视频监控系统压缩讲述资料学习教案

1、会计学1视频监控系统压缩讲述视频监控系统压缩讲述(jingsh)资料资料第一页，共81页。任务三任务三 视频监控视频监控(jin kn)系统系统第2页/共81页第二页，共81页。视频安防监控系统：利用视频探测视频安防监控系统：利用视频探测(tnc)(tnc)技术、监技术、监视视设防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或网设防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或网络。络。 第3页/共81页第三页，共81页。1 1、模拟视频信号：基于目前模拟电视模式，所、模拟视频信号：基于目前模拟电视模式，所需的大约需的大约6MHz6MHz或更高带宽的基带图像或更高带宽的基带图像(t xin)(t xin)

2、信号。信号。2 2、数字视频：利用数字化技术将模拟视频信号、数字视频：利用数字化技术将模拟视频信号经过处理的具有严格时间顺序的数字化信号。经过处理的具有严格时间顺序的数字化信号。3 3、模拟视频监控系统：除显示设备外的视频设、模拟视频监控系统：除显示设备外的视频设备之间以端对端模拟信号传输方式的监控系统。备之间以端对端模拟信号传输方式的监控系统。4 4、数字视频监控系统（又称网络视频监控系统、数字视频监控系统（又称网络视频监控系统）：除显示设备外的视频设备之间以数字视频方）：除显示设备外的视频设备之间以数字视频方式传输的监控系统。式传输的监控系统。第4页/共81页第四页，共81页。第5页/共8

3、1页第五页，共81页。包括前端设备、传输设备、处理包括前端设备、传输设备、处理/控制设备和记录控制设备和记录(jl)/显示设备四显示设备四部分。部分。第6页/共81页第六页，共81页。安装在现场(xinchng)，包括哪些设备呢？前端设备前端设备(shbi)：摄像机镜头支架防护罩电动云台任务：对被摄体进行摄像并将其转换为电信号任务：对被摄体进行摄像并将其转换为电信号 第7页/共81页第七页，共81页。 摄像机与电动旋转云台、电动变焦镜头组合。摄像机与电动旋转云台、电动变焦镜头组合。通过对云台旋转控制，可全方位扩大监视范围；通过对云台旋转控制，可全方位扩大监视范围；通过变换镜头焦距，可拉远或拉近

4、监视画面，还通过变换镜头焦距，可拉远或拉近监视画面，还可以锁定监视目标。可以锁定监视目标。 第8页/共81页第八页，共81页。防护罩防护罩第9页/共81页第九页，共81页。摄像部分摄像部分(b fen)1.模拟模拟(mn)摄像机摄像机:黑白、彩色黑白、彩色主要技术指标主要技术指标 1）CCD尺寸及像素数：CCD尺寸指的是CCD图像传感器感光面的对角线尺寸，早期的CCD尺寸比较大，为1in、2in、2/3in和1/2in等几种。视频监控系统的摄像机的CCD尺寸以1/3in为主流，有些新产品已经开始使用1/4in的CCD图像传感器。2）分辨率：分辨率是衡量摄像机优劣的一个重要参数，它指的是当摄像机

5、摄取等间隔排列的黑白相间条纹时，在监视器（应比摄像机的分辩率高）能够看到的最多线数。3）最低照度：最低照度也是衡量摄像机优劣的一个重要参数，它指的是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。4）信噪比：信噪比也是摄像机的一个主要参数，它是信号对于噪声的比值乘以20log，一般摄像机给出的信噪比均是在AGC关闭时的值。CCD摄像机的信噪比的典型值一般为45dB55dB。 视频监控系统构成视频监控系统构成第10页/共81页第十页，共81页。摄像部分摄像部分(b fen)2.网络网络(wnglu)摄像机摄像机标清、高清、全高清的区别标清、高清、全高清的

6、区别(qbi)：标清：标清：是物理分辨率在是物理分辨率在720P（1280*720）以下的一种视频格式（以下的一种视频格式（D1/DCIF/CIF）。）。高清：高清：是物理分辨率在是物理分辨率在720P（1280*720）以上的一种视频格式（以上的一种视频格式（HD）。）。全高清：全高清：是物理分辨率最高可达是物理分辨率最高可达1080P（1920*1280）以上的一种视频格式）以上的一种视频格式（HD），），1080P:逐行扫描逐行扫描 视频监控系统构成视频监控系统构成第11页/共81页第十一页，共81页。摄像部分摄像部分(b fen)高清摄像机高清摄像机百万像素的概念百万像素的概念1080

7、P 分辨率分辨率1920*1080像素，计算一下像素，计算一下就是就是1920*1280=2073600像素，像素，所以所以(suy)一般称为一般称为200万像素（万像素（1080P或或1080I） 视频监控视频监控(jin kn)(jin kn)系统构成系统构成第12页/共81页第十二页，共81页。摄像部分摄像部分(b fen)摄像机的选择摄像机的选择(xunz)与安装方式与安装方式1）视频监控系统宜选用黑白摄像机，当需要观察(gunch)色彩时，可选用彩色摄像机。2）摄像机宜选用体积小、重量轻、便于现场安装与检修的CCD摄像机。3）宜根据监视目标的照度选择不同灵敏度的摄像机，监视目标的最低

8、环境照度应高于摄像机最低照度的10倍。4）摄像机需隐蔽时，宜设置在天花板或墙壁内。5）摄像机宜安装在监视目标附近不易受外界损伤的地方，安装位置不应影响现场设备运行和人员正常活动。安装高度宜距地面2.55m；室外应距地面3.510m，并不得低于3.5m。 视频监控系统构成视频监控系统构成 视频监控系统构成视频监控系统构成第13页/共81页第十三页，共81页。摄像部分摄像部分(b fen)6）电梯轿厢内的摄像机应安装在电梯顶部、电梯操作器的对角(du jio)处，并应能监视电梯轿厢内全景。7）摄像机镜头应从(yn cn)光源方向对准监视目标，并应避免逆光安装；当需要逆光安装时，应降低监视区域的对比

9、度。8）摄像机镜头应避免强光直射，保证摄像管靶面不受损伤。镜头视场内，不得有遮挡监视目标的物体。 视频监控系统构成视频监控系统构成第14页/共81页第十四页，共81页。摄像部分摄像部分(b fen)2.镜头镜头(jngtu)2.1.镜头(jngtu)分类1）按焦距划分：分为短焦距、中焦距、长焦距和变焦距镜头；2）按视场的大小划分：分为广角、标准、远摄镜头；3）按结构划分：分为固定光圈定焦镜头、手动光圈定焦镜头、自动光圈定焦镜头、手动变焦镜头、自动光圈电动变焦镜头、电动三可变镜头。 视频监控系统构成视频监控系统构成第15页/共81页第十五页，共81页。摄像部分摄像部分(b fen)3.镜头镜头(

10、jngtu) 镜头镜头(jngtu)主要参数主要参数1）成像尺寸：镜头一般可分为25.4mm（1in）、16.9mm（2/3in)、12.7mm(1/2in)、8.47mm(1/3in)和6.35mm(1/4in)等几种规格，它们分别对应着不同的成像尺寸，选用镜头时，应使镜头的成像尺寸与摄像机的靶面尺寸大小相吻合。列出了几种常见CCD芯片的靶面尺寸。1in-9.6*12.7（垂直v*水平h）2/3in-6.6*8.8（垂直v*水平h）1/2in-4.8*6.4（垂直v*水平h）1/3in-3.6*4.8（垂直v*水平h）1/4in-2.7*3.6（垂直v*水平h） 视频监控系统构成视频监控系统

11、构成第16页/共81页第十六页，共81页。摄像部分摄像部分(b fen)2）焦距：焦距决定了摄取图像的大小，用不同焦距的镜头对同一位置的某物体摄像时，配长焦距镜头的摄像机所摄取的景物(jngw)尺寸就大，反之，配短焦距镜头的摄像机所取的景物(jngw)尺寸就小。式中 f-焦距 H-被摄物体的水平尺寸(ch cun)(mm) V-被摄物体的垂直尺寸(ch cun)(mm) h-图像高度（被摄物体在CCD靶面上成像高度）(mm) v-图像高度（被摄物体在CCD靶面上成像高度）(mm) D-镜头中心至被摄物体的距离(mm)镜头的焦距应根据视场大小和镜头与监视目标的距离确定，并按下式估算：f=hD/H

12、 或f=vD/V 视频监控系统构成视频监控系统构成第17页/共81页第十七页，共81页。摄像部分摄像部分(b fen)例如：已知被摄物体距镜头中心的距离为5m，物体的高度为1.8m，所用摄像机为1/3in，由上表查得：其对应的靶面垂直尺寸(ch cun)为3.6mm，则镜头焦距为：f=DL/V=3.6x50001800=10mm由以上(yshng)计算可知，该现场的摄像机镜头宜选配焦距不小于10mm。 视频监控系统构成视频监控系统构成第18页/共81页第十八页，共81页。摄像部分摄像部分(b fen)镜头的选择镜头的选择(xunz)与安装与安装1）摄取固定(gdng)物体时，可选用定焦距镜头；

13、当视距较小而视角较大时，可选用广角镜头；当视距较大时，可选用望远镜头；当需要改变监视目标的观察视角或视角范围较大时，宜选用变焦距镜头。2）当监视目标照度有变化时，宜采用光圈可调镜头。3）摄像机需隐蔽时，镜头可采用针孔镜头。 视频监控系统构成视频监控系统构成第19页/共81页第十九页，共81页。传输传输(chun sh)设备：设备：包括哪些包括哪些(nxi)内容呢？内容呢？任务：摄像机发出的电信号传送到监控中心任务：摄像机发出的电信号传送到监控中心线缆线缆调制解调设备调制解调设备线路驱动设备线路驱动设备第20页/共81页第二十页，共81页。传输传输(chun sh)部部分分有线传输有线传输(ch

14、un sh)无线传输无线传输(chun sh)有线传输：有线传输：同轴电缆同轴电缆光纤光纤第21页/共81页第二十一页，共81页。第22页/共81页第二十二页，共81页。第23页/共81页第二十三页，共81页。第24页/共81页第二十四页，共81页。安装在监控(jin kn)中心，包括哪些设备呢？记录记录(jl)/显示部分：显示部分：监视器录像机任务：把摄像机传送回来的电信号转换为图像在监视设备上显示并录像任务：把摄像机传送回来的电信号转换为图像在监视设备上显示并录像长延时录像机磁盘阵列柜数字硬盘录像机 监视器与普通电视机的区别在于监视器监视器与普通电视机的区别在于监视器少了音频通道，其清晰度

15、较一般电视机要高。少了音频通道，其清晰度较一般电视机要高。通常分为黑白和彩色两种。通常分为黑白和彩色两种。 第25页/共81页第二十五页，共81页。监视器屏体尺寸确定监视器屏体尺寸确定(qudng)依据依据第26页/共81页第二十六页，共81页。液晶液晶(yjng)拼接屏体拼接屏体第27页/共81页第二十七页，共81页。液晶液晶(yjng)拼接屏体拼接屏体第28页/共81页第二十八页，共81页。长延时录像机长延时录像机数字数字(shz)硬盘录像机硬盘录像机磁盘阵列柜磁盘阵列柜第29页/共81页第二十九页，共81页。处理处理(chl)/控制部分：控制部分：任务：负责所有设备的控制任务：负责所有设

16、备的控制(kngzh)与图像处理与图像处理矩阵画面分割器多路切换器安装在监控中心，包括哪些设备呢？给出图例，练习绘制系统图给出图例，练习绘制系统图第30页/共81页第三十页，共81页。控制控制(kngzh)部分部分控制控制(kngzh)主机主机画面分割器画面分割器 适用于小型视频适用于小型视频(shpn)(shpn)监控系统监控系统第31页/共81页第三十一页，共81页。控制控制(kngzh)部分部分 矩阵切换主机矩阵切换主机适用于中、大型适用于中、大型(dxng)(dxng)视频视频监控系统监控系统第32页/共81页第三十二页，共81页。控制控制(kngzh)部分部分 矩阵切换主机矩阵切换主

17、机(zhj)(zhj)适用于中、适用于中、大型视频监控系统（光纤传输）大型视频监控系统（光纤传输）第33页/共81页第三十三页，共81页。控制控制(kngzh)部分部分矩阵切换主机矩阵切换主机 使使M M台摄像机摄取的台摄像机摄取的图像（产生的视频信号）图像（产生的视频信号）送到送到N N台监视器上轮换分配台监视器上轮换分配显示显示(xinsh)(xinsh)，同时处理多路控制，同时处理多路控制命令，与操作键盘、多媒体命令，与操作键盘、多媒体计算机控制平台等设备通过计算机控制平台等设备通过通信连接组成视频监控中心。通信连接组成视频监控中心。第34页/共81页第三十四页，共81页。控制控制(kn

18、gzh)部分部分矩阵切换矩阵切换(qi hun)(qi hun)主机主机 32321616（3232路视频输入、路视频输入、1616路视频输出）路视频输出）16168 8（1616路视频输入、路视频输入、8 8路视频输出）路视频输出）1281283232（128128路视频输入、路视频输入、3232路视频输出）路视频输出）102410246464（10241024路视频输入、路视频输入、6464路视频输出）路视频输出）等等等等第35页/共81页第三十五页，共81页。控制控制(kngzh)部分部分解码器解码器 将操作键盘（或矩阵切换主机）将操作键盘（或矩阵切换主机）发送来的指令进行译码，并根据译

19、码发送来的指令进行译码，并根据译码的结果为云台、镜头、摄像机、护罩的结果为云台、镜头、摄像机、护罩等前端设备提供电源，以驱动前端设等前端设备提供电源，以驱动前端设备动作备动作(dngzu)(dngzu)。 解码器通常与带有云台、镜头等解码器通常与带有云台、镜头等控制的摄像机一起安装在现场。控制的摄像机一起安装在现场。第36页/共81页第三十六页，共81页。控制控制(kngzh)部分部分操作键盘操作键盘 视频监控系统中的专用控制键盘，视频监控系统中的专用控制键盘，一般用它来控制系统中的其他设备。一般用它来控制系统中的其他设备。如通过矩阵控制主机进行选路、扫描如通过矩阵控制主机进行选路、扫描(so

20、mio)(somio)、锁定、解锁等功能处理；通过解码器锁定、解锁等功能处理；通过解码器控制云台上、下、左、右转动；控制云台上、下、左、右转动；通过解码器控制摄像机镜头的通过解码器控制摄像机镜头的焦距长短、聚焦远近等等。焦距长短、聚焦远近等等。第37页/共81页第三十七页，共81页。控制控制(kngzh)部分部分 数字矩阵切换主机数字矩阵切换主机适用于中、大型适用于中、大型(dxng)(dxng)视频监控系统视频监控系统第38页/共81页第三十八页，共81页。控制控制(kngzh)部分部分 数字矩阵切换主机数字矩阵切换主机适用于中、大适用于中、大型视频监控系统型视频监控系统(xtng)(xtn

21、g)无线终端浏览无线终端浏览第39页/共81页第三十九页，共81页。控制控制(kngzh)部分部分 数字数字(shz)(shz)矩阵切换主机矩阵切换主机适用适用于中、大型视频监控系统于中、大型视频监控系统第40页/共81页第四十页，共81页。控制控制(kngzh)部分部分 矩阵切换矩阵切换(qi hun)(qi hun)主机主机适用于中、适用于中、大型视频监控系统大型视频监控系统第41页/共81页第四十一页，共81页。按对视频图像信号处理按对视频图像信号处理/控制方式的不同，分为控制方式的不同，分为以下模式以下模式1、简单、简单(jindn)对应模式：监视器和摄像机简单对应模式：监视器和摄像机

22、简单(jindn)对应对应摄像机控制(kngzh)设备视频记录设备监视器前端处理/控制显示/记录传输第42页/共81页第四十二页，共81页。一个摄像机与一个监视器就是最简单的监控一个摄像机与一个监视器就是最简单的监控(jin kn)系统系统第43页/共81页第四十三页，共81页。2、时序切换、时序切换(qi hun)模式：视频输出中至少有一路图像可模式：视频输出中至少有一路图像可进行时序切换进行时序切换(qi hun)摄像机时序切换器视频记录(jl)设备监视器前端处理/控制显示/记录传输摄像机遥控摄像机遥控摄像机监视器第44页/共81页第四十四页，共81页。3、矩阵、矩阵(j zhn)切换模式

23、：可以通过任意键盘，将任意一切换模式：可以通过任意键盘，将任意一路路前端视频输入信号切换到任意一路输出的监视器上。前端视频输入信号切换到任意一路输出的监视器上。摄像机切换/控制设备视频记录(jl)设备监视器前端处理/控制显示/记录传输摄像机遥控摄像机遥控摄像机监视器传输设备控制键盘分控键盘多媒体计算机监视器监视器主控分控分控第45页/共81页第四十五页，共81页。矩阵矩阵(j zhn)控制器控制器现场现场(xinchng)监控中心监控中心多个摄像机多个摄像机?多个监视器？多个监视器？第46页/共81页第四十六页，共81页。4、数字视频网络虚拟交换、数字视频网络虚拟交换/切换切换(qi hun)

24、模式：数字视模式：数字视频的处理、控制、记录措施可以在前端、传输、显示的任频的处理、控制、记录措施可以在前端、传输、显示的任何环节实施。何环节实施。网络(wnglu)摄像机数字编码控制设备数字音视频记录装置前端处理/控制显示/记录传输网络摄像机网络遥控摄像机网络遥控摄像机监视器数字交换传输网络控制键盘控制管理终端监视器主控分控第47页/共81页第四十七页，共81页。 控制种类电源控制云台控制镜头控制切换控制录像控制防护罩控制摄像机电源灯光电源其他设备电源上下左右自动聚焦光圈雨刷除霜风扇加热变焦第48页/共81页第四十八页，共81页。 视频视频(shpn)监控系统实监控系统实施施第49页/共81

25、页第四十九页，共81页。第50页/共81页第五十页，共81页。第51页/共81页第五十一页，共81页。摄像机监视器录象机视频电缆一个一个(y )摄像机对一个摄像机对一个(y )监视器监视器视频监控系统监控形式视频监控系统监控形式第52页/共81页第五十二页，共81页。摄像机监视器录象机视频(shpn)电缆需要需要(xyo)切切换换防护罩多个多个(du )摄像机对一个监视器摄像机对一个监视器视频监控系统监控形式视频监控系统监控形式第53页/共81页第五十三页，共81页。摄像机监视器硬盘录象多画面数字(shz)处理器多个多个(du )摄像机对一个监视器摄像机对一个监视器视频监控系统监控形式视频监控

26、系统监控形式适于小型适于小型(xioxng)监控系统监控系统第54页/共81页第五十四页，共81页。监视器摄像机录象机多路切换器多个多个(du )摄像机对一个监视器摄像机对一个监视器视频监控系统监控形式视频监控系统监控形式适于小型适于小型(xioxng)监控系统监控系统第55页/共81页第五十五页，共81页。摄像机监视器录象机多路切换器云台(yn ti)镜头控制器云台(yn ti)可变镜头(jngtu)多个摄像机对一个监视器多个摄像机对一个监视器视频监控系统监控形式视频监控系统监控形式第56页/共81页第五十六页，共81页。摄像机监视器硬盘录象矩阵控制(kngzh)主机控制(kngzh)键盘彩

27、色(cis)监视器多个摄像机对多个监视器多个摄像机对多个监视器视频监控系统监控形式视频监控系统监控形式适于大型监控系统适于大型监控系统第57页/共81页第五十七页，共81页。第58页/共81页第五十八页，共81页。摄像机的选择摄像机的选择(xunz)依成像色彩划分有：依成像色彩划分有： 黑白摄像机黑白摄像机适用于光线不充足适用于光线不充足(chngz)地区及夜地区及夜间无法安装照明设备的地区，其分辨率通常高于彩色摄像机，间无法安装照明设备的地区，其分辨率通常高于彩色摄像机，可达可达600800线，在仅监视景物的位置或移动时可选用。线，在仅监视景物的位置或移动时可选用。 彩色摄像机彩色摄像机适用

28、于景物细部辨别，如辨别衣着或景适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。因有颜色而使信息量增大，信息量据认为是黑白物的颜色。因有颜色而使信息量增大，信息量据认为是黑白摄像机的十倍。在闭路电视监控方面发挥着举足轻重的作用。摄像机的十倍。在闭路电视监控方面发挥着举足轻重的作用。 第59页/共81页第五十九页，共81页。摄像机的选择摄像机的选择(xunz)依摄像机成像光源分类有：依摄像机成像光源分类有：(1)正常照度可见光摄像机正常照度可见光摄像机(2)低照度摄像机低照度摄像机(3)彩色黑白转换的日夜彩色黑白转换的日夜(ry)两用型两用型(4)低速快门型摄像机，也称为帧累积型低速快门型摄像机，也称

29、为帧累积型(5)带红外线灯的夜视红外摄像机带红外线灯的夜视红外摄像机第60页/共81页第六十页，共81页。 当前，摄像机自身最突出的进步当前，摄像机自身最突出的进步一是低照度和夜视性能大有长进；一是低照度和夜视性能大有长进；二是微型化方面进展迅速；二是微型化方面进展迅速；三是网络传输功能三是网络传输功能(gngnng)大有提高。大有提高。第61页/共81页第六十一页，共81页。摄像点的布置摄像点的布置(bzh)第62页/共81页第六十二页，共81页。摄像点的布置摄像点的布置(bzh)第63页/共81页第六十三页，共81页。摄像点的布置摄像点的布置(bzh)第64页/共81页第六十四页，共81页

30、。摄像机应顺光源方向摄像机应顺光源方向(fngxing)设置设置第65页/共81页第六十五页，共81页。第66页/共81页第六十六页，共81页。第67页/共81页第六十七页，共81页。直接直接(zhji)控制控制第68页/共81页第六十八页，共81页。直接直接(zhji)控制控制 直接控制是把电压、电流等控制信号直接送入被控设备，也就直接控制是把电压、电流等控制信号直接送入被控设备，也就是是(jish)用单独的电缆从控制室直接送出控制电压来控制前端设备。用单独的电缆从控制室直接送出控制电压来控制前端设备。 直接控制方式电流大，对传输线要求较高，因为无论是摄像机直接控制方式电流大，对传输线要求较

31、高，因为无论是摄像机还是云台其工作电流一般都在几百毫安，如在控制室直接送出电压还是云台其工作电流一般都在几百毫安，如在控制室直接送出电压则应考虑电缆线的压降。由于电缆芯线的直径不能选得很大，因而则应考虑电缆线的压降。由于电缆芯线的直径不能选得很大，因而限制了控制作用的距离。摄像机、电动云台、雨刮器、散热电扇等限制了控制作用的距离。摄像机、电动云台、雨刮器、散热电扇等一般都是使用交流低压电源（如一般都是使用交流低压电源（如24V10%，电流，电流300600mA左右）左右）驱动，故这种方式的距离一般不超过驱动，故这种方式的距离一般不超过500m。第69页/共81页第六十九页，共81页。间接间接(

32、jin ji)控制控制第70页/共81页第七十页，共81页。间接间接(jin ji)控制控制 这是采用较多的一种控制方式，它是在前端设备附近增设这是采用较多的一种控制方式，它是在前端设备附近增设一个继电器控制箱（盒），提供前端设备所有的电压，控制是一个继电器控制箱（盒），提供前端设备所有的电压，控制是通过遥控器发出模拟信号或小电流电压信号来推动通过遥控器发出模拟信号或小电流电压信号来推动(tu dng)继电器盒中的可控硅功继电器，将其转换成所需要的控制电压。继电器盒中的可控硅功继电器，将其转换成所需要的控制电压。这样，可降低对传输电缆芯线的要求，也可使传输距离增加，这样，可降低对传输电缆芯线的要求，也可使传输距离增加，一般可达几百米到两千米。一般可达几百米到两千米。第71页/共81页第七十一页，共81页。间接间接(jin ji)控制控制 这是采用较多的一种控制方式，它是在前端设备附近增设一个继这是采用较多的一种控制方式，它是在前端设备附近增设一个继电器控制箱（盒），提供前端设备所有的电压，控制是通过遥控器发电器控制箱（盒），