视频监控系统培训资料精华

1、ZJASTP 二一三年二一三年演讲：谢洪巍演讲：谢洪巍ZJASTP ZJASTP ZJASTP ZJASTP ZJASTP 摄像机拾音器辅助灯光前端系统传输系统终端系统-中心控制及配套设备 视频安防监控系统构成示意图视音频分配设备图像声音还原设备联动控制设备控制设备视音频切换设备视音频记录设备ZJASTP 视频安防监控系统实现装置结构框图视频安防监控系统实现装置结构框图 ZJASTP 视频安防监控系统实现装置实物图视频安防监控系统实现装置实物图 ZJASTP ZJASTP ZJASTP ZJASTP l监控摄像机的分类：CCD摄像机CMOS摄像机普通型摄像机日夜型摄像机 标清摄像机高清摄像机红

2、外摄像机模拟摄像机网络摄像机ZJASTP l按外形结构分：枪机枪机半球半球红外一体化红外一体化普通半球防暴半球嵌入式半球红外半球其他其他迷你摄像机车载摄像机ZJASTP ZJASTP 镜头图像传感器（CCD）镜头座（C/CS）滤光片AGCTGDSP尾板复合视频信号ZJASTP 电荷藕合器件图像传感器CCD（Charge Coupled Device 互补性氧化金属半导体CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor） ZJASTP 一体化球型摄像机云台摄像机半球型摄像机标准摄像机网络摄像机ZJASTP 各项尺寸1”(inch)2/3”(inch)1/2

3、”(inch)1/3”(inch)1/4”(inch)垂直尺寸(v)9.6mm6.6mm4.8mm3.6mm2.7mm水平尺寸(h)12.8mm8.8mm6.4mm4.8mm3.6mm对角线尺寸16mm11mm8mm6mm4mmZJASTP ZJASTP ZJASTP 1/2”的镜头的镜头 用于具有用于具有1/3” CCD芯片的摄像机。芯片的摄像机。 ZJASTP ZJASTP ZJASTP ZJASTP ZJASTP ZJASTP 。 。ZJASTP ZJASTP ZJASTP ZJASTP ZJASTP 电信号光纤电信号发光端机收光端机ZJASTP ZJASTP ZJASTP ZJASTP

4、 ZJASTP ZJASTP 分 配 器放大器放大器ZJASTP ZJASTP 。视频输入（8）视频输出（4）ZJASTP ZJASTP ZJASTP ZJASTP ZJASTP ZJASTP ZJASTP ZJASTP l模拟式磁带录像机（模拟式磁带录像机（Video Cassette Recorder / VCR） ：长时间录：长时间录像机是将摄像机信号于磁带上的一种磁记录备，其特点是通过普通的像机是将摄像机信号于磁带上的一种磁记录备，其特点是通过普通的180分钟的磁带记录长达分钟的磁带记录长达24小时甚至于小时甚至于960小时的摄像机信号，从而极大地节小时的摄像机信号，从而极大地节省了磁

5、带，便于管理。长时间录像机的磁头是走停相间，也就是说通过损失省了磁带，便于管理。长时间录像机的磁头是走停相间，也就是说通过损失一定的画面时间来换取长延时效果，故其回放图像将会有明显的效差异。一定的画面时间来换取长延时效果，故其回放图像将会有明显的效差异。l硬盘录像机（硬盘录像机（Digital Video Recorder / DVR） ：DVR 采数字方式采数字方式存录影像，具有整合性高、功能多样、可重复录像、影像搜寻方便、画质清存录影像，具有整合性高、功能多样、可重复录像、影像搜寻方便、画质清晰、不需耗材等特色，逐渐取代了画面分辨率不够、无法快速搜寻画面、所晰、不需耗材等特色，逐渐取代了画

6、面分辨率不够、无法快速搜寻画面、所需耗材庞大的需耗材庞大的VCR。 l网络硬盘录像机（网络硬盘录像机（NVR）:网络硬盘录像机，比较鲜明的说法就是监控服务网络硬盘录像机，比较鲜明的说法就是监控服务器。首先它具备通过监控视频头采集数据，经过传输到录像机，录像机采器。首先它具备通过监控视频头采集数据，经过传输到录像机，录像机采集数据后进行编码，产生图像。集数据后进行编码，产生图像。 网络硬盘录像机通过你个人的需求，录制网络硬盘录像机通过你个人的需求，录制下来，用串口（大部分）硬盘进行储存录像。并且在连接网络的情况下，可下来，用串口（大部分）硬盘进行储存录像。并且在连接网络的情况下，可以通过注册动态

7、域名，达到远程监控的目的。以通过注册动态域名，达到远程监控的目的。ZJASTP ZJASTP 当我们将音视频模拟信号进行采样并分别进行模当我们将音视频模拟信号进行采样并分别进行模/数转换，则这些数转换，则这些音视频信号就被转化成为数字化的信息流。但这些数据流是不能直接音视频信号就被转化成为数字化的信息流。但这些数据流是不能直接进行传送和存储。因为未经压缩的图形、视频和音频数据需要非常可进行传送和存储。因为未经压缩的图形、视频和音频数据需要非常可贵的存储容量。贵的存储容量。 例如；用例如；用PAL制式采集的视频信号在一般清晰度时要求制式采集的视频信号在一般清晰度时要求25帧帧/秒秒、352288

8、像素像素/帧，彩色图像每像素占用空间帧，彩色图像每像素占用空间24bit，则该数据，则该数据流速度为：流速度为：3522882524=60825kbps。 为此人们开始专门研究将这些视频、音频数据流进行压缩。很多压为此人们开始专门研究将这些视频、音频数据流进行压缩。很多压缩编码标准相继推出，主要有缩编码标准相继推出，主要有JPEG/M-JPEG、H.261/H.263和和MPEG等标准等标准 。 ZJASTP 1录像及录音：在录像时由硬盘录像机的应用程序和操作系统通过计算机的录像及录音：在录像时由硬盘录像机的应用程序和操作系统通过计算机的CPU对音视频对音视频处理器下指令，由它通知音视频模处理

9、器下指令，由它通知音视频模/数转换器截取图像信号，该信号经压缩处理后送入数转换器截取图像信号，该信号经压缩处理后送入计算机存盘。硬盘录像机处理时将视频信号和声音信号合并成同一个音视频数据流文件计算机存盘。硬盘录像机处理时将视频信号和声音信号合并成同一个音视频数据流文件，播放时应用程序会同时处理视频和音频，一并播放出来。，播放时应用程序会同时处理视频和音频，一并播放出来。 2 回放回放 ：回放过程是将保存于磁盘上的压缩文件通过应用程序在计算机上解压缩，而不：回放过程是将保存于磁盘上的压缩文件通过应用程序在计算机上解压缩，而不需要视频卡的支持。需要视频卡的支持。3 实时监控实时监控 ：在监控时由硬

10、盘录像机的应用程序和操作系统通过计算机的：在监控时由硬盘录像机的应用程序和操作系统通过计算机的CPU对视频处对视频处理器下指令，由它通知视频模理器下指令，由它通知视频模/数转换器截取图像信号，该信号不作压缩处理，直接由数转换器截取图像信号，该信号不作压缩处理，直接由视频处理器送入计算机。视频处理器送入计算机。 ZJASTP 4 报警报警 当视频移动报警功能被激活时，应用程序对送入的图像数据中被框选的一段数据当视频移动报警功能被激活时，应用程序对送入的图像数据中被框选的一段数据进行检测，如有异动时将由操作系统告知声卡播放出报警声。及时提醒值班人员。当探进行检测，如有异动时将由操作系统告知声卡播放

11、出报警声。及时提醒值班人员。当探头报警功能被激活时，应用程序不断地检测报警控制器，查询报警信息，如有警情，软头报警功能被激活时，应用程序不断地检测报警控制器，查询报警信息，如有警情，软件根据接收到的报警信息和软件里设定的联动关系，开始录像或者输出相应的开关量。件根据接收到的报警信息和软件里设定的联动关系，开始录像或者输出相应的开关量。以达到报警联动的目的。以达到报警联动的目的。 5 远程监控远程监控 先由本地机的应用程序告知操作系统，操作系统告知本地网络连接器完成接网动先由本地机的应用程序告知操作系统，操作系统告知本地网络连接器完成接网动作。当远地网络连接器被接上时，本地机的应用程序告知操作系

12、统，操作系统通过两地作。当远地网络连接器被接上时，本地机的应用程序告知操作系统，操作系统通过两地网络连接器和局域网（广域网）发送指令告知远端操作系统，远端操作系统通知远端机网络连接器和局域网（广域网）发送指令告知远端操作系统，远端操作系统通知远端机的应用程序，远端机的应用程序开始先停下正在执行的其它命令，响应本地机的指令，的应用程序，远端机的应用程序开始先停下正在执行的其它命令，响应本地机的指令，送出准备发送的信息给本地机。本地机应用程序接到准备发送指令后，当准备工作完成送出准备发送的信息给本地机。本地机应用程序接到准备发送指令后，当准备工作完成时，会回应可以发送准备接收的信息到远地计算机，远

13、地计算机收到信息后开始录像，时，会回应可以发送准备接收的信息到远地计算机，远地计算机收到信息后开始录像，并把压缩的图像信息编码送给本地机。最后，由本地机对图像进行解码并还原为人类可并把压缩的图像信息编码送给本地机。最后，由本地机对图像进行解码并还原为人类可识别的活动画面。识别的活动画面。 ZJASTP ZJASTP 第一步：第一步：根据式（1）计算单个通道每小时所需要的存储容量S1 , 单位MByte。S1=D836001024 （1）其中：D码率（即录像设置中的“位率/位率上限”），单位Kbit/s第二步：第二步：确定录像时间要求后，根据式（2）计算单个通道所需要的存储容量S2, 单位MBy

14、teS2=S124t（2）其中：t为保存天数 24表示一天24小时录像第三步第三步：确定视频通道数 计算最终所需容量S3=S2N示例示例：实际输出码流是2048bit，要求全天录像，共有15个摄像机，要求存储1个月的录像资料，计算硬盘容量。 2048836001024243015=9720000MB=9.26TB，配置10TB的硬盘即可。ZJASTP ZJASTP ZJASTP 网络摄像机、网络摄像机、IP摄像机、摄像机、DVS（视频服务器）是数字视频的基础终端（视频服务器）是数字视频的基础终端设备，相对于模拟摄像机，这些设备能更简单的实现监控特别是远程监控设备，相对于模拟摄像机，这些设备能更

15、简单的实现监控特别是远程监控、更简单的施工和维护、更好的支持音频、更好的支持报警联动、更灵活、更简单的施工和维护、更好的支持音频、更好的支持报警联动、更灵活的录像存储、更丰富的产品选择、更高清的视频效果和更完美的监控管理的录像存储、更丰富的产品选择、更高清的视频效果和更完美的监控管理。这些设备都能支持。这些设备都能支持WIFI无线接入、无线接入、3G接入、接入、POE供电（网络供电）供电（网络供电）和光纤接入。和光纤接入。ZJASTP 1网络摄像机一般是指传统模拟摄像机加装视频编码模块，可以通过网络摄像机一般是指传统模拟摄像机加装视频编码模块，可以通过网络传输数字视频信息。网络传输数字视频信息

16、。ZJASTP 2IP摄像机一般是指视频编码模块直接获取摄像机一般是指视频编码模块直接获取CCD或或CMOS感光器件的感光器件的数字信号，进行压缩和网络传输。数字信号，进行压缩和网络传输。 IP摄像机突破了模拟视频摄像机突破了模拟视频PAL或或NTSC制式的分辨率限制，可以达到制式的分辨率限制，可以达到200万像素以上的高清分辨率，万像素以上的高清分辨率，是未来摄像机发展的方向。是未来摄像机发展的方向。ZJASTP 3. DVS是独立的模拟视频编码设备，可接是独立的模拟视频编码设备，可接1路或多路模拟视频摄像机，路或多路模拟视频摄像机，通过网络实现远程多路同时监控录像。通过网络实现远程多路同时

17、监控录像。 DVS一般支持双向语音对讲一般支持双向语音对讲、报警输入输出、报警输入输出、PTZ控制。控制。 ZJASTP 网络存储系统构建集中式存储中心。由监控前端采集的监控数据流经网络存储系统构建集中式存储中心。由监控前端采集的监控数据流经过过IP网络汇总到存储中心，实现海量、易维护、高可用的监控数据集中存网络汇总到存储中心，实现海量、易维护、高可用的监控数据集中存储。中心存储可选用储。中心存储可选用NAS、SAN等多种磁盘阵列。等多种磁盘阵列。 用户随时随地都可以通过用户随时随地都可以通过PC、笔记本电脑、笔记本电脑、PDA 或或3G手机等设备接手机等设备接入监控网络，从网络存储设备中调阅

18、并查看监控资料入监控网络，从网络存储设备中调阅并查看监控资料。ZJASTP l高可用性：中心可采用了冗余技术，如高可用性：中心可采用了冗余技术，如RAID5RAID5和网卡失败接管，保证了和网卡失败接管，保证了整个系统的高可用性。整个系统的高可用性。l高并发性：可采用先进的磁盘管理技术，高速网络吞吐接口，保证了整高并发性：可采用先进的磁盘管理技术，高速网络吞吐接口，保证了整个系统的高性能和并发性。个系统的高性能和并发性。l高安全性：可采用高安全性：可采用SSLSSL等消息加密等安全机制对通信报文进行加密，有等消息加密等安全机制对通信报文进行加密，有效地防止网络攻击，从而保证系统安全。效地防止网

19、络攻击，从而保证系统安全。l易操作性：管理员通过基于易操作性：管理员通过基于Web Web 的管理页面，便可执行全面的管理功能的管理页面，便可执行全面的管理功能，简化了管理操作，降低了维护成本。，简化了管理操作，降低了维护成本。l易扩展性：通过增加易扩展性：通过增加NAS NAS 存储节点，可轻松地将存储节点，可轻松地将NAS NAS 扩展到数百扩展到数百TB TB 的的容量。容量。ZJASTP 纵观视频监控技术的发展，走过了一条由模拟到数字，再由数字纵观视频监控技术的发展，走过了一条由模拟到数字，再由数字到网络的过程。目前正处于网络化的深入发展阶段，在这一阶段主要到网络的过程。目前正处于网络

20、化的深入发展阶段，在这一阶段主要的产品形态是的产品形态是DVRDVR、DVSDVS，而嵌入式结构的网络，而嵌入式结构的网络DVRDVR占据了绝对的主流地占据了绝对的主流地位。在这一阶段，更加重视联网在监控应用中的作用，强调基于网络位。在这一阶段，更加重视联网在监控应用中的作用，强调基于网络的传输、共享和管理，尤其是与用户原有业务的融合受到更多的欢迎的传输、共享和管理，尤其是与用户原有业务的融合受到更多的欢迎。 然而随着新的理念不断被引入，市场上也持续地涌现出以然而随着新的理念不断被引入，市场上也持续地涌现出以IPIP前端前端（IPIP摄像机）、摄像机）、IPIP后端（后端（NVRNVR）、混合

21、型网络硬盘录像机）、混合型网络硬盘录像机(H-DVR)(H-DVR)等为等为代表的网络监控产品和技术。代表的网络监控产品和技术。ZJASTP NVR NVR（Network Video RecorderNetwork Video Recorder ），部署监控中心，监控点安装网络摄像，部署监控中心，监控点安装网络摄像机或视频适配器，监控点设备与中心机或视频适配器，监控点设备与中心NVRNVR之间通过任意之间通过任意IPIP网络相连。监控点网络相连。监控点视频、音频以及告警信号经网络摄像机视频、音频以及告警信号经网络摄像机或视频适配器数字化处理后，以或视频适配器数字化处理后，以IPIP码流码流形

22、式上传到形式上传到NVRNVR，由，由NVRNVR进行集中录像存进行集中录像存储和管理。储和管理。 H-DVR H-DVR（HybridDigitalVideoRecorderHybridDigitalVideoRecorder）混合网）混合网络硬盘录像机（专用内置计算机）能够络硬盘录像机（专用内置计算机）能够同时支持同时支持IPIP摄像机、摄像机、DVSDVS和直接连接模和直接连接模拟摄像机，既具有拟摄像机，既具有DVRDVR的全部功能，同的全部功能，同时也具备时也具备NVRNVR的功能，在模拟向数字过的功能，在模拟向数字过度中可简化系统结构和降低系统成本。度中可简化系统结构和降低系统成本。

23、ZJASTP 视频切换在数字视频层完成，这个过程可以是同步的也可以是异视频切换在数字视频层完成，这个过程可以是同步的也可以是异步的。数字矩阵的核心是对数字视频的处理，需要在视频输入端增加步的。数字矩阵的核心是对数字视频的处理，需要在视频输入端增加ADAD转换，将模拟信号变为数字信号，在视频输出端增加转换，将模拟信号变为数字信号，在视频输出端增加DADA转换，将数转换，将数字信号转换为模拟信号输出。视频切换的核心部分由模拟矩阵的模拟字信号转换为模拟信号输出。视频切换的核心部分由模拟矩阵的模拟开关，变将成了对数字视频的处理和传输。开关，变将成了对数字视频的处理和传输。 通过ADAD转换后的数字视频也可以压缩后网络传输，由接收端解码转换后的数字视频也可以压缩后网络传输，由接收端解码转换成模拟视