企业培训_中国电信全球眼技术培训

全球眼 技术培训 2008 12 前端PU设备 客户端CU设备 全球眼 在实际建设中的应用 相关问题FAQ 摄像机云台视频服务器网络接入设备其他相关设备 解码器报警器传感器外罩 摄像机主要参数及功能介绍 CCD像素水平分辨率信噪比背光补偿功能自动增益控制功能宽动态功能白平衡功能 1 CCD摄像机的工作方式 CCD是电荷耦合器件的缩写 它是一种半导体成像器件 具有高灵敏度 抗强光 畸变小 体积小 寿命长 抗震动等优点 被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上 CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷 各个像素积累的电荷在视频时序的控制下 逐点外移 经滤波 放大处理后 形成视频信号输出 视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像 品牌 Sony Panasonic Sharp LG这几种以Sony公司CCD为例 SonyCCD 普通CCD SonySuper HADCCD 超高解析CCD SonyEx ViewCCD 超高感度CCD SonyExwaveCCD 第三代CCD CCD相关知识介绍 CCD的优势在于成像质量好 但是由于制造工艺复杂 只有少数的厂商能够掌握 所以导致制造成本居高不下 CMOS影像传感器的优点之一是电源消耗量比CCD低 CCD为提供优异的影像品质 付出代价即是较高的电源消耗量 为使电荷传输顺畅 噪声降低 需由高压差改善传输效果 CCD传感器在灵敏度 分辨率 噪声控制等方面都优于CMOS传感器 而CMOS传感器则具有低成本 低功耗 以及高整合度的特点 CCD与CMOS比较 2 像素 像素就是CCD上光电感应元件的数量 一个感光元件经过感光 光电信号转换 A D转换等步骤以后 在输出的照片上就形成一个点 我们如果把影像放大数倍 会发现这些连续色调其实是由许多色彩相近的小方点所组成 这些小方点就是构成影像的最小单位 像素 752 H x582 V 也就是所谓44万画素 500 H x582 V 也就是所谓25万画素 44万画素 就叫高解 25万就叫低解 普解或中解 3 水平分辨率 分辨率是用电视线 简称线TVlines 来表示的 彩色摄像机的典型分辨率是在320到500电视线之间 主要有330线 380线 420线 460线 500线等不同档次 分辨率与CCD和镜头有关 还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关 通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线 频带越宽 图形越清晰 线数值相对越大 4 信噪比 任何电路只要通电后都会产生噪讯 包括元件及线路本身所产生的 当然噪讯越小 画面看起来会越干净 我们用视频讯号跟噪讯的比值来表示 那当然越大越好 数学式是20log V2 V1 V2指视频讯号 V1指噪讯大小 单位是 dB 5 背光补偿功能 背光补偿也称作逆光补偿或逆光补正 它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷 当引入背光补偿功能时 摄像机仅对整个视场的一个子区域进行检测 通过求此区域的平均信号电平来确定AGC电路的工作点 由于子区域的平均电平很低 AGC放大器会有较高的增益 使输出视频信号的幅值提高 从而使监视器上的主体画面明朗 此时的背景画面会更加明亮 但其与主体画面的主观亮度差会大大降低 整个视场的可视性得到改善 6 自动增益控制 摄像机输出的视频信号必须达到视频传输规定的标准电平 即为了能在不同的景物照度条件下都能输出的标准视频信号 必须使放大器的增益能够在较大的范围内进行调节 这种增益调节通常都是通过检测视频信号的平均电平而自动完成的 实现此功能的电路称为自动增益控制功能电路 简称AGC电路 7 宽动态功能 宽动态是在非常强烈的对比下让摄像机看到影像而运用的一种技术 当在强光源照射下的高亮度区域及阴影 逆光等相对亮度较低的区域在图像中同时存在时 摄像机输出的图像会出现明亮区域因曝光过度成为白色 而黑暗区域因曝光不足成为黑色 严重影响图像质量 摄像机在同一场景中对最亮区域及较暗区域的表现是存在局限的 这种局限就是通常所讲的 动态范围 传统的监控摄像机处理它会有很大的问题 传统摄像机只有3 1的对比性能 而具有宽动态功能的摄像机则可超出普通摄像机几十倍 白平衡功能 物体颜色会因投射光线颜色产生改变 在不同光线的场合下拍摄出的图像会有不同的色温而偏色 例如以钨丝灯 电灯泡 照明的环境拍出的照片可能偏黄 一般来说 CCD没有办法像人眼一样会自动修正光线的改变 所以通过白平衡的修正 它会按目前画像中图像特质 立即调整整个图像红绿蓝三色的强度 以修正外部光线所造成的误差 有些摄像机除了设计自动白平衡或特定色温白平衡功能外 也提供手动白平衡调整 前端PU设备 客户端CU设备 全球眼 在实际建设中的应用 相关疑问FAQ 一 相关设备介绍 视频解码器 MOC控制中心 专业电视墙 PC客户端 视频解码器ZTEZVX10S906 ZXV10S906监控解码器是专门用于网络视频监控的视音频解码设备 和中兴MOC监控软件配合实现监控中心的电视墙显示功能 该设备采用业界成熟可靠的DSP方案 结合扩展灵活 超强性能的Linux操作系统 优化的H 264视频算法 使图像监控 图像切换更加方便快捷 功能特性支持H 264视频解码和G系列音频解码 支持多通道解码输出支持轮巡解码 支持VCR操作支持字幕叠加支持音频通道单独打开 关闭支持DHCP 固定IP多种接入方式支持远程管理 远程升级视频特性视频压缩标准 H 264视频制式 PAL视频分辨率 704 576 D1 352 288 CIF 解码能力 2路D1分辨率或6路CIF分辨率解码输出解码帧频 1 25帧 秒音频特性音频压缩标准 G系列解码能力 6路音频解码输出网络接入DHCP固定IP协议标准HTML TCP IP HTTP RTSP RTP RTCP DHCP 物理接口视频接口 6路CVBS视频输出 BNC接口音频接口 6路非平衡线路音频输出 BNC接口通讯接口 1路以太网10 100Base TX RJ45接口设备管理远程配置远程升级物理尺寸240mm 宽 145mm 深 45mm 高 电气特性工作电源 外部电源适配器输入 100V 240V 50Hz 60Hz输出电压 12VDC功耗 10W环境要求工作温度 10 C 55 C工作湿度 10 90 中兴MOC可控制多台ZXV10S906 每台设备最多输出6路CIF 或2路D1 模拟图像到电视墙 因此 MOC配合多台S906以及电视墙设备 通常由多台监视器组成 可以实现电视墙显示 以及各块监视屏最终显示图像的灵活控制 ZTEMOC 前端PU设备 客户端CU设备 全球眼 在实际建设中的应用 相关疑问FAQ 一 视频监控系统的存储方式 二 视频分析IVS技术介绍 三 视频压缩软硬件介绍 当今监控系统的存储基本都是以数字化形式来完成 针对不同规模 不同类型的监控系统 有以下几种存储方式 小型监控 硬盘录像机存储中大型监控 磁盘阵列存储 IP SAN和FC SAN存储DAS NAS和SAN是目前主流的存储技术 DAS是直连式存储 存储设备直接和服务器连接 接口为IDE或者SCSI NAS是网络附加存储 采用网络技术 通过交换机连接存储系统 接口为TCP IP SAN是存储区网络 采用FC 光纤通道 将存储系统网络化 接口为FC 光纤通道 视频监控系统的存储方式 DAS 直连式存储 介绍DAS是以服务器为中心的存储结构 就是将存储设备直接连在服务器上 大多SCSI接口 然后服务器连接在网络上 网络上任何客户端要访问某存储设备上的资源必须经过服务器 由于连接在各个节点服务器上的存储设备是独立的 因此整个网络上的存储设备其实是分散 独立而无法共享的 DAS存储方式是以服务器为中心的 所有的数据流必须经过服务器转发 因此服务器的负担比较重 也是整个系统的瓶颈 服务器的CPU 内存及I O均影响DAS的性能 NAS 网络附加存储 介绍NAS是以数据为中心的存储结构 是一种完全脱离服务器就可直接上网的存储设备 NAS把任务优化的存储设备直接连接到网络上 用户可直接通过网络共享NAS设备中的数据 解决了DAS中存储对服务器的依赖及服务器的瓶颈问题 SAN介绍SAN是一种以网络为中心的存储结构 不同于普通以太网 是位于服务器后端 为连接服务器 磁盘阵列 带库等存储设备而建立的高性能网络 SAN以数据存储为中心 采用可伸缩的网络拓扑结构 通过具有高传输速率的光通道 或者ISCSI 的直接连接 提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换 并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内 什么是IVSIVS是目前对视频分析技术最通俗的称呼 有的厂家叫它CA 内容分析 是利用计算机的人工智能技术 从视频信息中提取相关信息并按照事先设置的规则触发报警 一般有两种计算方法 背景减除方法时间差分方法 视频分析IVS技术介绍 背景减除方法背景减除方法是利用当前图像和背景图像的差分 SAD 来检测出运动区域的一种方法 可以提供比较完整的运动目标特征数据 精确度和灵敏度比较高 具有良好的性能表现 行为分析应用 可疑行为的侦查游荡 奔跑自定义的侦查模式 时间差分方法时间差分就是高级的VMD 又称相邻帧差法 就是利用视频图像特征 从连续得到的视频流中提取所需要的动态目标信息 时间差分方实质就是利用相邻帧图像相减来提取前景目标移动的信息 此方法不能完全提取所有相关特征像素点 在运动实体内部可能产生空洞 智能检测出目标的边缘 禁区保护 闯入侦查 目标对像的跟踪 宽敞场面的目标移动方向侦查 行为分析应用 压缩方式是DVR的核心技术 压缩方式很大程度上决定着图像的质量 压缩比 传输效率 传输速度等性能 它是评价DVR性能优劣的重要一环 随着多媒体技术的发展 相继推出了许多压缩编码标准 目前主要有JPEG M JPEG H 261 H 263和MPEG等标准 现在广泛使用的是H 264和MPEG4 1 视频处理软件解决方案 MPEG 4是为通信设备在网络实时传输视音频信号而制定的低速率 高压缩比的视音频编码标准 MPEG 4标准是面向对像的压缩方式 不是像MPEG 1和MPEG 2那样简单地将图像分为一些像块 而是根据图像的内容 其中的对像 物体 人物 背景 分离出来 分别进行帧内 帧间编码 并允许在不同的对像之间灵活分配码率 对重要的对像分配较多的字节 对次要的对像分配较少的字节 从而大大提高了压缩比 在较低的码率下获得较好的效果 MPEG 4有三个方面的优势 具有很好的兼容性 MPEG 4比其他算法提供更好的压缩比 最高达200 1 MPEG 4在提供高压缩比的同时 对数据的损失很小 所以 MPEG 4的应用能大幅度的降低录像存储容量 获得较高的录像清晰度 特别适用于长时间实时录像的需求 同时具备在低带宽上优良的网络传输能力 H 264是ITU T的VCEG 视频编码专家组 和ISO IEC的MPEG 活动图像编码专家组 的联合视频组 JVT jointvideoteam 开发的一个新的数字视频编码标准 它既是ITU T的H 264 又是ISO IEC的MPEG 4的第10部分 H 264和以前的标准一样 也是DPCM加变换编码的混合编码模式 但它采用 回归基本 的简洁设计 不用众多的选项 获得比H 263 好得多的压缩性能 加强了对各种信道的适应能力 采用 网络友好 的结构和语法 有利于对误码和丢包的处理 应用目标范围较宽 以满足不同速率 不同解析度以及不同传输 存储 场合的需求 总结优点 从单个画面清晰度比较 MPEG4有优势 从动作连贯性上的清晰度 H 264有优势 视频信号的处理转化除了软件算法上的支持 更重要的还需要有硬件支持 DSP和ASIC是DVR DVS 技术中常用的两种硬件方案 因两者采用不同的技术 所以各有优点 DSP 数字信号处理器 方案中的压缩算法是由设备生产赏提供的 技术升级比较方便 ASIC方案中的压缩算法则是芯片赏提供 并且已经固化好 对设备生产商来说开发难度低 而且ASIC方案比较固化 个性功能实现比较复杂 2 视频处理硬件解决方案 浙江海康 DSP 美国TI浙江大华 DSP PHILPS深圳三立 ASIC VWEB 举例介绍 德州仪器 TI 的达芬奇 DaVinci 技术的产品 新产品包括两个基于数字信号处理器 DSP 的片上系统 SoC 以及多媒体编解码器 应用编程接口 API 框架与开发工具等 TMS320DM644x架构是一款高度集成的片上系统 SoC 集成了数字视频所需的许多外部组件 使硬件材料清单成本降低了50 海康的设备都是基于此芯片生产的 德州仪器 TI DSP 飞利浦的NexperiaTM系列高清媒体处理器PNX1700 它在单芯片上集成了媒体处理 网络连接和显示增强功能 PNX1700采用新型500MHz 超大容量CPU内核 该内核兼顾了高性能与兼容性 它支持WindowsMediaVideo DivX MPEG 4及MPEG 2等高清视频格式解码 此外 PNX1700能同时对全D1分辨率的MPEG 2和MPEG 4视频进行编解码 是个人视频录像应用的理想选择 PNX1700还包含能优化H 264视频编 解码的指令 其先进的解隔行扫描功能支持标准分辨率 SD 向高清的上行转换 大华的设备一部分都是基于此芯片生产的 PHILPSDSP 前端PU设备 客户端CU设备 全球眼 在实际建