監(jiān)控設(shè)備概念課件

視頻監(jiān)控技術(shù)概述Ⅰ,視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展過程分為以下幾項(xiàng):①,模擬視頻監(jiān)控時代;

第一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)也叫做閉路電視監(jiān)控系統(tǒng),我門通常叫做完全模擬的視頻監(jiān)控系統(tǒng),CCTV(ClosedCircuitTelevision).此技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)70(當(dāng)時中國進(jìn)行文化大革命),并逐步得到廣泛應(yīng)用,直到目前,模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)仍然因?yàn)槠溟L期的應(yīng)用積累而具有廣大的占有率.

首先,我來介紹一下閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的主要組成部分:1,視頻采集設(shè)備:包括攝像機(jī)(Camera)、鏡頭(Lens)、防護(hù)罩(Housing)、(Bracket)、(Decoder)、視頻分配器(VideoDistributor).2,信號傳輸設(shè)備:包括各類線纜及連接器、信號收發(fā)器(Sender/Receiver)、信號放大器(Amplifier).3,切換控制設(shè)備:包括矩陣(Matrix)、控制碼發(fā)生器、鍵盤(Keyboard)、(GUI).4,顯示與記錄設(shè)備:包括多畫面處理器(Multiplexer)、多畫面分割器、監(jiān)視器(Monitor)、盒式磁帶錄像機(jī)(VCR,VideoCassetteRecorder).②,數(shù)字視頻監(jiān)控時代;

數(shù)字視頻監(jiān)控時代的標(biāo)志產(chǎn)品是硬盤錄像機(jī)器,DVR(DigitalVideoRecorder).硬盤錄像機(jī)起始于20世紀(jì)90(當(dāng)時中國才剛進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時代),在本世紀(jì)初得到大規(guī)模應(yīng)用,硬盤錄像機(jī)的出現(xiàn)將磁帶錄像機(jī)(VCR)送上了末路.硬盤錄像機(jī)實(shí)質(zhì)是集:音視頻編碼壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸、視頻存儲、遠(yuǎn)程控制、解碼顯示等各種功能于一體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),其主要組成是視頻采集卡、編碼壓縮程序、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接口及軟件體系等.1,硬盤錄像機(jī)的主要功能:就是比模擬錄像的每個部分都比以前更加優(yōu)越.2,PC式與嵌入式:DVR分為PC式及嵌入式兩種產(chǎn)品形態(tài),兩者各有優(yōu)缺點(diǎn),并且都廣泛應(yīng)用.PC式DVR一般采用工業(yè)主板加視頻采集卡的架構(gòu),軟件建立在Windows(或者Linux)操作系統(tǒng)上;嵌入式DVR

基于嵌入式處理器和嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng),系統(tǒng)沒有PC式那么復(fù)雜和功能強(qiáng)大,結(jié)構(gòu)比較單一,產(chǎn)品性能比較穩(wěn)定.3,編碼壓縮算法:目前主流的算法是MPEG-4,可以在有限的碼流下實(shí)現(xiàn)良好的視頻圖像質(zhì)量,是目前大多數(shù)廠家采取的壓縮算法.H.264是最近幾年興起并得到大力推廣的算法,可以看成是對MPEG-4算法的升級和優(yōu)化,能夠進(jìn)一步節(jié)省碼流并提供更好的圖象質(zhì)量.

主要視頻編碼方式如下:MJPEG、MPEG-2、MPEG-4、H.264這4種.③,智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控時代;

智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)是在近幾年得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,其主要的構(gòu)成是:

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(IPC)視頻編碼器(DVS)網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)(NVR)視頻內(nèi)容分析(VCA)分析中央管理平臺(CMS)解碼設(shè)備(Decoder)存儲設(shè)備等.智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用完全分布式的架構(gòu),系統(tǒng)架設(shè)在網(wǎng)絡(luò)上,不受地域空間的限制,利用智能管理軟件可以實(shí)現(xiàn)視頻資源的:管理、整合、配置、傳輸、調(diào)用、存儲、報(bào)警、集成等.1,視頻采集編碼設(shè)備:主要有模擬攝像機(jī)、視頻編碼器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、高清攝像機(jī)等,主要完成視音頻信號的采集、數(shù)字化、編碼壓縮及網(wǎng)絡(luò)傳輸為一體.2,中央管理平臺:GMS是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控應(yīng)用中有關(guān)軟件的通稱,其構(gòu)成形式多種多樣,主要功能是資源的管理、媒體的分發(fā)、存儲管理、告警服務(wù)、用戶服務(wù)等功能.3,網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī):主要功能是完成視頻的存儲、轉(zhuǎn)發(fā)與回放,與DVR的顯著區(qū)別是:NVR不直接與模擬視頻信號連接,其存儲與轉(zhuǎn)發(fā)的是前端設(shè)備已經(jīng)完成編碼的視頻流,因此,NVR必須配合網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或視頻編碼器才能完整的系統(tǒng).4,解碼顯示設(shè)備:主要將網(wǎng)絡(luò)傳輸過來的數(shù)字視頻信號還原成模擬信號進(jìn)行輸出顯示.5,視頻內(nèi)容分析:VideoContentAnalysis,VCA來源與計(jì)算機(jī)視覺,它能夠在圖象及圖象描述之間建立映射關(guān)系,從而使計(jì)算機(jī)能夠通過圖像處理和分析來理解畫面中的內(nèi)容,其實(shí)質(zhì)是:自動分析和抽取視頻源中的關(guān)鍵信息.簡稱為:只能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)(IntelligentVideoSurveillance,IVS)視頻監(jiān)控的核心技術(shù)Ⅱ,1,光學(xué)成像器件.

光學(xué)成像設(shè)備是監(jiān)控系統(tǒng)的核心技術(shù)部件,光學(xué)成像器件主要包括鏡頭及感光器件,目前感光器件主要是CCD和CMOS兩種.CCD器件的主要優(yōu)點(diǎn)是高解析,低噪音,高敏感度等.早期的CMOS技術(shù)主要用于低端市場,但隨著CMOS技術(shù)的不斷完善,在高分辨率、高清攝像機(jī)中,CMOS迅速發(fā)展起來,并且顯示出越來越強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢和市場競爭力.2,視頻編碼壓縮算法.

視頻編碼壓縮的目的是在盡可能保證視覺效果的前提下減少視頻數(shù)據(jù)量,因此,如何對大量視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的編碼壓縮成為一個非常關(guān)鍵的問題.3,視頻編碼壓縮芯片.

目前市場上流行的視頻編碼芯片主要有DSP和ASIC兩大類,其中DSP通過媒體處理器,即以DSP為核心并集成視頻單元和豐富的外圍接口,DSP通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)視頻編解碼且能擴(kuò)展多種特色化功能.ASIC是專用視頻編碼芯片,它可以集成一些外圍接口,通過硬件實(shí)現(xiàn)視頻編解碼.4,視頻管理平臺.

智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中不再具有類似矩陣的硬核心產(chǎn)品,所有的設(shè)備、組件、服務(wù)變的分散、多元化.在此情況下,網(wǎng)絡(luò)是依托,而視頻管理平臺是靈魂.所用之處隨之?dāng)U大.安防術(shù)語縮寫表縮寫英文全稱中文全稱1IVSIntelligentVideoSurveillance智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)2CCTVCloseCuicuitTV閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)3VCRVideoCassetteRecorder盒式磁帶錄像機(jī)4Codec編碼解碼技術(shù)5DVRDigitalVideoRecorder硬盤錄像機(jī)6HDVRHybridDigitalVideoRecorder混合DVR7NVRNetworkVideoRecorder網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)8DVSDigitalVideoServer視頻編碼器9IPCInternetProtocolCamera網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)10HDIPCHigitalDefinitionIPCamera高清攝像機(jī)11MPCMagapixelCamera百萬像素?cái)z像機(jī)12CMSCentralManagementSystem中央管理系統(tǒng)平臺13VCAVideoContentAnalysis視頻內(nèi)容分析14Decoder解碼器15SASSecurityandSurveillance安全防范及視頻監(jiān)控Ⅳ模擬監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成Ⅴ,1,模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)又稱閉路電視監(jiān)控系統(tǒng),一般由前端信號采集部分、中間信號傳輸部分、后端矩陣切換及控制部分、顯示及錄像等4部分組成.2,視頻采集設(shè)備,包括攝像機(jī)、鏡頭、云臺、解碼器、支架、防護(hù)罩、視頻分配器等.一,攝像機(jī)相關(guān)技術(shù).1,攝像機(jī)的工作原理

攝像機(jī)的主要部件是電耦合器件(CCD),它能夠?qū)⒐饩€信號變?yōu)殡姾尚盘柌⒖蓪㈦姾纱鎯稗D(zhuǎn)移,也可將儲存的電荷取出,使電壓發(fā)生變化,因此是理想的攝像元件.CCD的工作原理是:被攝物體反射的光線傳播到鏡頭,經(jīng)鏡頭聚焦到CCD芯片上,CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積聚相應(yīng)的電荷,各個像素積累的電荷在視頻時序的控制下,逐點(diǎn)外移,經(jīng)濾波放大處理后,形成視頻信號輸出.

以下就是CMOS和CCD的介紹已經(jīng)對比:

CCD是ChargeCoupledDevice(電荷耦合器件)的縮寫，它是一種半導(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(diǎn)。簡單的理解，它就是一塊將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的光電器件，類似于人的視網(wǎng)膜。什么是CMOS攝像機(jī)？

CMOS全稱為ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，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(jì)算機(jī)芯片沒什么差別，主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。CCD攝像機(jī)與CMOS攝像機(jī)的區(qū)別?1、CMOS制作工藝比CCD簡單2、CMOS價(jià)格比CCD便宜3、CMOS耗電比CCD大4、CMOS噪點(diǎn)比CCD大5、CMOS感光度比CCD差6、CMOS解析度比CCD低CCDCCD尺寸CCD尺寸常用的有1/4"、1/3"1/2"等，指CCD的對角線長度

注意：1inch=25.4mmCCD的靶面大小CCD尺寸WH1/3in4.8mm3.6mm1/4in3.6mm2.7mm1/2in6.4mm4.8mmCCD成像尺寸越小的攝像機(jī)的體積可以做得更小些。在相同的光學(xué)鏡頭下，成像尺寸越大，視場角越大CCD尺寸指的是這部分的大小公司常用濾光片簡介一般情況下人眼能夠看到的可見光波長范圍在380nm/s-780nm/s，在這個范圍里我們所能看到的就是紫、藍(lán)、青、綠、黃、橙、紅7種顏色。我們把小于380nm/s波長范圍定義為紫外光線，大于780nm/s叫做紅外光線。CCD幾乎能夠接收到所有波長信號，而由于接收到的光線比較雜，超出了人眼睛所能夠看到的范圍，所以當(dāng)人們看監(jiān)視器上的圖像時會發(fā)現(xiàn)與看到的實(shí)物顏色不同，就是通常所說的色偏。為了解決這一問題，我們使用了濾光片來濾除不需要的雜波，使監(jiān)視器顯示的與人們所看到的顏色基本相同。濾光片另外一個作用就是能夠消除圖像中的鋸齒形波紋等現(xiàn)象.當(dāng)截除了可見光以外的光線，到了晚上我們就什么都看不到了，就要使用感紅外濾光片。感紅外濾光片是通過紅外燈的配合由紅外燈發(fā)出紅外光線，然后濾光片把它接收到的波形信號傳遞給CCD，這樣晚上人眼看不到的通過CCD的處理就能夠看到了。晚上能看到東西了，但白天就會出現(xiàn)前面提到的色偏問題，如果白天晚上效果都要求很好就要使用ICR（IRcut）。ICR是通過電機(jī)或電磁方式把截紅外和感紅外的兩個濾光片進(jìn)行切換，白天截除紅外，晚上接收紅外達(dá)到人們期望的效果。①、紅外截止單層水晶濾光片

1/4方形：消除水平方向鋸齒形波紋,接收人眼可見光截除紅外光線，解決色偏問題。目前用在420TVL以下參數(shù)板機(jī)（P板）及針孔系列產(chǎn)品；②、90﹪單層水晶濾光片

1/4方形：消除水平方向鋸齒形波紋,接收人眼可見光及約90％紅外光線。目前用在420TVL以下參數(shù)板機(jī)（P板）；③、紅外截止雙層水晶濾光片

1/3方形：消除水平、垂直方向鋸齒形波紋,接收人眼可見光截除紅外，解決色偏問題。目前用在420-480TVL參數(shù)之間（不含480）板機(jī)（Q板）；④、雙峰90﹪雙層水晶濾光片

1/3方形：消除水平、垂直方向鋸齒形波紋,接收人眼可見光及約90％紅外光線。目前用在420-480TVL參數(shù)之間（不含480）板機(jī)（Q板）；⑤、紅外截止雙層水晶夾藍(lán)玻璃

1/3方形：消除水平、垂直、對角、四邊方向鋸齒形波紋,接收人眼可見光截除紅外，解決色偏問題。目前用在480TVL以上（含480）板機(jī)（如：K、J、B、R、Y、Z、M、L板等）；⑥、雙峰90﹪三層水晶濾光片

1/3方形：消除水平、垂直、對角、四邊方向鋸齒形波紋,接收人眼可見光及約90％紅外光線。目前用在480TVL以上（含480）板機(jī)（如：K、J、B、R、Y、Z、M、W板等）；⑦、全透雙層水晶濾光片

1/3方形：配合自動光圈自帶ICR鏡頭使用，消除水平、垂直、對角、四邊方向鋸齒形波紋,接收人眼可見光及約紅外光線。目前用在420TVL以上（含420）板機(jī)（如：K、J、B、R、Y、Z、M、I板等）；⑧、可見光截止單層黑玻（紅外全透）：⑨、90﹪940雙層水晶濾光片

1/3方形：

⑩、60﹪單層水晶濾光片

1/3方形,FG板專用;⑾、雙峰五層濾光片：⑿、IRCUT單層水晶透紅外/單層藍(lán)玻截紅外配紅外全透單層水晶濾光片1/4方形：消除水平、垂直方向鋸齒形波紋,白天接收人眼可見光截除紅外，解決色偏問題；晚上接收紅外光線，目前用在420TVL以上（含420）板機(jī)（如：K、J、B、R、Y、Z、M、W板等）；⒀、IRCUT三層水晶透紅外/雙層水晶夾藍(lán)玻截紅外：消除水平、垂直、對角、四邊方向鋸齒形波紋,白天接收人眼可見光截除紅外，解決色偏問題；晚上接收紅外光線，目前用在420TVL以上（含420）板機(jī)（如：K、J、B、R、Y、Z、M、W板等）；⒁、IRCUT雙層水晶截紅外/雙層黑玻截可見光：消除水平、垂直方向鋸齒形波紋,白天接收人眼可見光截除紅外，解決色偏問題；晚上接收紅外截可見光，目前用在480TVL以上（含420）板機(jī)（如：K、Y、Z板）照車牌產(chǎn)品。；備注：目前公司采用的濾光片是850nm/s、940nm/s；940nm/s紅外機(jī)型會有注明，沒有注明默認(rèn)為850nm/s，可參考產(chǎn)品機(jī)編碼規(guī)則。鏡頭的相關(guān)介紹Ⅵ,1,鏡頭的主要分類變焦距鏡頭：通常為電動式，可作廣角、標(biāo)準(zhǔn)或遠(yuǎn)望等鏡頭使用廣角鏡頭:視角在50度以上,一般用于電梯轎箱內(nèi),大廳等小視距大視角的場所; 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭:視角在30度左右,一般用于走廊、通道及小區(qū)周界等場所; 長焦鏡頭:視角在20度以內(nèi),焦距的范圍從十幾毫米到上百毫米;變焦鏡頭:焦距范圍可變,可從廣角變長焦,用于景深大視角范圍廣的區(qū)域;針孔鏡頭:用于隱藏監(jiān)控場所.2,鏡頭的主要參數(shù):

①,焦距:配長焦距鏡頭的攝像機(jī)所攝取的景物尺寸就大,反之,配段焦距鏡頭的攝像機(jī)所攝取的景物尺寸就小.當(dāng)然,被攝物體成像的清晰度與所選用的CCD攝像機(jī)的分辨率及監(jiān)視器的分辨率有關(guān).

②,鏡頭的尺寸:鏡頭尺寸一般可分為25.4mm(lin)、16.9mm(2/3in)、12.7mm(1/2in)、8.47mm(1/3in)和6.35mm(1/4in)等幾種規(guī)格.選用鏡頭時,應(yīng)使鏡頭尺寸與攝像機(jī)的靶面尺寸大小相吻合.原則是,即小尺寸靶面的CCD可使用大尺寸的鏡頭,反之則不行.原因,如果1/2”CCD攝像機(jī)采用1/3”鏡頭,則進(jìn)光量會變小,色彩會隨之變差,甚至圖象也會缺損;反之,則進(jìn)光量變大,色彩變好,圖象效果肯定會好.最好使用相同尺寸.

③,相對孔徑.

光圈的相對孔徑等于鏡頭的有效孔徑與鏡頭焦距之比,鏡頭的相對孔徑表現(xiàn)了鏡頭通光力,相對孔徑越大,通過的光越多.所以,選用相對孔徑大的鏡頭,可以降低對景物照明條件的要求.

④,鏡頭接口.C與CS接口的區(qū)別在于鏡頭與攝像機(jī)接觸面至鏡頭焦平面(攝像機(jī)CCD光電感應(yīng)器應(yīng)處的位置)的距離不同,C型接口此距離為17.5mm,CS型接口此距離為12.5mm.

CS接口自動光圈手動變焦C型鏡頭與CS攝像機(jī)之間增加一個5mm的C/CS轉(zhuǎn)接環(huán)可以配合使用.CS型鏡頭與C型攝像機(jī)無法配合使用.鏡頭攝像機(jī)中最前端部分.光線，收集傳輸.變換的重要通道鏡頭的作用類似于人的眼睛分C接口(基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)距離17.562mm)和CS接口（基準(zhǔn)面到焦點(diǎn)距離12.5mm）按接口分按鏡頭光圈分類自動光圈（autoiris）自動光圈鏡頭：亮度變化時其光圈亦作自動調(diào)整，故適用亮度變化多的場合；手動光圈鏡頭適合于亮度要求不高的場合，一般用于工程調(diào)試較多；固定光圈，光圈固定不動手動光圈（manualiris）固定光圈按規(guī)格分………..１／２英寸１／３英寸１／４英寸

……….鏡頭CCD………..１／２英寸１／３英寸１／４英寸

……….按鏡頭變焦類型分類手動變倍鏡頭和電動變倍鏡頭與固定焦距三類C接口CS接口3,鏡頭的焦距計(jì)算方法:

如上面圖一所示,鏡頭的焦距、視場大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計(jì)算公式如下:f=hD/Hf=vD/Vf---鏡頭的焦距h---頭像的寬度H---被攝物體的寬度D---物體的實(shí)際距離

v---圖象的高度(被攝物體在CCD靶面上的成像高度)V---被攝物體的高度.當(dāng)焦距數(shù)值算出后，如果沒有對應(yīng)焦距的鏡頭是很正常的，這時可以根據(jù)產(chǎn)品目錄選擇相近的型號，一般選擇比計(jì)算值小的，這樣視角還會大一些。

上網(wǎng)址,可以根據(jù)實(shí)際參數(shù)，自動換算！大家可參考使用…

Ⅶ,防護(hù)罩;1,一般分為通用防護(hù)罩和特殊防護(hù)罩.自己理解通用和特殊.Ⅷ,云臺及解碼器;1,云臺的概念是:在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,云臺同樣是承載攝像機(jī)設(shè)