安防视频监控系统原理.pptx

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,视频监控原理,密级级别：

内部公开生效时间：

2015年6月1日保密期限：

一年,课程说明,课程时间90分钟课程目标帮助学员了解并掌握视频监控的相关行业知识和基础知识，熟悉视频监控产品的相关原理，理解视频监控技术的发展趋势,内容概要,安全防范,视频监控原理和技术,摄像机基础,1234,硬盘录像机,安防的基本概念,目的,手段,安安全防防范,人防,物防,技防,安防的三种基本手段,安防的三个基本要素,自助银行,监控中心,“请勿破坏ATM设备”,敲、砸、破坏ATM机,探测,延迟,反应“xx自助银行震动报警”,三个基本手段与三个基本要素,安全防范工程设计应遵循的原则之一：

技防、物防、人防相结合，探测、延迟、反应相协调安全防范工程技术规范GB50348-2004,安全防范系统设计依据,地方标准（DBXX/T）,行业标准（GA/T）,行业管理规定,企业标准（QB）,国家标准（GB/T）,GB50348-2004安全防范工程技术规范GB20815-2006视频安防监控数字录像设备,GA38-2004银行营业场所风险等级和防护级别的规定GA308-2004安全防范系统验收规则GA/T669-2006城市监控报警联网系统通用技术要求,DB33/T334-2001安全防范系统,国家公安部、国家教育部、省公安厅等相应文件及规范,安防系统组成,停车场管理系统,在线巡查系统,移动监控系统,可视对讲系统,访客管理系统,视频监控系统,入侵报警系统,门禁管理系统,视频监控系统产品组成,传输,DS-3A,DS-3D,DS-3S,存储控制,DS-96,视频采集,DS-2CC,DS-2CE,DS-2CD2,DS-2CD4,DS-2CD6,DS-2DF5,DS-2DF7,解码输出,显示控制,DS-3B,DS-3C,DS-3J,DS-3H,DS-86,DS-76,DS-A70,DS-A81,DS-A82,DS-A10/20,DS-4100HD,DS-6300D-T,DS-6400HD-T,DS-6400HD-S,DS-6500D-T,DS-D20,DS-D10,DS-C10,DS-B10,一体机,DS-B20,其他子系统产品组成,可视对讲,室内分机,管理主机,别墅门口机,单元门口机,停车管理,车位引导灯,车位探测器,LED显示屏,中心服务器,多路视频处理器出入口机箱,停车道闸,门禁管理,读卡器,门禁控制主机,发卡器通讯转换器,门锁,人员通道,报警,网络报警主机,探测器,双鉴探测器,紧急按钮,红外对射,视频报警主机,内容概要,1,视频监控原理和技术,安全防范,摄像机基础,234,硬盘录像机,视频监控系统,前端,后端,中心,NVR,NVR,磁盘存储阵列,视频综合平台,智能交通,平安城市,智能楼宇,CCTV系统的基本结构,CCTV：

闭路电视系统技术：

主要是电视技术组成：

摄像机、监视器、录像机、视频分配器、画面分割器等功能：

监视（监听）、录像、回放等线缆：

视频电缆（SYV，特性阻抗75，信号电平1.0Vp-p最大传输距离500m）,模拟视频监控系统,网络视频监控的基本结构,技术：

主要是视频编解码技术、嵌入式技术组成：

硬盘录像机、摄像机、监视器等功能：

监视（监听）、控制、录像、回放、对讲等线缆：

视频电缆、485控制线主要应用：

金融、楼宇、小区等,网络视频监控优点可通过网络组建低成本跨区域监控系统一机多路，使用大容量硬盘可长期存储数字信号长期保存信号不失真采用智能检索，检索与录像可同时进行循环录像方式，节约人力,基本概念图像、视频和码流,图像（Image）视频（Video）时间上连续的图像组成视频：

ImageVideo视频中的某一幅图像称为一帧（Frame）帧率（FrameRate）FPS每秒的帧数码流（BitStream）将图像压缩后形成的数据码率（BitRate）bps/Bps对码流进行量化码率类型：

定码率（CBR）、变码率（VBR）码流类型：

视频流、音频流、复合流,图像清晰度的表示,像素（Pixel）分辨率（Resolution）水平：

Width垂直：

Height,线数（TVL）分辨力水平垂直,图像清晰度,模拟摄像机以水平解析度为标准判断摄像机的清晰度。

网络摄像机及数字摄像机以分辨率为标准判断摄像机的清晰度。

安防行业将百万像素以上分辨率称之为高清分辨率。

目前主要的高清分辨率如下500万像素：

25601920;300万像素：

20481536;200万像素：

FULLHD1080p（19201080），UXGA（16001200）;130万像素：

HD960p（1280960）;100万像素：

HD720p（1280720）,水平解析度,分辨率,视频制式,PAL（PhaseAlternatingLine）：

供电频率为50Hz、场频为每秒50场、帧频为每秒25帧、扫描线为625行图像彩色误差较小，与黑白电视的兼容也好中国、德国NTSC（NationalTelevisionSystemCommittee）：

供电频率为60Hz，场频为每秒60场，帧频为每秒30帧，扫描线为525行美国、日本SECAM（SequentielCouleurAMemoire）：

按顺序传送彩色与存储俄罗斯、法国、埃及,编码分辨率,WD1,分辨率,4CIF,576（PAL）480（NTSC）,960（PAL/NTSC）QCIFCIF,2CIFDCIF,528384（PAL）,高清分辨率,45万-4CIF（704576）,100万-720p（1280720）,130万（1280960）200万-UXGA（16001200）,200万-1080p,（19201080）,300万（20481536）,500万（25601920）,分辨率大于等于720p称为高清,视频帧率,2/30s,1/30s3/30s,30帧/S,60帧/S2/60s3/60s4/60s5/60s6/60s,帧率,一幅完整的视频画面为一帧，每秒显示的帧数为帧率普通人眼对25帧/秒的视频即可认为是动作连贯的实时视频,扫描方式,1,3,5,7,9,11,13,15,2,4,6,8,10,12,14,16,奇场（OddField）偶场（EvenField）,12345678910111213141516,只有1场,逐行扫描（Progressive）,隔行扫描（Interlacing）,网络摄像机的扫描方式,逐行扫描有效避免隔行扫描摄像机监控快速移动物体所产生的拖影现象（木梳状失真），画面更加细腻平滑,隔行扫描,逐行扫描,数码监控的基础技术：

编码和压缩,A/D转换,数字信号,DSP压缩,输出,数字信号,模拟信号,采集编码压缩一路4CIF分辨率的图像，进行A/D转换后未经压缩的数据量是（RGB）：

一帧：

7045763字节1216512字节（不包括文件头大小）一秒：

1216512字节/帧25帧/秒30412800字节/秒29MB/秒一小时：

29MB/秒3600秒/小时101.9GB/小时一天：

101.9GB/小时24小时2.4TB/天,压缩基本原理,冗余信息,去除冗余信息,安防监控中的视频数据有极强的相关性，有大量的冗余信息冗余信息分为空域冗余信息和时域冗余信息压缩技术就是将数据中的冗余信息去掉压缩技术包括帧内压缩技术、帧间压缩技术和熵编码压缩技术,压缩标准,ChronologicalProgressionofITUandMPEG,监控中主要采用MJPEG、MPEG1/2、MPEG4（SP/ASP）、H.264/AVC等几种视频编码技术,码率的选择,不同分辨率对应不同的码率范围，通常而言，码率与图像质量成正比关系如果码率小于该范围，则图像质量较差如果码率大于该范围，则显得浪费,每小时录像文件大小（单位：

M字节/小时）码率（Kbps）3600秒810241字节8bit1M1024K,QCIFBitrate（bps）,CIF/QVGA,2CIF/DCIF,UXGA/1080P720P4CIF/VGA,256K768K1.5M2M3M4M5M8M,FrameRate:

25fps,内容概要,1,摄像机基础,安全防范,视频监控原理和技术,234,硬盘录像机,摄像机外形,摄像机,枪机,筒机半球,球机,其他,摄像机分类,分类项,传感器类型,传输信号,清晰度,日夜模式,类别,CCD,模拟,特殊功能,ICR,产品形态,CMOS,网络,数字,电子彩转黑,无线（Wi-Fi,3G）,宽动低照强光态度抑制,防暴防水红外,热成智能像分析,枪型,球/半球型,筒型,一体机一体化/机芯云台,卡片型微型飞碟型笔筒型,DIS,600650700750TVLTVLTVLTVL,1302003005006008001200万万万万万万万,球机分类,分类项传感器类型,传输信号,清晰度,日夜模式,安装环境,类别,CCD（低照度好、细节清晰）,室外（IP66）,云台速度,高速,特殊功能,ICR（夜间录像效果好）,产品形态,CMOS（动态范围大）,电子彩转黑（经济实用）,中速,宽动态功能,室内4寸球机5寸球机自动跟踪功能,透雾功能,6寸球机,模拟网络数字540700750130万200万300万600万800万TVLTVLTVL像素像素像素像素像素,室内嵌入式（隐蔽）红外球机8寸球机强光抑制功能,2.5寸球机,摄像机基础,镜头基础知识,摄像机基础知识,摄像机传输信号,模拟摄像机采用BNC同轴电缆传输，是目前最为广泛的应用方式；网络摄像机采用网线传输经过编码压缩的IP数字信号；数字摄像机可采用光纤和HD-SDI两种传输方式，传输非压缩的数字信号。

模拟摄像机,DVR,同轴电缆,网络摄像机,NVR,网线,数字摄像机（SDI）模拟信号、网络信号及数字信号,数字DVR,HD-SDI,模拟摄像机基本原理,组成：

主要由镜头、影像传感器（CCD/CMOS）、ISP（ImageSignalProcessor）及相关电路组成工作原理：

被摄物体经镜头成像在影像传感器表面，形成微弱电荷并积累，在相关电路控制下，积累电荷逐点移出，经过滤波、放大后输入DSP进行图像信号处理，最后形成视频信号（CVBS）输出,传感器,ADC,DSP,DAC,光,图像码流,模拟摄像机系统结构,CVBS,同轴高清HDTVI原理,还原信号YUV,原始信号YUV,传感器Sensor,图像处理ISP,TX发送芯片,光Light,编码DSP,RX接收芯片,HDTVI,网络码流,系统原理：

HDTVI摄像机,HDTVI编码器,HDTVI规范：

开放标准，互联互通传输介质：

同模拟低频抗扰：

调制信号为低频信号，具备可靠的抗干扰性能。

技术定义,网络摄像机基本原理,组成：

主要由镜头、影像传感器（CCD/CMOS）、ISP（ImageSignalProcessor）、DSP（DigitalSignalProcessor）及相关电路组成工作原理：

被摄物体经镜头成像在影像传感器表面，形成微弱电荷并积累，在相关电路控制下，积累电荷逐点移出，经过滤波、放大后输入DSP进行图像信号处理和编码压缩，最后形成数字信号输出。

DSP,DSP,CCD/CMOS,CCD/CMOS,ISP,NET,NET,光,图像码流,网络摄像机系统结构,球机基本原理,组成：

主要由机芯、云台、球机主板及相关电路组成工作原理：

被摄物体经镜头成像在影像传感器表面，形成微弱电荷并积累，在相关电路控制下，积累电荷逐点移出，经过滤波、放大后输入DSP进行图像信号处理和编码压缩，同时将控制信号发送给云台，最后形成数字信号输出。

DSP,DSP,CCD/CMOS,CCD/CMOS,ISP,NET,NET,光,图像码流,球机系统结构,PTZ,图像传感器,光学成像技术感光器件有CCD和CMOS两种目前，CCD在灵敏度及信噪处理等方面表现优于CMOS，而CMOS则具有低成本、低功耗以及高整合度的特点。

CMOS与CCD参数对照,摄像机主要性能