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安防监控系统学习资料
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1，什么是安防监控系统
是应用光纤、同轴电缆或微波在其闭合的环路内传输视频信号，并从摄像到图像显示和记录构成独立完整的系统。
它能实时、形象、真实地反映被监控对象，不但极大地延长了人眼的观察距离，而且扩大了人眼的机能，它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视，让人能够看到被监视现场的实际发生的一切情况，并通过录像机记录下来。
同时报警系统设备对非法入侵进行报警，产生的报警型号输入报警主机，报警主机触发监控系统录像并记录。
2，安防监控系统的构成：
前端部分：
前端完成模拟视频的拍摄，探测器报警信号的产生，云台、防护罩的控制，报警输出等功能。
主要包括：
摄像头、电动变焦镜头、室外红外对射探测器、双监探测器、温湿度传感器、云台、防护罩、解码器、警灯、警笛等设备（设备使用情况根据用户的实际需求配置）。
摄像头通过内置CCD及辅助电路将现场情况拍摄成为模拟视频电信号，经同轴电缆传输。
电动变焦镜头将拍摄场景拉近、推远，并实现光圈、调焦等光学调整。
温、湿度传感器可探测环境内温度、湿度，从而保证内部良好的物理环境。
云台、防护罩给摄像机和镜头提供了适宜的工作环境，并可实现拍摄角度的水平和垂直调整。
解码器是云台、镜头控制的核心设备，通过它可实现使用微机接口经过软件控制镜头、云台。
传输部分：
这里介绍的传输部分主要由同轴电缆组成。
传输部分要求在前端摄像机摄录的图像进行实时传输，同时要求传输具有损耗小，可靠的传输质量，图像在录像控制中心能够清晰还原显示。
控制部分：
该部分是安防监控系统的核心，它完成模拟视频监视信号的数字采集、MPEG-1压缩、监控数据记录和检索、硬盘录像等功能。
它的核心单元是采集、压缩单元，它的通道可靠性、运算处理能力、录像检索的便利性直接影响到整个系统的性能。
控制部分是实现报警和录像记录进行联动的关键部分。
电视墙显示部分：
该部分完成在系统显示器或监视器屏幕上的实时监视信号显示和录像内容的回放及检索。
系统支持多画面回放，所有通道同时录像，系统报警屏幕、声音提示等功能。
它既兼容了传统电视监视墙一览无余的监控功能，又大大降低了值守人员的工作强度且提高了安全防卫的可靠性。
终端显示部分实际上还完成了另外一项重要工作——控制。
这种控制包括摄像机云台、镜头控制，报警控制，报警通知，自动、手动设防，防盗照明控制等功能，用户的工作只需要在系统桌面点击鼠标操作即可。
防盗报警部分：
在重要出入口、楼梯口安装主动式红外探头，进行布防，在监控中心值班室（监控室）安装报警主机，一旦某处有人越入，探头即自动感应，触发报警，主机显示报警部位，同时联动相应的探照灯和摄像机，并在主机上自动切换成报警摄像画面，报警中心监控用计算机弹出电子地图并作报警记录，提示值班人员处理，大大加强了保安力度。
报警防范系统是利用主动红外移动探测器将重要通道控制起来，并连接到管理中心的报警中心，当在非工作时间内有人员从非正常入口进入时，探测器会立即将报警信号发送到管理中心，同时启动联动装置和设备，对入侵者进行警告，可以进行连续摄像及录像。
系统供电：
电源的供给对于保证整个闭路监控报警系统的正常运转起到至关重要的作用，一旦电源受破坏即会导致整个系统处于瘫痪状态。
系统的供电可以采用集中供电和分散供电两部分，用户可以根据实际的需要进行选择。
以上仅是一个的典型安防监控系统介绍，在实际应用中会有不同种类型的方案出现，安防监控系统方案一般会根据用户的不同要求而量身订制。
什么是网络视频监控？
在技术、需求以及市场等多种因素的驱动下，网络视频监控近年来越来越成为安防领域关注的热点。
与以往的视频监控系统不同，网络视频监控采用了全新的技术体系和联网架构，具有一系列领先优势。
什么是网络视频监控？
网络视频监控主要是针对模拟视频监控和数字视频监控而言的。
在模拟视频监控系统中，图像的传输、交换以及存储均基于模拟信号处理技术。
传输介质主要基于同轴电缆和光纤两种，短距离时采用同轴电缆，长距离时采用光纤＋视频光端机。
图像交换由视频矩阵或视频分配器完成，图像存储采用磁带机，图像显示基于监视器。
前端摄像机的PTZ控制通过操作键盘实现。
模拟视频监控在图像还原效果方面具有一定优势，但是，传输距离有限、工程布线复杂、信号易受干扰、应用不灵活、无法集中管理等缺陷限制其只适合于提供末端接入。
数字视频监控引入了先进的数字信号处理技术，在信号的传输、控制和存储方面都与模拟视频监控有着本质的区别。
在数字视频监控系统中，利用MPEG-4、H.264等高效视频编码技术，监控图像能够以较低的带宽占用实现在各类现有数字传输网上的远距离传输。
前端摄像机的PTZ控制和图像显示都可以通过PC来完成，图像的存储则基于计算机硬盘。
数字视频监控是安防领域的一次革新，在远距离传输、工程布线、操作维护以及应用灵活性等方面都远远超越了模拟视频监控。
但是，数字视频监控本身是一个非常宽泛的概念，体现的主要是信号处理技术上的变革，不涉及体系结构。
这导致目前的数字视频监控系统在组网方式上千差万别，且无法互通。
而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，即可实现全网监控资源的统一调用和浏览。
网络视频监控体现的不仅仅是技术的革新，更重要的是架构的革新。
通过参考并借鉴先进、成熟的通信网体系架构，网络视频监控至少将对两个方面产生促进作用：
一是数字视频监控标准化的建立与完善，二是传统安防业与通信业的融合。
这两个促进作用将带动整个安防产业向规范化、规模化方向发展，并给视频监控带来更为广阔的市场空间。
网络视频监控由哪些部分组成？
网络视频监控系统总体上分为前端接入、媒体交换以及用户访问三个层次，具体由前端编码单元、中心业务平台、网络录像单元、客户端单元以及解码单元组成。
中心业务平台位于媒体交换层，是整个网络视频监控系统的核心，逻辑上需要实现用户接入认证、系统设备管理、业务功能控制以及媒体分发转发等功能。
在分级应用环境下，中心业务平台需要支持多级级联功能。
中心业务平台在实现上可以基于“服务器＋平台软件”方式，也可以基于嵌入式硬件方式。
网络录像单元位于媒体交换层，用于实现网络媒体数据的数字化录像、存储、检索、回放以及管理功能。
网络录像单元可以通过中心业务平台外接存储设备的方式来实现，也可以通过“服务器＋录像软件＋存储设备”的方式来实现。
网络录像单元需支持分布式部署。
前端编码单元位于前端接入层，它通过数据通信网络接入中心业务平台，用于实现监控点视音频信息和报警信息的采集、编码、传输以及外围设备（如摄像机、云台、矩阵等）的控制。
前端编码单元具体设备包括视频服务器、网络摄像机、DVR等。
客户端单元是远程图像集中监控和维护管理的应用平台，是基于PC的监控客户端业务软件，可采用B/S或C/S架构，主要实现用户登录、图像浏览、录像回放、辅助设备控制、码流控制等业务功能。
解码单元即视频解码器，主要负责在客户端单元的控制与管理下，实现前端监控信号解码输出，输出后的模拟视频信号可直接送至监视器、电视机等图像显示设备。
网络视频监控有哪些优势？
网络视频监控的主要优势集中体现在以下几个方面：
一、层次化的体系架构
网络视频监控借鉴了传统通信网成熟的设计理念，采用了清晰的、层次化的体系架构。
这种架构将有利于数字视频监控标准化的制订与完善，从而实现与传统通信网的融合。
这无论是对最终用户还是整个安防产业，都是非常有益的。
二、集中管理与控制
网络视频监控强化了中心业务平台的功能，可实现系统内编码、解码、录像存储以及用户等所有资源的统一管理与集中控制，有效解决了以往视频监控系统各类资源过于分散的问题，这一方面有助于简化前端设备的设计，降低用户的投资成本，另一方面便于集中维护，减少系统运维成本，同时还可以增强系统稳定性和安全性。
三、统一的业务接口
在网络视频监控系统中，只要有网络到达的地方，用户都可以通过客户端软件登陆中心业务平台，并实现系统内所有监控点图像的实时监控、所有存储资料的点播回放、前端摄像机PTZ控制等业务应用与管理功能。
对所有用户而言，系统提供的都是一个统一的接口、统一的界面，唯一的差异就在于不同的用户会有不同的操作权限。
因此，网络视频监控系统可以大大增强用户操作使用的便捷性和灵活性。
四、分布式系统部署
网络视频监控可以实现中心业务平台的分布式部署，平台的所有功能模块均可配置、可裁减，可集中运行在同一套操作系统和硬件之上，也可任意分布在不同的操作系统和不同硬件之上。
通过分布式部署，可实现系统的大容量平滑扩展和多级级联大型组网应用。
五、网络化的存储回放
网络化的录像存储和检索回放是网络视频监控系统的重要特性。
在网络视频监控系统中，录像单元和存储空间是可以进行分布式部署的，包括中心录像（通过中心网络录像单元）、分中心录像（通过分中心网络录像单元）以及前端录像（在编码设备中进行本地录像存储）。
为了方便用户对这些分布式录像资料的调用和浏览，网络视频监控可以通过中心业务平台实现所有录像资源的统一管理，用户在任何地方登陆系统均可以对这些录像资源进行集中检索和按需回放，用户不需要知道录像及存储单元本身的部署情况。
安防视频监控系统的组成技术
对于安防监控系统，根据系统各部分功能的不同，我们将整个安防监控系统划分为七层——表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支撑层、采集层。
当然，由于设备集成化越来越高，对于部分系统而言，某些设备可能会同时以多个层的身份存在于系统中。
一.表现层
表现层是我们最直观感受到的，它展现了整个安防监控系统的品质。
如监控电视墙、监视器、高音报警喇叭、报警自动驳接电话等等都属于这一层。
二.控制层
控制层是整个安防监控系统的核心，它是系统科技水平的最明确体现。
通常我们的控制方式有两种——模拟控制和数字控制。
模拟控制是早期的控制方式，其控制台通常由控制器或者模拟控制矩阵构成，适用于小型局部安防监控系统，这种控制方式成本较低，故障率较小。
但对于中大型安防监控系统而言，这种方式就显得操作复杂且无任何价格优势了，这时我们更为明智的选择应该是数字控制。
数字控制是将工控计算机作为监控系统的控制核心，它将复杂的模拟控制操作变为简单的鼠标点击操作，将巨大的模拟控制器堆叠缩小为一个工控计算机，将复杂而数量庞大的控制电缆变为一根串行电话线。
它将中远程监控变为事实、为Internet远程监控提供可能。
但数字控制也不是那么十全十美，控制主机的价格十分昂贵、模块浪费的情况、系统可能出现全线崩溃的危机、控制较为滞后等等问题仍然存在。
三.处理层
处理层或许该称为音视频处理层，它将有传输层送过来的音视频信号加以分配、放大、分割等等处理，有机的将表现层与控制层加以连接。
音视频分配器、音视频放大器、视频分割器、音视频切换器等等设备都属于这一层。
四.传输层
传输层相当于安防监控系统的血脉。
在小型安防监控系统中，我们最常见的传输层设备是视频线、音频线，对于中远程监控系统而言，我们常使用的是射频线、微波，对于远程监控而言，我们通常使用Internet这一廉价载体。
值得一提的是，新出现的传输层介质——网线/光纤。
大多数人在数字安防监控上存在一个误区，他们认为控制层使用的数字控制的安防监控系统就是数字安防监控系统了，其实不然。
纯数字安防监控系统的传输介质一定是网线或光纤。
信号从采集层出来时，就已经调制成数字信号了，数字信号在目前已趋成熟的网络上跑，理论上是无衰减的，这就保证远程监控图像的无损失显示，这是模拟传输无法比拟的。
当然，高性能的回报也需要高成本的投入，这是纯数字安防监控系统无法普及最重要的原因之一。
五.执行层
执行层是我们控制指令的命令对象，在某些时候，它和我们后面所说的支撑诚、采集层不太好截然分开，我们认为受控对象即为执行层设备。
比如：
云台、镜头、解码器、球等等。
六.支撑层
顾名思义，支撑层是用于后端设备的支撑，保护和支撑采集层、执行层设备。
它包括支架、防护罩等等辅助设备。
七.采集层
采集层是整个安防监控系统品质好坏的关键因素，也是系统成本开销最大的地方。
它包括镜头、摄像机、报警传感器等等。
安防技术培训资料:
基础名词解释
完全同步 全体锁定是两部用于精密的应用如广播摄影棚摄像机之间完全同步最好的方法。
它将同步：
水平，垂直，偶数/奇数区域，色彩触发频率和阶段。
垂直同步 是最简单的方法来同步两部摄像机，通过垂直驱动频率来保证视频能够采用老式的切换期或者四分割机器，在同一个监视器上显示几个影像源。
垂直驱动信号通常由重复频率20/16.7毫秒（50/60赫兹）和脉冲1~3毫秒宽度的脉冲组成。
彩色视频复合信号同步 彩色视频复合信号代表视频和彩色触发信号，意味着摄像机能和外部的复合彩色视频信号同步。
然而尽管称作彩色视频复合信号同步，实际上只进行水平同步和垂直同步，而没有色彩触发同步。
外同步 非常类似于彩色视频复合信号同步。
一个摄像机能够同步于另一个摄像机的视频信号，一个外同步摄像机能使用输入的彩色视频复合信号，提取水平和垂直同步信号来做同步。
直流线锁定 是一种古老的技术，利用直流50/60赫兹电源线电流来同步摄像机。
因为直流24伏电源广泛使用于多数建筑物防火警报系统，由于非常容易获得。
由于老型号的切换器和分割系统没有数字记忆功能，要保持稳定的影像，摄像机之间的同步非常必要，直流线锁定就是摄像机同步于交流50/60赫兹，彩色信道之间时间的关联和水平/垂直信号没有约束会导致糟糕的色彩转换（色彩阶段设计），因此所有使用交流线锁定的用户不可避免地失去很好的色彩转换。
幸运的是，现在的分割器和16通道复合处理器以及硬盘录象机都有内部记忆体来克服这个问题，不再需要同步信号，因此交流线锁定可能若干年后会被淘汰掉。
无色滚动 数字讯号处理器视频摄像机使用在荧光灯下时，只能产生严重色滚动的影像。
影像会从白色转变成蓝色、粉红色再回到白色，如此循环。
这是因为交流电源运行在50/60赫兹所引起的问题。
白热灯泡能提供稳定的光线，而日光灯的光线由于交流电的强度和色彩以8.3ms的速度在变换而波动。
传统摄像机计算出白平衡需要100~150ms（0.1~0.15），比交流电慢了8.5ms，因此永远不能赶上。
对当前影像通过8次循环周期才能清楚地产生色滚动。
背光补偿 能提供在非常强的背景光线前面目标的理想的曝光，无论主要的目标移到中间、上下左右或者荧幕的任一位置。
一个不具有超强动态特色的普通摄像机只有如1/60秒的快门速度和F2.0的光圈的选择，然而一个主要目标后面的非常亮的背景或一个点光源是不可避免的，摄像机将取得所有近来光线的平均值并决定曝光的等级，这并不是一个好的方法，因为当快门速度增加的时候，光圈会被关闭导致主要目标变得太黑而不被看见。
为了克服这个问题，一种称为背光补偿的方法通过加权的区域理论被广泛使用在多数摄像机上。
影像首先被分割成7块或6个区域（两个区域是重复的），每个区域都可以独立加权计算曝光等级，例如中间部分就可以加到其余区块的9倍，因此一个在画面中间位置的目标可以被看得非常清晰，因为曝光主要是参照中间区域的光线等级进行计算。
然而有一个非常大的缺陷，如果主要目标从中闲移动到画面的上下左右位置，目标会变得非常黑，因为现在它不被区别开来已经不被加权。
F表示镜头的孔径，F停止2:
1和f3.4毫米表示镜头的焦距是3.4毫米。
镜头F2.0和f3.4~4采用非常经济的形式，应此价格较低，广泛应用于单板摄像机，F2.0的镜头的孔径能收集人眼一半的光线，f3.4毫米的镜头在1/4英寸CCD上有60度的视角，在1/3英寸CCD上有90度视角，非常接近于人眼的视角。
人眼的两只眼睛能包含更大的视角，从人到人一般有150到180的角度，但是请记住，F停止和f焦距只是一个镜头的基本参数，并不代表质量。
超宽动态是在非常强烈的对比下让摄像机看到影像的特色。
宽动态摄像机比传统只具有3:
1动态范围的摄像机超出了几十倍。
自然光线排列成从120,000Lux到星光夜里的0.00035Lux。
当摄像机从室内看窗户外面，室内照度为100Lux，而外面风景的照度可能是10,000Lux，对比就是10,000/100=100:
1。
这个对比人眼能很容易地看到，因为人眼能处理1000:
1的对比度，然而传统的闭路监控摄像机处理它会有很大的问题，传统摄像机只有3:
1的对比性能，它只能选择使用1/60秒的电子快门来取得室内目标的正确曝光，但是室外的影像会被清除掉（全白）；或者换种方法摄像机选择1/6000秒取得室外影像完美的曝光，但是室内的影像会被清除（全黑）。
峰值感应模式 是用通过影像亮点代替整个影像的平均值来决定曝光指数，使用规则系统的用户能应对最苛刻的要求，如在黑夜抓取一个白点的影像，而且还要看到这个小亮白点的细节和色彩。
CMOS 全称为ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，中文翻译为互补性氧化金属半导体。
CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带–电）和P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。
CCD 全称为ChargeCoupledDevice，中文翻译为电荷藕合器件。
它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，然后通过模数转换器芯片将电信号转换成数字信号，数字信号经过压缩处理经USB接口传到电脑上就形成所采集的图像。
景深的概念：
当某一物体聚焦清晰时，从该物体前面的某一段距离到其后面的某一段距离内的所有景物也都当清晰的。
焦点相当清晰的这段从前到后的距离就叫做景深。
景深分为前景深和后景深，后景深大于前景深。
景深越深，那么离焦点远的景物也能够清晰，而景深浅，离焦点远的景物就模糊。
焦距 是一个任何的光学仪器都有的不折不扣的光学参数。
从光学原理来讲焦距就是从焦点到透镜中心的距离。
对于镜头来说，焦距有着非常重要的意义。
焦距长短与成像大小成正比，焦距越长成像越大，焦距越短成像越小。
镜头焦距长短与视角大小成反比，焦距越长视角越小，焦距越短视角越大。
焦距长短与景深成反比，焦距越长景深越小，焦距越短景深越大。
焦距长短与透视感的强弱成反比，
焦距越长透视感越弱，焦距越短透视感越强。
焦距长短与反差成反比，焦距越长反差越小，焦距越短反差越大。
对焦距离越远景深越深，对焦距离越近景深越浅。
因此在拍摄远景时应该选择较大对焦距离的镜头，而在拍摄近景时则应该使用较小对焦距离的产品。
镜头对焦距离是用cm（厘米）表示的，可谓一目了然。
另外，回路中不能串接太多视频放大器，否则会出现饱和现象，导致图像失真。
切换器有手动切换、自动切换两种工作方式，手动方式是想看哪一路就把开关拨到哪一路；自动方式是让预设的视频按顺序延时切换，切换时间通过一个旋钮可以调节，一般在1秒到35秒之间。
如果不要求时时刻刻监控，可以在监控室增设一台切换器，把摄像机输出信号接到切换器的输入端，切换器的输出端接监视器，切换器的输入端分为2、4、6、8、12、16路，输出端分为单路和双路，而且还可以同步切换音频（视型号而定）。
视频服务器 是一种对视音频数据进行压缩、存储及处理的专用计算机设备，它在视频监控、网络教学、Ip视频会议、广告插播及视频节目点播等方面都有广泛的应用。
视频服务器采用M—JPEG、H.261、H.263、MPEG—2、MPEG—4等压缩格式，在符合技术指标的情况下对视频数据进行压缩编码，以满足存储和传输的要求。
具有多通道输入输出、多种视音频格式接口。
可配备SCSI、
FC等网络接口进行组网，实现视音频数据的传输和共享。
它由视音频压缩编码器、大容量存储设备、输入/输出通道、网络接口、视音频接口、RS422串行接口、协议接口、软件接口、视音频交*点矩阵等构成，同时，提供外锁相和视频处理功能。
网络摄像机 是一种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，且远端的浏览者不需用任何专业软件，只要标准的网络浏览器（如“MicrosoftIE或Netscape）即可监视其影像。
网络摄像机内置一个嵌入式芯片，采用嵌入式实时操作系统。
摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过网络总线传送到Web服务器。
网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行操作。
动态侦测 整个监控画面被分成多个小区域，用户可以任意选择区其中的区域，并且可以对选中的监控区域进行1-20级的敏感度设置。
这样当有东西移动时将被摄像机服务器检测到，同时进行录像。
通讯接口在安防监控系统中的通讯接口主要是对视频、音频的输入输出来说的。
所以通讯接口一般有以下几种：
RS-232、RS-485、通用网络接口，可支持PSTN、ISDN以及LAN各种联网环境、具有USB2.0超高速数据接口，连接计算机对重要图像资料进行备份、可选配具有逐行扫描VGA输出接口等。
监视器 是监控系统的标准输出，有了监视器我们才能观看前端送过来的图像。
监视器分彩色、黑白两种，尺寸有9、10、12、14、15、17、21英寸等，常用的是14英寸。
监视器也有分辨率，同摄像机一样用线数表示，实际使用时一般要求监视器线数要与摄像机匹配。
另外，有些监视器还有音频输入、S-video输入、RGB分量输入等，除了音频输入监控系统用到外，其余功能大部分用于图像处理工作，在此不作介绍。
视频放大器 当视频传输距离比较远时，最好采用线径较粗的视频线，同时可以在线路内增加视频放大器增强信号强度达到远距离传输目的。
视频放大器可以增强视频的亮度、色度和同步信号，但线路内干扰信号也会被放大。
云台 就是两个交流电组成的安装平台，可以水平和垂直的运动。
按使用环境分为室内型和室外型，主要区别是室外型密封性能好，防水、防尘，负载大。
装方式分为侧装和吊装，就是把云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上。
外形分为普通型和球型，球型云台是把云台安置在一个半球形、球形防护罩中，除了防止灰尘干扰图像外，还隐蔽、美观、快速。
嵌入式系统 是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。
简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似与BIOS的工作方式。
具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。
特别适合于要求实时的和多任务的体系。
全双工 同一时刻既可发又可收。
全双工要求：
收与发各有单独的信道、可用于实现两个站之间通讯及星型网、环网、不可用于总线网。
半双工 同一时刻不可能既发又收，收发是时分的。
半双工要求：
收发可共用同一信道，可用于各种拓扑结构的局域网络最常用于总线网、半双工数据速率理论上是全双工的一半。
方向幕帘红外探测器 一般是采用双向脉冲记数的工作方式，即A方向到B方向报警，B方向到A方向不报警。
具有入侵方向识别能力，用户从内到外进入警戒区，不会触发报警，在一定时间内返回不会引发报警，只有非法入侵者从外界侵入才会触发报警，极大的方便了用户在设防的警戒区域内活动
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