視頻監(jiān)控培訓(xùn)資料一(1)課件

視頻監(jiān)控內(nèi)部培訓(xùn)資料2010.7目錄1、監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展1.1第一代視頻監(jiān)控CCTV1.2第二代基于“PC＋多媒體卡”數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)1.3“模擬-數(shù)字”監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)的延伸—DVS1.4數(shù)字化視頻監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)1.5第三代視頻監(jiān)控：完全使用IP技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)IPVS1.6關(guān)于無(wú)線監(jiān)控2、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成2.1攝像部分2.2傳輸部分2.3控制記錄部分2.4顯示部分2.5模擬監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D2.6模擬監(jiān)控與數(shù)字監(jiān)控2.7數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D2.8模擬監(jiān)控與數(shù)字監(jiān)控對(duì)照表2.9模擬監(jiān)控與數(shù)字監(jiān)控成本對(duì)比3、視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1簡(jiǎn)單的定點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)3.2簡(jiǎn)單的全方位監(jiān)控系統(tǒng)3.3具有小型主機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)3.4具有聲音監(jiān)聽的監(jiān)控系統(tǒng)3.5大中型電視監(jiān)控系統(tǒng)3.6多主機(jī)多級(jí)電視監(jiān)控系統(tǒng)4、監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展前景1、監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展了短短二十幾年時(shí)間，從最早的模擬監(jiān)控到這些年火熱的數(shù)字監(jiān)控再到方興未艾的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，發(fā)生了翻天覆地變化。在IP技術(shù)逐步統(tǒng)一全球今天，我們有必要重新認(rèn)識(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展歷史。從技術(shù)角度出發(fā)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展劃分為第一代模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)，到第二代基于“PC＋多媒體卡”數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)，到第三代完全基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)(IPVS),以及介于第二代和第三代之間的DVS。1.2第二代基于“PC＋多媒體卡”數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)20世紀(jì)90年代中期，基于PC的多媒體監(jiān)控隨著數(shù)字視頻壓縮編碼技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生。系統(tǒng)在遠(yuǎn)端有若干個(gè)攝像機(jī)、各種檢測(cè)和報(bào)警探頭與數(shù)據(jù)設(shè)備，獲取圖像信息，通過各自的傳輸線路匯接到多媒體監(jiān)控終端上，然后再通過通信網(wǎng)絡(luò)，將這些信息傳到一個(gè)或多個(gè)監(jiān)控中心。監(jiān)控終端機(jī)可以是一臺(tái)PC機(jī)，也可以是專用的工業(yè)控制機(jī)。這類監(jiān)控系統(tǒng)功能較強(qiáng)，便于現(xiàn)場(chǎng)操作；但穩(wěn)定性不夠好，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，視頻前端（如CCD等視頻信號(hào)的采集、壓縮、通信）較為復(fù)雜，可靠性不高；功耗高，費(fèi)用高；需要有多人值守；同時(shí)，軟件的開放性也不好,傳輸距離明顯受限。PC機(jī)也需專人管理，特別是在環(huán)境或空間不適宜的監(jiān)控點(diǎn)，這種方式不理想。這其實(shí)是半模擬--半數(shù)字的監(jiān)控系統(tǒng)，目前在一些小型的、要求比較簡(jiǎn)單的場(chǎng)所用的比較廣泛。只是隨著技術(shù)的發(fā)展，工控機(jī)變成了嵌入式的硬盤錄像機(jī)，該機(jī)性能較好，可無(wú)人值守，還有網(wǎng)絡(luò)功能。1.3“模擬-數(shù)字”監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)的延伸—DVS以視頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和視頻綜合管理平臺(tái)為核心的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)?；谇度胧郊夹g(shù)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)不需處理模擬視頻信號(hào)的PC，而是把攝像機(jī)輸出的模擬視頻信號(hào)通過嵌入式視頻編碼器直接轉(zhuǎn)換成IP數(shù)字信號(hào)。嵌入式視頻編碼器具備視頻編碼處理、網(wǎng)絡(luò)通信、自動(dòng)控制等強(qiáng)大功能，直接支持網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸和網(wǎng)絡(luò)管理，這類系統(tǒng)可以直接連入以太網(wǎng)，省掉了各種復(fù)雜的電纜，具有方便靈活、即插即看等特點(diǎn)，使得監(jiān)控范圍達(dá)到前所未有的廣度。除了編碼器外，還有嵌入式解碼器、控制器、錄像服務(wù)器等獨(dú)立的硬件模塊，它們可單獨(dú)安裝，不同廠家設(shè)備可實(shí)現(xiàn)互連。DVS目前比較主流的監(jiān)控系統(tǒng)，性能優(yōu)于第一代和DVR，比第三代有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，技術(shù)也相對(duì)成熟，雖然某些時(shí)候施工布線會(huì)比較復(fù)雜，但總體來說瑕不掩瑜。1.4數(shù)字化視頻監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)數(shù)字視頻監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)是克服了模擬閉路電視監(jiān)控的局限性：（1）數(shù)字化視頻可以在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)）上傳輸圖像數(shù)據(jù)，不受距離限制，信號(hào)不易受干擾，可大幅度提高圖像品質(zhì)和穩(wěn)定性；（2）數(shù)字視頻可利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)帶寬可復(fù)用，無(wú)須重復(fù)布線；（3）數(shù)字化存儲(chǔ)成為可能，經(jīng)過壓縮的視頻數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在磁盤陣列中或保存在光盤、U盤中，查詢十分簡(jiǎn)便快捷；（4）不需要龐大的布線工作，減少了施工量。1.6關(guān)于無(wú)線監(jiān)控?zé)o線監(jiān)控比較常用的有：模擬微波視頻傳輸，數(shù)字微波視頻傳輸，無(wú)線網(wǎng)橋，或者用電信和移動(dòng)的通訊網(wǎng)絡(luò)CDMA，TD-SCDMA（這種方式價(jià)格昂貴，而且圖像不實(shí)時(shí)，每秒也就幾貞圖像，延時(shí)大概有10幾秒鐘，圖像大小大概也就352*288），前面兩種方式是目前比較常用的。模擬微波傳輸就是把視頻信號(hào)直接調(diào)制在微波的信道上（微波發(fā)射機(jī)，HD-630），通過天線（HD-1300LXB）發(fā)射出去，監(jiān)控中心通過天線接收微波信號(hào)，然后再通過微波接收機(jī)（RECORD8200）解調(diào)出原來的視頻信號(hào)。如果需要控制云臺(tái)鏡頭，就在監(jiān)控中心加相應(yīng)的指令控制發(fā)射機(jī)（HD-2050），監(jiān)控前端配置相應(yīng)的指令接收機(jī)（HD-2060），這種監(jiān)控方式圖像非常清晰，沒有延時(shí)，沒有壓縮損耗，造價(jià)便宜，施工安裝調(diào)試簡(jiǎn)單，適合一般監(jiān)控點(diǎn)不是很多，需要中繼也不多的情況下使用。數(shù)字微波傳輸就是先把視頻編碼壓縮(HD-6001D)，然后通過數(shù)字微波(HD-9500)信道調(diào)制，再通過天線發(fā)射出去，接收端則相反，天線接收信號(hào)，微波解擴(kuò)，視頻解壓縮，最后還原模擬的視頻信號(hào)，也可微波解擴(kuò)后通過電腦安裝相應(yīng)的解碼軟件，用電腦軟解壓視頻，而且電腦還支持錄像，回放，管理，云鏡控制，報(bào)警控制等功能；這種監(jiān)控方式圖像有720*576和352*288的分辨率選擇，前者造價(jià)更高，視頻有0.2-0.8秒左右的延時(shí)，造價(jià)根據(jù)實(shí)際情況差別很大，但也有一些模擬微波不可比的優(yōu)點(diǎn)，如監(jiān)控點(diǎn)比較多，環(huán)境比較復(fù)雜，需要加中繼的情況多，監(jiān)控點(diǎn)比較集中它可集中傳輸多路視頻，抗干擾能力比模擬的要好一點(diǎn)，等等...優(yōu)點(diǎn)，適合監(jiān)控點(diǎn)比較多，需要中繼也多的情況下使用。2、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成典型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端設(shè)備和后端設(shè)備這兩大部分組成，其中后端設(shè)備可進(jìn)一步分為中心控制設(shè)備和分控制設(shè)備。前、后端設(shè)備有多種構(gòu)成方式，它們之間的聯(lián)系（也可稱作傳輸系統(tǒng)）可通過電纜、光纖或微波等多種方式來實(shí)現(xiàn)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)由攝像機(jī)部分（有時(shí)還有拾音器）、傳輸部分、控制記錄以及顯示部分四大塊組成。在每一部分中，又含有更加具體的設(shè)備或部件。2.1攝像部分?jǐn)z像機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)介紹（1）攝像機(jī)有黑白、彩色之分，后來隨著技術(shù)的日益成熟，慢慢有了彩色轉(zhuǎn)黑白、紅外一體機(jī)等。（2）按攝像機(jī)外形來分有半球、普通槍機(jī)、一體機(jī)、球機(jī)、云臺(tái)、煙感、針孔、飛碟等，球機(jī)有勻速球、高速球和智能高速球等。還有集成了網(wǎng)路協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。（3）有定焦和變焦之分（4）攝像機(jī)的清晰度用電視線TVL表示。常見的有420TVL、480TVL、520TVL、580TVL等.高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)已經(jīng)達(dá)到1080P。420TVL相當(dāng)于25萬(wàn)像素，480TVL相當(dāng)于38萬(wàn)像素以上。（5）視頻監(jiān)控屬于弱電行業(yè)，所以攝像機(jī)以及配套產(chǎn)品（云臺(tái)、視頻服務(wù)器）的電源一般選用12V、24V（機(jī)房設(shè)備除外）。2.3控制記錄部分控制部分是整個(gè)系統(tǒng)的“心臟”和“大腦”，是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)功能的指揮中心?？偪刂婆_(tái)中主要的功能有：視頻信號(hào)放大與分配、圖像信號(hào)的較正與補(bǔ)償、圖像信號(hào)的切換、圖像信號(hào)（或包括聲音信號(hào)）的記錄、攝像機(jī)及其輔助部件（如鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩等）的控制（遙控）等等。硬盤錄像機(jī)DVR：PC式和嵌入式

（1）PC型硬盤錄像機(jī)實(shí)質(zhì)上就是一部專用工業(yè)計(jì)算機(jī)，利用專門的軟件和硬件集視頻捕捉、數(shù)據(jù)處理及記錄、自動(dòng)警報(bào)于一身。操作系統(tǒng)一般采用WINDOWS系列。不足之處是其操作系統(tǒng)基于WINDOWS運(yùn)行，不能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，必須隔時(shí)重啟，且維護(hù)較為困難。（2）嵌入式硬盤錄像機(jī)可用面板、遙控、鼠標(biāo)來操作，操作系統(tǒng)采用自行研發(fā)的操作系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，穩(wěn)定，能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。2.4顯示部分顯示部分一般由幾臺(tái)或多臺(tái)監(jiān)視器（或帶視頻輸入的普通電視機(jī)）組成。它的功能是將傳送過來的圖像一一顯示出來。也可采用矩陣+監(jiān)視器的方式來組建電視墻。一個(gè)監(jiān)視器顯示多個(gè)圖像，可切割顯示或循環(huán)顯示。目前采用的有等離子電視，液晶電視，背投，LED屏、DLP拼接屏等。2.5模擬監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D2.7數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D2.8模擬監(jiān)控與數(shù)字監(jiān)控對(duì)照表模擬監(jiān)控方案數(shù)字監(jiān)控方案功能器材線纜器材線纜視頻采集硬盤錄像機(jī)從點(diǎn)到監(jiān)控室距離等長(zhǎng)線纜視頻服務(wù)器

攝像機(jī)與視頻服務(wù)器距離等長(zhǎng)線纜

音頻采集從點(diǎn)到監(jiān)控室距離等長(zhǎng)線纜

拾音器與視頻服務(wù)器距離等長(zhǎng)線纜

云臺(tái)控制從點(diǎn)到監(jiān)控室距離等長(zhǎng)線纜

云臺(tái)與視頻服務(wù)器距離等長(zhǎng)線纜

電視墻顯示矩陣、矩陣控制器

需要視頻線數(shù)字視頻矩陣(解碼平臺(tái))軟件完成視頻錄制硬盤錄像機(jī)從矩陣至硬盤錄像機(jī)距離等長(zhǎng)線纜

中心控制臺(tái)（主要由軟件完成）無(wú)需線纜音頻錄制硬盤錄像機(jī)從矩陣至硬盤錄像機(jī)距離等長(zhǎng)線纜現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)控制從矩陣至監(jiān)控點(diǎn)距離等長(zhǎng)線纜2.9模擬監(jiān)控與數(shù)字監(jiān)控的成本對(duì)比從上表中看出,使用傳統(tǒng)方案,每一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)必須都有專門的線纜鋪設(shè)至中心,包括音頻線、視頻線、控制線,如果某學(xué)校有100個(gè)監(jiān)控點(diǎn),都要報(bào)警上傳、開關(guān)量下傳、語(yǔ)音對(duì)講(雙向)、視頻監(jiān)看、云臺(tái)控制,那么將會(huì)有6*100條線纜拉入中心,不論施工還是維護(hù)都是很大問題。使用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方案,每一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)只需在現(xiàn)場(chǎng)使用很短的線纜連接(以2米計(jì)算),所有數(shù)據(jù)傳輸給網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器接入學(xué)校主干網(wǎng)絡(luò),進(jìn)入中心后實(shí)際只是一根網(wǎng)線。假設(shè)某學(xué)校有100個(gè)監(jiān)控點(diǎn),假設(shè)每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)到中心的距離為200米,那么傳統(tǒng)方案將使用6*100*200=120000米的線纜;而視頻服務(wù)器接入主干網(wǎng)絡(luò)將使用5*2(前端設(shè)備與視頻服務(wù)器的連接線)*100+10(視頻服務(wù)器與主干網(wǎng)絡(luò)的連接線)*100=2000米的線纜。假設(shè)主干網(wǎng)絡(luò)不存在,可以給他做個(gè)校園網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控是兩個(gè)系統(tǒng)。如果重新布線也就增加20000米。由此得出結(jié)論,傳統(tǒng)方案與網(wǎng)絡(luò)方案線材的成本比為12:13.1簡(jiǎn)單的定點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)最簡(jiǎn)單的定點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)就是在監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)安置定點(diǎn)攝像機(jī)（攝像機(jī)配接定焦鏡頭），通過同軸電纜將視頻信號(hào)傳輸?shù)奖O(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)視器。例如，在小型工廠的大門口安置一臺(tái)攝像機(jī)，并通過同軸電纜將視頻信號(hào)傳送到廠辦公室內(nèi)的監(jiān)視器（或電視機(jī)）上，管理人員就可以看到哪些人上班遲到或早退，離廠時(shí)是否攜帶了廠內(nèi)的物品。若是再配置一臺(tái)硬盤錄像機(jī)，還可以把監(jiān)視的畫面記錄下來，供日后檢索查證.這種簡(jiǎn)單的定點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)適用于多種應(yīng)用場(chǎng)合。以某著名外企總部為例，該總部曾多次丟失高檔筆記本電腦，后來在其各樓層的所有12個(gè)出口都安裝了定點(diǎn)攝像機(jī)，并配備了硬盤錄像機(jī)，有效地杜絕了上述失盜現(xiàn)象。某招待所也是采用了這種簡(jiǎn)單的定點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。這是在1-6層客房通道的兩端各安裝一臺(tái)定點(diǎn)攝像機(jī)，加上大門口、門廳、后門、停車場(chǎng)等4個(gè)監(jiān)視點(diǎn)共計(jì)16臺(tái)攝像機(jī)，再配置一臺(tái)硬盤錄像機(jī)便構(gòu)成了完整的監(jiān)控系統(tǒng)。3.2簡(jiǎn)單的全方位監(jiān)控系統(tǒng)全方位監(jiān)控系統(tǒng)是將前述定點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的定焦鏡頭換成電動(dòng)變焦鏡頭，并增加可上下左右運(yùn)動(dòng)的全方位云臺(tái)，使每個(gè)攝像機(jī)可以進(jìn)行上下左右的掃視，其所配鏡頭的焦距也可在一定范圍內(nèi)變化（放大縮?。：茱@然，云臺(tái)及電動(dòng)鏡頭的動(dòng)作需要由系統(tǒng)主機(jī)配合的解碼器來控制。最簡(jiǎn)單的全方位監(jiān)控系統(tǒng)與最簡(jiǎn)單的定點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)相比，在前端增加了一個(gè)全方位云臺(tái)及電動(dòng)變焦鏡頭，通過監(jiān)控主機(jī)控制，另外從前端到控制室還需多布設(shè)一條控制線纜。以某小型制衣廠的監(jiān)控系統(tǒng)為例，在其制衣車間安裝了兩臺(tái)全方位攝像機(jī)，在廠長(zhǎng)辦公室內(nèi)配置了硬盤錄像機(jī)，當(dāng)廠長(zhǎng)需要了解車間情況時(shí)，只需通過主機(jī)選定某一臺(tái)攝像機(jī)的畫面，并通過操作控制使攝像機(jī)對(duì)整個(gè)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行掃視，也可以對(duì)某個(gè)局部進(jìn)行定點(diǎn)監(jiān)視。在實(shí)際應(yīng)用中，并不一定使每一個(gè)監(jiān)視點(diǎn)都按全方位來配置，通常僅是在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中的某幾個(gè)特殊的監(jiān)視點(diǎn)才配備全方位設(shè)備。例如，在前述的某招待所的定點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中，也可考慮將監(jiān)視停車場(chǎng)情況的定點(diǎn)攝像機(jī)改為全方位攝像機(jī)（更換電動(dòng)變焦鏡頭并增加全方位云臺(tái)），再在控制室內(nèi)增加一臺(tái)控制器，這樣就可以把對(duì)停車場(chǎng)的監(jiān)視范圍擴(kuò)大了，既可以對(duì)整個(gè)停車場(chǎng)進(jìn)行掃視，也可以對(duì)某個(gè)局部進(jìn)行監(jiān)視。特別是當(dāng)推進(jìn)鏡頭時(shí)，還可以看清車牌號(hào)碼。3.3具有小型主機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)一般來說，使用系統(tǒng)主機(jī)會(huì)增加整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的造價(jià)，這是因?yàn)橄到y(tǒng)主機(jī)的造價(jià)要比普通監(jiān)視器高，而與之配套的前端解碼器的價(jià)格也高。但從布線考慮，各解碼器與系統(tǒng)主機(jī)之間是采用總線方式連接的，因此系統(tǒng)中線纜的數(shù)量不多（只需要一根兩芯通信電纜）。另外，集成式的系統(tǒng)主機(jī)大都有報(bào)警探測(cè)器接口，可以方便地將防盜報(bào)警系統(tǒng)與電視監(jiān)控系統(tǒng)整合于一體。當(dāng)有探測(cè)器報(bào)警時(shí)，該主機(jī)還可自動(dòng)地將主監(jiān)視器畫面切換到發(fā)生警情的現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)所拍攝的畫面。3.5大中型電視監(jiān)控系統(tǒng)大中型電視監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視點(diǎn)數(shù)增多，除了包含有大量的全方位監(jiān)視點(diǎn)外，還常常與防盜報(bào)警系統(tǒng)集成為一體。由于匯集在中心控制室的視音頻信號(hào)多，往往需要多種視音頻設(shè)備進(jìn)行組合，很多系統(tǒng)還需要多個(gè)分控制中心（或分控點(diǎn)），因此系統(tǒng)相對(duì)龐大。從原理上說，大中型電視監(jiān)控系統(tǒng)與前述的中小型電視監(jiān)控系統(tǒng)是一樣的。這里所謂的“大中型”可有兩層含義：一是指系統(tǒng)的規(guī)模大，如前端攝像機(jī)的數(shù)量及中心控制端設(shè)備的數(shù)量都很多，中心控制室的場(chǎng)面也很龐大，往往還要有一面龐大的電視墻，能同時(shí)顯示出大小不等的十幾個(gè)甚至幾十個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的畫面，另外還在很多相關(guān)部門設(shè)有分控系統(tǒng)，有時(shí)還會(huì)與防盜報(bào)警系統(tǒng)或門禁刷卡系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)；二是系統(tǒng)的復(fù)雜程度高，作業(yè)難度大，傳輸條件惡劣，使得十幾個(gè)點(diǎn)的監(jiān)控