1、安防監(jiān)控系統(tǒng),河北鑫邦網絡工程有限公司,本文主要針對從事安防工作的人員（包括技術人員，營銷人員和與安防有關的人員），對監(jiān)控系統(tǒng)做一個整體的了解和剖析。,前 言,我國安全技術防范行業(yè)（簡稱安防行業(yè)）的發(fā)展歷程，將 其分為三個階段： 1979-1983年為起步階段； 1984-1996年為發(fā)展階段； 1997年后為提高階段，即探索安全技術防范的發(fā)展規(guī)律和方向的階段。,第一章 監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展,二、傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng),定義: 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是基于民用閉路電視為標準、產品的 一門技術，傳輸?shù)男盘柺悄M視頻信號。 特點：早期的監(jiān)控主要以攝像機與監(jiān)視器（電視）一對一監(jiān)視 系統(tǒng)為主，保安人員進行實時監(jiān)看。 弊

2、?。涸靸r高、施工復雜、資源浪費及安裝場所需空間大等。,分配器作用：將一路視頻信號分為多路，一般常見的有1分2、 1分4、1分8等。如一路圖像需要同時在辦公室 和門衛(wèi)室顯示，這樣就需要將信號分成兩路到 兩個不同地理位置的地方顯示。,1、視頻分配器,作用：將多個攝像機在一臺監(jiān)視器（電視）上顯示，也可 設定一個時間，讓多個攝像機圖像在一臺監(jiān)視器 （電視）上輪流顯示。 缺點：降低成本（監(jiān)視器（電視）價格較高）， 節(jié)約空間（點對點顯示，需要相當大的房 間擺設大 數(shù)量的顯示設備 ）,2、視頻切換器,3、視頻分割器,作用：將多個視頻信號以4、9、16的分格形式顯示在 一起，也可以單獨顯示某一路視頻信號，而不

3、 需要輪流顯示多個畫面 。,4、視頻模擬矩陣,作用：整合了視頻分配器和視頻切換器的功能，通過內部調度在有限的顯示設備上，對前端監(jiān)控點圖像進行有序的調度 ，實現(xiàn)在一個監(jiān)控環(huán)境內更好的顯示出該區(qū)域內的所有監(jiān)控點圖像 。,功能舉例 ：前端64路攝像機輸入, 后端4個監(jiān)視器輸出),實現(xiàn)： 后端監(jiān)視器上可以任意選擇前端圖像顯示； 前端任意一路圖像可同時顯示在后端4臺監(jiān)視器上； 前端64路圖像可同時在4臺監(jiān)視器上實現(xiàn)輪巡； 可以將前端64路圖像任意分4組，每組圖像在一臺監(jiān)視 器上進行輪巡。,5、總結,傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)存在一下不足： 傳輸部分：傳統(tǒng)的視頻信號線傳輸距離受限，使得監(jiān)控系統(tǒng)的鋪 設范圍受限。在分

4、布較廣的區(qū)域，需要建立多個監(jiān)控 點，無法統(tǒng)一調度、管理； 錄象存儲：傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)是采用錄像機進行錄像，存儲系 統(tǒng)相當龐大，只有在安防要求相當高的地方才能消費 如此高的產品。,三、數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng),數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)是在計算機、計算機網絡技術的飛速發(fā)展下孕育 而生的，將視頻信號轉化為數(shù)字信號進行傳輸、儲存。在降低了 成本的同時，使得監(jiān)控系統(tǒng)能適應更多更大的使用環(huán)境。,1、硬盤錄像機、視頻服務器,作用：將前端的各個視頻信號轉化為數(shù)字信號，在錄像機內進行存 儲，可靈活的將這些畫面顯示在錄像機的顯示設備上。另外，錄像 機具備了網絡特性，用戶可以通過網絡對分布在廣大區(qū)域的錄像機 進行訪問，隨時隨地監(jiān)看到前端

5、錄像機的畫面。,整體結構圖,2、IP攝像機,優(yōu)點：IP攝像機區(qū)別于傳統(tǒng)的攝像機，主要是視頻輸出信號的不同， 他不需要借鑒轉換設備，IP攝像機轉換信號格式是在攝像機內的IP 模塊里進行的，IP模塊也相當于一個物理網卡，在設定IP地址后， 可以通過網絡來訪問。,第二章 攝像機基礎及目前主流產品,一、攝像機結構及原理,1、攝像機的基本結構,注：圖中的每個部分就是一個零器件，組合起來就是一個整體，一 個可用的“機器”，也就是一個“方案”,各零器件功能定義,CCD:(Charge Coupled Devices)電荷耦合器件。CCD就相當與人 的眼睛，通過其肝光點把光影像轉成電子信號。,V-Driver

6、：能產生不同的脈波,將CCD感光點上的電子信號轉換出來。 即通常說的CCD的驅動。,CDS/AGC： CCD出來的訊號,在這顆晶片內做處理后，送進 DSP（數(shù)字信號處理器）。,DSP: (Digital Signal Processor),也就是數(shù)字信號處理器， 主要針對算法運算而產生的一種MCU.在攝像機中是進行顏色， 亮度，白平衡等運算。運算后又把信號轉換成模擬信號輸出， 也就是視頻輸出。,2、主流方案,方案主要是針對DSP來說的，把DSP和CCD搭配起來就是我們所說的 方案，目前攝像機市場上應用比較多占主流地位的是SONY和SHARP 生產的DSP。,SONY主要有以下幾種方案：,（1）

7、SS-1；CXD2163BR,SS-1可接高解CCD（ICX408AK/超低照度ICX258AK（NTSC） 和ICX409AK/超低照度ICX259AK（PAL），還可以接低 解CCD（ICX404AK（NTSC）和ICX405AK（PAL）,（2）SS-11；CXD3141或CXD3142,這款DSP只能接低解的CCD，3142比3141多了鏡像功能,（3）SS-HQ1；CXD3172AR,是520線機子用的DSP ,能接高低解的CCD,（4）SS-11X；CXD4103R,是SONY目前最新的DSP,解決了SS-HQ1的發(fā)熱問題,可接高低解的CCD。,（5）SHARP 38603A,接S

8、HARP低解CCD,3、CCD介紹,CCD是20世紀70年代初發(fā)展起來的新型半導體集成光電器件。由于 CCD器件具有諸多優(yōu)點：靈敏度高、光譜響應寬、動態(tài)范圍大、空間 自掃描，抗震動、抗磁場、體積小、無殘影等，CCD能夠將光線變?yōu)?電荷并可將電荷儲存及轉移，也可將儲存之電荷取出使電壓發(fā)生變 化，因此是理想的攝像元件,是代替攝像管傳感器的新型器件。,（1）CCD尺寸,CCD尺寸指CCD上的感光面積的大小。目前采用的芯片大多數(shù)為1/3” 和1/4” 。在對攝像角度有比較嚴格要求的時候，CCD靶面的大小， CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場角的大小和圖像的清晰度。 在相同的光學鏡頭下，成像尺寸越大，

9、視場角越大。,1英寸尺寸為寬12.7mm*高9.6mm，對角線16mm。 2/3英寸尺寸為寬8.8mm*高6.6mm，對角線11mm。 1/2英寸尺寸為寬6.4mm*高4.8mm，對角線8mm。 1/3英寸尺寸為寬4.8mm*高3.6mm，對角線6mm。 1/4英寸尺寸為寬3.2mm*高2.4mm，對角線4mm。,（2）CCD的辨別,簡單好用的方法從外表上辨別SONY和SHARP的CCD 的方法,CCD的表面上下兩排金屬的接點，缺門牙是SONY的特征（其中少兩個門牙的是1/3 SONY， 少一個門牙的是1/4 SONY），沒缺門牙的是SHARP的CCD,松下的也沒有缺門牙，只是金 屬線條比SH

10、ARP粗,SONY CCD,SHARP CCD,（3）SONY EXVIEW HAD CCD,索尼在1998年新開發(fā)的“EXVIEW HAD CCD”技術，主要是用來處理 夜間光線不足的情況。他可以將傳統(tǒng)CCD未能有效利用的近紅外 線光，有效轉換成為映像資料而用。使得可視光范圍擴充到紅外 線，讓感亮度能大幅提高。利用“EXVIEW HAD CCD”組件時，在黑 暗的環(huán)境下也可得到高亮度的照片。而且之前在硅晶板深層中做 的光電變換時，會漏出到垂直CCD部分的SMEAR成分，也可被收集 到傳感器內，所以影響畫質的雜訊也會大幅降低。,鏡頭是攝像機的第一道關口，他的作用是光信號（可見光與非可 見光）成

11、像在攝像機的CCD上。,4、鏡頭,（1）鏡頭主要的參數(shù),焦距: 從焦點到透鏡中心的距離, 即焦距長度。 焦距長短與成像大小成正比 ，與視角大小成反比。 焦距長短與景深成反比 ，與透視感的強弱成反比。,光圈：用來調整攝像機的進光量，F(xiàn)表示鏡頭的孔徑，較小的 F值表示較大的光圈。,景深：當某一物體聚焦清晰時，從該物體前面的某一段距離到其 后面的某一段距離內的所有景物也都當清晰的。焦點相當清 晰的這段從前到后的距離就叫做景深 。,視頻驅動：將一個視頻信號及電源從攝像機輸送到透鏡來控制鏡頭 上的光圈，這種視頻輸入型鏡頭內包含有放大器電路， 用以將攝像機傳來的視頻信號轉換成對光圈馬達的控制。,直流驅動：

12、利用攝像機上的直流電壓來直接控制光圈，這種鏡頭 內只包含電流計式光圈馬達，攝像機內沒有放大器電路。,有效距離：不同尺寸的鏡頭，最佳的成像距離。一般為鏡頭尺 寸的1.5-2.0倍。,（2）固定鏡頭,固定鏡頭指焦距是固定不可調節(jié)的鏡頭，根據(jù)光圈的不同可分為 手動固定光圈鏡頭、直流驅動固定光圈鏡頭和視頻驅動固定光圈 鏡頭。主要尺寸如下：,可變鏡頭一般分為二可變鏡頭和三可變鏡頭，主要是以可變項 目來定義的：,在這里引入一個行業(yè)里常用的術語“該鏡頭是多少倍的”， 這個倍數(shù)指的是該可變鏡頭最大尺寸和最小尺寸的商。 如8.5-51mm的鏡頭，大概就是6倍。,（3）可變鏡頭,5、濾光片,定義：是安裝在CCD前

13、的一個濾鏡，濾除光線中的無用光，保證 接收的圖像不會受到影響。,分類：濾光片的材質根據(jù)優(yōu)劣分為水晶和玻璃兩種。水晶內 部結構緊密、均勻，較好的避免光傳播過程中的折射、 反射現(xiàn)象。因此被做為高檔產品使用。,二、攝像機發(fā)展,攝像機在整個發(fā)展過程中，根據(jù)實際使用的需求，技術在不斷的 進步?？傮w說來應該分為以下幾個方面的提高： 從黑白攝像機到彩色攝像機； 彩色攝像機的清晰度從420、480至540線不斷的提高； 彩轉黑攝像機的產生； 寬動態(tài)攝像機的出現(xiàn)； 超低照度攝像機的誕生； 紅外一體化攝像機； 一體化攝像機。,（1）最低照度 最低照度也稱為靈敏度。是CCD對環(huán)境光線的敏感程度，或者說是 CCD正常

14、成像時所需要的最暗光線。照度的單位是勒克斯（LUX）， 數(shù)值越小，表示需要的光線越少，攝像頭也越靈敏。黑白攝像機 的靈敏度大約是0.02-0.5Lux(勒克斯)，彩色攝像機多在1Lux以上。 0.1Lux的攝像機用于普通的監(jiān)視場合；在夜間使用或環(huán)境光線較弱 時，推薦使用0.02Lux的攝像機。與近紅外燈配合使用時，也必須 使用低照度的攝像機。,1、攝像機重要參數(shù),（2）白平衡 物體顏色會因投射光線顏色產生改變，在不同光線的場合下拍攝出 的照片會有不同的色溫。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

15、按目前畫像中圖像特質， 立即調整整個圖像紅綠藍三色的強度，以修正外部光線所造成的誤 差。有些攝像機除了設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整。,（3）背光補償 Black Light Compensation不可見光補償、逆光補償通常，攝像機 的AGC工作點是通過對整個視場的內容做平均來確定的，但如果視 場中包含一個很亮的背景區(qū)域和一個很暗的前景目標，則此時確定 的AGC工作點有可能對于前景目標是不夠合適的，背景光補償有可 能改善前景目標顯示狀況。 當背景光補償為開啟時，攝像機僅對 整個視場的一個子區(qū)域求平均來確定其AGC工作點，此時如果前景 目標位于該子區(qū)域內時，則前景

16、目標的可視性有望改善。,（4）自動增益（AGC） Automatic Gain Control自動增益控制自動增益控制攝像機輸出的 視頻信號必須達到電視傳輸規(guī)定的標準電平0.7V，即,為了能在不 同的景物照度條件下都能輸出的標準視頻信號，必須使放大器的 增益能夠在較大的范圍內進行調節(jié)。這種增益調節(jié)通常都是通過 檢測視頻信號的平均電平而自動完成的，實現(xiàn)此功能的電路稱為 自動增益控制電路，簡稱AGC電路。具有AGC功能的攝像機，在低 照度時的靈敏度會有所提高，但此時的噪點也會比較明顯。這是 由于信號和噪聲被同時放大的緣故。,（5）信噪比（S/NRatio） Signal-to-Noise Rati

17、o信號雜訊比，信噪比是信號電壓對于噪聲 電壓的比值，通常用符號S/N來表示。由于在一般情況下，信號電 壓遠高于噪聲電壓，比值非常大，信噪比的單位用DB來表示。一般 攝像機給出的信噪比值均是在AGC（自動增益控制）關閉時的值， 因為當AGC接通時，會對小信號進行提升，使得噪聲電平也相應提 高。信噪比的典型值為4555db，若為50db，則圖像有少量噪聲， 但圖像質量良好；若為60db，則圖像質量優(yōu)良，不出現(xiàn)噪聲。,2、寬動態(tài)攝像機,所謂寬動態(tài)，就是把問題集中在解決逆光環(huán)境下所產生的問題。 現(xiàn)在我們通過一個實例說明這個問題,高速快門,低速快門（背光補償）,寬動態(tài),注：目前所謂寬動態(tài)機，基本上只有三

18、種： 松下SDIII ， 索尼SS-2方案及PIXIM C-MOS方案。,（1）紅外一體機的形成及原理,3、紅外一體化攝像機,在大多數(shù)監(jiān)控場合，都要求24小時的實時監(jiān)控，然而在夜間環(huán) 境下，不可能每個地方都有充足的燈光來提供攝像機所需要的 光源。如何在夜間看到物體？監(jiān)控行業(yè)里出現(xiàn)了兩種不同的解 決方式。,A: SONY公司從芯片入手，研發(fā)出超低照度DSPSONY EXVIEW。 這種芯片的問世后，在攝像機的產品線中，出現(xiàn)了所謂的 “星光級”、“月光級”超低照度攝像機。,缺點：在野外并不能拍攝出清晰的圖像。 EXVIEW芯片的攝像機在成本上也比其他攝像機要高很多。,B：使用壽命長、照射距離遠、耗

19、電量大的紅外燈，在夜間開著 燈，通過燈光來彌補夜間光線不足的問題。 即“紅外一體化攝像機” 。,原理：攝像機的CCD能看到紅外線，對紅外光有感應。,（2）紅外一體機的分類,A、日夜型紅外線彩色攝像機,為了保證白天圖像不受紅外光的影響，晚上又能接收到紅外光。 最簡單有效的辦法，當有光線時用彩色攝像機，當沒光線時， 把CCD上頭那片濾光片拿掉，再打上紅外燈，“日夜型紅外線彩色 攝像機”就這樣出來了。,這種攝像機就是在CCD前裝了個機械結構，用電磁閥把濾光片拉 開或推回去，在作動時聽的到“喀察”一聲。這就是我們現(xiàn)在行業(yè) 里所說的“雙濾光片切換”。,B、彩色室內日夜型紅外線攝像機,上面提到的“雙濾光片

20、切換”，成本費用太高，一般只應用在一些 特殊、高端的攝像機上。在最大限度考慮成本的條件下，辦法依 舊從濾光片下手，讓850nm以內的那段紅外光漏了進來。所以在 晚上沒燈光時，只要打上850nm的紅外光，CCD就看的到了， 這招真是既省錢又方便，換個濾光片就行了。 也就產生了彩色 室內日夜型紅外線攝像機。,（3）紅外一體機常見問題,A、在電路方面，大量紅外燈產生的溫度過高,過高的溫度，往往會造成設備燒壞、加速電子元氣件的過早老化等 問題的出現(xiàn)。目前一些較好的攝像機都會采用一些“恒流”、“恒壓” 技術，控制電路板的溫度，延長設備的使用時間。,B、光學上，圖像有“黑邊”及均勻度問題,所謂的“黑邊”、

21、“手電筒”及圖像均勻度問題，主要是因為， 攝像機的鏡頭拍攝角度和紅外的照射角度不搭配所造成的。,解決辦法：必須根據(jù)型紅外機的性能、鏡頭的角度以及紅外 燈的角度做嚴格的搭配。我公司所有紅外攝像機LED燈板與鏡頭 搭配，都是經過多次的搭配實驗，得出的最佳方案。從光學的角 度上，做到完美的解決。,C、在紅外機的結構上，有“反光”、“漏水”、“霧氣”等問題,“反光”的產生有兩個原因： A、LED光漏到鏡頭里；（解決方法：雙玻璃切割） B、用過寬角度的LED ；（解決方法：遮陽罩退后一些或調整鏡頭）,“漏水”、“霧氣”這純粹是機殼設計不良，防水墊圈材質不好， 及組裝不慎所造成。,D、紅外機使用一段時間后

22、，鏡頭前出現(xiàn)“起霧”的現(xiàn)象,“起霧”主要是因為紅外機在使用中，燈板、其它器件上因焊接殘存 的松香等可揮發(fā)物質，經過高溫升華后，附著在鏡頭或前板玻璃上， 影響了正常的視覺效果。解決的方法主要在安裝完成前，盡量清除 松香等物質在機體的含量。 我公司在攝像機制造過程中，電路板全部都是機器貼片代替人工 焊接，揮發(fā)物會少很多。另外，對電路板從焊接到安裝前都會進 行二次以上的清洗，并且出廠時都會有高溫烤機、檢測的過程。 在產品出廠前，盡最大可能將所有揮發(fā)物驅除干凈，這種問題的 出現(xiàn)的幾率是極少的。,在必要場所，攝像機往往需要使用可變焦的鏡頭，通過遠端控制來 實現(xiàn)對現(xiàn)場細節(jié)方面的監(jiān)控。而這樣常常需要增加額外

23、的控制設備。 一體化攝像機正是為了滿足這種需要實現(xiàn)的，他可以通過解碼器或 本身自帶的控制接口來進行控制。 一體化攝像機鏡頭具有大幅度變化的特點，另外還增加了菜單 功能，可以遠程控制調節(jié)菜單中的功能選項。 一體機有兩個特點需要記錄：,4、一體化攝像機,(1) 光學放大和電子放大,（2）CCD尺寸:所有一體化攝像機的CCD都是使用1/4的,三、攝像機延伸產品類型,1、槍機、半球,普通攝像機主要由上圖中各個部件組成的，一般安裝在監(jiān)視場所 區(qū)域固定的地方。而在有些安裝場所，由于空間較小或要求安裝 隱蔽。為了適應這種需求，半球型攝像機誕生了，由于他集成 了護罩、支架及鏡頭。因此安裝體積小、方便。,2、云

24、臺攝像機,云臺是根據(jù)需求，可以通過轉動方向更有效的監(jiān)視一片區(qū)域的 情況。而其控制主要是由解碼器和后端的控制設備通訊實現(xiàn)的。,一臺云臺攝像機的連接結構如下：,3、球形云臺攝像機,由于云臺攝像機占用空間大，外觀美感差，球形云臺誕生了。 他將云臺、解碼器、護罩整合在了一起，在減少空間的同時， 增加了美感。,室外型,室內型,4、智能恒速球、高速球,轉動速度明顯的提升，恒速球一般為水平/垂直6-15/秒以 上，高速球0.5-120/秒（最高巡航速度240/秒，64級 變速）； 體積變小，一般為6寸或以下； 智能球可以實現(xiàn)360度不限位旋轉； 增加了預置點、巡航線路、看守位等智能功能，并具有斷電 記憶不丟

25、失。,智能球比起云臺控制更加的靈活，加入了部分智能化功能， 比起云臺只能單純的控制方向、鏡頭具有以下優(yōu)點：,第三章 硬盤錄像機基礎及目前主流產品,一、硬盤錄像機發(fā)展,硬盤錄像機DVR即是Digital Video Recorder(也叫: Personal video recorder 即PVR)數(shù)字視頻錄像機或數(shù)字硬盤錄像機， 我們習慣上稱為硬盤錄像機。 它是一套進行圖像存儲處理的計算機系統(tǒng)，具有對圖像/語音進行 長時間錄像、錄音、遠程監(jiān)視和控制的功能，DVR集合了錄像機、 畫面分割器、云臺鏡頭控制、報警控制、網絡傳輸?shù)任宸N功能于 一身，用一臺設備就能取代模擬監(jiān)控系統(tǒng)一大堆設備的功能，而 且

26、在價格上也逐漸占有優(yōu)勢。,DVR采用的是數(shù)字記錄技術，在圖像處理、圖像儲存、檢索、備份、 以及網絡傳遞、遠程控制等方面也遠遠優(yōu)于模擬監(jiān)控設備。,1、視頻壓縮格式,主流的DVR采用的壓縮技術有MPEG-2、MPEG-4、H.264、M-JPEG， 而MPEG-4、H.264是國內最常見的壓縮方式；從壓縮卡上分有 軟壓縮和硬壓縮兩種，軟壓受到CPU的影響較大，多半做不到 全實時顯示和錄像，故逐漸被應壓縮淘汰。,1） MJPEG,MJPEG 是指 Motion JPEG，即動態(tài)JPEG，按照25幀/秒速度使用 JPEG 算法壓縮視頻信號，完成動態(tài)視頻的壓縮。,優(yōu)點：是畫質還比較清晰。,缺點：是壓縮率

27、低，占用帶寬很大。一般單路占用帶寬2M左右。,2）H.263,H.263 視頻編碼標準是專為中高質量運動圖像壓縮所設計的低碼 率圖像壓縮標準。H.263 采用運動視頻編碼中常見的編碼方法， 將編碼過程分為幀內編碼和幀間編碼兩個部分。,優(yōu)點：壓縮率較高，CIF格式全實時模式下單路占用帶寬一般 在幾百左右，具體占用帶寬視畫面運動量多少而不同。,缺點：畫質相對差一些，占用帶寬隨畫面運動的復雜度而大 幅變化。,3） MPEG-1: VCD標準。,4）MPEG-2: DVD標準。,5）MPEG-4,MPEG4是超低碼率運動圖像和語言的壓縮標準，它不僅是針對一 定比特率下的視頻、音頻編碼，更加注重多媒體系

28、統(tǒng)的交互性和 靈活性。MPEG-4標準主要應用于視像電話(Video Phone)，視像 電子郵件(Video Email)和電子新聞(Electronic News)等，其傳 輸速率要求較低，在4800-64Kbits/sec之間，分辨率為176X144。,6）H.264,H.264是一種高性能的視頻編解碼技術。H.264最大的優(yōu)勢是具有 很高的數(shù)據(jù)壓縮比率，在同等圖像質量的條件下，H.264的壓縮 比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.52倍。 H.264壓縮技術 將大大節(jié)省用戶的下載時間和數(shù)據(jù)流量收費。尤其值得一提的 是，H.264在具有高壓縮比的同時還擁有高質量流暢的圖像。,

29、H.265標準圍繞著現(xiàn)有的視頻編碼標準H.264，保留原來的某些技術，同時對一些相關的技術加以改進。新技術使用先進的技術用以改善碼流、編碼質量、延時和算法復雜度之間的關系，達到最優(yōu)化設置。具體的研究內容包括:提高壓縮效率、提高魯棒性和錯誤恢復能力、減少實時的時延、減少信道獲取時間和隨機接入時延、降低復雜度等。H264由于算法優(yōu)化，可以低于1Mbps的速度實現(xiàn)標清數(shù)字圖像傳送;H265則可以實現(xiàn)利用12Mbps的傳輸速度傳送720P(分辨率1280*720)普通高清音視頻傳送。,7）H.265,2、硬盤錄像機的分類,硬盤錄像機按系統(tǒng)結構可以分為兩大類：基于PC架構的PC式DVR 和脫離PC架構的

30、嵌入式DVR。,（1）PC式硬盤錄像機,這種架構的DVR以傳統(tǒng)的PC機為基本硬件，以Win98、Win2000、 WinXP、Vista、Linux為基本軟件，配備圖像采集或圖像采集 壓縮卡，編制軟件成為一套完整的系統(tǒng)。PC機是一種通用的平臺， PC機的硬件更新?lián)Q代速度快，因而PC式DVR的產品性能提升較容 易，同時軟件修正、升級也比較方便。PCDVR各種功能的實現(xiàn)都 依靠各種板卡來完成，比如視音頻壓縮卡、網卡、聲卡、顯卡 等，這種插卡式的系統(tǒng)在系統(tǒng)裝配、維修、運輸中很容易出現(xiàn) 不可靠的問題，不能用于工業(yè)控制領域，只適合于對可靠性要 求不高的商用辦公環(huán)境。,（2）嵌入式硬盤錄像機,嵌入式系統(tǒng)一

31、般指非PC系統(tǒng)，有計算機功能但又不稱為計算機的 設備或器材。它是以應用為中心，軟硬件可裁減的，對功能、可 靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的微型專用計算機系統(tǒng)。簡 單地說，嵌入式系統(tǒng)集系統(tǒng)的應用軟件與硬件融于一體，類似于 PC中BIOS的工作方式，具有軟件代碼小、高度自動化、響應速度 快等特點，特別適合于要求實時和多任務的應用。嵌入式DVR就 是基于嵌入式處理器和嵌入式實時操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)，它采 用專用芯片對圖像進行壓縮及解壓回放，嵌入式操作系統(tǒng)主要是 完成整機的控制及管理。此類產品沒有PCDVR那么多的模塊和多余 的軟件功能，在設計制造時對軟、硬件的穩(wěn)定性進行了針對性的 規(guī)劃，因此此類產

32、品品質穩(wěn)定，不會有死機的問題產生，而且在 視音頻壓縮碼流的儲存速度、分辨率及畫質上都有較大的改善， 就功能來說絲毫不比PCDVR遜色.,3、硬盤錄像機的功能,硬盤錄像機的主要功能包括：監(jiān)視功能、錄像功能、回放功能、 報警功能、控制功能、網絡功能、密碼授權功能和工作時間表 功能等。,A、監(jiān)視：實時、清晰的監(jiān)視,B、錄像：錄像效果是數(shù)字主機的核心和生命力所在,C、報警功能：主要指探測器的輸入報警和圖像視頻幀測的報警， 報警后系統(tǒng)會自動開啟錄像功能，并通過報警輸出功能開啟相 應射燈，警號和聯(lián)網輸出信號。圖像移動偵測是DVR的主要報 警功能； D、控制功能：主要指通過主機對于全方位攝像機云臺，鏡頭進

33、行控制，這一般要通過專用解碼器和鍵盤完成；,E、網絡功能：通過局域網或者廣域網經過簡單身份識別可以對 主機進行各種監(jiān)視錄像控制的操作，相當于本地操作；,F、密碼授權功能：為減少系統(tǒng)的故障率，和非法進入，對于停止 錄像，布撤防系統(tǒng)及進入編程等程序需設密碼口令，使未授權 者不得操作，一般分為多級密碼授權系統(tǒng)； G、工作時間表：可對某一攝像機的某一時間段進行工作時間編程， 這也是數(shù)字主機獨有的功能，它可以把節(jié)假日，作息時間表的變 化全部預排到程序中，可以在一定意義上實現(xiàn)無人值守。,4、錄像機的主要性能,（1）軟壓縮錄像卡,軟壓縮錄像卡，主要是由一個若干個錄像采集芯片為核心，配 合周邊電路與元件，完成

34、錄像采集功能的一種硬件電路板產品， 軟壓縮錄像卡從外型上看，各廠家做的基本一樣，差別很小， 因為各廠家設計電路是都必須按照芯片資料提供的樣板電路為基 礎而設計。軟壓縮錄像卡的錄像采集是通過錄像采集芯片（如 FUNSION 878A）完成，而錄像壓縮則是通過軟件實現(xiàn)，即通過 電腦CPU運算完成。,（2）硬壓縮錄像卡,硬壓縮錄像卡，其錄像采集與錄像壓縮都是通過板卡上的芯片 實現(xiàn)。與軟壓縮的區(qū)別主要就是該產品將錄像壓縮算法軟件寫 入了硬件板卡上的DSP芯片里，讓DSP代替CPU來運算，減輕了 CPU運算的壓力。,（3）數(shù)字監(jiān)控中圖像分辨率,目前數(shù)字監(jiān)控中的分辨率在PAL下按照從劣到優(yōu)主要有： 176

35、*144（QCIF），352*288（CIF），704*288（2CIF）， 528*384（DCIF），704*576（D1）。 所有錄像機的實時監(jiān)看畫面都是D1效果，分辨錄像機性能優(yōu)劣主 要是看他的錄像資料保存為什么格式。,（4）錄像資料大小,在配置錄像機時，往往需要根據(jù)錄像格式、監(jiān)控點的路數(shù)及客戶 要求保存錄像時間來計算好配置硬盤的容量。 在CIF格式下，一路視頻畫面一小時的錄像資料為150-200MB。 在D1格式下，一路視頻畫面一小時的錄像資料為800MB。 在720P格式下，一路視頻畫面一小時的錄像資料為1024MB 在1080P格式下，一路視頻畫面一小時的錄像資料為2000MB

36、一路視頻一天大概容量； CIF分辨率是4-5G， D1分辨率是1620G， 720P是37-46G 1080P 是82-102G 音頻1路1天是691.2M。,第四章 其他相關產品,一、布線系統(tǒng),1、同軸電纜（SYV75-）,這里的布線指的是前端模擬攝像機，通過視 頻信號傳輸介質到中心監(jiān)控點。視頻信號傳 送介質主要是同軸電纜。,在電視監(jiān)控系統(tǒng)中采用視頻基帶傳輸是最常用的傳輸方式。 所謂基帶傳輸是指不需經過頻率變換等任何處理而直接傳輸 全電視信號的方式。基帶傳輸方式的優(yōu)點是： 傳輸系統(tǒng)簡單； 在一定距離范圍內，失真?。?附加噪聲低（系統(tǒng)信噪比高）； 不必增加諸如調制器、解調器等附加設備。,基帶傳

37、輸方式的缺點是： 傳輸距離不能太遠。 很容易受到電力、電話、廣播等低頻干擾源的干擾。,（2）抗干擾解決辦法,由于實際中，干擾產生的多樣性、不定性及不可避免性，我們在 解決干擾時主要采取的辦法不是如何消除干擾發(fā)生源，而是如何 盡量的避免干擾，使得信號能夠盡可能的高品質傳輸。具體把握 好以下三點：,1、“防”,2、“避”,3、“抗”,2、雙絞線傳輸器、視頻光端機,在布線系統(tǒng)中，由于傳統(tǒng)的同軸電纜本身的特性決定，最長的 傳輸距離不能超過800米（SYV75-7），且鋪設線路復雜、成本 過高。因此在需要長距離鋪設線路時，產生兩種借助其他傳輸 線路的設備，即雙絞線傳輸器和視頻光端機。,二、視頻服務器,從

38、2006年開始，隨著網絡化技術的發(fā)展和信息化建設的深入，視頻 監(jiān)控產業(yè)開始進入網絡化時代，市場對DVR的網絡化功能及網絡適應 性要求越來越高，在這種需求下，一些主流廠商也開始重視網絡功 能，推出DVS（網絡視頻服務器）產品。,DVR和DVS的幾個主要功能區(qū)別：,（1）部署與擴容,（2）布線,（3）錄像存儲,（4）安全性,（5）管理,第五章 行業(yè)發(fā)展趨勢及產品,一、目前行業(yè)一般系統(tǒng)結構,目前監(jiān)控系統(tǒng)主要是以模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)相混合的系統(tǒng)，利用 2種系統(tǒng)的優(yōu)點來達到較完善的結構。以下圖為例及是一個典型 的混合型系統(tǒng)：,二、IP數(shù)字攝像機,典型IP網絡攝像機包括攝像機、影像壓縮機和一個有網絡連接功 能的服務器。每一個IP網絡攝像機都有自己的IP網址，數(shù)據(jù)處理 功能，和內置的應用軟件，可以當網絡服務器、FTP服務器、FTP 用戶端和郵箱用戶端，許多高級的IP網絡攝像機還包括其特殊功 能，比如移動探測、警報訊號輸出/輸人設備和郵件支持功能。,三、網絡集中監(jiān)控系統(tǒng),隨著監(jiān)控系統(tǒng)的日益發(fā)展，越來越大型的監(jiān)控系統(tǒng)孕育而生。 如何將一個龐大的、分布在各個不同物理區(qū)域的監(jiān)控系統(tǒng)進行統(tǒng)一的調度管理，同時系統(tǒng)又能夠完全的兼容各種前端數(shù)字化轉換方式，成為了監(jiān)控系統(tǒng)目前非常需要解決的方法，這也必將成為一個發(fā)展趨勢。,常用設備介紹,一、DVR硬盤錄像機 二