高清数字监控系统整体解决方案.docx
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高清数字监控系统整体解决方案
整体解决方案统控系监高清数字．
序言
随着科学技术的进步和计算机网络的传输与存储技术、视频数字
编解码技术的发展，使得视频监控系统在安防行业的应用有了一个飞
跃性的发展。
安防视频监控业界通常把视频监控技术的发展划为模拟
监控、数模结合监控以及全数字智能化监控几个阶段。
高清全数字IP
智能化监控系统，作为划时代的革命性产物经过多年的发展已经解决
了传统意义上诸多瓶颈问题，高清时代即将来临了！
IP
首先视频编解码技术和计算机存储技术的快速发展直接导致了
高清图像有了网络传输和存储的可能，我们能够有效的利用最先进的
编解码技术将将高清的图像压缩成可以接受的并易于传输和存储的
大小，为高清系统的快速发展奠定了坚实的基础；
其次，网络的广泛部署和快速发展推动了网络视频监控的出IP
现，实际上视频监控化以后特别是技术的日益成熟和完善IPCMOS
和高清摄像机的推出，很多广播级的视频技术都被大720P,1080PIP
量的引入到视频监控应用中，除了传统意义上的技防监控，更延伸到
各行各业的管理层面，使得视频监控的应用范围向更大范围扩展；
第三，由于高清摄像机带来了视频图像质量的大幅提升，大量IP
的视频采集的信息为各种智能视频分析工具提供了充足的分析源，大
大推动了视频监控向智能监控的发展。
随着高清监控系统的日渐成熟，可以预计，高清监控系统终将IPIP
视频监控系统数字化、网络化、智能化推向顶峰，实现真正的全面应
用。
．
在视频监控系统升级变革的风口浪尖，亚奥（）digitalD
（）（）systemintelligenceN（net）SI
系统应运而生，将监控行业数年来一直追求的图像的高清DINS
晰与系统的数字化、智能化和网络化有机的结合，带来一种新的建设
和应用模式。
高清普及小常识：
Q&AIP
关键词：
、高清有效像素CMOS1080PHDMI720PNVR
与的区别Q:
CMOSCCD
感光器是摄像机的核心，也是最关键的技术。
目前手机数码相IPA:
机的核心成像部件有两种：
一种是（电荷藕合）元件；另一种是CCD
（互补金属氧化物导体）器件。
CMOS
：
电荷藕合器件图像传感器（），它使DeviceCCDCCDCoupledCharge
用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数
转换器芯片转换成数字信号，当表面受到光线照射时，每个感CCD
光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一
起，就构成了一幅完整的画面。
：
互补性氧化金属半导体（ComplementaryCMOSMetal-CMOSOxide
），它的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要Semiconductor
是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在上共存着CMOS
（带（带电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电和电带）+PN–
流即可被处理芯片纪录和解读成影像影像传感器将每一个像CMOS
素的电荷转换成电压，每一个感光单位配置一个放大器，读取前便将
其放大
比较内容CCDCMOS
传感类似马赛克的网格、单元、放大器等由一个
周聚光边电路镜片以及垫于最底下的物理结构
电子线路矩阵等多层结构高度集成的单层结构
一般，高端可CMOS
成像质量好
与媲美CCD
一般，高端可高，照度一般可达到CMOS0.5Lux
信噪比
达以下0.5-1Lux
工艺简单复成本工艺杂，成本高，成本低
高低集成度
耗电量大、发热量大、寿命较耗电量小、发热量小、
功耗
较长短寿命
经过长达年的发展，高端随着技术CCD35CMOS
大致的形状和运作方式都已的不断改进提升将成
发展趋势
统未来高清成像系颈为经定型，高清成像应用瓶
几乎无法解决的主角
什么是？
什么是？
1080P720PQ:
、是美国电影电视工程师协会（）制定的最高等SMPTE720P1080PA:
级高清数字电视的格式标准，的有效显示格式为：
像1280×720,720P
素数达到万的有效显示格式为：
，像素数达1920×1080,1080P92.16
到．万。
美国电影电视工程协会将数字高清信号数字）36207SMPTE（
电视扫描线的不同分为、、是隔行的意思，interlace,1080I720P（i1080P
是逐行的意思。
、是一种在逐行扫描下达p1080PProgressive,720P）
到、分辨率的显示格式。
是数字电影成像技术和1280×7201920×1080
计算机技术的融合。
我们常说的高清摄相机或高清摄相720P1080P
机就是按照这种标准，能够通过对视频图像的采集、编码、压缩、解码
等一系列过程最终输出或分辨率图像的摄相机。
720P1080P
什么是高清摄像机的有效像素？
Q:
数字摄像机照相机的像素数包括有效像素（）和PixelsEffective/A:
最大像素（）。
与最大像素不同的是有效像素数是指真PixelsMaximum
正参与感光成像的像素值，而最高像素的数值是感光器件的真实像素，
这个数据通常包含了感光器件的非成像部分，而有效像素是在感光器
件真正参与感光部分的像素值，它往往会比最大像素值少很多，所以，
在像素面积不变的情况下，数字摄像机照相机能获得最大的图片像/
素，即为有效像素。
目前许多数码摄像机照相机所标称的像素值往往是最大像素，而/
不是有效像素。
另外，同时同样的感光器件在拍摄视频和拍摄照片时
所使用的有效像素也是不同的。
一般拍摄视频时所使用的有效像素要
远远小于拍摄照片时所使用的有效像素。
如何鉴别高清摄像机的性能？
（标称的摄像机Q:
720P/1080PIP
如何能够鉴别优劣）
高清摄像机的属于视频监控领域里的新兴事物，目前国内还没A:
有统一的检验与测试标准。
因此，虽然同样标称为或的720P1080P
高清摄像机，但是，在视觉感官上的差距却非常明显。
我们大致可以
通过以下五点来简单的判断高清摄像机的优劣IP
清晰度测试、1
可以通过普通的视频图像清晰度（线数）测试卡来简单的判断高清
摄像机的清晰度。
这种方法能够通过肉眼直接分辨出图像的清晰
度，一般来说高清的摄像机测试卡指标能够清晰的分辨出大720P
于电视线，而较差的高清摄相机这一指标会偏低，而且图800TVL
像有抖动或毛边。
动态范围测试、2
可以通过普通的视频图像灰度等级测试卡来简单判断高清图像的
灰度等级数据。
原还色彩、3．
通过色彩测试卡或肉眼来判断比较高清视频图像的色彩还原度。
一般好的高清摄相机的还原度非常高，几乎可以达到非常逼真IP
的还原效果。
信噪比、4
相同画面情况下对噪声的抑制处理也是衡量高清摄相机性能IP
优劣的重要指标之一。
对于画面中暗块亮快的处理、噪声抑制直接
决定了图像的画质效果，有许多低端的摄相机只能在以上100Lux
的理想状态下输出较为清晰的画面，对于光线环境变化的适应能
力很差，强光或者暗光的环境下没有对噪声抑制的有效手段，无法
保证图像质量。
这种情况下高清图像是没有意义的，我们称之为伪
高清。
图像编码压缩算法、5
高清摄相机对图像的编码压缩算法的好和差也是直接影响摄相IP
机性能的重要指标之一，目前市场上的高清摄相机视频图像的编
码压缩处理芯片分成芯片和芯片两种载体，两者各有DSPASIC
千秋，芯片功能应用相对灵活开发周期短，但是编码效率偏,DSP
低，且成本较高。
芯片功能应用相对固定，开发周期长，但是ASIC
编码效率很高，且大批量使用后成本较低。
不管是哪一种载体都需
要好的视频编码压缩算法，好的算法能够在保证图像质量和清晰
度的情况下尽可能的减少视频码流和存储容量。
较差的高清摄IP
相机往往会在大运动量的情况下产生马赛克或水波纹等情况，直
质量。
像视频图接影响
高清图像如何存储？
Q:
高清图像的存储设备和传统的数字硬盘录像机（DigitalDVRA:
）不同，由于它直接输入的数字视频图像，因此RecoderVideo
它不需要进行图像的编码压缩，而只需要存储数字视频图像资料，除
此之外，它还需要能够支持对高清摄像机的管理，网络服务、权限IP
管理、服务等后端网络服务和应用支持。
这种设备我们统称为Web
。
目前，设备按照不同的使用需求有（）RecorderNetNVRVideoNVR
多种产品形态，其中包括分布式和集中式存储系统。
NVRNVR
高清图像如何显示？
Q:
目前高清视频图像大都以（）或（）1920*1080720PA:
1280*7201080P
分辨率为主，由于分辨率达到了甚至超过了我们传统显示设备的显示
能力范围，因此在高清图像的显示方面也引入了许多新的设备、标准
和接口。
其中包括大屏幕高清显示器、接口等。
由于传统的数HDMI
字显示接口以标准为主，但是标准接口的输出分辨率最VGAVGA
大也只能达到分辨率，因此，当我们需要显示分辨1080P1280*1024
率的高清图像时就必须采用以标准的接口进行视频信号的传HDMI
输，采用支持（）分辨率的高清显示设备进行显示。
HDFULL1080P
高清数字监控系统（）介绍DINS
第一部分：
系统构成：
DINS
和传统的视频监控系统一样，图主要分成五大部分即：
统系DINS．
像的采集、图像的传输、图像的存储以及图像的显示、系统的管理与
控制。
它是由高清网络摄像机、光纤传输交换、网络存储服NVRIP
务器和高清视频解码服务器以及集中管理服务平台组成。
系统DINS
有着与传统概念监控系统相比无与伦比的优势主要体现在：
完美的高清监控画面，逼真的色彩还原，清晰的局部细节特征1.
表现，完全颠覆了传统监控系统中对监控图像画面的认知概
念。
高清晰、大画面、大视角的监控图像能够使一台高清摄像
机替代多达、台普通摄像机达到同样的效果甚至表现更65
优秀。
统一的监控平台，工程实施、管理维护方便。
通过对网络监控2.
四大基础组件高清摄像机、网络存储设备、网络系统和管IP
理平台的互相融合，优化了系统架构，提高了系统整体效地
能、可靠性和性价比，同时可以真正有效地满足用户的定制
需求。
基予网络介质的监控方案，省去了传统监控中要敷IP
设大量视频线和控制线的工作，只需要将几根网线接入监控
机房就能解决图像或控制信号的传输问题。
先进的体系架构，扩容方便。
有网络本身来承载交换存储流和3.
实时流等业务码流，由管理服务器处理控制信息，适合扩展
应用。
控制、图像、存储等全部采用国际标准技术实现，便于
互连互通，整体架构采用分层、开放设计，便于新技术新业务
的引入及融合，真正让建筑变得智能化。
扩容只需要增加”“
实容量，便可快速储可，增加存许件软器，增加管理平台编码．
现。
支持扩展存储，实现快速、高可靠。
监控系统的存IPSAN4.IP
储本身由于采用专业存储架构，设备可靠性要远高SANIP
于传统，包括支持各种保护技术，支持硬盘热备DVRRAID
和在线维护，任何一个硬盘损坏不会丢失数据，支持电源冗
余，这些都是传统所不具备的。
DVR
丰富的增值业务，实现安防智能化。
监控解决方案可以实现IP5.
诸如专业报警、门禁、、消防、智能分析等系统联动，SCADA
帮助用户解决跨系统联动集成和应用管理方面的问题，大大
降低了项目实施、协调、集成等方面的风险，丰富了系统的各
种增值应用。
传统监控中对图像只能进行传输、监看和记录
对图像不可能进行分析和处理。
而基于的数字化监控方案IP
让视频监控可以与门禁、报警、智能分析、智能跟踪、流量统
计等智能业务整合，实现真正安防自动化。
网络视频监控以
数字信号处理为基础，采用网络化的方式实现信号的传输、
交换、控制、录像存储以及点播回放，并通过设立强大的中心
业务平台，实现对系统内所有编解码设备及录像存储设备的
统一管理与集中控制。
对用户而言，仅需登录中心业务平台，
浏览。
用和调一统源的资控监全网实现即可
第二部分：
：
图用拓扑应的典型统系DINS
第三部分：
系统的整体介绍DINS
像的采集图1.
图像的采集部分主要有高清网络摄像机来完成，它的作用相当于IP
传统的模拟摄像机视频服务器或的编码及网络服务等功能的DVR+
集合，只是高清网络摄像机所采集的图像更清晰、数据量更大、色IP
彩还原更度更高。
由于高清网络摄像机直接输出的是高清网络IPIP
信号，因此不会受到网络传输中各种信号干扰的困扰。
同时，亚奥IP
高清网络摄像机还支持路模拟输出，满足用户的不同需求。
BNC1
除此之外高清网络摄像机还支持控制信号的接入，通过RS485IP
。
信号控制云台解码器，控制云台的上下左右转动（如图所示）485
高清摄像机的特点：
、图像清晰度高A
高清网络摄像机，它采用万像素的逐行扫描图像传感IP500CMOS
器清晰度可达分辨率（分辨率）全1920*1080720P（1280*720）/1080P
实时广播级图像画质，清晰度远远高于传统意义上的模拟摄像CCD
机，真正实现了高清监控的目标。
、系统的环境适应性强B
系统具有自适应的智能调节模式，会根据不同光线环境自动调节摄像
机的光圈、增益、降噪等参数，能够始终保持最完美的画面效果。
由于
系统实现了监控从采集到存储的全数字化，因此，对于传统意义上所
存在的摄像机受到光线变化影响直接影响画质的现象将不会存在。
同
时对于线路传输中普遍存在的视频信号干扰等也将彻底消失。
、色彩还原逼真C
系统采用的视频采集压缩芯片，是来自于美国的世界著名品牌，也是
松下等专业广播级视频采集芯片的提供商，色彩显示堪比专业sony\
图像的色彩的高保真、色彩信息处理、原，在还像机的色彩摄3CCD．
宽动态、系统降噪等多方面都有着绝对优势。
、系统寿命长D
由于系统采用了图像传感器，因此，在摄像机功耗、发热量低。
CMOS
稳定性也远远高于传统的模拟摄像机。
同时由于组件相对简单，故障
率也相对较低。
将支持供电，直接通过网线供电，解决了现场供POE
电的问题。
、发展趋势E
图像传感器由于在宽动态、噪声抑制、制作工艺等技术环节上CMOS
有了重大的突破，因此图像传感器成为了未来的发展趋势，广CMOS
播级的高端专业高清照相机、摄像机几乎都采用的是图像传CMOS
感器。
图像的传输2.
系统的传输适用于有综合布线的局域网系统或者独立的光纤组网，只
不过与传统模拟信号传输区别的是，不需要采用昂贵的光端机进行模
拟信号的调制，只需要采用光线收发器进行简单的光电转换即可，大
大降低了建设成本。
图像的存储3.
图像的存储采用的是网络存储服务器即所谓的他集成了对影像NVR.
资料的管理、存储码流的分配、对的管理与设置、报警联IPCamera
动、用户权限认证与管理、流媒体视频点播服务等多种功能，能WEB
够保证系统中的高清视频图像进行实时安全稳定的存储，并提供各种
完善的网络接口，提供强大的网络远程设置、配置、视频点播、视频回
务。
放服
图像的显示与控制4.
图像的显示与控制部分包含两部分内容即高清图像的显示以及对图
像的管理、切换及控制。
由于高清视频图像的清晰度达到了标PTZ
清甚至高清，因此，对高清图像的显示需要采用专用的1080P720P
解码设备以及显示设备。
显示输出的接口需要支持高清输出。
HDMI
．系统集中管理平台5
集中管理平台还能够提供对的管理，网络高清服务器的图像IPNVR
调整、远程码流设置、图像质量设置、图像的切换选择、对录像NVR
资料的回放控制等。
在控制方面，考虑到数字化系统固有的延时特性会给用户的PTZ
操作带来不便我们采用了全新的控制模式，最大程度的降PTZPTZ
低了，由于网络延时给用户带来的感官上的不适。
通过点击平视、仰
视、四周环视等按钮实现对云台的直观控制。
远程浏览（扩展）系统内
可以通过任意一台硬件配置足够的通过网络浏览到系统的所PCIE
有络摄像机。
高清网IP
系统设备选配清单：
：
图像的采集1
系列高清网络摄像机（室内室外型）/-N9000——ST
室内外高清网络摄像机-N9720D/P720P——ST
室内外高清网络摄像机N91080D/P1080P——ST-
智能分析模块VPS1000——ST-
高清镜头——
：
网络部署2
光纤（距离超过米必须采用）——80
光纤收发器——
百兆千兆交换机/——
百兆千兆综合布线系统/——
：
图像的存储3
系列网络视频录像服务器NVRC300——ST-
系列多路实时嵌入式系统网络视-NVRC300EHD——ST
频录像服务器（小型）
系列多路实时嵌入式系统网络NVRC300EHDR——ST-
视频录像服务器（中型）
系列混合型网络视频录像服务器DVRC300HD/N——ST-
（混合型）
大型磁盘阵列——
：
图像的显示4
高清数字矩阵系统NVM5100D——ST-
高清视频解码器NVM5110D——ST-
带接口的高清液晶显示器（）720P/1080P——HDMI
中继延长设备——HDMI像的控制与管理图：
5
高清视频集中管理控制平台（含软硬件）VMP8800——ST-
多媒体中心控制服务模块-——STMMC
系统巡检管理服务模块MCS——ST-
块警控制模报智能AMS-——ST．
高清显示切换控制服务模块——ST-VMS
高清数字流媒体转发服务模块STS——ST-
视频存储管理服务模块VSS-——ST
高清视频集中管理客户端-V9.0——ST
配套资料技术手册：
系列室内外高清摄像机N9000IPST-
室内外高清网络摄像机ST-N9120HD
简介：
基于标准的百万像素级高清网络摄H.264
像机。
它采用万像素的逐行扫描图像传感500
器清晰度可达分辨率广播级图像画1280*720
质，支持高清分量模拟输出，支持支持帧秒实时/25
双码流实时编码，支持常用播放软件直接播放。
720P/1080P+FullD1
先进的压缩算法效率更高，同画质下码率仅为的二H.2644MPEG-
分之一。
特色功能：
高分辨率逐行扫描英寸万像素CMOSResolution）5001/2.5●（High
传感器
广播级图像画质，清晰度可达线，最低照度7200.5Lux●标准，可用标准解码器解码ISO●TrueH.264全实时高清视频录像720P（1280*720/25fps）●支持实时双码流，浏览和存储互不影响720P+Full●D1控制（自动白平衡、自动增益控制、自动曝光控制）●3A支持卡方式存储报警高清图片及录像SD/SDHC●接口以太网应自适10M/100MRJ45支分辨VG720FulDCI10804CI支实时像功FT内，支方式浏和管WEWEServe提视动侦联等多种选联Detect（Motio
方
支持水印）料不易WatermarDigita提报警接口、双向音和高清拟出接GPI支协索管理络像UPn
格参数
像机镜720
逐感成像器Inc1/2.
有效像水2592H*1944
垂
描模逐
C/Cmoun镜接
白平AWB
增益控AGC
曝光控AE
信噪>50d
直驱光镜，推荐镜头（DC
镜高1/2Inc
视频
视频压缩像文件可以准H.26器
频压缩（MPAA
视最高分1280x720P（25fps）+720x576（25fps
压分辨4CIF（704*576720P（1280*720
秒NTS*PA2CIF（352*288
3
络协
通协DHCPUPnTCP/IP,HTT,SNM
FTPUD
实时录像、ftFT
出接
拟视频拟BN
自接TT/100BasRJ45x10Bas
以太网口，兼PoE（IEEE802.3af
卡个支SD/SDHSD/SDH
AudiILinI
LinOuAudiOu
RS48
检动侦测、视频丢失、镜挡、
器联动
升级会员 