視頻監(jiān)控基礎(chǔ)知識課件

中國移動的目標(biāo)：高清智能綜合監(jiān)控平臺提供商高清智能綜合監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控數(shù)模監(jiān)控模擬監(jiān)控視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述——發(fā)展趨勢90年代，完全本地化監(jiān)控；以VCR為核心設(shè)備；模擬交換、存儲；模擬圖像2002年起，本地監(jiān)控為主，以DVR為核心設(shè)備，圖像數(shù)字化，管理和控制能力弱2008年起，前端數(shù)字化，傳輸網(wǎng)絡(luò)化，流媒體管理，異構(gòu)平臺對接未來，全IP，標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)，接入多樣化，圖像數(shù)字化，720P成為主流，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合,大集成平臺下多業(yè)務(wù)融合1中國移動的目標(biāo)：高清智能綜合監(jiān)控平臺提供商高清智能綜合監(jiān)控網(wǎng)1視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述——傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)采集傳輸管理、控制電纜控制鍵盤存儲顯示視頻矩陣DVR

硬盤錄像機云臺攝像機固定攝像機顯示器光端機光端機模擬視頻模擬控制(RS485)光纖圖例：傳統(tǒng)監(jiān)控方案的基本組網(wǎng)，包含視頻源、傳輸、切換和控制、視頻顯示、視音頻存儲這五部分功能模塊，采用了模擬的采集、傳輸和顯示系統(tǒng)，其中監(jiān)控存儲部分已經(jīng)數(shù)字化了，多采用DVR（數(shù)字硬盤錄像機）。2視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述——傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)采集傳輸管理、控制電2視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述——IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)存儲編碼器解碼器管理平臺交換機云臺攝像機固定攝像機編碼器顯示器解碼器采集傳輸管理、控制顯示客戶端交換機模擬視頻模擬控制(RS485)IP網(wǎng)絡(luò)圖例：IP-SANIPC3視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述——IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)存儲編碼器解碼器管理3視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述——標(biāo)清、高清、全高清概念標(biāo)清物理分辨率在720P（1280*720）以下的一種視頻格式（D1/CIF/DCIF）。VCD、DVD、電視節(jié)目等“標(biāo)清”視頻格式。標(biāo)清圖像需要0.5-1.5M的傳輸帶寬。高清物理分辨率達到720P（1280*720）以上（HighDefinition，簡稱HD）。720P是指視頻的垂直分辨率為720線逐行掃描，高清入門級標(biāo)準(zhǔn)。相當(dāng)于2.5個D1分辨率。高清圖像單路需要3--5M的傳輸帶寬。全高清物理分辨率達1920*1080，簡稱FullHD，分為1080P和1080I。其圖像質(zhì)量可達到或接近35MM寬熒幕電影的水平。1080P的圖像分辨率相當(dāng)于6個D1分辨率。全高清圖像需要6-8M的傳輸帶寬。4視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述——標(biāo)清、高清、全高清概念標(biāo)清物理4視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述——高清優(yōu)勢優(yōu)勢一、更清晰的圖像細節(jié)優(yōu)勢二：更大的覆蓋范圍作用：大大提高智能分析算法的精度，為業(yè)務(wù)需求部門管理、決策做好保障。5視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述——高清優(yōu)勢優(yōu)勢一、更清晰的圖像細節(jié)55附件：視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識1、傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)2、前端設(shè)備之?dāng)z像機3、前端設(shè)備之解碼器4、碼流5、后端設(shè)備之編碼器以下篇章將按下述幾方面對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識做一個簡要介紹：6附件：視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識1、傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)以下篇章將6視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)1、前端設(shè)備：攝像機（含網(wǎng)絡(luò)攝像機）、鏡頭、支架、護罩云臺、解碼器、（拾音器、報警探測器）等2、傳輸設(shè)備：視頻線、電源線、信號線、控制線、光端機、雙絞線收發(fā)器、無線收發(fā)器等

3、后端設(shè)備：

視頻放大器、視頻分配器模擬設(shè)備畫面處理器、云鏡控制器矩陣、監(jiān)視器、錄像機

數(shù)字硬盤錄像機數(shù)字設(shè)備嵌入式數(shù)字硬盤錄像機網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器（網(wǎng)絡(luò)攝像機）7視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)1、前端設(shè)備：攝7視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——前端設(shè)備之?dāng)z像機1、攝像機：將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置2、鏡頭：包括定焦鏡頭或二可變鏡頭，三可鏡頭（調(diào)焦、調(diào)聚、調(diào)光圈）3、云臺：承載攝像機上下左右移動，分為輕載云臺、重載云臺4、防護罩?jǐn)z像機基本構(gòu)成云臺鏡頭攝像機8視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——前端設(shè)備之?dāng)z像機1、攝像機：將光信號8視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——前端設(shè)備之?dāng)z像機攝像機總類及用途內(nèi)置云臺、解碼器防護罩、支架；水平：0-360°；

垂直：0-90°；可帶紅外；用途：大門入口、廣場等4、球形攝像機（勻速、中速、高速）1、半球攝像機2、槍式攝像機3、一體化攝像機一般含鏡頭、防護罩；手調(diào)方向；一般不能用自動光圈鏡頭；可帶紅外；用途：電梯、辦公室等還需配鏡頭、防護罩、支架等；如要轉(zhuǎn)動還需配云臺和解碼器；可帶紅外；用途：走廊、圍墻等還需配防護罩、支架等；如要轉(zhuǎn)動還需配云臺和解碼器；可帶紅外；用途：走廊、圍墻等9視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——前端設(shè)備之?dāng)z像機攝像機總類及用途內(nèi)置9視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——前端設(shè)備之?dāng)z像機攝像機常用技術(shù)參數(shù)1、CCD尺寸及像素數(shù)（CCD是電荷耦合器（ChargeCoupleDevice)的簡稱，其主要作用是感應(yīng)電荷、儲存電荷及轉(zhuǎn)移電荷。）CCD尺寸是指CCD圖像傳感器感光面的對角線尺寸。像素數(shù)是指攝像機CCD傳感器的最大像素數(shù)（如352*288，30萬像素等）。CCD尺寸1英寸——靶面尺寸為寬12.7mm*高9.6mm，對角線16mm2/3英寸——靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm，對角線11mm1/2英寸——靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm，對角線8mm1/3英寸——靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm，對角線6mm1/4英寸——靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm，對角線4mm目前采用的芯片以1/3和1/4為主；CCD靶面的大小，CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場角的大小和圖像的清晰度。10視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——前端設(shè)備之?dāng)z像機攝像機常用技術(shù)參數(shù)110視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——前端設(shè)備之?dāng)z像機2、分辨率分辨率是指攝像機攝取等間隔排列的黑白相間的條紋時，在監(jiān)視器（應(yīng)比攝像機的分辨率高）上能夠看到的最多線數(shù)，單位為TVL；分辨率與CCD和鏡頭有關(guān)，還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關(guān)，通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當(dāng)于清晰度為80線。頻帶越寬，圖像越清晰，線數(shù)值相對越大。嚴(yán)格來說，在監(jiān)視器上觀察的圖像效果，是與整個系統(tǒng)有關(guān)的綜合結(jié)果。鏡頭的性能，傳輸通路包括其他中轉(zhuǎn)設(shè)備的影響，監(jiān)視器（電視機）的好壞，都將對最后顯示的圖像效果起作用。攝像機常用技術(shù)參數(shù)11視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——前端設(shè)備之?dāng)z像機2、分辨率攝像機常用11視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——前端設(shè)備之?dāng)z像機D14CIF1×12CIF1

×1/2DCIF3/4×2/3CIF1/2

×1/2QCIF1/4

×1/4PAL(西歐、中國）25幀/秒，625行/幀

720×576704×576704×288528×384352×288176×144NTSC(美國、日本）30幀/秒，525行/幀720×480704×480704×240528×320352×240176×120分辨率制式CIF（commonintermediateformat）通用中間格式各種分辨率比較12視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——前端設(shè)備之?dāng)z像機D14CIF2CIF124CIF576(PAL)480(NTSC)CIFQCIF2CIFDCIF528×384(PAL)視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——前端設(shè)備之?dāng)z像機各種分辨率比較134CIF576(PAL)CIFQCIF2CIFDCIF視頻監(jiān)13各種圖像分辨率介紹QCIF(176x144)CIF（commonintermediateformat）通用中間格式352x288（PALNTSC）10萬像素，主流分辨率2CIF704x28820萬像素4CIF704x57640萬像素DCIF528×38420萬像素（doubleCIF）D1720x576(PAL)40萬像素VGA(VideoGraphicsArray)640x480QVGA320x240720P1080x720130萬像素1080P1920x1080200萬像素視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——前端設(shè)備之?dāng)z像機14各種圖像分辨率介紹QCIF(176x144)視頻監(jiān)控系統(tǒng)基14視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——前端設(shè)備之?dāng)z像機攝像機常用技術(shù)參數(shù)3、最低照度最低照度指的是當(dāng)被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機輸出的視頻信號電平低到某一規(guī)定值時的景物光亮度值，單位為Lux；是CCD對環(huán)境光線的敏感程度，或者說是CCD正常成像時所需要的最暗光線。(光照度：即勒克司度（LUX），表示被攝主體表面單位受到的光通量。1LUX相當(dāng)于1流明/平方米，即被攝主體每平方米受距離一米，發(fā)光強度為1燭光的光源垂直照射的光通量。)15視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——前端設(shè)備之?dāng)z像機攝像機常用技術(shù)參數(shù)315視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——前端設(shè)備之解碼器解碼器是用來將主控設(shè)備傳來的控制信號用來驅(qū)動云臺、鏡頭工作的設(shè)備。解碼器安裝在攝像機旁，每臺需要控制的攝像機均需安裝一個解碼器，每個解碼器有一個特定的地址碼，就象每臺電腦有一個IP地址一樣，主控設(shè)備根據(jù)解碼器的地址碼對相應(yīng)的攝像機發(fā)送控制信號。解碼器均為485協(xié)議碼，從主機到解碼器要求采用屏蔽雙絞線，一條線上可以串接多個解碼器，總長度不超過1200米（視現(xiàn)場情況而定）。如果解碼器數(shù)量太多，需要增加一些輔助設(shè)備，如增加控制碼分配器或在最后一臺解碼器上并聯(lián)一個匹配電阻。1、安裝解碼器時，須先將解碼器輸出電壓設(shè)置成與云臺的工作電壓相匹配的值。2、將解碼器的協(xié)議、波特率、地址碼設(shè)置成與主機相匹配的值。3、將485控制線連接到解碼器上，注意A/+、B/-線不能接反。4、將云臺、鏡頭控制線正確接至解碼器。5、原則上多個解碼器的連接采用串接方法。16視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——前端設(shè)備之解碼器解碼16碼流（BitStream）→將圖像壓縮后形成的數(shù)據(jù)碼率（BitRate）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)合流通過碼率計算錄像文件大?。好啃r錄像文件大小（單位：M字節(jié)/小時）＝碼率（Kbps）×3600秒÷8÷1024通常計算硬盤錄像機的錄像的硬盤容量為:

用CIF分辨率180MB~250MB/小時，通常按照200MB/小時計算；用D1的分辨率每小時錄像需要的硬盤容量為720MB~1000MB/小時，通常按照500MB/小時計算。視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——碼流17碼流（BitStream）→將圖像壓縮后形成的數(shù)據(jù)通過碼17視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識——后端設(shè)備之編碼器DVR:數(shù)字視頻錄像機（硬盤錄像機）digitalvideorecorder，始于20世紀(jì)90年代末，是數(shù)字視頻監(jiān)控時代標(biāo)志性產(chǎn)品功能：模擬視音頻的數(shù)