視頻監(jiān)控入門基礎(chǔ)教程

1、視頻監(jiān)控。英文Cameras and Surveillance。 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) 前端攝像機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)線纜或同軸視頻電纜將視頻圖像傳輸?shù)娇刂浦鳈C(jī)，控制主機(jī)再將視頻信號分配到各監(jiān)視器及錄像設(shè)備，同時可將需要傳輸?shù)恼Z音信號同步錄入到錄像機(jī)內(nèi)。 通過控制主機(jī)，操作人員可發(fā)出指令，對云臺的上、下、左、右的動作進(jìn)行控制及對鏡頭進(jìn)行調(diào)焦變倍的操作，并可通過視頻矩陣實現(xiàn)在多路攝像機(jī)的切換。利用特殊的錄像處理模式，可對圖像進(jìn)行錄入、回放、調(diào)出及儲存等操作。監(jiān)控系統(tǒng)是由前端、傳輸、終端設(shè)備3大部分組成按照分類標(biāo)準(zhǔn)不同，分類具體如下

2、：1、按照傳輸信號不同，可分為模擬攝像機(jī)、HDCVI和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)；2、按照畫面分辨率不同，可分為標(biāo)清攝像機(jī)、高清攝像機(jī)；3、按照攝像機(jī)外形不同，可分為球形攝像機(jī)、半球形攝像機(jī)、槍式攝像機(jī)；4、按照安裝環(huán)境不同，可分為室內(nèi)攝像機(jī)、室外攝像機(jī)；5、按照傳感器不同，可分為CCD攝像機(jī)、COMS攝像機(jī)有線傳輸：同軸線纜、網(wǎng)線、光纖無線傳輸：無線收發(fā)器、WIFI、依托電信運(yùn)營商的 遠(yuǎn)距離無線傳輸目前市場上智能監(jiān)控主機(jī)分為：PC式與嵌入式兩種 PC式是以電腦為基礎(chǔ)，可擴(kuò)展性十分良好。而嵌入式則比較穩(wěn)定，但安裝及升級都十分麻煩。矩陣切換控制器 將視頻圖像從任意一個輸入通道切換到任意一個輸出通道顯示。一般來講

3、一個MN矩陣：表示它可以同時支持M路圖像輸入和N路圖像輸出。這里需要強(qiáng)調(diào)的是必須要做到任意，即任意的一個輸入和任意的一個輸出。 模擬按實現(xiàn)視頻切換的不同方式，視頻矩陣分為模擬矩陣和數(shù)字矩陣 數(shù)字視頻矩陣的實現(xiàn)方式不同，數(shù)字視頻矩陣可以分為總線型和包交換型。監(jiān)控電視墻是由多個電視單元拼接而成的一種超大屏幕電視墻體，很多視頻監(jiān)控項目采用電視墻做為顯示設(shè)備，使用電視墻進(jìn)行監(jiān)控有直觀，方便的特點，便于監(jiān)控人員實時發(fā)現(xiàn)被監(jiān)控目標(biāo)的異常狀況。監(jiān)控電視墻一般采用專業(yè)監(jiān)視器作為顯示設(shè)備，配以鋼板鈑金噴塑墻體構(gòu)成，有些還帶有強(qiáng)制排風(fēng)散熱裝置。在監(jiān)控領(lǐng)域，由于電視墻監(jiān)控只能實時監(jiān)看，不能回放，因此往往需要與硬盤錄

4、像機(jī)及視頻矩陣配合使用以形成完整的監(jiān)控系統(tǒng)。1、實時性：監(jiān)控系統(tǒng)實時性，這點尤為重要。也正是由于監(jiān)控系統(tǒng)的實時性才顯得監(jiān)控系統(tǒng)是那么的必要。2、安全性：監(jiān)控系統(tǒng)具有安全防范和保密措施，防止非法侵入系統(tǒng)及非法操作。3、可擴(kuò)展性：監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備采用模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)能夠在監(jiān)控規(guī)模、監(jiān)控對象、或監(jiān)控要求等發(fā)生變更時方便靈活的在硬件和軟件上進(jìn)行擴(kuò)展，即不需要改變網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和主要的軟硬件設(shè)備。4、開放性：監(jiān)控系統(tǒng)遵循開放性原則，系統(tǒng)提供符合國際標(biāo)準(zhǔn)的軟件、硬件、通信、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等諸方面的接口與工具，使系統(tǒng)具備良好的靈活性、兼容性、擴(kuò)展性和可移植性。整個網(wǎng)絡(luò)是一個開放系統(tǒng)，能兼容多家監(jiān)控廠

5、家的產(chǎn)品，并能支持二次開發(fā)。5、標(biāo)準(zhǔn)性：監(jiān)控系統(tǒng)所采用的設(shè)備及技術(shù)符合國際通用標(biāo)準(zhǔn)。這點能夠給您一個安心的保證。6、靈活性：監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方式靈活，系統(tǒng)功能配置靈活，能夠充分利用現(xiàn)有視頻監(jiān)控子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源。系統(tǒng)將其他子系統(tǒng)都融入其中，能滿足不同監(jiān)控單元的業(yè)務(wù)需求，軟件功能全面，配置方便。7、先進(jìn)性：監(jiān)控系統(tǒng)是在滿足可靠性和實用性的前提下盡可能先進(jìn)的系統(tǒng)。整個系統(tǒng)在建成后的十年內(nèi)保持先進(jìn)，系統(tǒng)所采用的設(shè)備與技術(shù)能適應(yīng)以后發(fā)展，并能夠方便地升級。將成為一個先進(jìn)、適應(yīng)未來發(fā)展、可靠性高、保密性好、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展簡便、連接數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、系統(tǒng)運(yùn)行操縱簡便的安防系統(tǒng)。8、實用性：視頻監(jiān)控系統(tǒng)具備完成工程中所要求

6、功能的能力和水準(zhǔn)。系統(tǒng)符合本工程實際需要的國內(nèi)外有關(guān)規(guī)范的要求，并且實現(xiàn)容易、操作方便。從用戶角度出發(fā)，充分利用現(xiàn)有資源，盡量降低系統(tǒng)成本，使系統(tǒng)具有較高的性能價格比。多種圖像資源的整合聯(lián)網(wǎng)與信息共享 要實現(xiàn)應(yīng)用，首先是要實現(xiàn)多種圖像資源的整合聯(lián)網(wǎng)。圖像資源主要分為內(nèi)網(wǎng)資源和社會面圖像資源，每類資源又包含多個品牌、多種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，如DVR系統(tǒng)、模擬矩陣系統(tǒng)、數(shù)字平臺系統(tǒng)等。通過系列媒體接入網(wǎng)關(guān)全面整合多種圖像資源，接入圖像信息綜合應(yīng)用平臺進(jìn)行統(tǒng)一管理，并通過綜合應(yīng)用平臺的各級級聯(lián)部署，實現(xiàn)整體資源聯(lián)網(wǎng)共享，各級部門可根據(jù)需要通過統(tǒng)一的客戶端調(diào)用其權(quán)限范圍內(nèi)的視頻資源。公網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)資源中不同技術(shù)

7、標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)可通過相應(yīng)的媒體接入網(wǎng)關(guān)直接接入圖像信息綜合應(yīng)用平臺，實現(xiàn)資源整合聯(lián)網(wǎng)。1）DVR監(jiān)控系統(tǒng)整合聯(lián)網(wǎng)對于DVR監(jiān)控系統(tǒng)，采用標(biāo)準(zhǔn)DVR網(wǎng)關(guān)接入，可實現(xiàn)DVR設(shè)備狀態(tài)顯示、圖像瀏覽、報警聯(lián)動、攝像頭控制、錄像查詢和回放等一系列功能。2)模擬矩陣系統(tǒng)整合聯(lián)網(wǎng)對于模擬矩陣系統(tǒng)，可通過矩陣網(wǎng)關(guān)配合集中編碼設(shè)備，將現(xiàn)有矩陣輸出的模擬視頻集中處理后再接入平臺，從而實現(xiàn)模擬矩陣系統(tǒng)的整合與數(shù)字級聯(lián)組網(wǎng)。3)數(shù)字系統(tǒng)整合聯(lián)網(wǎng)對于符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，可采用直接對接的方式接入平臺，對于不符合標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，可采用數(shù)字平臺接入網(wǎng)關(guān)接入。數(shù)字平臺接入網(wǎng)關(guān)一邊對接現(xiàn)存數(shù)字平臺系統(tǒng)，通過調(diào)用其提供的開發(fā)接口，實現(xiàn)

8、實時或歷史圖像的調(diào)用、錄像回放、云臺控制等操作，另外一邊與圖像信息綜合應(yīng)用平臺對接，從而實現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)的整合聯(lián)網(wǎng)。 大量的社會面監(jiān)控圖像資源大多不支持直接接入，如要接入綜合應(yīng)用平臺，可以采用媒體網(wǎng)關(guān)接入。與內(nèi)部資源接入方式不同的是，這些社會面監(jiān)控資源都位于外網(wǎng)，在接入位于內(nèi)網(wǎng)的圖像信息綜合應(yīng)用平臺時，必須保證內(nèi)外網(wǎng)的安全隔離。有針對性的公安內(nèi)外網(wǎng)穿越解決方案：在專網(wǎng)與外網(wǎng)之間架設(shè)一套經(jīng)認(rèn)證的安全接入設(shè)備，通過監(jiān)控平臺的內(nèi)外網(wǎng)穿越功能，實現(xiàn)外部資源的安全接入以及內(nèi)網(wǎng)對外網(wǎng)監(jiān)控資源的安全調(diào)用。 視頻監(jiān)控與其他安防子系統(tǒng)的聯(lián)動，將視頻信息直觀、便捷的優(yōu)勢體現(xiàn)在所有其他安防業(yè)務(wù)中。安防綜合管理系統(tǒng)可實現(xiàn)

9、如下視頻聯(lián)動業(yè)務(wù)：報警聯(lián)動 一旦發(fā)生報警，視頻監(jiān)控子系統(tǒng)將自動發(fā)出聲光電警示、切換報警點圖像上墻、進(jìn)行圖像抓拍、啟動錄像存儲，同時彈出預(yù)先編輯好的報警處理預(yù)案，提示下一步處理流程。另外，監(jiān)控中心LED信息屏單獨顯示告警文字信息，大屏顯示告警圖像、電子地圖，視頻與告警信息、告警點一一對應(yīng)，直觀明了，可以在最快時間內(nèi)了解警情。門禁聯(lián)動 基于綜合管理服平臺，視頻監(jiān)控子系統(tǒng)可以和門禁子系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，只要有人刷卡，將自動抓拍現(xiàn)場圖像，并啟動錄像存儲，及時記錄人員進(jìn)出的信息，為每一條門禁的進(jìn)出記錄留下實時的圖像與視頻資料。巡更聯(lián)動 綜合管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)視頻監(jiān)控子系統(tǒng)與電子巡更子系統(tǒng)的聯(lián)動，值班人員在巡視點

10、按鈕登記時將自動觸發(fā)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行圖像抓拍和錄像存儲。如在規(guī)定時間內(nèi)未有巡更記錄，會通過巡更系統(tǒng)的報警信息觸發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動操作，自動彈出報警樓層樓道內(nèi)視頻圖像在監(jiān)控中心大屏顯示，電子地圖同步報警提示。對講聯(lián)動 通過綜合管理系統(tǒng)，視頻監(jiān)控子系統(tǒng)可以與對講子系統(tǒng)聯(lián)動，一旦取機(jī)，就自動觸發(fā)監(jiān)控子系統(tǒng)做出一系列聯(lián)動操作，包括切換圖像上墻、啟動錄像存儲等，用于記錄對講時監(jiān)倉的現(xiàn)場視頻信息。所有的對講記錄都可以在系統(tǒng)中查詢，并可調(diào)看相應(yīng)的錄像文件電子圍欄聯(lián)動 通過綜合管理系統(tǒng)，視頻監(jiān)控子系統(tǒng)可與電子圍欄聯(lián)動，在發(fā)生電子圍欄報警時，監(jiān)控中心自動彈出報警點圖像，啟動錄像存儲，聯(lián)動廣播系統(tǒng)進(jìn)行語音告警提示，

11、探照燈執(zhí)行報警區(qū)域，同時綜合管理客戶端彈出“人員入侵”，值班人員按照預(yù)案標(biāo)示的流程進(jìn)行應(yīng)急處理。 CCD是Charge Coupled Device(電荷耦合器件)的縮寫，它是一種純半導(dǎo)體成像器件，因而具有靈敏度高、抗強(qiáng)光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動等優(yōu)點。被攝物體的圖像經(jīng)過鏡頭聚焦至CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱產(chǎn)生相應(yīng)比例的電荷，即進(jìn)行了光電的轉(zhuǎn)換，然后在DSP電路控制下通過掃描電路進(jìn)行拾取，得到圖像脈沖信號。 CMOS全稱為Complementary Metal-Oxide Semiconductor，中文翻譯為互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體。CMOS的制造技術(shù)和一般計算機(jī)芯片沒什么差別，主

12、要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體，使其在CMOS上共存著帶N（帶電） 和 P（帶+電）級的半導(dǎo)體，這兩個互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀(jì)錄和解讀成影像信號。 CMOS為電流控制型的轉(zhuǎn)換裝置，CCD為電壓控制型的轉(zhuǎn)換裝置。CMOS 傳感器是一種通常比 CCD 傳感器低 10 倍感光度的傳感器。因為人眼能看到 1Lux 照度（滿月的夜晚）以下的目標(biāo)， CCD 傳感器通常能看到比人眼略好在 0.13Lux ，是 CMOS 傳感器感光度的 3 到 10 倍。 HDCVI（High Definition Composite Video Interface），HDCVI 即高清復(fù)合視頻接口，是一

13、種基于同軸電纜的高清視頻傳輸規(guī)范，采用模擬調(diào)制技術(shù)傳輸逐行掃描的高清視頻。 DCVI技術(shù)規(guī)范包括1280H與1920H兩種高清視頻格式（1280H格式的有效分辨率為1280720；1920H格式的有效分辨率為19201080），采用自主知識產(chǎn)權(quán)的非壓縮視頻數(shù)據(jù)模擬調(diào)制技術(shù)，使用同軸電纜點對點傳輸百萬像素級高清視頻，實現(xiàn)無延時，低損耗、高可靠性的視頻傳輸。 像素數(shù)是指上感光元件的數(shù)量。攝像機(jī)拍攝的畫面可以理解為由很多個小的點組成，每個點就是一個像素。像素數(shù)越多，畫面就會越清晰，如果沒有足夠的像素的話，拍攝出來的畫面的清晰度就會大受影響，因此，理論上的像素數(shù)量是應(yīng)該越多越好。有些給出了水平及垂直方

14、向的具體的像素數(shù)：如500HX582HV，有些則給出兩者的乘積，像素數(shù)越多則意味著每一像素單元的面積越小所以圖像就更細(xì)麗。 分辨率是衡量攝像機(jī)優(yōu)劣的一個重要參數(shù)，它是指攝像機(jī)的掃描電路在掃取耙面時所得到的能夠體現(xiàn)圖像信號的線條數(shù)，即在監(jiān)視器（應(yīng)比攝像機(jī)的分辨率高）上能夠看到的最多線數(shù)。工業(yè)監(jiān)視用攝像機(jī)的分辨率通常在420-800線之間，廣播級攝像機(jī)的分辨率則高達(dá)到1080線左右 照度是反映光照強(qiáng)度的一種單位,其物理意義是照射到單位面積上的光通量,照度的單位是每平方米的流明（Lm）數(shù),也叫做勒克斯（Lux）： 1Lux=1Lm/平方米上式中,Lm是光通量的單位,其定義是純鉑在熔化溫度（約1770

15、）時,其1/60平方米的表面面積于1球面度的立體角內(nèi)所輻射的光量。 最低照度(靈敏度)：最低照度是測量攝像機(jī)感光度的一種方法，換句話說，攝像機(jī)能在多暗的條件下看到物體的一個指標(biāo)，衡量攝像機(jī)優(yōu)劣的一個重要參數(shù)，指當(dāng)被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機(jī)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測定此能參數(shù)時應(yīng)特別注明鏡頭的最大相對孔徑,但是因為沒有管理的國際標(biāo)準(zhǔn)，因此每個大型 CCD 制造商都有自己測量 CCD 感光度的方法。然而一個標(biāo)注為（ 1Lux ，F(xiàn)1.2）的攝像機(jī)能和標(biāo)注為（ 0.01Lux ， F1.2 ）的攝像機(jī)的照度完全一樣晴天 30000300000Lux生產(chǎn)車間 105

16、00Lux陰天 3000Lux辦公室 3050Lux 日出日落 300Lux 餐廳 1030 Lux月圓 0.30.03 Lux走廊 510 Lux星光 0.00020.00002 Lux停車場 15 Lux陰暗夜晚 0.0030.0007Lux 攝像機(jī)的掃描制式是監(jiān)控現(xiàn)場的景物能過鏡頭在攝像機(jī)的感光靶面上成像，再經(jīng)過掃描轉(zhuǎn)換將該圖像以連續(xù)的電信號形式輸出。 中國采用隔行掃描（PAL）制式（黑白CCIR），標(biāo)準(zhǔn)為15625行，50場，只有醫(yī)院 或其它專業(yè)領(lǐng)域才用到一 些非標(biāo)準(zhǔn)制 式。 背光補(bǔ)償能提供在被看物體背景光線強(qiáng)的情況下對被看物體成像亮度進(jìn)行提升補(bǔ)償?shù)姆绞綖楸彻庋a(bǔ)償，這樣被看物體不至于太

17、黑而看不清楚。 一個不具有超強(qiáng)動態(tài)特色的普通攝像機(jī)只有如 1/60 秒的快門速度和 F2.0 的光圈的選擇，然而一個主要目標(biāo)后面的非常亮的背景或一個點光源是不可避免的，攝像機(jī)將取得所有近來光線的平均值并決定曝光的等級，這并不是一個好的方法，因為當(dāng)快門速度增加的時候，光圈會被關(guān)閉導(dǎo)致主要目標(biāo)變得太黑而不被看見。為了克服這個問題，一種稱為背光補(bǔ)償?shù)姆椒ㄍㄟ^加權(quán)的區(qū)域理論被廣泛使用在多數(shù)攝像機(jī)上。影像首先被分割成 7 塊或 6 個區(qū)域（兩個區(qū)域是重復(fù)的），每個區(qū)域都可以獨立加權(quán)計算曝光等級，例如中間部分就可以加到其余區(qū)塊的 9 倍，因此一個在畫面中間位置的目標(biāo)可以被看得非常清晰，因為曝光主要是參照中

18、間區(qū)域的光線等級進(jìn)行計算。然而有一個非常大的缺陷，如果主要目標(biāo)從中閑移動到畫面的上下左右位置，目標(biāo)會變得非常黑，因為現(xiàn)在它不被區(qū)別開來已經(jīng)不被加權(quán)。 即WhiteBalance。物體顏色會因投射光線顏色產(chǎn)生改變，在不同光線的場合下拍攝出的圖像會有不同的色溫。例如以鎢絲燈(電燈泡)照明的環(huán)境拍出的照片可能偏黃，一般來說，CCD沒有辦法像人眼一樣會自動修正光線的改變。所以通過白平衡的修正，它會按目前畫像中圖像特質(zhì)，立即調(diào)整整個圖像紅綠藍(lán)三色的強(qiáng)度，以修正外部光線所造成的誤差。有些攝像機(jī)除了設(shè)計自動白平衡或特定色溫白平衡功能外，也提供手動白平衡調(diào)整。白平衡只用于彩色攝象機(jī)，其用途是實現(xiàn)攝象機(jī)圖像能精

19、確反映景物狀況，有手動白平衡和自動白平衡兩種方式。 彩色攝像機(jī)的重要參數(shù)，直接影響重現(xiàn)圖像的彩色效果，人們把拍攝白色物體時攝像機(jī)輸出的紅、綠、藍(lán)三基色信號由壓UK=UG=UB的現(xiàn)象稱為白平衡。 焦距是一個任何的光學(xué)儀器都有的不折不扣的光學(xué)參數(shù)。從光學(xué)原理來講焦距就是從焦點到透鏡中心的距離。對于鏡頭來說，焦距有著非常重要的意義。焦距長短與成像大小成正比，焦距越長成像越大，焦距越短成像越小。鏡頭焦距長短與視角大小成反比，焦距越長視角越小，焦距越短視角越大。焦距長短與景深成反比，焦距越長景深越小，焦距越短景深越大。焦距長短與透視感的強(qiáng)弱成反比，焦距越長透視感越弱，焦距越短透視感越強(qiáng)。焦距長短與反差成反比，焦距越長反差越小，焦距越短反差越大。對焦距離越遠(yuǎn)景深越深，對焦距離越近景深越淺。因此在拍攝遠(yuǎn)景時應(yīng)該選擇較大對焦距離的鏡頭，而在拍攝近景時則應(yīng)該使用較小對焦距離的產(chǎn)品。鏡頭對焦距離是用cm（厘