視頻監(jiān)控基礎

1、智慧改變生活科技呵護未來視頻監(jiān)控基礎知識鄭州市公安局視頻辦技術交流鄭州市公安局視頻辦技術交流提綱提綱v前言 安全防范v第一章 視頻監(jiān)控原理和技術v第二章 視頻監(jiān)控主要產(chǎn)品：攝像機v第三章 視頻監(jiān)控主要產(chǎn)品：DVR、DVSv第四章 網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)v第五章 新一代視頻監(jiān)控產(chǎn)品v第六章 數(shù)碼監(jiān)控技術的未來前言前言 安全防范安全防范v第一節(jié) 安全防范基本概念v第二節(jié) 安全防范系統(tǒng)設計依據(jù)v第三節(jié) 安全防范術語v第四節(jié) 安全防范產(chǎn)品v第五節(jié) 安全防范技術體系v第六節(jié) 安全技術防范（工程）系統(tǒng)v第七節(jié) 安全防范類別安全防范安全防范安全防范安全防范人防人防技防技防物防物防視頻監(jiān)控報警、門禁其它技術防范手段

2、一、安全防范基本概念一、安全防范基本概念v 安全防范（Security） 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v 三種基本手段 人力防范，實（物）體防范，技術防范v 安全防范技術 用于安全防范工程的專用技術v 安全技術防范5三種基本手段三種基本手段-人防、物防、技防人防、物防、技防6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，作出反應；用聲音警告、恐嚇、設障、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，制止危險的發(fā)生或處理已發(fā)生的危險人力防范推

3、遲危險的發(fā)生，為“反應反應”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的功能實體防范對人力防范和實體防范在技術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、反應三個基本要素中間不斷地增加技術含量，以不斷提高探測能力、延遲能力和反應能力，使防范手段起到更好的作用，達到預期的目的 技術防范安全防范技術安全防范技術v物理技術防范（Physical Protection） 實體防范技術，如建筑物和實體屏障以及與其匹配的各種實

4、物設施、設備和產(chǎn)品（如門、窗、柜、鎖等）v電子防范技術（Electronic Protection） 應用于安全防范的電子、通信、計算機與信息處理及其相關技術，如：電子報警技術、視頻監(jiān)控技術、出入口控制技術、計算機網(wǎng)絡技術以及其相關的各種軟件、系統(tǒng)工程等v生物統(tǒng)計學防范技術（Biometric Protection） 利用人體的生物學特征進行安全技術防范的一種特殊技術門類，現(xiàn)在應用較廣的有指紋、掌紋、眼紋、聲紋等識別控制技術。 7安全技術防范安全技術防范v以安全防范技術為先導，以人力防范為基礎，以技術防范和實體防范為手段所建立的一種具有探測、延遲、反應有序結(jié)合的安全防范服務保障體系v是以預防損

5、失和預防犯罪為目的的一項公安業(yè)務和社會公共事業(yè) 對于警察執(zhí)法部門而言，安全技術防范就是利用安全防范技術開展安全防范工作的一項公安業(yè)務 對于社會經(jīng)濟部門來說，安全技術防范就是利用安全防范技術為社會公眾提供安全服務的一種產(chǎn)業(yè)8二、安全防范系統(tǒng)設計依據(jù)二、安全防范系統(tǒng)設計依據(jù)v國家標準 GB50348-2004安全防范工程技術規(guī)范 GB20815-2006視頻安防監(jiān)控數(shù)字錄像設備 v行業(yè)標準 GA38-2004銀行營業(yè)場所風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)通用技術要求 v地方標準 DB33/T334-2001安全防范系統(tǒng)

6、v行業(yè)管理規(guī)定 國家公安部、國家教育部、省公安廳等相應文件及規(guī)范9三、安全防范術語三、安全防范術語v安全防范產(chǎn)品v安全防范系統(tǒng)v安全防范（系統(tǒng)）工程v防護對象v人力防范（人防）v實體防范（物防）v技術防范（技防）三、安全防范術語（續(xù)三、安全防范術語（續(xù)1 1）v風險等級（Level of risk）v防護級別（Level of protection）v安全防護水平（Level of security）v周界v監(jiān)視區(qū)v防護區(qū)v禁區(qū)v盲區(qū)v監(jiān)控中心v報警接收中心三、安全防范術語（續(xù)三、安全防范術語（續(xù)2 2）v探測（Detection） v延遲（Delay） v反應（Response）v誤報警v漏

7、報警v縱深防護v均衡防護v縱深防護體系三個基本要素三個基本要素v探測（Detection） 指感知顯形和隱性風險事件的發(fā)生并發(fā)出報警v延遲（Delay） 指延長和推延風險事件發(fā)生的進程v反應（Response） 指組織力量為制止風險事件的發(fā)生所采取的快速行動v探測、延遲和反應三個基本要素之間是相互聯(lián)系、缺一不可的關系 探測要準確無誤、延遲時間長短要合適，反應要迅速； 反應的總時間應小于（至多等于）探測加延遲的總時間 四、安全防范產(chǎn)品四、安全防范產(chǎn)品v入侵探測器v防盜（搶）報警控制器（手動）v汽車防盜報警系統(tǒng)v出入口控制設備v防盜保險柜（箱）v機械防盜鎖v（樓宇）對講（可視）系統(tǒng)v防盜安全門v防

8、彈復合玻璃v視頻監(jiān)控設備14安防產(chǎn)品管理辦法安防產(chǎn)品管理辦法v生產(chǎn)許可證vCCC認證體系v檢測中心檢測報告五、安全防范技術體系五、安全防范技術體系v入侵探測與防盜報警技術v視頻監(jiān)控技術v出入口目標識別與控制技術v報警信息傳輸技術v移動目標反劫、防盜報警技術v社區(qū)安防與社會救助應急報警技術v實體防護技術v防爆安檢技術v安全防范網(wǎng)絡與系統(tǒng)集成技術v安全防范工程設計與施工技術16六、安全技術防范（工程）系統(tǒng)六、安全技術防范（工程）系統(tǒng)v入侵報警系統(tǒng) 利用傳感技術和電子信息技術探測并指示非法進入或試圖非法進入設防區(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。v視頻安防監(jiān)控系統(tǒng) 利用視頻技術探測、

9、監(jiān)視設防區(qū)域并實時顯示、記錄現(xiàn)場圖像的電子系統(tǒng)或網(wǎng)絡。v出入口控制系統(tǒng) 利用自定義符和/或模式識別技術對出入口目標進行識別并控制出入口執(zhí)行機構啟閉的電子系統(tǒng)或網(wǎng)絡v電子巡查系統(tǒng)v停車庫（場）管理系統(tǒng)v防爆安全檢查系統(tǒng)v安全管理系統(tǒng)（集成以上系統(tǒng)的平臺）17七、安全防范類別七、安全防范類別v高風險對象的安全防范工程 金融機構 文博機構 民航、車站、碼頭 重要物資存儲庫 重要內(nèi)保單位（如電力、電信）v普通風險對象的安全防范工程 通用型公共建筑 住宅小區(qū)18復習與思考復習與思考v安全防范的三個基本手段是什么？v安全防范的三個基本要素是什么？v現(xiàn)有的安全防范體系中，包括哪4個層次的標準？第一章第一章

10、視頻監(jiān)控原理和技術視頻監(jiān)控原理和技術v第一節(jié) 視頻監(jiān)控定義v第二節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成v第三節(jié) 從模擬到數(shù)字v第四節(jié) 基本概念v第五節(jié) 編碼和壓縮原理及技術v第六節(jié) 視頻監(jiān)控中分辨率、碼率的選擇20視頻監(jiān)控基本定義視頻監(jiān)控基本定義v視頻監(jiān)控的定義 利用視頻技術探測、監(jiān)視設防區(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)絡系統(tǒng)v視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全技術防范的一個子系統(tǒng)v視頻監(jiān)控技術是安全防范技術的一部分21監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能主要功能主要功能監(jiān)視監(jiān)視控制控制管理管理功能要求功能要求實時，清晰實時，清晰報警及時、云鏡操作靈活報警及時、云鏡操作靈活存儲、檢索、回放、認證、

11、維護等存儲、檢索、回放、認證、維護等業(yè)務對象業(yè)務對象視頻源視頻源控制信令控制信令用戶命令用戶命令第一章第一章 視頻監(jiān)控原理和技術視頻監(jiān)控原理和技術v第一節(jié) 視頻監(jiān)控定義v第二節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成v第三節(jié) 從模擬到數(shù)字v第四節(jié) 基本概念v第五節(jié) 編碼和壓縮原理及技術v第六節(jié) 視頻監(jiān)控中分辨率、碼率的選擇視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本組成視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本組成v前端 各種類型的攝像機及其附屬設備 編碼設備v傳輸 光端機 路由器和交換機 同軸電纜、光纖v后端 顯示、記錄、控制、管理設備 采用獨立的視頻中心控制臺或監(jiān)控 報警中心控制臺24第一章第一章 視頻監(jiān)控原理和技術視頻監(jiān)控原理和技術v第一節(jié) 視頻監(jiān)控定義v第二節(jié)

12、 視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成v第三節(jié) 從模擬到數(shù)字v第四節(jié) 基本概念v第五節(jié) 編碼和壓縮原理及技術v第六節(jié) 視頻監(jiān)控中分辨率、碼率的選擇視頻監(jiān)控的發(fā)展趨勢視頻監(jiān)控的發(fā)展趨勢智能化智能化個性化個性化網(wǎng)絡化網(wǎng)絡化數(shù)字化數(shù)字化這是一個數(shù)字取代模擬的階段。實際上，這個階段從90年代就已經(jīng)開始了。但直到2000年金融行業(yè)進行監(jiān)控數(shù)字化改造，才得到了突飛猛進的發(fā)展。這個階段奠定了數(shù)碼監(jiān)控持續(xù)向前發(fā)展的技術和市場基礎。隨著網(wǎng)絡技術和網(wǎng)絡基礎建設的不斷發(fā)展，掀起了新一輪監(jiān)控網(wǎng)絡化的改革浪潮。在這個階段中，DVR、DVS成為主流的產(chǎn)品形態(tài)。聯(lián)網(wǎng)成為基本需求。視頻監(jiān)控管理平臺軟件應用越發(fā)廣泛，IP監(jiān)控初露端倪。聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控不斷

13、深化發(fā)展以及需求的不斷提升，以IP攝像機、高清、智能為基本元素的開放式IP監(jiān)控架構被越來越多地提及。如何滿足客戶的個性化需求成為設計者和生產(chǎn)者首要考慮的問題CCTVCCTV系統(tǒng)的基本結(jié)構系統(tǒng)的基本結(jié)構v CCTV：閉路電視系統(tǒng)v 技術：主要是電視技術v 組成：攝像機、監(jiān)視器、錄像機、畫面分割器等v 功能：監(jiān)視（監(jiān)聽）、錄像、回放等v 線纜：視頻電纜（75歐同軸 阻抗 1.0Vp-p電平 傳輸約500m ）畫面分割器CCTVCCTV系統(tǒng)結(jié)構系統(tǒng)結(jié)構v 技術：電視技術、控制技術v 組成：矩陣、攝像機、云臺、監(jiān)視器、錄像機等v 功能：監(jiān)視（監(jiān)聽） 、控制、錄像、回放v 線纜：視頻電纜、485控制線（

14、一對多 終端匹配電阻120歐，傳輸約1200m）v 主要應用：規(guī)模較大的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，如金融、樓宇等模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)光纖光纖前端前端傳輸傳輸操作操作電纜電纜控制鍵盤控制鍵盤長延時錄像機長延時錄像機顯示顯示 矩陣矩陣數(shù)字視頻監(jiān)控的基本結(jié)構數(shù)字視頻監(jiān)控的基本結(jié)構v 技術：主要是視頻編解碼技術、嵌入式技術v 組成：硬盤錄像機、攝像機、監(jiān)視器等v 功能：監(jiān)視（監(jiān)聽）、控制、錄像、回放、對講等v 線纜：視頻電纜、 485控制線v 主要應用：金融、樓宇、小區(qū)等模擬與數(shù)字監(jiān)控的比較模擬與數(shù)字監(jiān)控的比較v模擬監(jiān)控 組建跨區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)成本高昂、實現(xiàn)難度大 追加監(jiān)控點難度較高 圖像存儲成本高、長期

15、保存圖像質(zhì)量下降嚴重 不支持錄像與檢索雙工操作v數(shù)字監(jiān)控 可通過網(wǎng)絡組建低成本跨區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng) 一機多路，使用大容量硬盤可長期存儲 數(shù)字信號長期保存信號不失真 采用智能檢索，檢索與錄像可同時進行 循環(huán)錄像方式，節(jié)約人力第一章第一章 視頻監(jiān)控原理和技術視頻監(jiān)控原理和技術v第一節(jié) 視頻監(jiān)控定義v第二節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成v第三節(jié) 從模擬到數(shù)字v第四節(jié) 基本概念v第五節(jié) 編碼和壓縮原理及技術v第六節(jié) 視頻監(jiān)控中分辨率、碼率的選擇圖像、視頻和碼流圖像、視頻和碼流v圖像（Image）v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（Fra

16、me Rate）FPS 每秒的幀數(shù)v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、復合流基本概念圖像基本概念圖像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(In

17、terlacing）視頻制式視頻制式v PAL（ Phase Alternating Line）： 供電頻率為50Hz、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v 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v SECAM（Sequentiel Couleur A Memoire ）： 按順序傳送彩色與存儲 俄羅斯、法國、埃及分辨率分辨率D14CIF112CIF1 1/2DCIF3/4 2/3CIF1/

18、2 1/2QCIF1/4 1/4PAL720576704576704288528384352288176144NTSC720480704480704240528320352240176120分辨率分辨率4CIF576(PAL)480(NTSC)704 (PAL/NTSC)CIFQCIF2CIFDCIF528384(PAL)高清高清4CIF（704576） 720p（1280720）1080p（19201080）UXGA(16001200）第一章第一章 視頻監(jiān)控原理和技術視頻監(jiān)控原理和技術v第一節(jié) 視頻監(jiān)控定義v第二節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成v第三節(jié) 從模擬到數(shù)字v第四節(jié) 基本概念v第五節(jié) 編碼和壓縮

19、原理及技術v第六節(jié) 視頻監(jiān)控中分辨率、碼率的選擇數(shù)碼監(jiān)控的基礎技術：編碼和壓縮數(shù)碼監(jiān)控的基礎技術：編碼和壓縮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)字信號模擬信號為什么要壓縮？為什么要壓縮？v 一幅一幅CIFCIF分辨率的圖像，進行分辨率的圖像，進行A/DA/D轉(zhuǎn)換后未經(jīng)壓縮的數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)換后未經(jīng)壓縮的數(shù)據(jù)量是是(RGB)(RGB)：一幀：一幀：3523522882883 3字節(jié)字節(jié)304128304128字節(jié)（不包括文件頭大?。┳止?jié)（不包括文件頭大?。┮幻耄阂幻耄?04128304128字節(jié)字節(jié)2525幀幀/ /秒秒76032007603200字節(jié)字節(jié)/ /秒秒7.25MB/7

20、.25MB/秒秒一小時：一小時：7.25M/7.25M/秒秒36003600秒秒/ /小時小時25.5GB/25.5GB/小時小時一天：一天：25.5GB/25.5GB/小時小時2424小時小時612GB/612GB/天天 壓縮的基本原理壓縮的基本原理v安防監(jiān)控中的視頻數(shù)據(jù)有極強的相關性，有大量的冗余信息v冗余信息分為空域冗余信息和時域冗余信息v壓縮技術就是將數(shù)據(jù)中的冗余信息去掉v壓縮技術包括幀內(nèi)壓縮技術、幀間壓縮技術和熵編碼壓縮技術壓縮的基本原理壓縮的基本原理冗余信息去除冗余信息編碼幀結(jié)構編碼幀結(jié)構vI幀、B幀、P幀IIBBPBBPI 幀間隔壓縮標準壓縮標準Chronological Pro

21、gression of ITU and MPEG Standard監(jiān)控中壓縮標準的選擇監(jiān)控中壓縮標準的選擇v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v對于最終用戶而言，最為關心的主要有：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，將很大程度影響以上幾大要素M-JPEGM-JPEGvMJPEG（Motion JPEG）壓縮技術，主要是基于靜態(tài)視頻壓縮發(fā)展起來的技術，它的主要特點是基本不考慮視頻流中不同幀之間的變化，只單獨對某一幀進行壓縮vMJPEG壓縮技術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v但由

22、于沒有考慮到幀間變化，造成大量冗余信息被重復存儲，因此單幀視頻的占用空間較大，目前流行的MJPEG技術最好的也只能做到3K字節(jié)/幀，通常要820KMPEG-2MPEG-2vMPEG-2被稱為“21世紀的電視標準”，它在MPEG-1的基礎上作了許多重要的擴展和改進。主要針對存儲媒體、數(shù)字電視、高清晰等應用領域。vMPEG-2視頻相對MPEG-1提升了分辨率，滿足了用戶高清晰的要求，但由于壓縮性能沒有多少提高，使得存儲容量還是太大，也不適合網(wǎng)絡傳輸MPEG-4MPEG-4v MPEG-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。應用范圍包括實時視聽通信、多媒體通信、遠地監(jiān)測/監(jiān)視、

23、VOD、家庭購物/娛樂等v 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，它希望建立一種更自由的通信與開發(fā)環(huán)境v 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)絡傳輸。v MPEG-4由于系統(tǒng)設計過于復雜，使得MPEG-4難以完全實現(xiàn)并且兼容，很難在視頻會議、可視電話等領域?qū)崿F(xiàn)。v 對于中國企業(yè)來說還要面臨高昂的專利費，目前規(guī)定： 每臺解碼設備需要交給MPEG-LA 0

24、.25美元 每臺設備還需要按時間交費(4美分/天=1.2美元/月=14.4美元/年）H.264H.264v 在ISO/IEC中的正式名稱為：MPEG-4 AVC標準；在ITU-T中的名稱:H.264v H264集中了以往標準的優(yōu)點，并吸收了以往標準制定中積累的經(jīng)驗, 采用簡潔設計,使它比MPEG4更容易推廣v H.264創(chuàng)造性多參考幀、多塊類型、整數(shù)變換、幀內(nèi)預測等新的壓縮技術，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v 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

25、錯能力 編/解碼的復雜性可伸縮性 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)量應用 網(wǎng)絡友善視頻監(jiān)控中視音頻壓縮的實現(xiàn)方式視頻監(jiān)控中視音頻壓縮的實現(xiàn)方式v主要采用ASIC和DSP兩種方案vASIC（Application Specific Integrated Circuits）專用集成電路 集成度高，編解碼算法固化在芯片中 ASIC芯片設計、生產(chǎn)周期較長vDSP（Digital Signal Processor）數(shù)字信號處理器 處理器架構 通用設計，按需加載編碼算法第一章第一章 視頻監(jiān)控原理和技術視頻監(jiān)控原理和技術v第一節(jié) 視頻監(jiān)控定義v第二節(jié) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成v

26、第三節(jié) 從模擬到數(shù)字v第四節(jié) 基本概念v第五節(jié) 編碼和壓縮原理及技術v第六節(jié) 視頻監(jiān)控中分辨率、碼率的選擇分辨率的選擇分辨率的選擇v 目前監(jiān)控行業(yè)中主要使用以下分辨率：QCIF、CIF、DCIF、4CIFv QCIF主要用于窄帶環(huán)境，如手機監(jiān)控；v CIF是監(jiān)控行業(yè)的主流分辨率，它的優(yōu)點是存儲量較低、圖像質(zhì)量較好，能在普通寬帶網(wǎng)絡中傳輸，價格也相對低廉。缺點是圖像質(zhì)量不能滿足高清晰的要求。v 4CIF是標清分辨率，它的優(yōu)點是圖像清晰。缺點是存儲量高，帶寬要求很高，價格也較高v DCIF圖像清晰度介于CIF與4CIF之間，是兼顧清晰度和存儲成本的過渡選擇v 下一代高清數(shù)碼監(jiān)控的分辨率選擇：720

27、p、960pv 下一代超高清數(shù)碼監(jiān)控的分辨率選擇：UXGA、1080p352352288288704704576576碼率的選擇碼率的選擇v不同分辨率對應不同的碼率范圍，通常而言，碼率與圖像質(zhì)量成正比關系v如果碼率小于該范圍，則圖像質(zhì)量較差v如果碼率大于該范圍，則顯得浪費25fps通過碼率計算錄像文件大小通過碼率計算錄像文件大小v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 bit1M1024K分辨率、圖像質(zhì)量與碼流關系圖分辨率、圖像質(zhì)量與碼流關系圖Bitrate（kbps）復習與思考復習與思考v 盡管都是采用H.264編碼標準，為什么不同廠家的播放器仍

28、然不能通用？v 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小：AB？ AB？ A=B？第二章第二章 視頻監(jiān)控的主要產(chǎn)品：攝像機視頻監(jiān)控的主要產(chǎn)品：攝像機v第一節(jié) 攝像機基本概念v第二節(jié) 圖像傳感器v第三節(jié) 攝像機的分類v第四節(jié) 攝像機的關鍵指標v第五節(jié) 鏡頭知識攝像機基本概念攝像機基本概念v組成：主要由鏡頭、影像傳感器（CCD/CMOS）、ISP(Image Signal Processor)及相關電路組成v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，在相關電路控制下，積累電荷逐

29、點移出，經(jīng)過濾波、放大后輸入DSP進行處理，最后形成視頻信號（CVBS）輸出CCDDSPCDSAGCV. DriverT. G.Composite VideoIris第二章第二章 視頻監(jiān)控的主要產(chǎn)品：攝像機視頻監(jiān)控的主要產(chǎn)品：攝像機v第一節(jié) 攝像機基本概念v第二節(jié) 圖像傳感器v第三節(jié) 攝像機的分類v第四節(jié) 攝像機的關鍵指標v第五節(jié) 鏡頭知識第二節(jié)第二節(jié) 圖像傳感器圖像傳感器v傳感器分類vCCD的誕生vCCD的結(jié)構和工作原理vCCD的種類vCCD的技術指標vCMOS的結(jié)構vCCD vs CMOS圖像傳感器分類圖像傳感器分類vCCD（Charged Coupled Device）電荷耦合器件 優(yōu)點

30、：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 代表廠家：SONY、 Sharp、 Panasonic、富士、Philips、KodavCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）互補金屬氧化物半導體 優(yōu)點：成本、動態(tài)范圍、功耗 缺點：靈敏度、信噪比、成像質(zhì)量 代表廠家： Aptina(Micron)、 OmniVision、PixelCamCCDCCD結(jié)構結(jié)構vCCD結(jié)構 感光二極管（Photodiode） 并行信號寄存器（Shift Register） 用于暫時存儲感光后產(chǎn)生的電荷 串行信號寄存器（Transfer Regis

31、ter） 用于暫時存儲并行寄存器的電荷并轉(zhuǎn)移放大 信號放大器 用于放大微弱的電信號 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 將放大后的電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息CCDCCD結(jié)構（圖示）結(jié)構（圖示）CCDCCD工作原理（圖示）工作原理（圖示）彩色成像原理彩色成像原理第二章第二章 視頻監(jiān)控的主要產(chǎn)品：攝像機視頻監(jiān)控的主要產(chǎn)品：攝像機v第一節(jié) 攝像機基本概念v第二節(jié) 圖像傳感器v第三節(jié) 攝像機的分類v第四節(jié) 攝像機的關鍵指標v第五節(jié) 鏡頭知識攝像機的分類攝像機的分類v 按圖像色彩分：彩色（Color）（彩色自動轉(zhuǎn)黑白）、黑白（B/W）；v 按傳感器分：CCD、CMOSv 按分辨率分：超高解、高解、低解v 按靈敏度（最低照度）分：普通

32、型、月光型、星光型、紅外照明型v 按傳感器大小分：1、2/3、1/2、1/3、1/4； v 按供電電源分：直流12V、交流24V、交流220V； v 按同步方式分：內(nèi)同步、外同步v 按鏡頭接口分：C卡口 、CS卡口、M12。 v 按攝像機結(jié)構分：槍機、半球、迷你、針孔、飛碟、防暴、一體型v 按輸出信號類型分：模擬攝像機、網(wǎng)絡攝像機、數(shù)字攝像機（ITU656）v 按特殊功能分：寬動態(tài)攝像機、強光抑制第二章第二章 視頻監(jiān)控的主要產(chǎn)品：攝像機視頻監(jiān)控的主要產(chǎn)品：攝像機v第一節(jié) 攝像機基本概念v第二節(jié) 圖像傳感器v第三節(jié) 攝像機的分類v第四節(jié) 攝像機的關鍵指標v第五節(jié) 鏡頭知識攝像機的關鍵性能指標攝像

33、機的關鍵性能指標v傳感器類型v分辨力（解析度）v最低照度v信噪比（S/N）v自動增益控制（AGC）v白平衡（WB）v同步方式v電子快門（ES）v其它攝像機的關鍵性能指標攝像機的關鍵性能指標傳感器傳感器v傳感器類型：CCD、CMOSv傳感器（靶面）尺寸： 1/2”，6.44.8mm，對角線8mm； 1/3”，4.83.6mm，對角線6mm； 1/4”，3.22.4mm，對角線4mm。v有效像素 例如：1/3” SONY Super HAD CCD有效像素規(guī)格有： 500（水平）582（垂直），PAL制式 752（水平）582（垂直），PAL制式攝像機的關鍵性能指標攝像機的關鍵性能指標分辨力分辨力

34、v標示攝像機清晰度的參數(shù)，通常用水平電視線（TVL）來表示v現(xiàn)階段常見的分辨力參數(shù)有 420TVL或以下，低解 480530TVL，高解 540TVL以上，超高解攝像機的關鍵性能指標攝像機的關鍵性能指標最低照度最低照度v 標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”，單位：Luxv 攝像機的最低照度參數(shù)通常由三部分組成，例如：v 以攝像機正常工作照度范圍劃分： 普通型：13 Lux 月光型：0.1 Lux左右 星光型：0.01 Lux以下 紅外型：0 Lux，采用紅外照明彩色 0.1Lux F1.2色彩模式（彩色/黑白）。同一支攝像機在彩色或黑白模式下，其照度參數(shù)不相同照度參數(shù)

35、，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)是在鏡頭設定于何種光圈值條件下取得的。攝像機的關鍵性能指標攝像機的關鍵性能指標信噪比信噪比v 標示攝像機輸出信號中的信號與噪聲之比，用S/N表示，單位為dBv 計算公式：S/N=20log(VS / VN )v 信噪比性能直接決定了攝像機在低照度條件下的輸出圖像質(zhì)量（噪點）正常照度低照度（IR）攝像機的關鍵性能指標攝像機的關鍵性能指標自動增益自動增益v AGC（Auto Gain Control）將來自CCD的信號放大到可以使用水準的視頻放大器，其放大量即增益，并自動根據(jù)信號電平調(diào)整增益幅度v 優(yōu)點是提升了攝像機的動態(tài)

36、范圍，缺點是將噪聲一同放大AGC打開AGC關閉攝像機的關鍵性能指標攝像機的關鍵性能指標白平衡白平衡v 用于彩色攝像機，確保在不同色溫環(huán)境下正確表示色彩v 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 自動控制白平衡（AWB，Auto White Balance） 自動跟蹤白平衡（ATB，Auto Tracking White Balance）日光燈色溫 標準色溫 鎢絲燈色溫攝像機的關鍵性能指標攝像機的關鍵性能指標同步方式同步方式v 攝像機必須依靠一個同步信號來協(xié)調(diào)各信號處理模塊的運作；分為內(nèi)同步、電源同步和外同步三種 內(nèi)同步（INT） 采用攝像機內(nèi)部晶振產(chǎn)生的時鐘信號作為同步信號；

37、電源同步（LL，Line Locked） 采用交流電源作為同步信號（零線同步） 外同步（EXT） 利用外部信號發(fā)生器作為同步信號源，如：彩色復合視頻或黑色突發(fā)信號（VBS）、黑白復合視頻或復合同步信號（VS）、復用垂直驅(qū)動信號（VD2）和復合視頻輸出信號矩陣同步出錯攝像機同步出錯攝像機的關鍵性能指標攝像機的關鍵性能指標電子快門電子快門v ES（Electronic Shuttle），攝像機通過控制傳感器的感光時間實現(xiàn)快門功能，通常為1/501/100000秒可調(diào)v AES（Auto Electronic Shuttle）自動電子快門模式，根據(jù)環(huán)境照度高低（進光量大?。┳詣诱{(diào)整電子快門時間，確保

38、輸出圖像亮度恒定AES關閉AES打開攝像機的關鍵性能指標攝像機的關鍵性能指標其它關鍵指標其它關鍵指標v背光補償（BLC）v寬動態(tài)（WD）v日夜轉(zhuǎn)換（D/N）v強光抑制背光補償背光補償v 攝像機通過整個視場的亮度平均值來確定AGC水平，如前景、后景亮度差異較大時，將導致前景曝光不足v 攝像機開啟背光補償功能，僅針對視場中的某一個子區(qū)域來確定其AGC水平，確保前景正常曝光，但會導致背景過曝寬動態(tài)寬動態(tài)v 采用特殊的CCD和DSP電路，針對畫面中較亮的區(qū)域和較暗的區(qū)域分別曝光，并將兩個畫面合成在一起形成一幅前景和后景均正常的圖像日夜轉(zhuǎn)換日夜轉(zhuǎn)換D/ND/Nv 在夜間或照度較低的場景下，攝像機從彩色模

39、式自動轉(zhuǎn)換為黑白模式，可有效提高攝像機的低照度性能白天（彩色）模式夜間（黑白）模式0.008Lux / F1.2日夜轉(zhuǎn)換日夜轉(zhuǎn)換D/ND/N（續(xù)）（續(xù)）v 兩種日夜轉(zhuǎn)換模式 普通日夜型采用固定式的雙峰濾光片，同時通過可見光和紅外光 ICR日夜型采用機械式紅外濾色片，白天濾掉紅外光確保圖像效果；夜晚則移去紅外濾色片，確保全光譜光線均可進入CCD普通日夜型ICR日夜型強光抑制強光抑制v對畫面中的強光源進行抑制，以獲得周邊圖像信息附：提升攝像機照度性能的幾種方法附：提升攝像機照度性能的幾種方法v鏡頭 采用F值較小的鏡頭v濾光片 采用雙濾光片（ICR）vISP（Image Signal Process

40、or） 工作于黑白模式下 提升AGC水平 采用低速電子快門（幀累積）v傳感器 提升傳感器的開口率（填充因子） 采用大尺寸的傳感器 采用多傳感器第二章第二章 視頻監(jiān)控的主要產(chǎn)品：攝像機視頻監(jiān)控的主要產(chǎn)品：攝像機v第一節(jié) 攝像機基本概念v第二節(jié) 圖像傳感器v第三節(jié) 攝像機的分類v第四節(jié) 攝像機的關鍵指標v第五節(jié) 鏡頭知識鏡頭種類鏡頭種類手動光圈鏡頭（MF）手動變焦鏡頭（VR）DC Vedio自動光圈鏡頭（AI）Board Lens(Pine Hole)固定光圈鏡頭(FF)電動鏡頭(Zoom Lens)鏡頭分類鏡頭分類v按焦距 定焦鏡頭 變焦鏡頭 變倍鏡頭 廣角鏡頭v按光圈 固定光圈鏡頭 手動光圈鏡

41、頭 自動光圈鏡頭 DD VDv按特殊功能 FA鏡頭（工業(yè)級） 百萬像素鏡頭 IR鏡頭 針孔鏡頭鏡頭的關鍵指標鏡頭的關鍵指標v像面尺寸vF值（光圈值）v焦距v接口類型 CS C第三章第三章 視頻監(jiān)控主要產(chǎn)品：視頻監(jiān)控主要產(chǎn)品：DVRDVR、DVSDVSv第一節(jié) PC式硬盤錄像機（PC-DVR）v第二節(jié) 嵌入式硬盤錄像機（DVR）v第三節(jié) DVR的關鍵技術v第四節(jié) 嵌入式視頻服務器（DVS）PCPC式網(wǎng)絡硬盤錄像機系統(tǒng)構成式網(wǎng)絡硬盤錄像機系統(tǒng)構成兼容兼容/ /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+ +應用軟件應用軟件PCPC

42、式硬盤錄像機特點式硬盤錄像機特點v PC平臺在數(shù)字視頻技術發(fā)展的早期階段成為首選的載體v 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)的技術體系架構及性能v PC式DVR具有兼容性好，軟件開發(fā)周期短，易擴展、易操作，一機多用等特點v 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)、應用軟件等等視頻卡分類視頻卡分類v 視頻采集卡 / 捕捉卡 / 軟壓卡v 視頻壓縮卡 / 硬壓卡軟壓卡A/D轉(zhuǎn)換CPU（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DSP壓縮壓縮附：視音頻壓縮板卡分類及簡介附：視音頻壓縮板卡分類及簡介

43、 數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心是視頻壓縮板卡，從工作方式（算法實現(xiàn)的芯片）來分的話，可以分為軟壓縮卡和硬壓縮卡兩種。軟壓縮卡： 也稱視頻采集卡、視頻捕捉卡，主要由視頻采集芯片加輔助元器件組成，電路結(jié)構比較簡單，只負責采集視頻信號，視頻數(shù)據(jù)的壓縮、處理則由計算機的CPU來實現(xiàn)。 主要生產(chǎn)廠商有臺灣Geovision、韓國Kodicom等。硬壓縮卡： 又稱視頻采集壓縮卡，與軟壓卡不同的是，多了視頻壓縮部分的電路。視頻數(shù)據(jù)的壓縮、處理是由卡上的視頻處理器(Video Processor,有的也叫DSP)完成。 硬壓縮板卡又分為采用DSP技術的壓縮板卡和采用ASIC芯片技術的壓縮板卡。第三部分 基礎知識附：

44、軟壓卡和硬壓卡的演變歷程附：軟壓卡和硬壓卡的演變歷程 在2000年左右，由于DSP運算能力的不足，硬壓卡發(fā)展緩慢，軟壓卡在海外及國內(nèi)的市場獲得了較大的成功，占據(jù)了很大的市場份額，但由于軟壓卡方案本身的限制，總線帶寬和CPU的運算能力有限，它的穩(wěn)定性和壓縮效率是兩大固有缺點，所以對于大路數(shù)的軟壓卡，基本上采用低幀率錄像方式，圖像的壓縮也采用了運算能力較簡單的MPEG4的編碼方式； 在2002年后，隨著DSP主頻的不斷提高，處理能力的不斷增強，以及視頻編碼技術的不斷進步，在DSP上開發(fā)視頻壓縮軟件，實現(xiàn)實時的視頻壓縮成為可能，國內(nèi)多家廠商根據(jù)監(jiān)控市場應用的需求，吸納視頻編碼最新成果，推出了硬壓縮視

45、頻卡。 第三部分 基礎知識附：軟壓卡特點附：軟壓卡特點優(yōu)點：v 成本低；v 海外市場占有率高、認同度高；缺點：v 壓縮算法、效率容易受主機資源（CPU）的限制；v 穩(wěn)定性要差一點；v 大多數(shù)提供應用軟件，面向直接客戶；第三部分 基礎知識附：硬壓卡特點附：硬壓卡特點v 圖像采集、壓縮均在板卡上完成v 每通道都有獨立25幀/秒的資源v 壓縮效率較高，不受主機CPU資源限制v 功能強大，移動偵測、水印等技術可以直接通過DSP完成v 穩(wěn)定性好，v 成本較高，主要面向中高端市場第三部分 基礎知識第三章第三章 視頻監(jiān)控主要產(chǎn)品：視頻監(jiān)控主要產(chǎn)品：DVRDVR、DVSDVSv第一節(jié) PC式硬盤錄像機（PC-

46、DVR）v第二節(jié) 嵌入式硬盤錄像機（DVR）v第三節(jié) DVR的關鍵技術v第四節(jié) 嵌入式視頻服務器（DVS）DVRDVRv DVR：Digital Video Recoder數(shù)字視頻網(wǎng)絡硬盤錄像機功能：v 模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼v 存儲、檢索及回放（VOD）v 連接CVBS系統(tǒng)及IP系統(tǒng)v 提供控制界面什么是嵌入式？什么是嵌入式？v 從應用的角度，IEEE（國際電子和工程師協(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用，美國火星車上的探測器是嵌入式技術在高端領域的典型例子v

47、 目前國內(nèi)有一個比較認同的定義就是：以應用為中心、以計算機技術為基礎，軟硬件可裁減，適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統(tǒng) v 比較通俗的解釋是，嵌入式就是按需訂制的計算機系統(tǒng)，其所有構成部件（軟件和硬件）都是圍繞著一個核心目標而設計嵌入式網(wǎng)絡硬盤錄像機系統(tǒng)結(jié)構嵌入式網(wǎng)絡硬盤錄像機系統(tǒng)結(jié)構A-Out預覽模塊VGAV-OutA-IN CPUDSPPCI內(nèi)存控制器網(wǎng)絡控制器報警控制器USB控制器UART控制器RS232KBRS485UTPAlarmUSBV-IN ADCSATA硬盤控制器IDE嵌入式嵌入式DVRDVR軟件結(jié)構軟件結(jié)構錄像錄像監(jiān)控應用軟件監(jiān)控應用軟件網(wǎng)

48、絡網(wǎng)絡硬件層硬件層硬件硬件抽象層抽象層操作操作系統(tǒng)層系統(tǒng)層應用層應用層PC-DVRPC-DVR與嵌入式與嵌入式DVRDVR的比較的比較vPC式DVR（PC-DVR）在處理性能和功能方面有優(yōu)勢，適于小規(guī)模應用v嵌入式DVR（E-DVR）優(yōu)勢主要在可靠性方面，性能隨著IC技術的進步而不斷提升；適于各種規(guī)模的應用第三章第三章 視頻監(jiān)控主要產(chǎn)品：視頻監(jiān)控主要產(chǎn)品：DVRDVR、DVSDVSv第一節(jié) PC式硬盤錄像機（PC-DVR）v第二節(jié) 嵌入式硬盤錄像機（DVR）v第三節(jié) DVR的關鍵技術v第四節(jié) 嵌入式視頻服務器（DVS）DVRDVR的關鍵技術的關鍵技術v視頻編碼技術v硬盤記錄技術v網(wǎng)絡傳輸技術v

49、應用技術關鍵技術之一：視頻編碼技術關鍵技術之一：視頻編碼技術v幾種編碼技術的效率對比關鍵技術之一：視頻編碼技術（續(xù)）關鍵技術之一：視頻編碼技術（續(xù)）v任何視頻編碼的效率都是與視頻源有關的，針對不同的視頻源，視頻編碼效率是不一樣的v現(xiàn)有的視頻編碼算法，不是很適合數(shù)碼監(jiān)控中的視頻編碼，需要對現(xiàn)有的視頻編碼算法進行重新組合和/或改進v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性v為提高視頻輸入源的圖像質(zhì)量，解決方案是： 選擇高質(zhì)量的前端圖像輸入設備 增加DVR視頻圖像的自適應處理功能關鍵技術之二：硬盤記錄技術關鍵技術之二：硬盤記錄技術v 硬盤錄像機這樣快速普及，主要原

50、因是管理和使用方便，如無需人工對硬盤進行管理（不存在象磁帶那樣堆放的負擔）、可快速檢索、提供人性化的回放操作等v 目前硬盤是為計算機設計的，用于硬盤錄像還存在一些問題：記錄數(shù)據(jù)的關聯(lián)性、錯誤恢復能力、硬盤的使用壽命等，DVR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v 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、磁盤預分配技術、凍結(jié)保護技術、低尋道技術、硬盤故障預警和報警等，還需要做更多的工作DVRDVR的存儲管理技術的存儲管理技術v磁盤管理技術 硬盤休眠技術 SMART技術v文件管理技術 磁盤空間預分配 雙分區(qū)表 低尋道技術 分區(qū)表凍結(jié)保護 索引 幀重疊技術關鍵

51、技術之二：硬盤記錄技術（續(xù)）關鍵技術之二：硬盤記錄技術（續(xù)）v普通硬盤與DVR專用硬盤的差別性能指標性能指標DVR專用硬盤專用硬盤普通硬盤普通硬盤連續(xù)工作時間連續(xù)工作時間724小時，企業(yè)級應用環(huán)境設計小時，企業(yè)級應用環(huán)境設計58小時，商業(yè)、家庭環(huán)境設計小時，商業(yè)、家庭環(huán)境設計啟動電流啟動電流2.0安培，優(yōu)化電源配置安培，優(yōu)化電源配置2.8安培安培功耗和散熱功耗和散熱8W / 盤，適合多盤應用盤，適合多盤應用14.5W / 盤盤傳輸模式傳輸模式不間斷傳輸，適合流媒體傳輸不間斷傳輸，適合流媒體傳輸間斷傳輸，適合文件傳輸間斷傳輸，適合文件傳輸并發(fā)訪問并發(fā)訪問支持多路并發(fā)支持多路并發(fā)I/O支持隨機并發(fā)

52、支持隨機并發(fā)I/O防震性能防震性能多盤系統(tǒng)的專業(yè)抗震解決方案多盤系統(tǒng)的專業(yè)抗震解決方案不考慮多盤系統(tǒng)的抗震不考慮多盤系統(tǒng)的抗震關鍵技術之三：網(wǎng)絡傳輸技術關鍵技術之三：網(wǎng)絡傳輸技術v 有效傳輸：目前的IPv4技術，是為數(shù)據(jù)業(yè)務設計的，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?shù)难a救v 協(xié)議支持：各領域的監(jiān)控業(yè)務要求不同，需采用不同的傳輸協(xié)議，如TCP、UDP、點播、多播、SIP等等v 網(wǎng)管功能：對于網(wǎng)絡監(jiān)控，端設備的在線?；罴皹I(yè)務功能實施狀態(tài)的信息傳遞已成為必須具備的功能v 網(wǎng)絡電視技術可應用于網(wǎng)絡監(jiān)控中，但不能照搬。因為網(wǎng)絡電視的需求特點鮮明，容易出標準，而網(wǎng)

53、絡監(jiān)控的需求復雜，規(guī)模大小不一，所以宜選擇符合監(jiān)控業(yè)務要求的相關技術，如實時控制切換技術、QoS、各安防子系統(tǒng)的集成技術，具有安防特點的視頻內(nèi)容管理與分發(fā)技術等等關鍵技術之三：網(wǎng)絡傳輸技術（續(xù)）關鍵技術之三：網(wǎng)絡傳輸技術（續(xù)）v 端到端時延主要包括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重，需要仔細的調(diào)度v 時延指標應包括傳輸時延、時延抖動、丟包率等參數(shù)v 公安部669標準規(guī)定的網(wǎng)絡性能指標要求如下：業(yè)務類型（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%前端設備與信

54、號直接接入的監(jiān)控中心相應設備間2s前端設備與用戶終端設備間4s關鍵技術之四：應用技術關鍵技術之四：應用技術v個性化應用技術v平臺技術v智能監(jiān)控技術個性化應用技術個性化應用技術v移動偵測v字符疊加v報警聯(lián)動v同步回放v電子放大vDVRDVR主要解決的問題主要解決的問題v模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼v存儲、檢索及回放（VOD）v連接CVBS系統(tǒng)及IP系統(tǒng)v提供控制介面第三章第三章 視頻監(jiān)控主要產(chǎn)品：視頻監(jiān)控主要產(chǎn)品：DVRDVR、DVSDVSv第一節(jié) PC式硬盤錄像機（PC-DVR）v第二節(jié) 嵌入式硬盤錄像機（DVR）v第三節(jié) DVR的關鍵技術v第四節(jié) 嵌入式視頻服務器（DVS）嵌入式網(wǎng)絡視頻服務器（嵌入式網(wǎng)絡

55、視頻服務器（DVSDVS）系統(tǒng)結(jié)構）系統(tǒng)結(jié)構A-Out預覽模塊VGAV-OutA-IN CPUDSPPCI內(nèi)存控制器網(wǎng)絡控制器報警控制器USB控制器UART控制器RS232KBRS485UTPAlarmUSBV-IN ADCSATA硬盤控制器IDEDVSDVS主要解決的問題主要解決的問題v前端模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼v連接CVBS系統(tǒng)及IP系統(tǒng)v盡可能縮短CVBS傳輸距離v提供緩存第五章第五章 新一代視頻監(jiān)控產(chǎn)品新一代視頻監(jiān)控產(chǎn)品v第一節(jié) 網(wǎng)絡攝像機（IPC）v第二節(jié) 網(wǎng)絡視頻錄像機（NVR）v第三節(jié) 混合型網(wǎng)絡視頻錄像機（HDVR）v第四節(jié) 磁盤存儲陣列第一代網(wǎng)絡攝像機的系統(tǒng)結(jié)構第一代網(wǎng)絡攝像機的系統(tǒng)

56、結(jié)構v 第一代網(wǎng)絡攝像機包括視頻采集模塊和編碼模塊，二者通過模擬信號接口（CVBS）相連v 本質(zhì)上是將模擬攝像機與視頻編碼器進行捆綁，主要解決聯(lián)網(wǎng)的問題v CVBS系統(tǒng)成為實現(xiàn)更高分辨率的瓶頸v 最大分辨率為4CIF/D1，最大幀率為25/30fps傳感器ADCDSP1DAC光光圖像碼流第一代IP攝像機系統(tǒng)結(jié)構ADCDSP2NETCVBS第二代網(wǎng)絡攝像機的系統(tǒng)結(jié)構第二代網(wǎng)絡攝像機的系統(tǒng)結(jié)構v 第二代網(wǎng)絡攝像機包括視頻采集模塊和編碼模塊，二者通過數(shù)字接口（ITU656）相連v 真正全數(shù)字化，主要解決清晰度的問題，同時前端智能化應用成為可能v 傳感器像素密度成為實現(xiàn)更高分辨率的瓶頸v 可實現(xiàn)100

57、萬像素以上分辨率、25fps以上幀率傳感器A/DDSP1NET光光圖像碼流圖像碼流DSP2第二代IP攝像機系統(tǒng)結(jié)構第三代網(wǎng)絡攝像機的系統(tǒng)結(jié)構第三代網(wǎng)絡攝像機的系統(tǒng)結(jié)構v 第三代網(wǎng)絡攝像機將視頻處理和編碼進行整合v 實現(xiàn)強大的視頻處理和高效的視頻分析（智能）功能v DSP的性能決定了攝像機的整體性能v 更注重前端智能化，高分辨率已經(jīng)不是唯一追求的目標DSP CCD/CMOSISPNET光圖像碼流第三代網(wǎng)絡攝像機系統(tǒng)結(jié)構第三代網(wǎng)絡攝像機的關注重點第三代網(wǎng)絡攝像機的關注重點v強調(diào)技術的整合與業(yè)務的融合 視頻處理技術、視音頻編碼技術、智能技術 管理、傳輸、控制、識別v更高的技術門檻，將對IPC市場格局

58、產(chǎn)生影響v在性能和成本之間取得平衡網(wǎng)絡攝像機與智能技術結(jié)合的案例網(wǎng)絡攝像機與智能技術結(jié)合的案例智能跟蹤高清卡口網(wǎng)絡攝像機的發(fā)展趨勢網(wǎng)絡攝像機的發(fā)展趨勢清晰度清晰度 整體性能整體性能 ASIC第三代IPC技術的整合第二代IPC解決清晰度的問題第一代IPC解決聯(lián)網(wǎng)的問題網(wǎng)絡、高清、智能網(wǎng)絡攝像機的關鍵技術網(wǎng)絡攝像機的關鍵技術v視頻處理技術v視頻編碼技術v網(wǎng)絡傳輸技術IPCIPC關鍵技術之一：視頻處理技術關鍵技術之一：視頻處理技術v模擬攝像機技術 傳感器類型 分辨力（解析度） 最低照度 信噪比（S/N） 自動增益控制（AGC） 白平衡（WB） 同步方式 電子快門（ES） 背光補償（BLC） 寬動態(tài)（

59、WD） 日夜轉(zhuǎn)換（D/N） 強光抑制v圖像增強技術 降噪 去抖動 GAMMA校正 圖像均衡原始圖像增強處理IPCIPC關鍵技術之二：視頻編碼技術關鍵技術之二：視頻編碼技術v略（與DVR關鍵技術中的編碼技術一致）IPCIPC關鍵技術之三：網(wǎng)絡傳輸技術關鍵技術之三：網(wǎng)絡傳輸技術v有效傳輸：目前的IPv4是為數(shù)據(jù)業(yè)務設計的，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?shù)难a救v協(xié)議支持：各領域的監(jiān)控業(yè)務要求不同，需采用不同的傳輸協(xié)議，如TCP、UDP、點播、多播、SIP等等v網(wǎng)管功能：對于網(wǎng)絡監(jiān)控，端設備的在線?；罴皹I(yè)務功能實施狀態(tài)的信息傳遞已成為必須具備的功能IPIP攝

60、像機的優(yōu)勢攝像機的優(yōu)勢v支持百萬像素以上的高清v開放式的IP系統(tǒng)，降低總體擁有成本（TCO）v安裝成本低，設備管理可達通道級v兼顧未來對智能應用的需要第五章第五章 新一代視頻監(jiān)控產(chǎn)品新一代視頻監(jiān)控產(chǎn)品v第一節(jié) IP攝像機v第二節(jié) 網(wǎng)絡視頻錄像機（NVR）v第三節(jié) 混合型網(wǎng)絡視頻錄像機（HDVR）v第四節(jié) 磁盤存儲陣列網(wǎng)絡視頻錄像機（網(wǎng)絡視頻錄像機（NVRNVR）v NVR是Net Video Recorder的縮寫 ,其主要功能是對網(wǎng)絡音視頻數(shù)據(jù)進行集中存儲和檢索v 主要工作原理：采集+編碼傳輸存儲網(wǎng)絡視頻流網(wǎng)絡視頻流IP網(wǎng)絡NVR網(wǎng)絡攝像機第五章第五章 新一代視頻監(jiān)控產(chǎn)品新一代視頻監(jiān)控產(chǎn)品v