安防培训讲课提纲1.ppt

1、安防培训讲课提纲,安全防范系统基本知识 全球安防网,全球安防网 ,1,一、基本概念,1、安全防范：大的安防概念指的是通过人力防范、物理防范（也称为实体防范）、技术防范3个方面组成的综合防范体系。 2、安全技术防范（行业内所说的安防一般指技防）：指用科学技术手段预防、制止违法犯罪行为和重大治安事件，维护公共安全的体系。 3、安防的3个基本要素：探测、延迟与反应。,全球安防网 ,2,3、安防的3个基本要素,安防的三个基本要素 1. 探测（Detection）能自动检测到防范对象发出警报 2. 延迟（Delay）对可能的犯罪设置障碍，以拖延时间 3. 反应（Response）采取制止犯罪的措施,全球

2、安防网 ,3,一、基本概念,4、安防覆盖的领域：广义的安防产品包括视频监控、防盗报警（入侵探测报警）、门禁控制（包括生物识别）、社区安全防范（包括楼宇对讲、电子巡更、公共广播）、消防、警用、防爆安检、车辆防盗防劫、实体防护、人体防护、防伪、安全供电与防雷、信息安全等设备。狭义的安防产品主要指视频监控、防盗报警、门禁控制、楼宇对讲4大类。智能建筑、智能交通、金融等行业已经广泛使用安防产品，成为安防产品的主要市场。,全球安防网 ,4,4、安防覆盖的领域,中国安全防范产品行业协会涉及的8个产品领域是：防爆安全检查设备、安全报警器材、社区安全防范系统（包括楼宇对讲、电子巡更、公共广播）、车辆防盗防劫联

3、网报警系统、出入口控制系统、视频监控防范系统、防盗锁门柜及防弹运钞车、实体（人体）安全防护装备。,全球安防网 ,5,一、基本概念,5、智能建筑：将结构、系统、服务、管理及其相互间的联系全面综合并达到最佳组合，以获得高效率、高功能、和高舒适性的建筑物。 6、智能建筑的3个重点：建筑物的自动化（包括安防、消防、设备控制自动化）、通信系统自动化、办公自动化。,全球安防网 ,6,一、基本概念,7、5A大楼：实现安防自动化（SA,security automation）、消防自动化（FA,fire automation ）、楼宇设备控制自动化（BEA,building equipment automat

4、ion ）、通信系统自动化（CA,communication automation ）、办公自动化（OA,office automation ）的智能楼宇。前3部分合称为楼宇自动化（BA,building automation ）。,全球安防网 ,7,一、基本概念,8、综合布线系统(GCS，Generic Cabling System)： 是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它能使建筑物或建筑群内部的音视频、数据通信设备、信息交换设备、建筑物物业管理及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相联，也能使建筑物内通信网络设备与外部的通信网络相联。通常它由对绞线缆、光缆、同轴线缆等组成。,全球安防网 ,

5、8,一、基本概念,9、与智能建筑有关的安防产品：主要是视频监控、门禁（包括电子巡更、生物识别、停车场管理等）、防盗报警、楼宇对讲4大类设备。其他的相关产品还有公共广播、防雷电、楼宇设备控制、三表抄送、智能家居设备等。,全球安防网 ,9,一、基本概念,10、与智能交通有关的安防产品：交通电子警察（由视频监控、测速、压力传感设备等组成）、高速公路收费（由电子识别、视频监控、自动计价收费等设备组成）、交通设备自动导航（由定位、电子地图、交通信息3个系统组成）、停车自动管理（由停车场管理、停车指引、咪表等设备组成）等系统。,全球安防网 ,10,一、基本概念,11、监控与视频监控 在自动化领域监控的概念

6、主要指通过数据（广义的包括图像）采集和分析来控制预定的对象，环保、电力设备、生产线的监控主要是以传感器采集的数据作为依据的。安防领域的监控指的是通过观察分析视频图像来实现对保护目标的监控。,全球安防网 ,11,二、视频监控系统,视频监控系统源于电视技术，早期的视频监控系统往往是一个封闭的环路，曾经被称为闭路视频监控（CCTV，closed circuit-monitoring TV ）系统。 1、视频监控系统的基本构成：典型的视频监控系统主要由前端设备、传输设备和后端设备这三大部分组成，其中后端设备可进一步分为控制部分、显示和记录部分，如下图所示。,全球安防网 ,12,1、视频监控系统的基本构

7、成,视频监控系统的基本构成附图,全球安防网 ,13,1.视频监控系统的基本构成,1 .1、摄像部分 摄像部分是视频监控系统的“眼睛”。为了扩大其监控范围可以在摄像机上加装电动的（可遥控的）可变焦距（变倍）镜头，使摄像机所能观察的距离更远、更清楚；有时还把摄像机安装在电动云台上，通过控制台的控制，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖的角度、面积更大。从整个系统来讲，摄像部分是系统的原始信号源。因此，摄像部分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。在某些情况下，特别是在室外和特殊行业应用的情况下，为了防尘、防雨、防爆（暴）、抗高低温、抗腐蚀等，对摄像机及

8、其镜头还应加装专门的防护罩。三可变镜头是指镜头的焦距，聚焦，光圈均是可以调节的。为了保证夜间监控的需要，红外摄像机往往配有红外光源。,全球安防网 ,14,1.1.1摄像机的CCD与CMOS芯片,摄像机的成像器件有CCD(Charge Coupled Device)芯片和CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）芯片两大类。当前摄像机以CCD芯片为主，较低价位的CMOS摄像机也占据一部分市场。为了提高摄像机成像水平可采用23个芯片。索尼与松下的CCD芯片占据了市场的主要份额。 基于CMOS芯片和数字像素系统(DPS Digital Pixel Sy

9、stem)图像处理技术的摄像机的超宽动态已经超过了CCD芯片摄像机的水平。CMOS芯片有可能SoC集成，工作电流小，是一种低成本，低功耗器件。典型的图像SoC包括像素阵列，定时电路，模拟调理电路，A/D、DSP与数字接口电路。,全球安防网 ,15,1.1.2摄像机的主要性能指标,像素值像素越多，则图像分辨率越高、越清晰.图像显示格式主要有下面的系列：1、CIF（352X288）系列；2、D1（720X480i）系列；3、VGA（640X480）系列；4、XGA（1024X768）系列。（PAL制与NTSC制的显示格式略有不同） 水平分辨率像素值与水平分辨率均可以表示画面的清晰度，通常用实际测到

10、的电视线数（TVL）表示 ，理论上隔行扫描时一条电视线(TVL)=1.33像素。在广电行业视频垂直分辨率达到（超过）720p或1080i的才能称为高清。可变焦摄像机的水平分辨率还与所处焦距状态有关。 摄像靶面也称为扫描区域，即感光器件（如CCD）的尺寸 。,全球安防网 ,16,1.1.2摄像机的主要性能指标,最低照度也称为灵敏度(Sensitivity)，主要是由感光器件对光的敏感程度决定，最低照度与镜头的光圈大小有关。例如，使用F1. 2的镜头，当被景物的光亮度值低到0. 04lx时，摄像机输出的视频信号幅值为最大幅值的50%，即达到350mV（标准视频信号最大幅值700mV），则称此摄像机

11、的最低照度为0. 04lx/F1. 2。 扫描制式指摄像机输出图像的扫描格式，国内通常为PAL制(标准为625行、25帧 秒）。 镜头安装方式有C和CS方式，二者间不同之处在于到感光表面距离不同。大多数摄像机的镜头接口做成CS型，将C型镜头安装到CS接口的摄像机时需增配一个5 mm厚的接圈。,全球安防网 ,17,1.1.2摄像机的主要性能指标,信噪比通常指摄像机输出图像信号与干扰信号之比，典型值为46dB 宽动态宽动态是在不同区间图像明暗非常强烈的对比下让摄像机看到影像的特色，其技术指标用dB表示。 背景光补偿（BLC Backlight Compensation) 利用数字信号处理技术，通过

12、自动调正“光圈”和“增益”两个因素来达到最佳配合，以此解决强烈的背景光使物体产生阴影的问题。,全球安防网 ,18,1.1.2摄像机的主要性能指标,白平衡（WE）彩色摄像机能够输出含有彩色信息的视频信号，当彩色摄像机摄取纯白色景物时，只有当其输出的红、绿、蓝3色信号电压相等时显示器重现为纯白色。这也就是所谓的白平衡。而彩色摄像机拍摄景物时输出的3基色信号电压的幅度与图像本身的色度和亮度有关，同时它还与照射景物光源的光谱功率分布特性有关。因此当光源的色温变化时通过调整3基色的增益，设法保持输出的3基色信号电压幅度相等，这也就是白平衡调整。否则色彩会失真。,全球安防网 ,19,1.1.3 摄像机的分

13、类,板机它是由成像器件、图像处理芯片及相关元器件组成的摄像机机芯。 一体化摄像机 简称一体机，来源于家用摄录一体机。它是一体化自动聚焦摄像机的简称，它将分立的摄像机机芯、电动变焦镜头、全方位云台、防护罩和解码器等5个独立的部分有机地结合为一个整体，以运行的平滑稳定及连续而著称，有时也被称为一体化监控定位系统。一体机主要配套电教投影机和智能球机使用。 微型摄像机可以进一步分为针孔摄像机、纽扣摄像机 。,全球安防网 ,20,1.1.3 摄像机的分类,普通（枪形）摄像机 摄像机的外形很象手枪，它又可以分为固定式和带云台的可旋转式两类。 球形（半球形）摄像机 摄像机的外形是一个球形（半球形），半球形摄

14、像机通常内置的摄像机可以360度水平旋转，球形摄像机还可以实现上下俯仰运动，它是将摄像机机芯、电动变焦镜头、球形云台、球形护罩等模块集成于一体。水平旋转速度达到90S以上的球机可以称为高速球机（快球、高速球），为保证高速旋转时图象的稳定使高速球的结构和部件要求更高。,全球安防网 ,21,1.1.3 摄像机的分类,日夜两用摄像机可以进一步分为彩转黑（黑白）超低照度摄像机、普通红外摄像机、阵列式红外摄像机、激光红外摄像机、热成像仪（被动红外摄像机）几类。 微光夜视摄像机采用图像增强技术的超低照度摄像机。 红外摄像机红外线摄像机通常需要搭配红外线光源，主要有发光二极管LED和卤素灯两类红外线光源，它

15、对于镜头和成像器件CCD也有更高的要求。一种被动式红外摄像机（热成像仪）可以接受有温度梯度的、不同物体的红外光形成图像，它不需要红外光源。 红外激光在监控摄像机夜间照明领域中应用的最大优势在于激光具有很高的发光效率、发光强度和方向性 ，红外激光照明设备与配有长焦距镜头的摄像机组合，可以较好地实现夜间远距离监控。,全球安防网 ,22,1.1.3 摄像机的分类,网络（IP）摄像机结合传统摄像机与网络技术所产生的新一代摄像机，它可以将影像通过网络传至有网络连接端口的另一端。 智能化摄像机既能任意定位，又能迅速锁定运动目标并追踪扫描的摄像机。 防爆型摄像机主要应用于易燃易爆和恶劣环境。通常是以摄像机、

16、防爆防护罩与防爆云台组合而成 。 防暴型摄像机这类摄像机有较高的抗打击能力。 潜水型摄像机可完全浸没在水里工作的摄像机 。 专用摄像机还有车牌专用摄像机、可抓拍摄像机、透雾摄像机等。,全球安防网 ,23,1.1、摄像部分,1.4部分摄像机生产企业 广东：深圳艾立克、动力盈科，宏天智、永辉、翔飞、万佳安、佳信捷、九鼎、景阳、蹄佳、深视音，捷高（红外机） 、三辰科技（红外机）、广州利凌、美电贝尔，东莞主要是代工企业。 天津：亚安、嘉杰、天地伟业、天下数码， 常州：明景、维多、裕华、盛和（防爆）， 杭州：海康、红苹果、诶比（AB）、南望、德威、大立（被动红外机） ， 苏州：台科视讯，,全球安防网 ,

17、24,1.1.4重要摄像机生产企业,其他地区：慧友、敏通、悠克、升泰（台湾）、VIEWSE（威视）， 国外企业：索尼、松下、JVC、SANYO、日立、池上，SHARP（CCD芯片），三星、Hitron、CNB（喜恩碧）、LG（韩国），PELCO（派尔高）、HONEWELL、Infinova(英飞拓)、GE、BOSCH。,全球安防网 ,25,1.视频监控系统的基本构成,1.2视频图像的传输 1.2.1. 视频图像信号传输的方式 特点：图像信号的基本特点一是频带宽，电视信号的频带宽达46MHz，相当于960路电话的信道传送，二是图像信息量大，传输数码率要求高。 方式：视频图像传输有以同轴电缆、对绞

18、线（双绞线）、光缆等线缆传输的有线传输方式和依靠电磁波在空间传播达到传送目的的无线传输方式两大类 。,全球安防网 ,26,1.2.1视频图像信号传输的方式,从传输装置类别来区分，视频图像信号的传输又可分为专用传输设备方式和计算机连机网络传输两大类 。 除视频图像信号以外，控制中心对摄像前端的控制信号和电源也要传送到现场，所以传输系统主要包括视频信号、控制信号及电源的传输。,全球安防网 ,27,1.2.1视频图像信号传输的方式,模拟传输与数字传输：除近距离图像传输采用模拟传输方式外，一般都采用数字传输方式。这首先要对图像进行数字化，即图像数字编码。由于图像信号具有大量的冗余度，因此，有可能对其传

19、输数码率进行压缩编码，即在信噪比要求或主观评价得分等质量条件下，以最小的比特数来传送一幅图像。压缩编码在图像数字传输、存储、交换中有着广泛的应用。,全球安防网 ,28,1.2.1视频图像信号传输的方式,视频图像的传输涉及方面较多，有图像的传递方式（如有线传输、无线传输、基带传输、载波传输或频带传输 、模拟传输、数字传输等）、传输容量、传输媒体、传输速率、传输的抗干扰能力、传输终端显示效果等多种因素，也涉及有图像信息压缩算法和编解码器的性能指标，要求图像信号经过传输后，不产生明显的噪声、失真，保证图像清晰度和色彩，具有良好幅频和相频特性。,全球安防网 ,29,1.2. 视频图像的传输,1.2.2

20、. 视频图像的有线传输 1.2.2. 1 75同轴视频电缆传输 图像传输用同轴电缆型号命名法与线缆特性 如 SYV755，S聚乙烯绝缘；Y同轴电缆； V聚氯乙烯护套，75特性阻抗；5序号（序号越大，外径越大，传输越远）。 同轴电缆是传输模拟视频图像最常用的媒介，同轴电缆截面的圆心为导体，其外用聚乙烯同心圆状覆盖绝缘，再外是金属编织物的屏蔽层，最外层为聚氯乙烯护套。同轴电缆对外界电磁波和静电场具有屏蔽作用，导体截面积越大，传输损耗越小，从而可以传送更长的距离。,全球安防网 ,30,1.2.1视频图像的有线传输,1.2.1.1 75同轴视频电缆传输 根据电波在传输线中的传播规律：当传输线终端负载阻

21、抗等于特性阻抗时，传输线传播的能量将全部被负载吸收，此时电源输出的功率最大，即阻抗匹配状态。广播电视标准规定传输线缆的特性阻抗及设备终端阻抗为75。 在视频传输系统中，摄像机的输出阻抗为75不平衡方式，而控制台及监视器的输入阻抗也为75不平衡方式，故为了整个系统的阻抗匹配，其传输线也必须采用75的特性阻抗。,全球安防网 ,31,1.2.1.1 75同轴视频电缆传输,在CCTV工程中视频信号的传输主要用SYV型(其绝缘层为实心的聚乙烯)和SBYFV型(其绝缘层为泡沫聚乙烯)特性阻抗75的两种同轴电缆。单以衰减特性而言，同样直径的这两种电缆，SBYFV型的衰减量比SYV型要小。 国产SYV755型

22、同轴电缆经过300m左右传输后，可满足一般监控的要求。若要传输得更远，则需更换同轴电缆类型或加电缆补偿器或电缆均衡放大器。视频信号在同轴视频电缆中传输，高频部分衰减更快一些。电缆补偿器(又称电缆均衡器)通过电缆校正电路来进行高频特性的补偿，使信号传输通道的总频率特性基本上是平坦的。电缆补偿器有根据电缆长度的不同来变化补偿量的分档变换型，也有连续可调型。一般加入一级电缆补偿器可使传输线路延长500m。,全球安防网 ,32,1.2.1.1 75同轴视频电缆传输,选用粗同轴电缆并配用均衡放大器虽然可能有效延长视频信号的传输距离，但是当传输距离远远超过1km时，随着距离的增加及放大器数量的增多，视频信

23、号经多次放大后，其叠加的噪声也同样经过了多次放大，而噪声叠加的结果使得噪声电平与视频信号电平几乎处在了同一个数量级上，此时，人们在监视器屏幕上看到的视频图像可能是在一片杂乱的背景噪声（噪点）中，在这种情况下，建议采用光纤传输。 音频、通信及控制电缆都是非同轴电缆，通常音频及通信电缆为2芯线而控制电缆为10芯线。它们传输的信号内容不同，但电缆的类型却可以是相同的。特别是：音频及通信电缆通常可选为同样的2芯屏蔽电缆。在非干扰环境下，也可选为非屏蔽双（对）绞线。,全球安防网 ,33,1.2.1.1 75同轴视频电缆传输,共缆视频传输技术的应用 在有线电视传输技术的基础上，诞生了宽频共缆（射频载波）传

24、输的模式。宽频共缆“一线通”视频监控传输系统以解决监控传输干扰，实现监控信号总线制传输为设计目标，转变了传统繁琐的布线方式，提高了系统抗干扰性能，使监控传输的一些疑难问题得以解决。 在一根同轴的线缆中（建议使用SYV75-5以上线缆）传输可以多达40个点（经济适用推荐数量为25路以内）的音频、视频和控制信号以及电源信号的双向传输（可自定义通道），在数据信号上可以传输RS232和RS485工业控制信号，也可以与其他厂商的协议所匹配；并且可以支持多个分区的线缆进行叠加处理。,全球安防网 ,34,1.2.1.1 75同轴视频电缆传输,共缆视频传输技术的特点 一：布线简单：该系统在实际应用中可以实现4

25、0路监控信号（包括视频、音频和控制信号）通过一根同轴电缆双向传输。 二：宽频集成：同轴电缆频率带宽为01000MHz,由于宽频共揽监控传输音视频只利用了其中部分带宽，在传输监控信号的同时，还预留了报警、广播系统的扩展空间。 三：双向传输：利用565MHz来下行传输对前端云台和镜头的数据控制信号，利用110550MHz来上行传输监控视频信号和音频信号，而6587MHz为信号双向传输的隔离带，上下行信号在传输中各行其道不会冲突。 四：抗干扰：把视音频及控制信号设计到高频上，传输时只衰减载波信号，而不衰减视频信号，只满足载噪比，且传输时允许串接多级放大器，使传输距离最远可以达到5000米，并解决了常

26、见频率的干扰问题。,全球安防网 ,35,1.2.1.1 75同轴视频电缆传输,部分75同轴视频电缆传输设备生产企业 一线通：北京恒星科通、北京视得清、广州蓝视顿 补偿器、均衡放大器：上海聚视电子、上海因特尔 同轴电缆抗干扰传输：烟台意埃伊 安防线缆：上海爱普华顿、联嘉祥、天诚、宁波一舟、扬州联通、凌宇、贝典、帝一 、深圳讯道,全球安防网 ,36,1.2.1视频图像的有线传输,1.2. 1.2 通过光纤传输视频图像 同轴电缆传送视频图像衰减较大，传送距离一般为300600m，如果距离更长需要增加放大器，这无疑增加了系统的复杂性和降低了系统的可靠性。而单模光纤在1310nm和1550nm时光波的低

27、损耗窗口，每千米衰减可做到0.20.4dB以下，大约是同轴电缆每千米损耗的1，因此可实现20km无中继传输，适用于长距离的远程传输。 光纤是一种传输光束的细微而柔韧的透明玻璃或塑料纤维，它能使光以最小的衰减从一端传到另一端，光纤的最大优点是带宽大(从1001000MHz)、无电子电力及雷电干扰、信息安全、通信距离远。光导纤维电缆由一捆光导纤维组成，简称为光缆。,全球安防网 ,37,1.2. 1.2 通过光纤传输视频图像,根据光纤中的传输模式数量分类，光纤又可分为多模光纤(Multi ModeFiber)和单模光纤(Single Mode Fiber) 。单模光纤的纤芯直径很小，在给定的工作波长

28、上只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大，一般用于长距离传输。多模光纤在给定的工作波长上，能以多个模式同时传输。与单模光纤相比，多模光纤的传输性能较差。多模光纤的带宽为50500MHzkm，单模光纤的带宽为2000MHzkm。 光纤波长有850nm的短波长(指定为SX)、1310mn和1550nm的长波长(指定为LX)之分。850nm波长区为多模光纤通信方式，1550nm波长区为单模光纤通信方式，1310nm波长区有多模和单模两种。,全球安防网 ,38,1.2. 1.2 通过光纤传输视频图像,光纤既可以传输模拟图像，也可以传输数字图像。 光纤视频传输的发展方向是数字光纤传输，有非压缩数字化

29、光纤传输和压缩数字化光纤传输两大类。一根光纤可以同时传送音视频信号和数字控制信号。 远程视频监控系统实现的功能，一是将远端摄像机的图像传送到监控中心，二是能从监控中心向远端的摄像机发送诸如旋转云台、改变预置位、镜头变倍等控制命令。远程视频监控系统的实现方案也有两大类，一是通过公共电信线路，如PSTN、ISDN、ADSL、DDN等来传送图像和命令的系统，另一类是通过计算机网络多节点传送图像和命令的系统。有线通信网的干线已普遍采用光缆，计算机网络的干线也普遍采用光缆。,全球安防网 ,39,1.2. 1.2 通过光纤传输视频图像,光纤传输的特点： (1)频带较宽。目前光纤的使用带宽已达1.0GHz以

30、上，利用一芯光纤可传输多路图像。 (2)衰减较小，单模光纤每千米衰减大约是同轴电缆每千米损耗的1左右。 (3)抗干扰及电磁绝缘性能好。光纤电缆中传输的是光束，由于光束不受外界电磁干扰与影响，而且本身也不向外辐射信号，也不会像传统的同轴电缆和通信电缆那样因短路、接触不良或线缆老化等现象而造成火花或静电，因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合。 (4)传输保密性强，比传统的通信电缆要强过百倍。,全球安防网 ,40,1.2. 1.2 通过光纤传输视频图像,同轴电缆要消耗大量的有色金属，传输带宽远低于光纤。我国一对中同轴电缆（电讯通信）只能传送1800路模拟电路，而一对光纤可以传送近800

31、0个数字电话电路。每个话路的成本，光纤要远远低于同轴电缆，而且光纤衰耗小，所用的中继器(光纤可上百公里一个)也要远少于同轴电缆(1-3公里一个)。“光进铜退”是有线传输的发展趋势。,全球安防网 ,41,1.2. 1.2 通过光纤传输视频图像,光缆传输系统基本组成 任何光缆传输系统都是由以下三个基本部件组成： (1)光源或光发射器光发射器接收一个调制信号并且将其转换成一个光信号，然后将光脉冲(开关)系列发送到光纤中去。目前常用的光发射器采用激光(Laser)，发射器的四种基本特性是中心频率、光谱宽度、平均功率和调制频率。 (2)光接收器光接收器将接收到的光脉冲转变为电信号。为了使光纤传输正确，光

32、发射器和光接收器均要设置成相同的光学频率。 (3)光缆它由玻璃或塑料为核芯外面包裹反射层再包上一250m的涂层而构成。 习惯上将一个光发射器和一个光接收器称为一对光端机，是实现远距离传输必要的设备。,全球安防网 ,42,1.2. 1.2 通过光纤传输视频图像,光端机的类别 目前光端机有以AM调制和以FMPFM调制的模拟光端机，非压缩式和压缩式数字光端机两大类。1)AM调制是应用最早的光端机，也是最基本和最简单的光端机，目前一般用在短距离多模光纤视频传输，其信噪比随距离变化而急剧变化。FM调制以频宽换取了性能的提高，但其信噪比仍随距离而变化。2)数字非压缩式光端机在链路光功率预算内保持不变，即信

33、噪比与光路损耗(dB)呈平坦直线关系，因此性能最好。但是对于在单根光纤中传输大容量的视频，非压缩视频流会占用大量的频带，因此传输容量会受到限制，比较适合点到点的传输。 3)数字视频压缩式传输最适合用于单根光纤的大容量视频传输。,全球安防网 ,43,1.2. 1.2 通过光纤传输视频图像,部分光纤传输设备生产企业 北京蛙视、光桥、惠智光达、安邦新创、武汉微创、杭州中威、诶比（AB）、深圳洪迪、博康、鸿升、光网通 部分光缆生产企业 浙江汉维通信、北京邮康特、飞龙光通信、惠智光达、广州辉鹏、宏安集团（山东文登）,全球安防网 ,44,1.2.1视频图像的有线传输,1.2.1.3 对绞线传输 对绞线电缆

34、是组建综合布线系统的主要器材之一。非屏蔽对绞线电缆( UTP Unshielded Twisted Pair)随着智能建筑与网络的发展，可能成为视频图像传输的主流。与传统的视频电缆相比，UTP占用更少的管道空间，系统布线灵活可靠、易扩充，并且容易并入现存的布线系统之中。 这类传输产品采用非平行抗干扰技术，视频信号可以和语音信号、数据信号以及低压供电电路共存，利用非屏蔽对绞线可以直接传送非数字化非压缩的视频信号，可以充分利用对绞线的4对线缆，将电源、视频、控制这3种电缆或者电源、视频、音频这3种电缆合成一根线缆传输。,全球安防网 ,45,1.2.1.3 对绞线传输,非屏蔽对绞线（双绞线）的铜质导

35、线外有绝缘层包围，并且每2根绞合成线对，线对与线对之间也进行了相应的绞合，除所有绞合在一起的线对外，再包上有机材料制成的外皮。常用线为4对线对。双绞线常见的有3类线，5类线和超5类线、 6类线等类型。屏蔽的五类对绞线外面包有一层屏蔽用的金属膜，它的抗干扰性能好些，但应用的条件比较苛刻。对绞线的传输距离除与线的类型有关，还与传输信号的频率有关。,全球安防网 ,46,1.2.1.3 对绞线传输,在视频传输系统中，摄像机的输出阻抗为75不平衡方式，而控制台及监视器的输入阻抗也为75不平衡方式， 而对绞线传输是采用平衡传输方式，因此必须在传输中使用无源适配器或有源适配器。采用一对无源适配视频收发器和5

36、类对绞线传输距离在300m左右，采用一对有源视频发射与接收器，在5类非屏蔽双绞线上传输视频信号时，最远距离可达900m。,全球安防网 ,47,1.2.1.3 对绞线传输,通过网络实现的远程监控系统借助于PC机、工作站节点的连线，达到数据和影音等资料的相互传输，可实现资源的共享。按规模大小和距离远近，网络可分为范围在2km以内的局域网LAN(Local Area Network)、范围在210km的城域网MAN(Metropolitan Area Network)和广域网WAN(Wide Area Network)。 网络的传输分为无线和有线两大类。有线传输又有以五类线为代表的UTP或STP对绞

37、线、分为多模和单模的光缆等，对绞线电缆是网络数字视频图像传输前端的主要媒体。,全球安防网 ,48,1.2.1.3 对绞线传输,视频远程监控系统主要传输的是监控图像及与监控相关的数据，因此对网络传输的速度、频宽有一定程度的要求。为了能在各种网络结构中运行，通常采用TCPIP网络通信协议这种事实上的工业标准，然而，TCPIP协议虽能可靠传输，在Internet上向另外一台计算机发送一个数据包，可以确信它将准确无误地到达目的地，但不会保证在特定时间内到达。事实上，数据包在到达目的地前延时数小时或更长，在理论上都是站得住脚的。但监控视频的传输对时间十分敏感，因此又必须确保数据的实时性和同步性。国际通信

38、联合会(International Telecommunication Union，ITU)和国际互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force，IETF)设计了一个实时传输协议RFP来解决传输实时性数据的难题。,全球安防网 ,49,1.2.1.3 对绞线传输,部分对绞线传输设备生产企业 北京纳米德奔、深圳华信诚、都灵、启晨、维那贝依、传频扬、恩威特（广东）、广州邮科、南通智通、承德天意 部分对绞线生产企业 宁波一舟线缆、康普科技、武汉安普、上海爱普华顿、天诚、贝典、扬州联通、塞格、帝一、苏州凌宇、深圳联嘉祥、秋叶原、杭州中江 安普（美国）、朗讯（美国）、泰科

39、（美国）,全球安防网 ,50,1.2.1视频图像的有线传输,1.2.1.4 数字视频图像的有线传输 数字视频图像有线传输方式 1基于拨号线方式采用modem通过电话线进行传输。其特点是通过PSTN(电话交换网)传送图像，连接方式为点对多点结构，一般使用H.263压缩算法进行压缩，在计算机上通过软件进行解压缩回放。 2基于NX64K专线的方式此方式是在2M的子速率下传送图像，N=1、2、32，采用的压缩算法有H.263、 H.264、小波变换，MPEG2、MPEG4、M-JPEG等。,全球安防网 ,51,1.2.1.4 数字视频图像的有线传输,数字视频图像有线传输方式 3基于以太网接口的方式此方

40、式通过10100M以太网接口传送图像，优点是设备扩展性强，联网能力强，监控中心可设置多级，便于后台管理，成为主流方式。 其特点是可用专用硬件设备进行压缩，也有用工控机及PC机来压缩、用软件解压缩的，通过10100MBase-T接口传送图像，连接方式为共享总线型，图像质量视网络情况有很大差别。目前在100M以太网上用户实际的使用带宽在40M左右，也就是说在100M以太网上最多只能传10路图像（MPEG-2压缩 ） 。,全球安防网 ,52,1.2.1.4 数字视频图像的有线传输,3基于以太网接口的方式 网络的意义在于借助于(PC机、工作站)节点的连线，达到数据和影音等资料的相互传输，可实现资源的共

41、享.网络连线种类有公共交换电话网PSTN、ISDN、ADSL、DDN专线，有线电视线路Cable Modem，以太网Ethernet、HomePDA (Phoneline Networking Alliance)等。为了能在各种网络结构中运行，必须采用TCPIP网络通信协议这种事实上的工业标准，然而，TCPIP协议虽能可靠传输，在Internet上向另外一台计算机发送一个数据包，可以确信它将准确无误地到达目的地，但不会保证在特定时间内到达。国际通信联合会ITU设汁了一个实时传输协议RTP (Real Time Transport Protocol)来解决传输实时性数据的难题。,全球安防网 ,5

42、3,1.2.1.4 数字视频图像的有线传输,数字视频图像有线传输方式 4基于光纤的数字传输方式 (1)数字非压缩方式对模拟信号直接数字化，把多路数字视频信号通过复用器复接为高速信号，通过光电转换模块转换为光信号后发送到光纤中。 2)数字压缩传输方式大容量视频传输的理想选择。此方式通过光纤传送经过压缩编码的数字视频图像。其特点为用专用视频压缩芯片压缩，可支持硬件解压缩和软件解压缩；连接方式采用2芯光缆组成环网或链网，两节点间无中继传输距离可达100km。,全球安防网 ,54,1.2.2视频图像的无线传输,视频图像的无线传输是依靠电磁波在空间传播达到传送目的的，目前基本上是采用微波频段，可以分为专

43、用视频无线传输设备、移动通信网络和无线局域网传输图像几类。 在不易施工布线的近距离场合，采用无线方式来传送视频图像是最合适的。无线视频传输由发射机、接收机及其天线组成，每对发射机和接收机有相同的频率，除传输图像外，还可传输声音。无线视频传输具有一定的穿透性，但在应用时是有限制的，如无线传输设备在采用2.4GHz频率，一般只能传200300m，若试图通过增大功率来传得更远，则可能会因干扰正常的无线电通讯而受到限制。微波视频传输可以是固定（基站）型，也可以是移动型（车载或个人携带）。,全球安防网 ,55,1.2.2视频图像的无线传输,视频监控系统的图像传送使用的微波频段主要有L波段（0.91.7G

44、）、S波段（2.42.483G）、Ku波段（10.9511.75G）三种，控制信号可以通过超短波或较低频率的微波进行传送。由于微波传输要求视距传输，在传输中不能有物体遮挡，因此在高楼林立的城区远距离传送图像受到限制。为此开发了用于不同场合的中继设备，组成不同的微波传输系统。 由于微波频带较宽，既可以传输模拟图像也可以传输数字图像。借用移动（手机）通信方式只能传输数字图像。,全球安防网 ,56,1.2.2视频图像的无线传输,无线码分多址遥控系统是微波电视监控工程的配套设备，用于实现控制中心对多个监控点的遥控。受控对象有摄像机镜头，云台和防护罩，用以调节摄像机的方位、俯仰、扩大视野；调节镜头的焦距

45、、光圈大小，使图像清晰；还可控制照明、雨刷及电视监控电源开关，并提供2对备份触点控制，以扩大其控制功能；可用于远距离的景物观察、人不可接近的环境及有阻挡不可视区域的景物观察和监视，如远距离不可直达，可加中继遥控，与电视监控的距离配套。,全球安防网 ,57,1.2.2视频图像的无线传输,随着视频压缩技术的发展，网络视频技术实现了模拟视频的数字化处理，将连续的模拟信号通过AD芯片转换后交由专用数字信号处理器处理，并按照IP包的格式进行数据封装，以网络信号发送出去。这样在无线网络中的传输设备就被引进到视频监控系统当中。对于无线设备，它可以透明地传输网络视频信号，进而实现无线的网络视频传输。这方面的代

46、表是无线微波扩频技术，主要的代表厂家是摩托罗拉。这种传输方式可以实现54M的汇聚带宽，传输距离可以达到几十公里，在林区监控、油田监控等一些特殊的应用现场应用广泛。,全球安防网 ,58,1.2.2视频图像的无线传输,几种无线接入技术 与3G相类似的公共移动传输技术还有几种通过无线接入的方式进行的FMC(Fixed Mobile Convergence，基于固定和无线相结合)传输的技术，它们和3G一样都有电信级的应用。由于它们往往与互联网的应用紧密联系，这几种传输技术都受到电气电子工程师协会（IEEE）的关注。近几年这几种无线接入技术的发展显得十分红火。电气电子工程师协会（IEEE）制定了802.

47、11（无线局域网，WLAN）、802.15（无线个人局域网，WPAN）、802.16a/d（无线固定接入，FWA）和802.20（宽带移动接入，WBMA）等标准。,全球安防网 ,59,1.2.2视频图像的无线传输,无线局域网（ WLAN ），一般是透过ISM(1ndustrial、Scientific、Medicine)band，也就是开放给工业研究、科学研究、医疗等用途的频道，在规范的范围内可不经申请即可使用。FCC(Federal Communication Commission，美国联邦通信委员会)所规范的ISM band分别有900MHz、2.4GHz、5.8GHz等，均属于微波频段。

48、其中以2.4GHz的无线局域网最为普及，原因是IEEE802.1lb标准的制订，使得相关的IC因产量高而降低价格，进而得以普及。,全球安防网 ,60,1.2.2视频图像的无线传输,WiFi WLAN的推广和认证工作主要由产业标准组织WiFi（Wireless Fidelity,无线保真）联盟完成，所以WLAN技术常常被称之为WiFi。出于安全和知识产权的考虑，我国在推广WiFi技术时提出了中国无线局域网安全强制性标准WAPI ( Wireless LAN Authentication and Privacy Infrastructure，无线局域网鉴别和保密基础结构安全协议)。,全球安防网 ,

49、61,1.2.2视频图像的无线传输,WiMAX作为线缆和xDSL的无线扩展技术，802.16a规范于2003年1月29日被IEEE通过。这是一种新的宽带FWA技术，是为解决宽带接入“最后一公里”的问题而设计的。同时，WiMAX也是面向全球的4个3G标准之一。WiMAX可以提供宽带数据业务和语音业务。,全球安防网 ,62,1.2.2视频图像的无线传输,WBMA (移动宽带无线接入)提供与移动电话系统一样的覆盖率和移动速度，并拥有WiFi的数据传输速率。WBMA目前主要采用了一种从局域网(LAN)扩展到广域网(WAN)的互联网协议IEEE802.20标准。WBMA可以提供广覆盖、高移动性和高数据传

50、输速率。WBMA是一种在以较高速度运行的载体中进行无线移动监控的、比3G更有前途的方式，但目前该技术尚不成熟。,全球安防网 ,63,1.2.2视频图像的无线传输,我国公用蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHz频段，载频间隔为200 kHz，目前，中国移动GPRS的数据网络下行带宽能稳定在20kbps22kbps，中国联通CDMA的数据网络下行带宽能稳定在40kbps。因此只能传输经过压缩的数字图像，且清晰度与每秒帧数较低。 GPRS（General Packet Radio Service）是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。GPRS对无线视频监

51、控业务的主要贡献是提供一种方便的接入模式，用户只要在有手机信号的地方就可以通过GPRS模块接入网络。但它的缺点是带宽较小，只适合于低帧率、低画质视频的传输，主要面向个人用户。,全球安防网 ,64,1.2.2视频图像的无线传输,3G（3rd Generation）指第三代移 动通信技术。第三代手机是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移 动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节每秒)、384k

52、bps(千字节每秒)以及144kbps的传输速度。,全球安防网 ,65,1.2.2视频图像的无线传输,2006年1月20日，第三代移动通信（3）的中国标准成为我国通信行业标准。一直以来被称为3的“中国标准”，、2000则分别由欧洲和美国提出。我国将、2000也列为通信行业标准，意味着我国政府正在履行“技术中立”的承诺，给各种通信技术以更加开放和充分竞争的市场。,全球安防网 ,66,1.2.2视频图像的无线传输,手机要实现移动视频监控，需要具备以下三个最基本的条件： 1、有一定的网络带宽； 2、手机处理器的能力足够强，能完成视频解码； 3、手机厂商提供开发平台。 在2009年，由于移动运营商3G

53、网络的铺设、技术的创新使手机移动视频监控的使用门槛降低、性价比逐渐提升等原因，市场将会有较大的转机。,全球安防网 ,67,1.2.2视频图像的无线传输,部分视频图像无线传输设备生产企业 无线监控（微波专用）：北京蓟门园、莱伯特、哈勃自动化、北清视通、颐信科技、安特视讯、深圳威蓝特 无线监控（手机）：北京星谷科技、上海东登视通、深圳市科佳、厦门奥视,全球安防网 ,68,1.3图像切换和对前端设备控制,控制部分是整个监控系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心，通常称为主机、矩阵或控制台，有些系统还设有副控制台。控制台主要的功能有：视频信号放大与分配、图像信号的较正与补偿、图像信号的

54、切换、图像信号（或包括声音信号）的记录、摄像机及其辅助部件（如镜头、云台、防护罩等）的控制（遥控）等等。在上述的各部分中，对图像质量影响最大的是放大与分配、校正与补偿、图像信号的切换三部分。,全球安防网 ,69,1.3图像切换和对前端设备控制,图像信号经过传输之后，往往其幅频特性（由于不同频率成分到达总控制台时，衰减是不同的，因而造成图像信号不同频率成分的幅度不同，此称为幅频特性）、相频特性（不同频率的图像信号通过传输部分后产生的相移不同，此称为相频特性）无法保证指标的要求，所以在控制台上要对传输过来的图像信号进行幅频和相频的校正与补偿。 经过校正与补偿的图像信号，再经过分配和放大进入视频切换

55、部分，然后送到监视器上。,全球安防网 ,70,1.3图像切换和对前端设备控制,视频图像切换控制器的功能是将多台摄像机的视频图像按需要向各个视频输出装置作交叉传送，也称为视频矩阵切换控制主机。 所谓视频矩阵切换就是可以选择任意一台摄像机的图像在任一指定的监视器上输出显示，犹如M台摄像机和N台监视器构成的MXN矩阵一般。,全球安防网 ,71,1.3图像切换和对前端设备控制,视频切换器：视频切换器是组成控制中心（控制台）的关键设备，是选择视频图像信号传输路径的设备。 矩阵：目前所使用的控制台上的视频切换器一般都做成矩阵切换形式以及积木式，它可根据系统中摄像机的多少以及摄像机对监视器的比例来选用视频切

56、换器的输入输出路数及任意组成切换比例。矩阵交叉电子开关是视音频矩阵切换部分的核心部件。,全球安防网 ,72,1.3图像切换和对前端设备控制,当某个被监视的场所发生情况时，可以通过切换器将这一路信号切换到某一台监视器上一直显示，并通过控制台对其遥控跟踪记录。在一般的系统中通常都采用四比一、八比一、甚至十六比一的摄像机对监视器的比例数设置监视器的数量，也可以用画面分割器把几台摄像机送来的图像信号同时显示在一台监视器上。,全球安防网 ,73,1.3图像切换和对前端设备控制,有的控制台上设有“多画面分割器”，如四画面、九画面、十六画面等等。通过这个设备，可以在一台监视器上同时显示出四个、九个、十六个摄

57、像机送来的各个被监视场所的画面，在老式的磁带录像系统（VCR）中通常使用常规磁带录像机或长延时磁带录像机进行记录。 在控制台上还设有时间及地址的字符发生器，通过这个装置可以把年、月、日、时、分、秒都显示出来，并把被监视场所的地址、名称显示出来。在录像机上记录，这样对以后的备查提供了方便。,全球安防网 ,74,1.3图像切换和对前端设备控制,控制台对摄像机及其辅助设备（如云台、防护罩等）的控制一般采用总线方式，把控制信号送给各摄像机附近的“终端解码箱”，在终端解码箱上将控制台送来的编码控制信号解出成为控制动作的命令信号，再去控制摄像机及其辅助设备的各种动作（如镜头的变倍、云台的转动等）。在某些摄

58、像机距离控制中心很近的情况下，为节省开支，也可采用由控制台直接送出控制动作的命令信号，如“开、关”信号。,全球安防网 ,75,1.3图像切换和对前端设备控制,报警接口 报警信号可以通过RS-485通讯线传给系统主机，当主机接收到报警探头的报警信号时，立即联动切换到该现场摄像机并将图像显示在监示器上，同时将报警信号送到其他外设。有的系统的红外探头、门磁开关及紧急按钮等3个不同类型的报警装置与一个摄像机建立对应关系，无论是哪一个报警装置发生报警，都会使系统主机将报警现场的该摄像机画面切换到主监视器上；如果只有一个报警探头却对应有两个不同位置的摄像机，发生报警时，系统主机就会将两个摄像机画面轮流切换

59、到主监示器上。,全球安防网 ,76,1.3图像切换和对前端设备控制,视频矩阵切换控制器的控制功能通常是通过键盘来操作实现的，视频切换、前端控制、后端成像、系统编程均通过键盘完成。键盘与视频矩阵切换控制器之间的接口连接随产品不同，有RS-485、422、232等不同方式，而且键盘可以不止一个，一般最多为8个，并将依其控制与响应级别的不同而分为主控键盘和副控键盘，但主控键盘只能有一个。 视频切换控制主机新的发展趋势：一是操作键盘固定于切换控制器的面板上，两者合二为一；二是视频切换控制主机与PC机相互融合，使之具有多媒体软件控制功能。,全球安防网 ,77,1.3图像切换和对前端设备控制,具有同轴视控功能的矩阵切换控制系统 同轴视控实现方法有两类，一是采用频率分割，即把控制信号调制在与视频信号不同的频率范围内，然后同视频信号复合在一起传送，再在现场解调以将二者区分开；二是利用视频信号场消隐期间来传送控制信号，类似于电视的逆向图文传送。,全球安防网 ,78,1.3图像切换和对前端设备控制,切换控制装置数字化 将专业服务器引入数字录像监控系统，通过软件来控制摄像机输入图像的切换，并按需要将切换图像送往各指定的显示器上。数字切换为得到更好质量的图像，要采用有多个处理器并行处理的高速专用芯片。在以芯片实现切换控制之后，便可通过将分割显示图像数据流送往不同显示器的视频随机存取存储器（ VR