數(shù)字視頻監(jiān)控方案

1、大氣探測(cè)場(chǎng)區(qū)數(shù)字高清視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)方案說(shuō)明一、概述近年來(lái)，隨著信息化建設(shè)的不斷深入，遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)監(jiān)控作為大氣探測(cè)管理的一種新型技術(shù)手段，越來(lái)越得到認(rèn)同。尤其是得到一些分布式管理的大中型大氣探測(cè)場(chǎng)區(qū)的青睞。采用最新的計(jì)算機(jī)、通訊、圖像處理和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將遠(yuǎn)程監(jiān)控和報(bào)警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，有效管理生產(chǎn)和服務(wù)流程，預(yù)防、打擊違法犯罪，使監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用提高到一個(gè)新的水平。大型大氣探測(cè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)不但可以對(duì)進(jìn)出大氣探測(cè)場(chǎng)區(qū)的人流、物流進(jìn)行監(jiān)控，提高大氣探測(cè)的安全保衛(wèi)水平，而且可以通過(guò)對(duì)車間、生產(chǎn)線、辦公區(qū)的監(jiān)控，提高大氣探測(cè)管理水平和生產(chǎn)效率。此方案旨在提高大氣探測(cè)場(chǎng)區(qū)的安保和生產(chǎn)管理水平，保證大氣探測(cè)場(chǎng)

2、區(qū)人、財(cái)、物的安全。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，安全防范技術(shù)市場(chǎng)得到了充分的發(fā)展。各種技術(shù)應(yīng)用于安全防范技術(shù)設(shè)施中，對(duì)維護(hù)社會(huì)治安，保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全起到了重要作用。其中，應(yīng)用最廣泛，發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)的是視頻監(jiān)控系統(tǒng)。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)主要分為：模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)采用模擬監(jiān)控方式，需要在每一臺(tái)前端攝像設(shè)備和監(jiān)控中心之間敷設(shè)視頻電纜、電源線和控制信號(hào)線，而通常情況下各監(jiān)控點(diǎn)和監(jiān)控中心距離較遠(yuǎn)，為此需花費(fèi)大量人力物力穿墻打洞埋管敷線。而且如果某些監(jiān)控點(diǎn)和監(jiān)控中心之間距離過(guò)長(zhǎng)的話，為避免影響傳輸控制效果，還需要加一些特定的中繼設(shè)備。在監(jiān)控中心，為實(shí)現(xiàn)控制、顯示、錄像功能

3、，需配備、畫面分配器、控制切換矩陣等諸多繁雜設(shè)備，而操作者也需要經(jīng)過(guò)一定的培訓(xùn)才能掌握對(duì)眾多的電器設(shè)備的操作。此外，模擬監(jiān)控最大的弊端是圖像質(zhì)量不高，常常難于提供清晰可靠的監(jiān)控圖像，不利于事后的調(diào)查取證工作。因此，無(wú)論從建設(shè)成本、施工難度或系統(tǒng)應(yīng)用的便捷性和實(shí)用性方面考慮，傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控方式已越來(lái)越不適應(yīng)于類似于實(shí)際應(yīng)用需要。數(shù)字高清監(jiān)控系統(tǒng)的推廣勢(shì)在必行。二、系統(tǒng)功能及特點(diǎn)數(shù)字百萬(wàn)高清監(jiān)控系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)的全數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品，完全克服了傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)的種種缺陷，畫質(zhì)清晰操作維護(hù)簡(jiǎn)潔，并且在功能和性能上更勝一籌。本系統(tǒng)主要利用最新的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，將前端數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的音視頻數(shù)字信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)

4、傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，在監(jiān)控中心統(tǒng)一顯示管理并做高清錄像。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下：什么是百萬(wàn)高清監(jiān)控，這是相對(duì)于比分辨率來(lái)說(shuō)的，目前模擬攝像機(jī)通常較高的分辨率為540TVL，傳輸至后端設(shè)備DVR時(shí)，DVR內(nèi)的采集芯片最高只能處理768X576分辨率像素的圖像，因此模擬攝像機(jī)最高理論畫質(zhì)只有四十萬(wàn)像素左右，真實(shí)清晰度則只有二三十萬(wàn)像素水平。而純數(shù)字高清攝像機(jī)則可以做到百萬(wàn)高清的720P（1280X720）、1080P(1920X1080)、甚至幾百上千萬(wàn)像素。百萬(wàn)高清監(jiān)控已經(jīng)不再是某一個(gè)廠家的口號(hào)，現(xiàn)在整個(gè)安防市場(chǎng)已經(jīng)是百萬(wàn)高清監(jiān)控產(chǎn)品的PK舞臺(tái)。綜觀整個(gè)安防市場(chǎng)，到處都是百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的身影。對(duì)比百萬(wàn)像

5、素的高清畫質(zhì)之后，傳統(tǒng)DVR、標(biāo)清已不盡人意，百萬(wàn)高清監(jiān)控必將整體提升安防監(jiān)控質(zhì)量，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，特別是互聯(lián)網(wǎng)多媒體等技術(shù)的發(fā)展，百萬(wàn)高清監(jiān)控與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的有效結(jié)合將是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。 首先，百萬(wàn)高清攝像機(jī)與模擬攝像機(jī)最大的差別在于畫質(zhì)上的飛躍，傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)原本分辨率就不高，加之要受到反復(fù)的A/D轉(zhuǎn)換、電磁傳輸干擾、隔行掃描、D1畫面的合成反交錯(cuò)等視頻損傷，實(shí)際到達(dá)人眼前時(shí)效果已經(jīng)大打折扣，所以無(wú)論是D1還是4CIF等只不過(guò)是理論數(shù)值，在實(shí)際應(yīng)用中清晰度則完全達(dá)不到理論數(shù)值水平。而數(shù)字?jǐn)z像機(jī)采用的是數(shù)字信號(hào)傳輸，它將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，然后由DSP進(jìn)行圖像壓縮與處理，最后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)

6、字壓縮視頻輸出，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)在抗電磁干擾性、逐行掃描、畫面分辨率方面都擁有傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)不能比擬的優(yōu)勢(shì)。其次，傳統(tǒng)模式彩色攝像機(jī)采集垂直分辨率，PAL制式下625線，去消隱后575線，最高達(dá)到540線左右已經(jīng)是目前的極限，而數(shù)字高清攝像機(jī)最低可達(dá)800線以上。并且從分辨率上來(lái)看，傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)最高分辨率最高可以達(dá)到D1或者4CIF左右，約合40萬(wàn)像素，而數(shù)字?jǐn)z像機(jī)則沒有此項(xiàng)限制可以達(dá)到百萬(wàn)級(jí)像素甚至千萬(wàn)級(jí)像素，兩者之間在像素和清晰度方面的表現(xiàn)則根本不可同日而語(yǔ)。 第三，數(shù)字百萬(wàn)高清攝像機(jī)采用的圖像掃描模式為逐行掃描，每一幀圖像均由電子束按順序地一行接著一行的連續(xù)掃描而成，而統(tǒng)模擬攝像機(jī)的掃描模式

7、則采用隔行掃描，隔行掃描的行掃描頻率為逐行掃描時(shí)的一半。隔行掃描由于其工作原理所以在應(yīng)用中擁有諸多缺點(diǎn)，例如產(chǎn)生行間閃爍效應(yīng)、出現(xiàn)并行現(xiàn)象或出現(xiàn)垂直邊沿鋸齒化現(xiàn)象等不良效應(yīng)等，并導(dǎo)致整體運(yùn)動(dòng)畫面清晰度降低。百萬(wàn)高清的發(fā)展必然趨勢(shì)得到絕大多數(shù)安防界大氣探測(cè)的認(rèn)同，尤其是最近一兩年，毫無(wú)疑問(wèn)，百萬(wàn)高清監(jiān)控將是未來(lái)安防監(jiān)控發(fā)展的必然趨勢(shì)。之前影響百萬(wàn)高清攝像機(jī)發(fā)展的主要因素是價(jià)格，早期的百萬(wàn)高清攝像機(jī)幾乎都出自國(guó)外廠家或者他們的代理，價(jià)格非常貴 ，動(dòng)輒上萬(wàn)一個(gè)，百萬(wàn)高清攝像機(jī)的國(guó)產(chǎn)化意味著價(jià)格的大幅下降，國(guó)產(chǎn)百萬(wàn)高清攝像機(jī)發(fā)展到今年，價(jià)格已經(jīng)是越來(lái)越逼近傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)，使更多的用戶能用得起百萬(wàn)高清

8、攝像機(jī)。其實(shí)早在四五年前數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品在市場(chǎng)上出現(xiàn)時(shí)，由于當(dāng)時(shí)的帶寬、硬盤、處理器、技術(shù)水平、價(jià)格等綜合環(huán)境因素的限制，一開始就表現(xiàn)出了與市場(chǎng)的不適應(yīng)，并且由于當(dāng)時(shí)配套設(shè)施的技術(shù)水平有限，在實(shí)際應(yīng)用中不僅表現(xiàn)不出應(yīng)有的優(yōu)勢(shì)，反而出現(xiàn)了許多應(yīng)用弊端。正是因?yàn)檫@些弊端造成了市場(chǎng)對(duì)于數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品的許多誤解，這些誤解限制了數(shù)字百萬(wàn)高清產(chǎn)品的快速發(fā)展。數(shù)字高清監(jiān)控系統(tǒng)和傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)最大的區(qū)別在于數(shù)字高清攝像機(jī)采集的圖像采用的是逐行掃描，而模擬攝像機(jī)采集的圖像采用的是隔行掃描。逐行掃描和隔行掃描的區(qū)別： 每一幀圖像由電子束順序地一行接著一行連續(xù)掃描而成，這種掃描方式稱為逐行掃描。把每一幀圖像通過(guò)

9、兩場(chǎng)掃描完成則是隔行掃描，兩場(chǎng)掃描中，第一場(chǎng)(奇數(shù)場(chǎng))只掃描奇數(shù)行，依次掃描1、3、5行，而第二場(chǎng)(偶數(shù)場(chǎng))只掃描偶數(shù)行，依次掃描2、4、6行。隔行掃描技術(shù)在傳送信號(hào)帶寬不夠的情況下起了很大作用，逐行掃描和隔行掃描的顯示效果主要區(qū)別在穩(wěn)定性上面，隔行掃描的行間閃爍比較明顯，逐行掃描克服了隔行掃描的缺點(diǎn)，畫面平滑自然無(wú)閃爍。在電視的標(biāo)準(zhǔn)顯示模式中，i表示隔行掃描，p表示逐行掃描。 隔行掃描電視有個(gè)缺點(diǎn)，就是當(dāng)圖像上下兩行的對(duì)比度差別很大時(shí)產(chǎn)生行間閃爍，針對(duì)這個(gè)缺點(diǎn)，人們又回過(guò)頭來(lái)把早已拋棄幾十年的逐行掃描電視機(jī)撿了回來(lái)。實(shí)際上這個(gè)是跟電腦學(xué)的，早期的電腦顯示器（如：?jiǎn)物@、CGA、EGA）也是用隔

10、行掃描，后來(lái)發(fā)明了VGA顯示器才改成逐行掃描。顯示器把隔行掃描改成逐行掃描，顯示并沒增加，但行掃描頻率須提高一倍或好幾倍，視頻帶寬也需增加了好幾倍。逐行掃描的優(yōu)點(diǎn)：逐行掃描獨(dú)有非線性信號(hào)處理技術(shù)將普通隔行掃描電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成480行掃描格式，幀頻由普通模擬電視的每秒25幀提高到60至75幀，實(shí)現(xiàn)了精確的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，從而克服了傳統(tǒng)掃描方式的三大缺陷。我們可以來(lái)做個(gè)比較，在50分之一秒的時(shí)間內(nèi)，隔行掃描方式先掃描奇數(shù)行，在緊跟著的50分之一秒內(nèi)再掃描偶數(shù)行，然而逐行掃描則是在50分之一秒內(nèi)完成整幅圖像的掃描。經(jīng)逐行掃描出來(lái)的畫面清晰無(wú)閃爍，動(dòng)態(tài)失真較小。若與逐行掃描電視、數(shù)字高清晰度電視配合

11、使用則完全可以獲得勝似電影的美妙畫質(zhì)。數(shù)字百萬(wàn)高清監(jiān)控系統(tǒng)不僅功能強(qiáng)大，在性能上也超過(guò)常規(guī)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾方面：1、 高品質(zhì)的圖像質(zhì)量：所有攝像機(jī)均是百萬(wàn)高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，分辨率達(dá)到1280×720，每秒25幀數(shù)全實(shí)時(shí)，圖像清晰自然，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)短（平均在0.2秒以內(nèi)），且低照性能優(yōu)越（0.05Lux），提供豐富的曝光模式選擇，以適用于各種復(fù)雜的監(jiān)控環(huán)境；2、 施工維護(hù)低難度、低成本：不需敷設(shè)大量的視頻電纜、電源線和采用特定的傳輸設(shè)備（例如光端機(jī)），本系統(tǒng)采用總線分布式的組網(wǎng)方式，施工簡(jiǎn)單，所需傳輸設(shè)備成本低（例如交換機(jī)、光纖收發(fā)器），且利于日后的維護(hù)；3、

12、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活，可擴(kuò)容性、升級(jí)性強(qiáng)：采用標(biāo)準(zhǔn)的組網(wǎng)方式，支持IP單播、組播功能。采用模塊化設(shè)計(jì)，無(wú)論前端擴(kuò)容和中心擴(kuò)容都可以充分利用前期資源，降低擴(kuò)容投入成本。前端攝像機(jī)和中心管理軟件均支持本地升級(jí)，無(wú)需硬件改動(dòng)便可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的升級(jí)。4、 易操作性：監(jiān)控中心系統(tǒng)管理軟件的操作平臺(tái)是Windows XP中文版，控制界面為圖形方式，界面友好，用戶可以非常迅速地熟悉操作軟件。5、 自主開發(fā)：系統(tǒng)的核心硬件設(shè)備和管理軟件均屬自主開發(fā)，能夠及時(shí)提供良好的售后服務(wù)，響應(yīng)用戶的特殊需求，針對(duì)用戶的要求進(jìn)行功能方面的量身定做（例如報(bào)警聯(lián)動(dòng)、流媒體服務(wù)器）。三、數(shù)字高清監(jiān)控系統(tǒng)的組成本方案所設(shè)計(jì)的數(shù)字高清視頻監(jiān)

13、控系統(tǒng)根據(jù)功能可以劃分為前端圖像采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和顯示與記錄系統(tǒng)（即中控室終端）。1、前端圖像采集系統(tǒng)前端圖像采集系統(tǒng)主要由純數(shù)字高清攝像機(jī)組成，主要負(fù)責(zé)監(jiān)控各個(gè)通道、重點(diǎn)出入口區(qū)域的圖像采集。在每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)安裝百萬(wàn)高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，根據(jù)監(jiān)控環(huán)境的不同選用普通槍機(jī)、紅外槍機(jī)、紅外半球和高速球等不同的機(jī)型。主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)：采用1/3英寸低照度感光器，相對(duì)普通高清紅外攝像機(jī)具有更大的感光面積，在低照度下的成像效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通高清紅外攝像機(jī)。極大的改善低照度效果、提升畫質(zhì)、信噪比。為日夜兩用型，白天彩色，晚上紅外陣列燈開啟，配合超低照度感光器出色的畫質(zhì)，解決高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)相對(duì)黑暗環(huán)境成像效果不清

14、晰的現(xiàn)狀。2、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)由網(wǎng)線、核心交換機(jī)及匯聚交換機(jī)組成。前端數(shù)字高清攝像機(jī)通過(guò)網(wǎng)線和交換機(jī)級(jí)聯(lián)（最多4次）進(jìn)入?yún)R聚交換機(jī)，然后通過(guò)網(wǎng)線全部接入監(jiān)控中心機(jī)房交換機(jī)。即將前端數(shù)字高清攝像機(jī)采集的圖像通過(guò)網(wǎng)線和交換機(jī)級(jí)聯(lián)進(jìn)入監(jiān)控中心的核心交換機(jī)。主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)：交換機(jī)交換機(jī)是一種能向高清攝像供電的專業(yè)交換機(jī)，通過(guò)網(wǎng)線同時(shí)對(duì)前端多路攝像機(jī)供電，無(wú)需外接電源供電，免去了繁瑣的電源布線，同時(shí)它還具有延長(zhǎng)傳輸距離作用，直接通過(guò)交換機(jī)供電，傳輸距離可達(dá)150米。當(dāng)攝像機(jī)與錄像機(jī)網(wǎng)絡(luò)直連距離超出150米時(shí)，通過(guò)加接該交換機(jī)可以讓傳輸距離再繼續(xù)延伸150米。3、顯示與記錄系統(tǒng)（即中控室終端）主

15、要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)：純數(shù)字硬盤錄像機(jī)該數(shù)字高清監(jiān)控系統(tǒng)不僅功能強(qiáng)大，在性能上也超過(guò)常規(guī)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)?？蓪?shí)時(shí)顯示任意一路或多路監(jiān)控點(diǎn)的影音信息，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。可對(duì)任一路攝像機(jī)的顯示效果、錄像速度進(jìn)行設(shè)置，以達(dá)到最佳效果。n 可對(duì)某一路或某幾路重要監(jiān)控點(diǎn)的圖像進(jìn)行多種模式的存儲(chǔ)錄像。 n 重要錄像資料可以備份和播放。可對(duì)錄像資料進(jìn)行多種智能檢索和回放。可任意控制前端云臺(tái)和攝像機(jī)鏡頭，選取最佳角度和距離監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)情況。n 具備強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)傳輸功能，可將各路監(jiān)控信號(hào)遠(yuǎn)傳廣域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)視頻報(bào)警聯(lián)動(dòng)錄像，即報(bào)警后可自動(dòng)啟動(dòng)錄像同時(shí)啟動(dòng)聲光報(bào)警信號(hào)；通過(guò)在數(shù)字硬盤錄像機(jī)上的設(shè)置，可將監(jiān)控信號(hào)上傳到internet網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。其他網(wǎng)絡(luò)分控端具有的功能：作為網(wǎng)絡(luò)分控端必需具備三個(gè)條件才能夠?qū)崿F(xiàn)分控管理的功能。包括：分控端的分控計(jì)算機(jī)必須與中心數(shù)字主控設(shè)備聯(lián)網(wǎng)；在分控計(jì)算機(jī)上安裝專用分控軟件并運(yùn)行；享有最高管理員的授權(quán)和密碼。具體功能有：n 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以隨時(shí)觀看所有監(jiān)控點(diǎn)的視頻圖像，并能進(jìn)行存儲(chǔ)錄像，而且可以遠(yuǎn)程查看錄像資料。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和分控軟件