相关课件2评估师监控技术

视频监控技术主讲：张博安全防范技术

三级评估师学习目的1.职业资格考证通过（now）2.职业规划系统掌握（future）3.类比行业标准，转换自身追求考试内容理论：1.选择题（80分）2.判断题（20分）（每题1分）操作：1.入侵报警2.可视对讲3.视频监控能力要求（按流程）1.能识图2.能读、写工程项目书3.能讲解设备参数及使用方式4.能焊接视频线缆5.能熟练操作视频监控系统视频监控技术视频监控技术将防范区域内现场的真实情况以可视图像进行客观反应的一种技术。通过该技术可实现对防范区域视频图像的实时采集、传输、显示和记录，以便我们实时掌控防范区域的实时动态以及历史动态的回放。系统设计主要法规《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）；《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）；《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）；《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74-2000）；《民用闭路电视监控系统工程技术规范》（GB50198-94）；《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）；《音频、视频及类似电子设备安全要求》（GB8898-2001）；《测量、控制和试验室用电气设备的安全要求》(GB4793-2001)；监控用硬盘录像机、报警通用技术要求有关法律、法规。广泛应用1、用于首长、外宾的住地和出入场所，大型活动场所，机关单位的安全保卫。2、用于自选商场、珠宝店、书店、食品店等商业经营单位，防止被盗，改善管理，提高效率。3、用于银行、金库、钞票厂等金融机构，出纳柜台、出入口等进行长时间的监视和录像，确保安全。4、用于博物馆、文物保护单位，保护贵重文物和展品。5、用于工厂等生产单位，对生产流程逐个进行监视，统一调度指挥。对安全生产、确保质量、提高效率起到可靠保证。特别是对高温高压、多尘埃，有毒气体或噪声大的场所，可以有效地实现远距离监视。6、用于机场、车站、港口和海关的安全检查监视系统（微剂量的x射线安全检查设备），检查行李中的违禁品，确保公共安全。7、用于油田、森林、仓库、货场制高点或直升飞机上，随时对火情进行监视。8、用于饭店、宾馆内，出入大门、客房登记处、贵重物品保管室、电梯、内部商场、歌舞厅及主要通道，并可随时记录，一旦发现案情，便可有据可查、尽快破案。10、用于监狱、看守所等处，用来监视、监听案犯的言行，并随时记录取证，以便有效地对犯人进行管理和改造工作。11、用于医院的医疗电视监控系统、对急救中心、候诊室、手术室等处进行监控。也可将手术台上医生的高超医术通过电视监控系统直观、及时地传送给有关医师观看学习。12、用于交通现代化管理，对高速公路和城市中的主要干线通道、十字路口、室内外停车场等交通要道进行图像监控。并可配以计算机系统，进行交通信号的区域集中控制指挥，实现交通现代化管理。（GPS）电视监控系统可应用在各种不同的场合，在广阔的视场范围内进行监视、录像。实际使用中，经常与其他的安全防范设备一起配合使用，相辅相成，以便发挥更大的作用。基本特点（9个）1.实用性2.高灵敏性3.监视空间大4.便于隐蔽和遥控5.方便、经济6.非可见光转换为可见光7.长期有效性8.可工作在人类无法工作地方9.可长期保存图像资料基本组成“监控”指对防范对象所实施的监督控制手段。常用来提供犯罪分子的犯罪证据及现场图像，掌握防范对象的活动情况。监控技术分为监听、监视和夜视技术三大类。监听技术是获得防范对象的声音信息，通过耳朵、监听器、录音机进行。监视技术是获得防范对象的图像信息。通过眼睛、摄像机、开闭路电视等进行的。夜视技术用于夜间侦查、巡逻、监视、瞄准、跟踪、摄像、录像等工作。一般通过各种夜视仪器来实现。电视监控系统和监听、报警工作分不开。在被监控的部位或区域内装一定数量的摄像机、监听器和报警器等，将所获得的图像、声音和报警信号，通过有线或无线传送到控制中心。值班人员根据警情采取不同的保安措施，并通过通信网上报。一个完善的综合监控系统应该包括摄像、监听、报警、通信联络以及中心控制等设备。虽然不同的电视监控系统它们的范围、设备数量、系统复杂程序等各方面差异很大，但概括起来讲，任何一个电视监控系统都是由前端系统、传输系统、终端系统这3大部分组成。1、前端设备：信息采集设备，把被监控场所的图像光信息转换为视频图像电信息，安装于监控现场及其附近。摄像机及其配套设备（镜头、云台、摄像机防护罩、解码器等）。

2、传输设备：将前端图像视频信号、音频信号和各种报警信号送至中心控制室，并把控制中心的控制指令送到前端信息采集设备。

3、终端设备：还原、记录、控制。控制台、操作键盘、监视器、图像和声音记录设备等。前端设备

前端设备包括摄像设备（如镜头、摄像机、云台、支架和防护罩）和解码器，其共同的特点是均安装在远离监控中心的防范区域现场。

摄像设备主要用于将防范区域现场的目标场景拍摄转换成标准视频信号。

解码器是将控制设备发送来的对摄像设备的数据控制信号（又称编码控制信号）进行解码，从而实现对摄像机、镜头、云台、防护罩等进行控制的设备。因此，解码器通常安装在摄像设备附近。（一）摄像机将活动的景物光信号转换为图像电信号的设备，是视频监控系统的主要信号源，摄像机的好坏以及它产生的图像信号的质量将影响着整个系统的质量。

1．摄像器件。

电真空摄像管：出现最早，技术较为成熟。固体摄像器件：半导体摄像器件，具有画面均匀性好、灵敏度高、几何失真小、重合精度高、惰性小、抗强光照射、耐冲击抗振动、功耗低、小而轻、寿命长等优点。有金属氧化物半导体(CMOS)器件、电荷耦合CCD（ChargeCoupledDevice）器件和电荷驱动（CPD）器件三大类。摄像机分类按靶面尺寸：1.27cm（1/2英寸）、0.85cm（1/3英寸）、1.69cm（2/3英寸）、2.54cm（1英寸）按色彩来：分黑白和彩色两类。按照度来分：普通大于10Lx、低照度0.1Lx-0.5Lx和微光0.0001Lx三类。按适用光谱范围：分可见光和非可见光两类。按分辨力（清晰程度）：分高、中、低三档。按视频信号处理方式：有模拟式和数字式。摄像机性能指标电视制式：黑白：14种，我国为D彩色：三种，我国为PAL-D每帧625行，场频50HzCCD尺寸：靶面尺寸（英寸）：1/2，1/3，2/3（靶面越大成像越好）像素：也由靶面决定CCD像素越多，分辨率越高，越清晰摄像机性能指标图像清晰度TVL（水平解析度）TV-Line厂家不同，型号不同黑白比彩色的高彩色在300-500TVL灵敏度最低照度lux某些黑白可达：0.0001-0.00001lux信噪比：图像信号/噪声摄像机性能指标同步方式内、外同步，与电源同步视频输出规定1V，75Ω镜头接口（安装方式）C和CS（前者可以安装在后者的底座上）摄像器材个数黑白：单片CCD彩色：单片或者三片CCD普通型摄像设备防护罩（内装镜头和摄像机）云台支架返回第一章半球型摄像设备防护罩支架镜头和摄像机手动云台返回第一章4、镜头由透镜组组成，把物像映射到图像传感器的靶面上。(1)成像尺寸：与摄像机的靶面规格的标称类同。

(2)焦距f：镜头中心点到摄像靶面上清晰影像之间的距离。同一距离的物体，f大，摄得的图像就大，f小，图像就小。改变物距，则像距也必相应的变化，才能保持成像的清晰（调聚焦点）。(3)相对孔径：控制通过镜头的光通量的大小供调整的光阑。靶面照度E取决于镜头光阑有效孔径D与焦距f：E∝（D/f)2。D/f为相对孔径，其倒数F为光圈数。进光量与F的平方成反比。F总是标记为1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22。每增大一档光圈数，进光量减少1/2，亮度变小一倍。

(4）视场角：视场边缘与物镜中心所成夹角。分广角镜头90°、标准镜头30°和长焦镜头20°。镜头的几个公式s物距，s’像距，f焦距s>>s’,∴f≈s’视场角α=2arctgH/2f（了解）孔径D相对孔径=D/f光圈指数F=1/相对孔径光圈完整的光圈值系列如下：f1.0，f1.4，f2.0，f2.8，f4.0，f5.6，f8.0，f11，f16，f22，f32，f44，f64这里值得一提的是光圈f值越小，通光孔径越大（如图所示），在同一单位时间内的进光量便越多，而且上一级的进光量刚好是下一级的两倍视频监控中常用镜头(1)定焦镜头：焦距恒定、光圈可以手动或自动调整。(2)变焦镜头Zoomlens：焦距可以在一定范围内连续调节的镜头。配以自动光圈，保证进光孔径随之变化，靶面的受光量相同。这是自动光圈变焦镜头。

(3)电动镜头。

三可变镜头：光圈、焦距及聚焦点电动可变。二可变镜头：光圈自动调整，焦距和聚焦点可电动遥控。单可变镜头：自动光圈、聚焦，仅焦距可电动遥控。(4）针孔镜头：细长的圆管型镜筒；前端呈锥型并有一个微小的开孔1-2mm。进光量小，一般应配在高灵敏度暗光摄像机。5、摄像机防护罩（1）室内防护罩。防尘，有的还起隐蔽作用，（2）室外防护罩。根据使用地域的气候条件，可选择配置加热器／抽风机、除霜器／去雾器、雨刷、遮阳罩、隔热体等功能。另外根据需要，还可以附加防冲击、防盐雾和防辐射等一些特殊的功能6、摄像机云台支撑并能按要求为摄像机提供合适观察角度的装置。有普通云台和球形云台（1）手动云台：即摄像机支架，靠人工操作定位。（2）电动云台：在遥控电信号的控制下，带动摄像机改变视场方向，扩大监视范围，有水平云台和全方位云台之分。在水平方向做0°－350°转动和垂直方向0°-±90°俯仰。在转动中，任意位置停下均能自锁。在垂直0°、90°和水平0°、350°四个极限位置装有微动开关起限位作用。五级损伤制评分电视监控系统的图像质量要求：在摄像机正常工作条件下按GB7401-87(彩色图像质量主观评价方法)的规定评价图像质量，评分等级采用五级损伤制，图像质量应不低于4级要求。回放图像质量应不低于3级要求五级损伤制评分图像等级图像质量损伤的主观评价

5不觉察4可觉察，但并不令人讨厌3有明显觉察，令人感到讨厌2较严重，令人相当讨厌1极严重，不能观看解码器ON=0OFF=112345678ONOFF拨码开关的设置第二章解码器在视频监控系统中主要负责将各操作键盘（或视频矩阵切换主机）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、聚光灯、护罩等前端设备提供电源，以驱动前端设备动作。同时，还可将前端报警探头产生的报警信号回传至控制中心，以实现报警联动功能。传输设备传输系统的任务是将前端设备所产生的图像视频信号、音频监听信号和各种报警信号送至中心控制室的终端设备，并把控制中心的控制指令送到前端设备。

视频信号有6MHz的带宽，在多路传输时要求相当容量的信道。但是，因系统组网的条件不同，在远距离传输过程中要求保持原始信号良好的幅频和相位特性以及抗干扰性是很困难的。因此传输系统的设计和选用是电视监控系统设计中的一大难题。各种图像传输系统的组成、传输距离、信息容量和功能要求不同，所以在传输上要根据实际情况选取不同的传输方式。主要分为有线（闭路）传输和无线（开路）传输两种方式。1、有线传输(1)同轴电缆传输方式：最基本最普通的传输方式，可分为单缆多路载频和单缆单路视频信号传输方式。

(2)电话线传输：电话线是为传送音频信号设计的，用来传输图像信号要采取一系列措施（数字化、压缩、调制将等）。

(3)光缆传输方式：近年来发展起来的新技术、传输距离远，传输质量好，抗干扰及保密能力强。体积小、重量轻、抗腐蚀、容易敷设，是理想传输线。同轴电缆同轴电缆SYV75-3/5/7/9/12：视频S同轴电缆，Y聚乙烯V聚氯乙烯（PVC）RVV2*1.0/RVVPR软套P屏蔽2、无线传输无线传输方式灵活机动、但传输环境、距离和外界干扰对传输的图像质量影响较大。在近距离传输时，可采用小功率无线发送接收设备，而在远距离传输时，则采用微波传输的方式。微波传输：将图像调制在微波（λ=lmm-30cm，f=1-300MHz）波段进行发送、传输、接收。由于微波的波长很短，可用小天线把电磁波集中成为一束，定向发射。这样，可节省发射功率，利于通信保密。终端设备

对前端设备的信号，处理，完成显示、监听、报警、录音和录像等工作；对前端、终端设备控制。监视器（或电视接收机）、监听器、录音机及录像机、视频分配器、视频切换器、前端设备控制器、时间日期发生器、操控键盘、电源通信等设备，进一步完善还可配置同步信号发生器、多画面分割器、打印机、中英文字符发生器等设备等等。小型控制中心设备监视器时滞录像机切换器画面处理器视频分配器控制器返回大中型控制中心设备监视墙十六画面分割效果画面处理器时滞录像机硬盘录像应用软件硬盘录像机矩阵式控制主机返回1、监视器完成图像再现任务。对扫描线性和几何失真度的要求较高。1)清晰度。屏幕水平方向3/4宽度内能够分辨的明暗相间的电视线（TVL）。GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》要求：黑白水平清晰度应≥400TVL；彩色≥270TVL。2）对比度：图像最亮处亮度与最暗处亮度的比值。3)灰度等级：表征显像管重现图像层次的能力。画面层次越多，图像的质量就越好。最高为9级。一般要求≥8级。分类：（1)从使用功能分：有黑白与彩色监视器；有带音频与不带音频的监视器；有专用与收／监两用监视器（接收机）；有显像管式与投影式等。（2）从屏幕尺寸分：有9in（英寸）-34in等显像管式监视器，还有72in投影式监视器、便携式微小型监视器及超大屏幕投影式、电视墙式组合监视器等。（3)从性能及质量分：有广播级监视器、专业级监视器、普通级监视器。2、录像机1．磁带录像机的组成及原理。用磁带记录与重放电视信号的专用精密电子机械装置。通过视频磁头和音频磁头将电视信号记录在磁带上。

(1)机械传动部分：使磁头与磁带获得适当的运动。

(2)视频信号录、放部分。

(3)音频信号录、放部分与消磁部分。

(4)伺服系统：保证磁头每次扫描都在确定的磁迹上。

(5)电源部分：供给各部分电路电能。

2．监控系统常用录像机。（1)长时间录像机：24小时以上超高密度连续实时录像，延时录像。（2）数字录像机。使用高容量的硬盘存储、记录和回放电视画面。3、视频分配器将一路视频信号同时送往多个显示与记录设备进行显示或录制的装置。有2分配器、4分配器、8分配器等。要求插入损耗、失真小，插入不应引起任何失真；有一定的隔离度，即各输出信号之间要相互不影响。4、视频切换器（矩阵）

核心是时序产生电路和切换控制电路，能按一定的顺序一定的时间间隔依次开启、闭合各开关。

(1)n选1切换器。即在同一时间内可从n路输入视频信号中任选一路。

(2)n选m(m＜n)切换器。即从n路输入视频信号中任选两路以上的信号。(3)微机视频切换器。内置微处理器（CPU），通过键盘可以实现对切换器的任意控制。切换器面板按钮的含义12345678PASSAUTOHOMEPOWER

SPEED电源及切换速度各通道的旁路、自动切换及定位第二章5、多画面分割器将多个画面同时显示在一个监视器的不同位置上。分割方式上则有实时型、帧切换型和数字场切换型。

1．四画面分割器：可显示单一画面，也可顺序显示四路输入图像。每个画面都有编码。将四个视频信号同时进行处理，每一个全画面缩小成1/4的画面大小并放置于不同位置，从而组合成四画面分割显示。可以实时录像与监视，画面不至于有延迟的现象。在全画面放大显示时，图像会显得模糊不清。

2．多画面分割器：可同时分割显示多台摄像机的图像，摄像机所在位置、日期与时间，分割形式还可任意调整，使用起来更加灵活方便。一般采用帧切换型的图像处理格式，即按帧间隔时间轮流记录各路视频信号。6、其它装置中英文字符发生器：产生常用的中英文字符，并与摄像机输出的视频信号相叠加。同步信号发生器：产生行、场推动脉冲（复合同步脉冲），以便同步工作。第二节数字视频监控系统的组成两个发展阶段：九十年代末，第一代准数字化本地视频监控系统，典型产品：数字硬盘录像机（DVR）；二十一世纪初，第二代全数字化远程视频监控系统，典型产品：网络摄像机和视频服务器；组成：硬件和软件硬件：板卡视频切换卡、音频切换卡、图像采集卡、声卡、通信控制卡以及网卡等软件：与硬件相配套具有WINDOWS风格，使用户的操作简单、直观第二章一、认识前端设备

网络摄像机直接将监控现场的目标场景拍摄转换成符合TCP/IP传输协议的数字视频流到网络。

数字视频监控系统中的前端设备，无论是网络摄像机还是视频服务器，在接入网络后都有自己独立的IP地址，在外观上均有因特网接口。

视频服务器则将普通模拟摄像机送来的视频信号，通过其内部数字处理输出符合TCP/IP传输协议的数字视频流到网络。第二章网络摄像机返回第二章视频服务器模拟视频输入接口模拟音频输入接口因特网接口（前面板）（后背板）返回二、认识数字视频监控系统主机、板卡

视（音）频切换卡用于实现视频信号的分配与切换放大功能。

图像采集卡和声卡用于接收视（音）频切换卡输出的视（音）频信号，并对其进行实时数字化，然后由计算机直接处理。

通信控制卡为主机与前端解码器之间的双向通信接口，用于多媒体监控主机与前端解码器进行双方向分时通信。

网卡用于主机与网络的连接。第一章主机与板卡视、音频卡显卡通讯卡返回第一章三、多媒体视频监控技术（一）多媒体视频监控系统的主要特点

1、技术的先进性。

2、操作的良好性。

3、管理的灵活性。

4、信息的网络化。

5、通信的现代化。（二）多媒体视频监控系统的主要功能1．多画面分割。

2．切换功能。

3．图像存盘。

4．视频捕捉。

5．冻结与激活视频。

6．图像放大。

7．视频报警。

8．前端设备的控制。

9.多媒体全动态电子地图。

10．检索。

11．网控。四、网络数字视频监控技术通过把摄像机摄取的模拟图像信号转换成数字图像信号，再通过计算机网络传输，使网络内的计算机都能成为监控终端，由于不受地域环境的限制，因此可以进行远程视频传输。1、网络数字视频监控系统的特点1．使用灵活机动。监控单元可根据需要在网络内随意安装或取消。另外，采用先进的数字压缩技术，抗干扰性强，不易丢失信号。图像质量高，并可根据实际带宽灵活调整。

2.操作简便，并可实现全自动、远程无人值守。

3．可以存储报警前后的画面，且图像存储容量大、检索方便。

4.所有图像可以供网内用户实现共享。

5.利用已有的公用通信网和计算机网来传输监控信息，节省资金和时间，十分经济。2、网络数字视频监控系统在安全防范工作中的应用由三级组成：市局监控中心、分局监控中心和以各派出所为中心的基