1、2.视频监控系统基本原理1.安全防范3.摄像机（前端设备）4.信号传输方式5.视频监控系统后端设备三种基本手段三种基本手段人防人防物防物防技防技防三个基本要素：探测、延迟、反应三个基本要素：探测、延迟、反应安全防范安全防范安全防范系统设计依据安全防范系统设计依据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国家标准 GB（/T）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行业标准 GA（/T）DB33/T334-2001安全防范系统地方标准 D
2、BXX（/T）国家公安部、国家教育部、省公安厅等相应文件及规范企业标准 QB 安全防范安全防范安全防范产品安全防范产品入侵探测器入侵探测器防盗（抢）报警控制器（手动）防盗（抢）报警控制器（手动）汽车防盗报警系统汽车防盗报警系统出入口控制设备出入口控制设备防盗保险柜（箱）防盗保险柜（箱）机械防盗锁机械防盗锁楼宇（可视）对讲系统楼宇（可视）对讲系统防盗安全门防盗安全门防弹复合玻璃防弹复合玻璃视频监控设备视频监控设备安全防范安全防范 视频监控基本定义视频监控基本定义 视频监控的定义 利用视频技术探测、监视设防区域，实时显示、记录现场图像，检索和显示历史图像的电子系统或网络系统 视频监控系统是安全技术
3、防范的一个子系统 视频监控技术是安全防范技术的一部分主要功能主要功能业务对象业务对象功能要求功能要求监视视频源实时、清晰控制控制信号报警及时、云镜操作灵活管理用户命令存储、检索、回放、认证、维护等视频监控系统基本原理视频监控系统基本原理视频监控系统的基本结构视频监控系统的基本结构视频监控系统基本原理视频监控系统基本原理视频监控第一代：光学成像技术与模拟监控时代视频监控第一代：光学成像技术与模拟监控时代视频监控系统基本原理视频监控系统基本原理视频监控第二代：模数结合监控与视频压缩技术视频监控第二代：模数结合监控与视频压缩技术视频监控系统基本原理视频监控系统基本原理视频监控第三代：网络监控与视频处
4、理芯片视频监控第三代：网络监控与视频处理芯片视频监控系统基本原理视频监控系统基本原理视频监控第四代：智能监控与视频智能技术视频监控第四代：智能监控与视频智能技术视频监控系统基本原理、概念视频监控系统基本原理、概念视频监控技术发展趋势：视频监控技术发展趋势：视频质量高清化视频质量高清化监控系统无线网络化监控系统无线网络化终端小型化、移动化、便携化终端小型化、移动化、便携化智能化智能化视频监控系统基本原理视频监控系统基本原理基本概念基本概念 图像、视频和码流图像、视频和码流图像（图像（ImageImage）视频（视频（VideoVideo）码流（码流（Bit StreamBit Stream）时间
5、上连续的图像组成视频时间上连续的图像组成视频视频中的某一幅图像称为一帧（视频中的某一幅图像称为一帧（FrameFrame）帧帧率（率（Frame RateFrame Rate）FPS -FPS -每秒的帧数每秒的帧数将图像压缩后形成的数据将图像压缩后形成的数据码率（码率（Bit RateBit Rate）bps/Bps-bps/Bps-对码流进行量化对码流进行量化码率类型：定码率（码率类型：定码率（CBRCBR）、变码率（）、变码率（VBRVBR）码码流类型：视频流、音频流、复合流流类型：视频流、音频流、复合流视频监控系统相关基本概念视频监控系统相关基本概念扫描方式扫描方式视频监控系统相关基本
6、概念视频监控系统相关基本概念视频制式视频制式PALPAL（Phase Alternating LinePhase Alternating Line）供电频率为供电频率为50Hz50Hz、场频为每秒、场频为每秒5050场、帧频为每秒场、帧频为每秒2525帧、扫描线为帧、扫描线为625625行行图像彩色误差较小，与黑白电视的兼容也好图像彩色误差较小，与黑白电视的兼容也好中国、德国中国、德国NTSCNTSC（National Television System CommitteeNational Television System Committee）供电频率为供电频率为6 60Hz0Hz、场频为每
7、秒、场频为每秒6 60 0场、帧频为每秒场、帧频为每秒3030帧、扫描线为帧、扫描线为525525行行美国、日本美国、日本SECAMSECAM（SequentielSequentiel CouleurCouleur A Memoire A Memoire）按顺序传送彩色与存储按顺序传送彩色与存储俄罗斯、法国、埃及俄罗斯、法国、埃及视频监控系统相关基本概念视频监控系统相关基本概念分辨率分辨率分辨率分辨率制式制式WD1D14CIF1 X 12CIF1 X 1/2DCIF3/4 X 2/3CIF1/2 X 1/2QCIF1/4 X 1/4PAL960 X 576 720 X 576704 X 576
8、704 X 288528 X 384352 X 288176 X 144NTSC960 X 480 720 X 480704 X 480704 X 240528 X 320352 X 240176 X 120视频监控系统相关基本概念视频监控系统相关基本概念分辨率分辨率CIFQCIFDCIF2CIF4CIF WD1视频监控系统相关基本概念视频监控系统相关基本概念 500万- （2560 x1920） 300万（2048x1536） 200万-UXGA（1600 x1200） 200万-1080p （1920 x1080） 130万（1280 x960）高清分辨率高清分辨率 分辨率大于等于分辨率大
9、于等于720p720p称为高清称为高清 100万-720p （1280 x720）45万-4CIF（704x576）视频监控系统相关基本概念视频监控系统相关基本概念数码监控的基础技术：编码和压缩数码监控的基础技术：编码和压缩一路一路4CIF4CIF分辨率的图像，进行分辨率的图像，进行A/DA/D转换后未经压缩的数据量是转换后未经压缩的数据量是(RGB):(RGB):一一帧：帧： 704 x 576 x 3 704 x 576 x 3字节字节=1216512=1216512字节（不包括文件头大小）字节（不包括文件头大小）一秒：一秒： 1216512 1216512字节字节/ /帧帧 x 25x
10、25帧帧/ /秒秒=30412800=30412800字节字节/ /秒秒=29MB/=29MB/秒秒一小时：一小时： 29MB/ 29MB/秒秒 x 3600 x 3600秒秒/ /小时小时=101.9GB/=101.9GB/小时小时一天：一天： 101.9GB/ 101.9GB/小时小时 x 24x 24小时小时=2.4TB/=2.4TB/天天 模拟信号A/D转换数字信号DSP压缩数字信号输出采集采集编码编码压缩压缩视频监控系统相关基本概念视频监控系统相关基本概念压缩基本原理压缩基本原理冗余信号去除冗余信号视频监控系统相关基本概念视频监控系统相关基本概念室内摄像机室内摄像机视频监控系统视频监
11、控系统-摄像机摄像机室外摄像机室外摄像机视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机摄像机安装方式摄像机安装方式视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机摄像机主要性能指标摄像机主要性能指标图像传感器图像传感器CCD（Charged Device）电荷耦合器件优点：灵敏度、信噪比、成像质量缺点：成本、动态范围、功耗、制造加工CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）互补金属氧化物半导体优点：成本、动态范围、功耗缺点：灵敏度、信噪比、成像质量视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机摄像机主要性能指标摄像机主要性能指标分辨率分辨率标示摄像机清晰度的参数，通常用水
12、平电视线（标示摄像机清晰度的参数，通常用水平电视线（TVLTVL）来）来表示表示现阶段常见的分辨率参数有现阶段常见的分辨率参数有420TVL420TVL、480TVL480TVL、540TVL540TVL600TVL600TVL、650TVL650TVL700TVL700TVL、720TVL720TVL视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机摄像机的摄像机的性能指标性能指标日夜转换模式日夜转换模式日夜转换日夜转换低照度场景中转换为黑白模式可有效提升摄像机的灵敏度低照度场景中转换为黑白模式可有效提升摄像机的灵敏度视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机摄像机的摄像机的性能指标性能指标最低照度最低照度
13、标示摄像机能够正常输出图像的最低照度值，有时被称为标示摄像机能够正常输出图像的最低照度值，有时被称为“灵灵敏度敏度”；单位：；单位：LuxLux（勒克斯）（勒克斯）以摄像机正常工作照度范围划分：以摄像机正常工作照度范围划分：普通型：普通型：13Lux13Lux月光型：月光型：0.1Lux0.1Lux左右左右星光型星光型：0.01Lux0.01Lux以下以下红外型红外型：0Lux0Lux，采用红外照明，采用红外照明摄像机的最低照度参数通常由三部分组成，例如：摄像机的最低照度参数通常由三部分组成，例如： 彩色彩色 0.01Lux F1.20.01Lux F1.2视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像
14、机摄像机的摄像机的性能指标性能指标自动增益自动增益AGCAGC（Auto Gain ControlAuto Gain Control）将来自图像传感器的信号放大到可）将来自图像传感器的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，并自动根据信号以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，并自动根据信号电平调整增益幅度电平调整增益幅度优点是提升了摄像机的动态范围，缺点是将噪声一同放大优点是提升了摄像机的动态范围，缺点是将噪声一同放大视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机THANK YOUSUCCESS2022-5-2228摄像机的性能指标摄像机的性能指标白平衡白平衡用于彩色摄像机，确保在不同色
15、温环境下正确表示色彩用于彩色摄像机，确保在不同色温环境下正确表示色彩分为手动白平衡和自动白平衡两种分为手动白平衡和自动白平衡两种视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机摄像机的摄像机的性能指标性能指标背光补偿背光补偿采用背光补偿技术，让摄像机找到拍摄最佳图像的参考亮度，采用背光补偿技术，让摄像机找到拍摄最佳图像的参考亮度，然后自动提供适当的光补偿量，帮助用户很好地识别一个背部然后自动提供适当的光补偿量，帮助用户很好地识别一个背部光照很强的物体。背光补偿往往针对目标图像的特定区域有效。光照很强的物体。背光补偿往往针对目标图像的特定区域有效。视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机摄像机的摄像机的性能
16、指标性能指标宽动态宽动态针对逆光场景，宽动态技术在后景区域使用短快门曝光，在前针对逆光场景，宽动态技术在后景区域使用短快门曝光，在前景区域使用长快门曝光，生成合成图像。所以能看清图像暗处景区域使用长快门曝光，生成合成图像。所以能看清图像暗处的细节的细节 ，而图像亮处又不过曝。宽动态技术可获得比背光补偿，而图像亮处又不过曝。宽动态技术可获得比背光补偿技术更加清晰、艳丽的图像技术更加清晰、艳丽的图像视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机摄像机摄像机的的性能指标性能指标信噪比信噪比信噪比信噪比信噪比，又称为讯噪比。是指一个电子设备中信号与噪声的比例。这里面的信号指的是来自设备外部需要通过该设备进行处
17、理的电子信号；噪声是指经过该设备后产生的原信号中并不存在的无规则的额外信号（或信息），并且该信号并不随原信号的变化而变化。数字降噪数字降噪 普通摄像机在光照较低的环境中画面噪点多，数普通摄像机在光照较低的环境中画面噪点多，数字降噪技术可以去除。字降噪技术可以去除。视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机摄像机的性能摄像机的性能红外红外普通摄像机在零光照时画面黑暗，无法识别目标普通摄像机在零光照时画面黑暗，无法识别目标视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机摄像机的性能摄像机的性能强光抑制强光抑制普通摄像机在监控夜间道路时会因为汽车大灯光线过强导致画普通摄像机在监控夜间道路时会因为汽车大灯光线过强导
18、致画面过曝。摄像机强光抑制能够对光源区域光线强度抑制。面过曝。摄像机强光抑制能够对光源区域光线强度抑制。视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机热热成像成像自动跟踪自动跟踪防暴防暴 摄像机特殊性能：摄像机特殊性能：视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机关于镜头关于镜头-焦距焦距 镜头焦距镜头焦距： 是是指镜头光学后主点到焦点的指镜头光学后主点到焦点的距离。距离。镜头焦距的长短决镜头焦距的长短决定着拍摄的成像大小，视场角大小，景深大小和画面的透视强定着拍摄的成像大小，视场角大小，景深大小和画面的透视强弱弱。焦距的选择：焦距的选择： 估算法（适用于估算法（适用于4mm4mm以上的镜头）以上的镜头）视
19、频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机关于镜头关于镜头-焦距焦距 如何计算焦距如何计算焦距视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机公式公式1 1：F=DF=D* * W/M W/M 公式公式2 2：F=DF=D* * h/H h/H 说明：说明：F F：镜头焦距：镜头焦距D D：被摄物体距镜头的距离：被摄物体距镜头的距离M M：被摄物体需摄取的宽度：被摄物体需摄取的宽度H H：被摄物体需摄取的高度：被摄物体需摄取的高度W W：CCDCCD靶面的宽度靶面的宽度h h：CCDCCD靶面的高度靶面的高度附：附：CCDCCD靶面规格尺寸（单位：靶面规格尺寸（单位：mmmm）规格1/41/31/2.51/2
20、2/31W3.64.85.76.48.812.7h2.73.64.284.86.69.6关于镜头关于镜头-景深景深 景深：在景象平面上成清晰像的空间深度景深：在景象平面上成清晰像的空间深度 光圈越大，景深越小；焦距越大，景深越小光圈越大，景深越小；焦距越大，景深越小视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机视频监控系统视频监控系统-摄像机摄像机关于镜头关于镜头-视角视角 标准镜头视场角在标准镜头视场角在5353左右，远摄镜头视场角左右，远摄镜头视场角2020，广角镜，广角镜头视场角头视场角9090，鱼眼镜头视场角，鱼眼镜头视场角180180 摄像机辅助设备摄像机辅助设备云台云台 视频监控系统视频监
21、控系统-摄像机摄像机解码器解码器 防护罩防护罩 支架支架 监听头监听头 红外光投射器红外光投射器 射灯射灯根据监控范围确定摄像机类型根据监控范围确定摄像机类型视频监控系统视频监控系统-摄像机类型及安装位置选择摄像机类型及安装位置选择了解监控位置的照度情况了解监控位置的照度情况考虑特殊场景考虑特殊场景选择安装地点选择安装地点中化泉州项目 摄像机厂区布置图（第一版）视频监控系统视频监控系统-摄像机厂区布置图纸摄像机厂区布置图纸安阳项目 摄像机厂区布置图中化泉州项目 摄像机厂区布置图（第二版）摄像机安装位置照片传输方式传输方式1 1、同轴电缆直接传输、同轴电缆直接传输视频监控系统视频监控系统-信号传
22、输方式信号传输方式2 2、模拟视频光端机光纤传输、模拟视频光端机光纤传输传输方式传输方式视频监控系统视频监控系统-信号传输方式信号传输方式3 3、非压缩数字视频光端机光纤传输、非压缩数字视频光端机光纤传输传输方式传输方式视频监控系统视频监控系统-信号传输方式信号传输方式4 4、网络传输、网络传输5 5、微波传输、微波传输6 6、双绞线传输、双绞线传输7 7、宽频共缆传输、宽频共缆传输光端机光端机光信号传输的终端设备。视频光端机就是把1到多路的模拟视频信号通过各种编码转换成光信号通过光纤介质来传输的设备，又分为模拟光端机和数字光端机。视频监控系统视频监控系统-后端设备后端设备视频监控系统视频监控
23、系统-后端设备后端设备光纤收发器（光电转换器）光纤收发器（光电转换器）是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元。硬盘录像机硬盘录像机PCPC式硬盘录像机式硬盘录像机视频监控系统视频监控系统-后端设备后端设备嵌入式硬盘录像机（嵌入式硬盘录像机（DVRDVR） NVRNVR、HDVR HDVR 矩阵控制器矩阵控制器矩阵控制器就是可以选择任意一路输入信号在任一指定的显示设备上输出显示.视频监控系统视频监控系统-后端设备后端设备键盘键盘视频监控系统视频监控系统-后端设备后端设备网络视频服务器网络视频服务器视频监控系统视频监控系统-后端设备后端设备视频分配器视频分配器视频切换器视频切换器画面分割器画面分割器多频控制器多频控制器视频综合平台视频综合平台液晶监视器液晶监视器视频监控系统视频监控系统-后端设备后端设备拼接屏（电视墙）拼接屏（电视墙）中化泉州项目 视频监控系统图视频监控系统图视频监控系统图安阳项目 视频监控系统图视频监控系统视频监控系统摄像摄像信号传输视频存储、控制视频显示前端设备后端设备小结小结THANK YOUSUCCESS2022-5-2255
