全球眼架構(gòu)及前端設(shè)備概述.ppt

1、西安電信“全球眼”技術(shù)培訓(xùn) 全球眼架構(gòu)及前端設(shè)備概述,蘇州科達(dá) 汪文杰 ,一、視頻監(jiān)控技術(shù) 二、視頻圖像編碼技術(shù) 三、全球眼標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 四、前端及終端設(shè)備,目 錄,產(chǎn)品發(fā)展,DVR,數(shù)字產(chǎn)品,視頻 服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)品,CCTV,傳統(tǒng)模擬系統(tǒng),模擬監(jiān)控系統(tǒng),1)采用同軸電纜、光纖+光端機(jī)進(jìn)行傳輸 2)以矩陣為核心，矩陣控制主機(jī)進(jìn)行模擬處理,數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng),1)采用同軸電纜、光纖+光端機(jī)進(jìn)行傳輸 2)多媒體控制主機(jī)或硬盤錄象機(jī)（DVR）進(jìn)行數(shù)字化處理,遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng),1)視頻從前端圖像采集設(shè)備輸出時(shí)即為數(shù)字信號(hào) 2)基于TCP/IP協(xié)議，采用流媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)視頻在網(wǎng)上傳輸 3)由服務(wù)器和監(jiān)

2、控主機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的指揮、調(diào)度、存儲(chǔ)、控制等功能,特洛伊咖啡壺,數(shù)字化遠(yuǎn)程監(jiān)控的起源,傳送網(wǎng)絡(luò),前端設(shè)備,主監(jiān)控臺(tái),監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái),外圍設(shè)備,副監(jiān)控臺(tái),聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本組成,各種監(jiān)控系統(tǒng)的比較,總結(jié),遠(yuǎn)程控制技術(shù),傳送網(wǎng)絡(luò),攝像機(jī),云臺(tái),編碼器,PC,遙控鍵盤,解碼器,監(jiān)控圖像,云鏡控制 鍵盤控制 矩陣控制 燈光控制 報(bào)警控制,錄像技術(shù)-存儲(chǔ)類型,電信監(jiān)控中心集中存儲(chǔ) 客戶監(jiān)控中心分布式存儲(chǔ) 前端存儲(chǔ) 本地電腦存儲(chǔ),錄像方式,實(shí)時(shí)錄像：根據(jù)客戶實(shí)際的需求，錄像點(diǎn)播服務(wù)器對(duì)前端監(jiān)控圖像實(shí)施的全動(dòng)態(tài)錄像存儲(chǔ)。 抽幀錄像：抽幀錄像是相對(duì)于實(shí)時(shí)錄像而言的。為了節(jié)省存儲(chǔ)空間，系統(tǒng)支持幀率125幀

3、/秒可調(diào)的錄像存儲(chǔ)。 自動(dòng)錄像：自動(dòng)錄像指的是系統(tǒng)支持的定時(shí)錄像和周期錄像。 手動(dòng)錄像：手動(dòng)錄像實(shí)際上就是手動(dòng)操作完成錄像任務(wù)。 報(bào)警錄像 ：系統(tǒng)支持告警聯(lián)動(dòng)。 動(dòng)態(tài)偵測(cè)錄像 ：當(dāng)設(shè)置告警區(qū)域內(nèi)變化區(qū)域大于設(shè)定百分比時(shí)，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生告警，從而形成告警聯(lián)動(dòng)錄像。,報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能,傳送網(wǎng)絡(luò),編碼器,紅外探測(cè)器,溫感探測(cè)器,煙感探測(cè)器,數(shù)字錄像服務(wù)器,解碼器,監(jiān)控圖像,聲光告警、聯(lián)動(dòng)告警輸出,可外接報(bào)警設(shè)備如紅外探頭、緊急按鈕等。 可外接直接報(bào)警輸出設(shè)備。 完成報(bào)警信息聯(lián)動(dòng)控制，即當(dāng)前端發(fā)生報(bào)警出現(xiàn)警情時(shí)，前方圖像可以自動(dòng)在指定的監(jiān)視器彈出，并發(fā)送給指定的管理員。 可實(shí)現(xiàn)圖像丟失報(bào)警。 可實(shí)現(xiàn)圖像遮擋報(bào)

4、警。,目 錄,一、視頻監(jiān)控技術(shù) 二、視頻圖像編碼技術(shù) 三、全球眼標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 四、前端及終端設(shè)備,視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn),MJPEG：它的主要特點(diǎn)是基本不考慮視頻流中不同幀之間的變化，只單獨(dú)對(duì)某一幀進(jìn)行壓縮。MJPEG不使用幀間編碼，因此用一個(gè)非線性編輯器就很容易編輯。MJPEG功能很強(qiáng)大，能發(fā)送高質(zhì)圖片，生成完全動(dòng)畫視頻等。但相應(yīng)地，MJPEG對(duì)帶寬的要求也很高，相當(dāng)于T-1。MJPEG信息需要大量的存儲(chǔ)空間以滿足如今多數(shù)用戶的需求。 MPEG2:是DVD/超級(jí)VCD的視頻圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，提供廣播級(jí)視頻和CD級(jí)的音頻，它是高質(zhì)量視頻音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。作為MPEG-1的兼容性擴(kuò)展。 MPEG4:一種適用在低帶寬下

5、進(jìn)行信息交換的音視頻處理技術(shù)，它的特點(diǎn)是可以動(dòng)態(tài)的偵測(cè)圖像各個(gè)區(qū)域變化，壓縮碼流更低。MPEG4是網(wǎng)絡(luò)視頻圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)之一，特點(diǎn)是壓縮比高、成像清晰。 H.264:作為繼MPEG4之后的新一代數(shù)字視頻壓縮格式，在較低帶寬上提供高質(zhì)量的圖像傳輸是H.264的應(yīng)用亮點(diǎn)。具有低碼流、高質(zhì)量圖像、容錯(cuò)力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。,1G.711 碼率：64Kbps 特性：算法復(fù)雜度小，音質(zhì)接近CD音質(zhì)；優(yōu)點(diǎn)：算法復(fù)雜度低，編解碼延時(shí)最短 缺點(diǎn)：占用的帶寬較高；應(yīng)用領(lǐng)域：電話 備注：G.711能夠接近CD音質(zhì)，但是它所需的帶寬大(64kbps)。如果網(wǎng)絡(luò)帶寬比較低，可以選用低比特速率的編碼方法，如G.723

6、或G.729，這兩種編碼的方法也能達(dá)到傳統(tǒng)長(zhǎng)途電話的音質(zhì)，但是需要很少的帶寬（G.723.1需要5.3/6.3kbps，G729需要8kbps）。如果帶寬足夠并且需要更好的語(yǔ)音質(zhì)量，就使用G.711，甚至可以使用寬帶的編碼方法G722(64kbps)，這可以提供有高保真度的音質(zhì)。,國(guó)際主要音頻標(biāo)準(zhǔn),2MP3 碼率：32128kbps/ch（壓縮率1012） 特性：編碼復(fù)雜，用于互聯(lián)網(wǎng)上的高質(zhì)量聲音的傳輸，如MP3音樂(lè)壓縮10倍，支持單聲道/立體聲；優(yōu)點(diǎn)：壓縮比高，適合用于互聯(lián)網(wǎng)上的傳播,目 錄,一、視頻監(jiān)控技術(shù) 二、視頻圖像編碼技術(shù) 三、全球眼標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 四、前端及終端設(shè)備,術(shù)語(yǔ),CMS： 中心

7、管理單元 VTDU： 視頻轉(zhuǎn)分發(fā)單元 AAA： 用戶認(rèn)證/授權(quán)/記帳服務(wù)器 NRU： 網(wǎng)絡(luò)錄像單元 PU： 前端單元 PUI:前端接入單元 CU： 客戶端單元 CUI:客戶端接入單元 PTZ： PAN/TILE/ZOOM,云臺(tái)鏡頭控制 VCR： 錄像回放的控制,分層架構(gòu),單域架構(gòu),PU、VTDU、NRU均僅接受本域管轄?？蔀楫愑蛱峁┟襟w訪問(wèn)接口。,CU與CMS配套。,VTDU、NRU可分布式部署。,多域互聯(lián)架構(gòu),媒體通信和部分與媒體相關(guān)的信令通信在兩域VTDU間、兩域的PU和CU間進(jìn)行。 信令通信在兩域的CMS間進(jìn)行。 每個(gè)域可與多個(gè)域進(jìn)行互聯(lián)通信。僅在兩域間存在業(yè)務(wù)聯(lián)系時(shí)才建立互聯(lián)。 為實(shí)現(xiàn)

8、跨域訪問(wèn)，平臺(tái)使用“平臺(tái)靜態(tài)路由表”實(shí)現(xiàn)消息路由。某平臺(tái)A與另一平臺(tái)B發(fā)生業(yè)務(wù)聯(lián)系時(shí)，須向B平臺(tái)CMS注冊(cè)，隨后B平臺(tái)再向A平臺(tái)注冊(cè)。平臺(tái)只包含與其有互聯(lián)業(yè)務(wù)的平臺(tái)路由記錄，平臺(tái)地址變化時(shí)需更新到與其平臺(tái)靜態(tài)路由表中的平臺(tái)。,功能要求,性能要求,承載網(wǎng)性能要求 圖像參數(shù)要求,視頻制式：PAL； 圖像分辨率要求支持：QCIF、CIF、4CIF（D1）。選擇支持2CIF； 圖像幀率：125F/S可調(diào)； 視頻質(zhì)量： 分辨率CIF 、幀率25F/S 、碼流量384512kbps情況下 要求 220TVL 分辨率4CIF(D1)、幀率25F/S 、碼流量1.5Mbps情況下 要求 275TVL 視頻在I

9、nternet上傳輸時(shí)，具有良好的流暢度，不得頻繁出現(xiàn)馬賽克或拖影現(xiàn)象。,傳輸要求,1. 音視頻傳輸碼流可控，至少應(yīng)可控在以下幾檔：128kbps、384kbps、512kbps、768kps、1Mbps、1.5Mbps； 2、音視頻流 編解碼-傳輸 時(shí)延：3秒； 3、報(bào)警信號(hào)傳輸時(shí)延：1秒； 4、控制指令響應(yīng)時(shí)延：1秒。,PU-前端設(shè)備,音頻數(shù)據(jù)壓縮處理； 視頻數(shù)據(jù)壓縮處理； 音視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)傳輸； 云臺(tái)、鏡頭控制響應(yīng)； 輔助開(kāi)關(guān)控制； 報(bào)警輸入輸出控制； 報(bào)警聯(lián)動(dòng)控制； 設(shè)備參數(shù)配置管理。,CU需提供兩種客戶端管理應(yīng)用系統(tǒng)： 電信客戶端 提供電信運(yùn)維部門使用，提供設(shè)備維護(hù)（添加、刪除、

10、劃歸）、用戶維護(hù)、權(quán)限分配、系統(tǒng)維護(hù)等功能。 企業(yè)客戶端 提供電信全球眼業(yè)務(wù)客戶使用，提供遠(yuǎn)程圖象監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用，包括提供電視墻應(yīng)用解決方案。,CU-客戶端單元,支持C/S 、B/S兩種電信/企業(yè)客戶端應(yīng)用系統(tǒng),目 錄,一、視頻監(jiān)控技術(shù) 二、視頻圖像編碼技術(shù) 三、全球眼標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 四、前端及終端設(shè)備,一、前端設(shè)備介紹 (PU) 1、監(jiān)控?cái)z像機(jī) 2、攝像機(jī)配件 3、視頻編碼器 4、告警設(shè)備 二、終端設(shè)備介紹 (CU) 1、視頻解碼器 2、視頻矩陣 3、控制鍵盤 4、DLP拼接大屏,目 錄,1、監(jiān)控?cái)z像機(jī)介紹（1）,按功能分類 槍機(jī) 一體化攝像機(jī) 高速球 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī) 寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī),1、監(jiān)控?cái)z像機(jī)介紹（

11、2）,按彩色分類 黑白攝像機(jī)：色彩單一 彩色攝像機(jī)：色彩亮麗 日夜轉(zhuǎn)換型攝像機(jī)：彩色轉(zhuǎn)黑白,1、監(jiān)控?cái)z像機(jī)介紹（3）,按照度分類 普通攝像機(jī)：正常工作所需照度為1-3 LUX 月光型攝像機(jī)：正常工作所需照度為0.1 LUX左右 星光級(jí)攝像機(jī)：正常工作所需照度為0.01 LUX以下 紅外攝像機(jī)：原則上可以為零照度，采用紅外光源成像,1、監(jiān)控?cái)z像機(jī)介紹（4）,按鏡頭分類 手動(dòng)/自動(dòng)光圈定焦鏡頭 手動(dòng)光圈鏡頭：所需監(jiān)視的環(huán)境照度變化不大，如室內(nèi)。 自動(dòng)光圈鏡頭：所需監(jiān)視的環(huán)境照度變化大，如室外。 廣角鏡頭：視角90度以上，觀察范圍較大近處圖像有變形。 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：視角30度左右，使用范圍較廣。長(zhǎng)焦鏡頭

12、：視角20度以內(nèi)，焦距可達(dá)幾十毫米或上百毫米。 自動(dòng)光圈變焦鏡頭 分為10倍、18倍、22倍、23倍變焦鏡頭（光學(xué)變焦）,2、攝像機(jī)配件（1）,云臺(tái) 用途：用于放置攝像機(jī)，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)， 一般和槍式攝像機(jī)搭配使用； 按使用環(huán)境分為：室內(nèi)云臺(tái)和室外云臺(tái)； 按承載分為：輕載云臺(tái)、中載云臺(tái)、重載云臺(tái)； 按運(yùn)動(dòng)方向分為：水平旋轉(zhuǎn)云臺(tái)和全方位云臺(tái)； 按旋轉(zhuǎn)速度分為：恒速云臺(tái)和可變速云臺(tái)；,2、攝像機(jī)配件（2）,防護(hù)罩 用途：是使攝像機(jī)在有灰塵、雨水、高低溫等情況下 正常使用的防護(hù)裝置，防護(hù)罩分為室內(nèi)型和室外型兩種； 室內(nèi)用防護(hù)罩：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。其主要功能是防塵, 并有一定的安全防護(hù)作用，如防盜、防破

13、壞等； 室外用防護(hù)罩：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有降溫、加溫、防雨、防雪等 功能，這種防護(hù)罩一般為全天候防護(hù)罩，即無(wú)論刮風(fēng)、 下雨、下雪、高溫、低溫等惡劣情況，都能使安裝在 防護(hù)罩內(nèi)的攝像機(jī)正常工作。,3、視頻編碼器（1）,用途：主要實(shí)現(xiàn)音視頻信息、報(bào)警信息的采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸以及輔助設(shè)備云臺(tái)解碼云臺(tái)視頻矩陣的控制； 視頻編碼器主要分為： 板卡式視頻服務(wù)器； 嵌入式視頻服務(wù)器； 網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)（NVR）； 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（IP-CAMERA）；,3、視頻編碼器（2）,板卡式視頻服務(wù)器 組成結(jié)構(gòu)：兼容/工控PC機(jī)+視頻采集卡 +普通/較可靠的操作平臺(tái)+應(yīng)用軟件； 優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜、安裝、接入方便； 缺點(diǎn)：PC硬件及WI

14、NDOWS操作系統(tǒng)不穩(wěn)定； 視頻采集卡受CPU的限制，擴(kuò)展性弱；,3、視頻編碼器（3）,嵌入式視頻服務(wù)器 硬件：采用專用的通信處理芯片； 軟件：采用嵌入式操作系統(tǒng)，如LINUX/VXWORKS等； 特點(diǎn)：系統(tǒng)小，指令精簡(jiǎn)，處理速度快； 系統(tǒng)處理實(shí)時(shí)性好，性能穩(wěn)定 ； 價(jià)格貴；,3、視頻編碼器（4）,嵌入式視頻服務(wù)器接口,前面板 接口示意圖,后面板 接口示意圖,E1傳輸接口,音頻輸入輸出接口,視頻輸入接口,電源接口,以太網(wǎng)接口,RS232/485 控制接口,供擴(kuò)展的控制接口,3、視頻編碼器（5）,網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)（NVR） NVR：通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)接入前端視音頻采集設(shè)備和報(bào)警裝置，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控圖像瀏覽、錄

15、像、回放、攝像機(jī)控制和報(bào)警功能的監(jiān)控主機(jī)設(shè)備。,網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī),IP,IP,網(wǎng)絡(luò)后端,NVR,網(wǎng)絡(luò)前端,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),網(wǎng)絡(luò)適配器,模擬攝像機(jī),NVR,NVR Station,網(wǎng)絡(luò)解碼器,3、視頻編碼器（6）,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（IP-CAMERA） 簡(jiǎn)單理解：視頻服務(wù)器監(jiān)控?cái)z像機(jī) 原理：監(jiān)控?cái)z像機(jī)內(nèi)置視頻編碼模塊，該模塊直接將攝像機(jī)采集的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，然后通過(guò)該模塊提供的以太網(wǎng)借口通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行摹?優(yōu)點(diǎn)：安裝方便，集成度高； 缺點(diǎn)：功能簡(jiǎn)單，擴(kuò)展能力弱；,4、告警設(shè)備,常見(jiàn)告警設(shè)備,主動(dòng)紅外探測(cè)器,溫感,煙感,被動(dòng)紅外探測(cè),報(bào)警器,震動(dòng)探測(cè)器,門磁,玻璃破碎探測(cè)器,1、視頻解碼器介紹（1）,功

16、能： 完成音視頻的解碼，將數(shù)字信號(hào)還原成模擬信號(hào)； 完成視頻瀏覽、音頻對(duì)講功能； 控制遠(yuǎn)端攝像機(jī)； 報(bào)警輸出； 分類： 硬解碼（嵌入式視頻服務(wù)器）； 軟解碼（PC軟件）；,1、視頻解碼器介紹（2）,嵌入式視頻解碼器 架構(gòu)：專用通信處理芯片嵌入式操作系統(tǒng)； 特點(diǎn)：圖像處理速度快，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定； 接口豐富，可連接電視墻； 防病毒入侵； 體積小便于安裝； 成本較高；,1、視頻解碼器介紹（3）,嵌入式視頻解碼器接口：,前面板 接口示意圖,VGA接口,音頻輸入輸出接口,視頻輸出接口,前面板 接口示意圖,電源接口,以太網(wǎng)接口,控制接口,E1傳輸接口,1、視頻解碼器介紹（4）,基于軟件的視頻服務(wù)器 架構(gòu)：PCwindows 操作系統(tǒng)應(yīng)用軟件； 分類：B/S客戶端和C/S客戶端； B/S客戶端：客戶無(wú)需安裝應(yīng)用軟件直接利用WEB方式登錄到中心服務(wù)器就可以遠(yuǎn)程觀看和控制； C/S客戶端：客戶安裝應(yīng)用軟件，通過(guò)該軟件登錄到中心服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)瀏覽； 特點(diǎn)：接入方便，利用辦公PC就可以接入到系統(tǒng)； 成本低，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，占用CPU資源高； 觀看模式單一，僅通過(guò)PC看。,2、視頻矩陣介紹（1）,模擬視頻矩陣： 主要功能就是對(duì)輸入視頻圖像