡(luò)視頻的預(yù)覽、存儲與回放p 多元化接入：支持海康網(wǎng)絡(luò)攝像機、網(wǎng)絡(luò)球機和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器接入p 第三方接入：支持7家廠商私有協(xié)議接入；支持標(biāo)準(zhǔn)ONVIF、PSIA協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)攝像機接入關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用技術(shù) 個性化應(yīng)用技術(shù)一鍵錄像一鍵上網(wǎng)移動偵測字符疊加報警聯(lián)動同步回放電子放大DVR專用硬盤 普通

34、硬盤VS監(jiān)控專用硬盤性能指標(biāo)DVR專用硬盤普通硬盤連續(xù)工作時間724小時，企業(yè)級應(yīng)用環(huán)境設(shè)計58小時，商業(yè)、家庭環(huán)境設(shè)計啟動電流2.0安培，優(yōu)化電源配置2.8安培功耗和散熱8W / 盤，適合多盤應(yīng)用14.5W / 盤傳輸模式不間斷傳輸，適合流媒體傳輸間斷傳輸，適合文件傳輸并發(fā)訪問支持多路并發(fā)I/O支持隨機并發(fā)I/O防震性能多盤系統(tǒng)的專業(yè)抗震解決方案不考慮多盤系統(tǒng)的抗震硬盤管理策略硬盤初始化下預(yù)分配索引、錄像文件等。杜絕磁盤碎片的產(chǎn)生，延長硬盤壽命。磁盤預(yù)分配硬盤容量按需分配給錄像通道。各通道錄像周期靈活規(guī)劃。硬盤配額將指定硬盤歸屬為某一盤組，并將錄像通道與盤組關(guān)聯(lián)。便于錄像文件的管理與維護。盤

35、組管理硬盤管理策略非工作硬盤可適時進入休眠狀態(tài)。降低功耗、延長硬盤使用壽命。硬盤休眠及時獲取硬盤S.M.A.R.T檢測信息。準(zhǔn)確反饋硬盤工作狀態(tài)，提前預(yù)警，確保數(shù)據(jù)存儲安全、可靠。S.M.A.R.T檢測可讀寫、只讀、冗余。只讀：避免錄像文件被覆蓋、保證數(shù)據(jù)安全。冗余：為數(shù)據(jù)存儲提供可靠保障。硬盤屬性為什么使用SMART？觀點：數(shù)據(jù)本身的價值遠高于硬盤的價值！ 絕大多數(shù)用戶認(rèn)同這一觀點，只是很多時候他們沒有想到這一層，需要加以引導(dǎo)。麻煩：麻煩：硬盤經(jīng)常報錯硬盤經(jīng)常報錯將將“好好”盤錯報為壞盤盤錯報為壞盤硬盤硬盤“故障率故障率”高高必須使用指定型號硬盤必須使用指定型號硬盤結(jié)論：結(jié)論：DVRDVR硬

36、盤兼容性差？硬盤兼容性差？硬盤錄像機嵌入式硬盤錄像機（DVR）PC式硬盤錄像機（PC-DVR）NVR、HDVRDVR的關(guān)鍵技術(shù)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機（NVR） NVR是Net Video Recorder的縮寫 ,其主要功能是對網(wǎng)絡(luò)音視頻數(shù)據(jù)進行集中存儲和檢索 主要工作原理：采集+編碼傳輸存儲網(wǎng)絡(luò)視頻流網(wǎng)絡(luò)視頻流網(wǎng)絡(luò)NVR網(wǎng)絡(luò)攝像機網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機（NVR） 定位：中小網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)方案 功能：支持網(wǎng)絡(luò)視頻的接入、存儲、點播 優(yōu)勢：使監(jiān)控簡單布署、美觀混合型網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機（H-DVR） H-DVR（Hybrid DVR）混合型DVR或復(fù)合DVR；可同時接入模擬攝像機和網(wǎng)絡(luò)攝像機 H-DVR = DVR + NVR什么是HYBRID（混合）模 擬 攝 像 機網(wǎng) 絡(luò) 攝 像 機混合型DVR的典型應(yīng)用監(jiān) 視回 放錄 像聯(lián) 網(wǎng)報 警網(wǎng)絡(luò)模擬攝像機高清網(wǎng)絡(luò)攝像機高清回放高清錄像高清監(jiān)視智能分析高速備份NVR與H-DVR對比DVRNVRHDVR信號類型模擬信號數(shù)字信號模擬信號、數(shù)字信號前端類型模擬攝像機IP攝像機模擬攝像機、IP攝像機操作方式本地操作遠程操作本地操作、遠程操作畫面輸出本地輸出網(wǎng)絡(luò)輸出本地輸出、網(wǎng)絡(luò)輸出錄像檢索本地檢索網(wǎng)絡(luò)檢索本地檢索、網(wǎng)絡(luò)檢索數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)塊級文件級數(shù)據(jù)塊級內(nèi)容概要4硬盤錄像機12安全防范視頻監(jiān)控原理和技術(shù)3攝像機基礎(chǔ)5磁盤陣列