1、视频监控技术基础chengang January 5,20101第1页，共71页。聚内容 授课总时间：2小时n简介n模拟视频监控系统n数字视频监控系统n网络视频监控系统n混合系统n其他相关领域n业界名企n进阶学习指南2第2页，共71页。聚n简介简介n模拟视频监控系统n数字视频监控系统n网络视频监控系统n混合系统n其他相关领域n业界名企n进阶学习指南3第3页，共71页。聚n属于安全防范领域n行业展览安防展n媒体：中国安防中国公共安全智能建筑与城市信息安防技术n精髓摄像机摄像机存储存储/观看观看/处理处理传输介质A传输介质 B信号转换信号转换4第4页，共71页。聚n视频线缆直连铜缆摄像机监视器5第
2、5页，共71页。聚n光缆连接铜缆铜缆光缆光接收机光发射机摄像机监视器6第6页，共71页。聚n网络视频网线路由器网络摄像机路由器网线InternetADSL/专线ADSL/专线7第7页，共71页。聚n借助移动网络8第8页，共71页。聚n 一般还会集成报警、控制等功能n 分类n 技术基础：电子，信号处理，软件，通信网络电子，信号处理，软件，通信网络 视频在网络上传输，如何保证安全？n使用加密/解密机制。加密方式的协商，密钥分发 选用3G网络与ADSL有何区别？n传输质量包括速度、抖动、丢包等因素nInternet不能保证稳定可靠，专网可保证nADSL的传输速度常常能达到1Mbps以上，3G一般几百
3、K bps而已9第9页，共71页。聚记住最关键的摄像机摄像机存储存储/观看观看/处理处理传输介质A传输介质 B信号转换信号转换10第10页，共71页。聚n简介n模拟视频监控系统模拟视频监控系统n数字视频监控系统n网络视频监控系统n混合系统n其他相关领域n业界名企n进阶学习指南11第11页，共71页。聚n 一般来说，前端模拟摄像机采集的视频信号直接进入矩阵，再通过矩阵输出到监视器n 模拟摄像机n 矩阵、键盘n 传输介质n 监视器n 电视墙n 常见的系统构造方案12第12页，共71页。聚模拟摄像机13第13页，共71页。聚摄像机细分n摄像设备摄像设备 摄像机|红外防水摄像机|半 球 摄 像 机高速
4、球|高清晰度摄像机|远距红外摄像机匀速球|道路专用摄像机|红 外 摄 像 机智能球|宽动态摄像机|一体化摄像机 n周边器材周边器材 云台云台|放大器放大器|解码器解码器|防雷器防雷器14第14页，共71页。聚红外摄像机n红外摄像机：利用红外灯在黑暗的光线条件下实现视频监控的一种摄像机。将摄像机、防护罩、红外灯、供电散热单元等综合成为一体。n夜视原理：利用普通CCD黑白摄像机可以感受红外光的光谱特性，配合红外灯作为“照明源”来夜视成像。n重要参数：红外灯的功率和角度，摄像机配置，镜头，是否有良好的供电散热处理。15第15页，共71页。聚红外摄像机的视频效果16第16页，共71页。聚快速球形摄像机
5、n快速球型摄像将摄像机、电动变焦镜头、解码器、CPU处理器、非易失性存储芯片等集成于一体，密封于球型防护罩内的智能化摄像机系统n特点：外形美观、无压迫感、且不易被察觉、安装方便等n接口：视频，电源，485串口机芯机芯17第17页，共71页。聚球机安装示意图18第18页，共71页。聚枪机+外置云台+解码器19第19页，共71页。聚+红外灯20第20页，共71页。聚宽动态摄像机n宽动态：场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看清。宽动态：场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看清。n宽动态范围：图像能分辨的最亮的亮度信号值与最暗的亮度信号值的比值。宽动态范围：图像能分辨的最亮的亮度信号值与最暗
6、的亮度信号值的比值。21第21页，共71页。聚矩阵n一个矩阵系统通常还应该包括以下基本功能：字符信号叠加；解码器接口以控制云台和摄像机；报警器接口；控制主机，以及音频控制箱、报警接口箱、控制键盘等附件。对国内用户来说，字符叠加应为全中文，以方便不懂英文的操作人员使用，矩阵系统还需要支持级联，来实现更高的容量，为了适应不同用户对矩阵系统容量的要求，矩阵系统应该支持模块化和即插即用的，可以通过增加或减少视频输入、输出卡来实现不同容量的组合n一般习惯中，将形成MN的结构称为矩阵，而将M1的结构称为切换器或选择器，1M的结构称为分配器 22第22页，共71页。聚键盘23第23页，共71页。聚监视器24
7、第24页，共71页。聚电视墙25第25页，共71页。聚26第26页，共71页。聚27第27页，共71页。聚应用举例无线传输模拟视频28第28页，共71页。聚应用举例光缆传输模拟视频29第29页，共71页。聚n简介n模拟视频监控系统n数字视频监控系统数字视频监控系统n网络视频监控系统n混合系统n其他相关领域n业界名企n进阶学习指南30第30页，共71页。聚n 以数字视频录像机（硬盘录像机，DVR）为核心将摄像机送来的模拟视频转化为数字信号，存储到本地硬盘，以备将来查询、回放可将视频显示在屏幕上31第31页，共71页。聚嵌入式DVR原理嵌入式（如ARM）主板+DSP+硬盘 32第32页，共71页。
8、聚工控机式DVR原理工业控制机或PC机+视频压缩卡PCI接口PCI接口33第33页，共71页。聚简单应用34第34页，共71页。聚n简介n模拟视频监控系统n数字视频监控系统n网络视频监控系统网络视频监控系统n混合系统n其他相关领域n业界名企n进阶学习指南35第35页，共71页。聚n称谓IP视频监控系统，分布式，电信级，无线移动 n 网络视频服务器/NVSn 网络视频编码器/DVSn 网络摄像机/IPCameran 网络录像服务器/NVRn 网络接入：专线，ADSL，3G等n 平台技术：SIP，DDNS，厂家私有协议n 客户端/Clientn 电视墙n 手机36第36页，共71页。聚现场设备：传
9、感器 控制器视频设备高级数据分析系统，决策支持系统其他增值服务系统数据库控制命令下传数据上传系统平台业务平台互联网数据交换平台（实现与其他系统的数据共享）架构37第37页，共71页。聚视频服务器解码器38第38页，共71页。聚网络摄像机39第39页，共71页。聚典型DSP 华为海思Hi3512要特要特点点 CPU内核内核 ARM926EJ-S，16KB指令Cache和16KB数据Cache 内嵌2KB指令紧耦合存储器 哈佛结构的32位RISC处理器 内置MMU，支持多种开放式操作系统 工作频率可达到264MHz视频编解码视频编解码 H.264 Main ProfileLevel3.0编解码 H
10、.264 Baseline ProfileLevel3.0编解码 MJPEG/JPEG Baseline编解码视频处理性能视频处理性能 双码流编码（H.264/MJPEG）具备320fpsCIF编解码能力 主码流编解码90fpsD1+子码流编码90fpsQCIF 支持1.3M pixels30fps3M pixels5fps 支持JPEG抓拍3M Pixels5fps CBR/VBR码率控制，32kbit/s20Mbit/s音频编解码音频编解码 可以通过ARM内核实现多种音频、语音编解码功能 最多16路音频实时编码 支持双向语音对讲安全引擎安全引擎 硬件实现AES/DES/3DES多种加解密算
11、法 数字水印技术图形处理图形处理 De-interlace前处理 视频、图形缩放 4个区域的前处理OSD叠加 4层视频后处理OSD硬件图像叠加 对比度拉升、色彩增强 4个区域的视频遮挡 宏块级的SAD、MV信息输出，支持灵活的运动侦测 空域、时域去噪40第40页，共71页。聚单片单片Hi3512的高清的高清IPCamera应用应用41第41页，共71页。聚网络摄像机的潜力42第42页，共71页。聚PC客户端43第43页，共71页。聚手机 手机具有随时随地上网的优点 缺点也很明显：电池续航能力差，屏幕小，操作不如PC方便，网络质量差（Wi-Fi，GPRS/CDMA/3G）44第44页，共71页。
12、聚n简介n模拟视频监控系统n数字视频监控系统n网络视频监控系统网络视频监控系统 课间休息课间休息10分钟分钟n混合系统n其他相关领域n业界名企n进阶学习指南45第45页，共71页。聚全球眼46第46页，共71页。聚47第47页，共71页。聚48第48页，共71页。聚49第49页，共71页。聚管理控制与数据传输分离设计，采用SIP信令协议构建系统架构，系统监控平台仅仅处理管理和控制信令，视频传输和处理采用客户端和网络摄像机P2P技术，可以有效提高平台的处理性能，支持大容量、大规模部署 基于互联网技术设计 50第50页，共71页。聚傍上网络，傍上网络，创意无穷创意无穷51第51页，共71页。聚封闭
13、的网络视频监控系统52第52页，共71页。聚53第53页，共71页。聚例：网吧监控54第54页，共71页。聚GIS技术的应用技术的应用55第55页，共71页。聚网络的烦恼n费用：ADSL、3G都不便宜n质量：寻址，传输延迟，带宽，抖动，丢包，安全前端：视频发送客户端：视频接收n解决之道融合多种技术手段，开发更复杂的系统结构n前端进行本地录像，一般情况下不远传视频n前端、远端多重备份，保全视频数据n前端输出双码流，客户端选择播放n前端应用Wi-Fi技术组网，共享一个Internet出口永远会有针对特定问题的解决办法，永远有解决不完的问题56第56页，共71页。聚例：3G环境下NAT穿越问题SIP
14、服务器服务器TD网网10.0.0.0分发服务器分发服务器PC 客户端客户端手机客户端手机客户端无线网络摄像机无线网络摄像机无线视频服务器无线视频服务器Real-time Video3GInternetSIP网关网关3GNAT客户端客户端57第57页，共71页。聚n简介n模拟视频监控系统n数字视频监控系统n网络视频监控系统n混合系统混合系统n其他相关领域n业界名企n进阶学习指南58第58页，共71页。聚n 模拟+网络n 模拟+数字n 数字+网络n 如何改造模拟系统n 融合视频之外的更多功能59第59页，共71页。聚测量配电温度 湿度水位UPS系统门禁红外视频移动侦测温度异常告警源视频源实时视频录
15、像资料网网络络控制摄像机云台警笛电动门远程管理终端远程管理终端主界面主界面GIS方式设备列表方式主要功能主要功能查看仪表数据接收报警查看视频查询和播放录像远程控制SIP协议（信协议（信令）令）融合：传感器、控制器60第60页，共71页。聚模拟+网络61第61页，共71页。聚模拟+硬盘录像+内部网络+门禁巡更62第62页，共71页。聚n从产品的应用来看，网络摄像机和视频服务器的着眼点在于远端监控，如道路交通、无人值守的变电站、油田生产管理、电信机房监控等领域，这些领域的监控点分散，距离较远布线困难如果要建立一个全新的系统，则可以直接选用网络摄像机如果系统已有传统的监控前端，则可以采用视频服务器作
16、为有效的补充n如果监控的范围是在小区域内，无需远端监控，则可以采用DVR会更为实际nDVR一般都能提供网络接口，如果运行一套网络应用软件，即可提供网络视频服务选择数字还是网络？63第63页，共71页。聚n简介n模拟视频监控系统n数字视频监控系统n网络视频监控系统n混合系统n其他相关领域其他相关领域n业界名企n进阶学习指南64第64页，共71页。聚n 门禁n 防盗报警n 报警联动n 智能视频分析n 远程控制，防范，节能n 智能交通n 彩信n 传感器融合65第65页，共71页。聚n常见设备智能交通车牌识别系统|车辆检测器|电子警察|GPS 照车牌摄像机|智能停车场|栏杆|车位锁门禁考勤 生物识别设
17、备楼宇对讲|智能卡|无线呼叫系统|电锁智能一卡通|磁锁|电控锁|对讲|门禁电子巡更|一卡通|指纹识别|可视对讲 防盗报警 智能家居防盗报警|电子围栏|烟感探测器|探测器智能家居|报警主机|防盗|金属探测器66第66页，共71页。聚增值功能增值功能n彩信截图发送功能图像自动抓拍后由彩信服务器发送视频截图到用户手机上，保证用户对关键时间关键信息的及时掌握 n报警联动服务，发送手机短信、邮件提示，使用户在最短的时间里发现问题解决问题n视频智能分析人数统计事件监测交通流量统计n智能控制业务接入各种传感器、控制器67第67页，共71页。聚n简介n模拟视频监控系统n数字视频监控系统n网络视频监控系统n混合
18、系统n其他相关领域n业界名企业界名企n进阶学习指南68第68页，共71页。聚本行业国内外重点企业n全球巨头：Honeywell（安定宝、C&K、西屋）、PELCO、BOSCH、TYCO（AD、ROBOT）、GE（DS、Philips）、三星、Ingersoll-Rand（深圳博康）、Panasonic、Axis、ASSA ABLOY（HID）、法国罗格朗（TCL智能楼宇）、CSST（上海诚丰、九鼎）n中国：海康、中星微、汉邦高科、德加拉、清华同方、海尔、中兴、上广电、大华、科达nDSP：TI、Philips、ADI、海思、Equatorn模拟摄像机核心技术：SONY，SHARP，松下，三星 n视频运营平台：中国电信的全球眼，中国移动的移动安防业务(即TD视频监控)69第69页，共71页。聚n简介n模拟视频监控系统n数字视频监控系统n网络视频监控系统n混合系统n其他相关领域n业界名企n进阶学习指南进阶学习指南70第70页，共71页。聚学无止境n 专业网站、杂志n 参观安防展n google搜索相关知识，wiki，百度知道n 电子市场视频监控专卖店：摄像机/监视器n 一份典型报价单的解读71第71页，共71页。
