安防行业基础知识培训ppt课件.ppt

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1、安防行业基础知识培训,（主讲人：刘良 时间：2011.4.13）,培训目录,第一讲第一部分 安防行业的概述 第二部分 安防监控系统和常用技术参数的简介第三部分 监控系统前端部分的基础知识,安防主要包括:闭路监控系统、防盗报警系统、楼宇对讲系统、停车厂管理系统、小区一卡通系统、红外周界报警系统、电子围栏，巡更系统考勤门禁系统，安防机房系统，电子考场系统、智能门锁等等 。 简单的概括起来，各个子系统的基本配置包括：前端、传输、信息处理/控制/显示/通信三大单元。 下面我们主讲涉及范围最广的闭路监控系统，也就是安防监控系统。,第一部分 安防行业的概述,安防监控系统是应用光纤、同轴电缆或微波在其闭合的

2、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，产生的报警信号输入报警主机，报警主机触发监控系统录像并记录。,第二部分 安防监控系统和常用技术参数的简介,2.1 视频监控系统的发展历程,当黑白摄像机、黑白电视机出现时，初期的黑白图像电视监控系统也诞生了。 视频监控系统是一套以摄像机和电视的出现为起点，逐渐发展到集图像、声音、信息采集、智能报警于

3、一体的综合联网系统。,视频监控发展,模拟视频监控,数字视频监控,网络视频监控,网络视频监控系统,监控系统过度,模拟、数字视频监控系统的优缺点：,只适用于较小的地理范围监控范围仅限于监控中心，应用灵活性差不易扩展系统升级困难成本便宜,2.2 三大系统的对比,网络视频监控的优缺点,系统数字化系统网络化系统智能化可扩展性强维护方便成本较高,2.3 安防监控系统中的常用技术参数,1. NTSC和PAL制式 很多人都知道有NTSC和PAL两大制式，那到底什么是NTSC制式？什么是PAL制式呢？简单的说，NTSC和PAL属于全球两大主要的电视广播制式，但是由于系统投射颜色影像的频率而有所不同。NTSC是N

4、ational Television Standards Committee的缩写，其标准主要应用于日本、美国，加拿大、墨西哥等，PAL是 Phase Alternating Line (逐行倒相)的缩写。它是西德在1962年指定的彩色电视广播标准，它采用逐行倒相正交平衡调幅的技术方法，克服了NTSC制相位敏感造成色彩失真的缺点。西德、英国等一些西欧国家，新加坡、中国大陆及香港，澳大利亚、新西兰等国家采用这种制式。PAL制又称为帕尔制。它是为了克服NTSC制对相位失真的敏感性，在1962年，由前联邦德国在综合NTSC制的技术成就基础上研制出来的一种改进方案。 PAL”有时亦被用来指625 线，

5、每秒25格，隔行扫描，PAL色彩编码的电视制式。PAL制式和NTSC的分辨率也有所不同，PAL制式使用的是720*576，而NTSC制式使用的是720*480，在分辨率上PAL稍稍占有优势。,2. 图像格式和分辨率,QCIF 176X288 CIF 352X288 HAIF D1 704X288 D1 704X57616CIF 1408X1152,3. 编码服务器,DVS(digital video server) 网络视频服务器DVR(digital video recorder) 硬盘录像机NVR (network video recorder) 网络视频录像机,2.3.4 存储方式,DA

6、S (Direct Attached Storage) 直连式存储NAS( Network Attached Storage) 网络存储设备SAN (Storage Area Network) 存储网络FC SAN 基于光钎的存储IP SAN 基于IP的存储,第三部分 安防监控前端设备的基础知识,前端部分 摄像机 ，报警音频模块,编解码器等传输部分 路由器，交换机，编码器，视频服务器，光端机等联网设备显示部分 电视墙，矩阵系统，解码器，分配器，客户端视频显示软件等,监控的基本功能,监,控,查,其他,业务功能,对应的业务流,实时监视视频流,控制流,历史图像回放流,视频存储流,管理、维护，与其他业

7、务系统集成等,功能要求,实时监控，视频质量需求差异存在，大收敛比和大并发量访问需求共存，不同品牌互编互解。,设备认证、注册、配置信息，报警接收控制，PTZ控制。不同品牌控制信令互通互控。,用于事后取证或调阅，对实时性无要求，对可靠性要求高，长时间海量存储，集中分散存储，统一资源管理。,前端设备及器材,前端部分 ：主要功能就是完成视频的采集、压缩、编码和网络传送以及 摄像机的控制和报警的输入/输出工作。担负着图像监控系统的数据采集和控制命令的执行部分，是整个系统重要组成部分之一。,主要设备：客户监控点由视频多媒体接入单元（DVS、IP-Camera）、摄像系统（摄像机、镜头、云台、云台控制器；一

8、体化智能球机等）以及报警输入（红外、门磁、烟感等）/输出设备（声、光、电等报警）组成。镜头摄像机云台编解码器支架与防护罩音频采集设备传感器照明设备,监控系统前端子系统结构,视,频,服,务,器,RJ,-,45,云台解码器,RS,-,485,VIDEO,VIDEO,固定摄像机,报警箱,拾音器,音频输入,音频输出,音箱,RS,-,485,报警探头,警铃等,镜头,摄像机,云台,编解码器,支架,音频采集设备,传感器,DVS/DVR,3.1 摄像机构造,摄像机的镜头将图像聚焦到图像传感器（CCD）上，在图像到达图像传感器之前，还将通过光学滤镜，该部件会将图像中的红外光线移除，以保证图像的颜色能够被正常的显

9、示。（在日夜转换摄像机当中，该红外滤镜可以被移除，从而使摄像机能够在夜间提供高质量的黑白画面）。 注：CCD 是电荷耦合器件的缩写.,注：此为SONY-MM1结构,CCD: 是Charge Coupled Device(电荷耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。就像是人的眼睛,把光影像转成电子讯号,靠的就是上头的感光点,每一点就像一颗太阳能电池,被光照到后会产生电能,依照光的强度不同,会产生不同大小的电能. V-Driver:CCD里头每一点被光照到产生电能,那如何取出来?就是靠这颗V-DRIVER,它会产生不同的脉波,把CC

10、D每点的讯号”挤”出来.CDS/AGC: CCD挤出来的讯号,在这颗晶片内做”修整”,送进D.S.P到以上阶段,记住!全都是模拟讯号 D.S.P:重头戏来了,D.S.P 是 Digital Signal Processor 的缩写,也就是数位讯号处理器,可是不是说CDS/AGC出来是模拟讯号吗?因此DSP里头包了一颗Decoder (A/D Converter, 模拟数位转换器),先把模拟转成数位,再做一大堆的运算(颜色,亮度,白平衡.),然后再把数位转模拟(Encoder,也是包在DSP里头),就是视频输出了.挺复杂的,我们所谓的方案就是以用那颗DSP来说的) T.G: Timing Gen

11、: 这是在控制整个处理过程的快慢用的,现在一般看不到了,都包在DSP内了.简单解释了一下,我们会发现一件事,其实摄像机内大部份还是模拟电路.,镜头,按接口类型分 C接口：c型接口镜头距焦点17.526mm，C型接口镜头采用5mm接圈后可以适用于CS型接口的摄像机里 CS接口：cs型接口镜头距焦点12.5mm，CS型接口镜头只能使用于CS型接口的摄像机里,C接口是最初的标准，而CS接口是对其的升级，该升级可降低制造成本并减小传感器尺寸。现在市场上销售的绝大多数摄像机和镜头都使用CS接口标准。可以通过使用C/CS连接环将一个老的C接口镜头安装到带有CS接口的摄像机上。如果摄像机无法聚焦，则可能是因

12、为使用了错误的镜头类型。,3.2摄像机分类,摄像机系列,彩色,黑白,枪机/一体机,大半球,小半球,枪机/一体机,大半球,小半球,SANTACHI,三 立 视 讯,3.3 摄像机的划分,依摄像机分辨率划分 普通型：176x144 、352x288 标清型：720X576 、720 x352 、720 x288 高清型：720P（1280Px720，逐行）、1080i）1920 x1080，隔行）与1080P（1920 x1080，逐行）。,依成像色彩划分 彩色摄像机：适用于景物细部辨别，如辨别衣着或景物的颜色。因有颜色而使信息量增大，信息量一般认为是黑白摄像机的 10 倍。 黑白摄像机：是用于光

13、线不足地区及夜间无法安装照明设备的地区，在仅监视景物的位置或移动时，可选用分辨率通常高于彩色摄像机的黑白摄像机。,依摄像机分辨率划分 低档型：影像像素在 25 万像素( pixel )左右、彩色分辨率为 330 线、黑白分辨率 400 线左右。 中档型：影像像素在 25 万 38 万之间、彩色分辨率为 420 线、黑白分辨率在 500 线上下。 高档型：影像在 38 万点以上、彩色分辨率大于或等于 480 线、黑白分辨率， 570 线以上的高分辨率。,依摄像机灵敏度划分 普通型：正常工作所需照度为 131ux。 低照型：正常工作所需照度为 0.1lux 左右。 星光型：正常工作所需照度为 0.

14、01x 以下。 红外型：原则上可以为零照度，采用红外光源成像。按摄像元件的 CCD 靶面的大小划分 l inch 靶面尺寸为宽 12.7mmX 高 9.6mm, 对角线 16mm 2/3 inch 靶面尺寸为宽 8.8mmX 高 6.6mm, 对角线 11mm 1/2 inch 靶面尺寸为宽 6.4mmX 高 4.8mm, 对角线 8mm 1/3 inch 靶面尺寸为宽 4.8mmX 高 3.6mm, 对角线 6mm 1/4 inch 靶面尺寸为宽 3.2mmX 高 2.4mm, 对角线 4mm,依据摄像机功能划分 普通型摄像机：不含镜头的摄像机基本属于普通摄像机。 一体化摄像机：含镜头，多为

15、 16 倍、 22 倍等变倍镜头，分普通型和日夜型。 红外灯摄像机：含镜头及红外灯，用于夜间无光照条件。 智能球摄像机：含云台、一体化摄像机，可旋转、变倍控制，用于大范围区域。 依据摄像机外观划分 枪式摄像机：市场最普通型，外观长方体，不含镜头， 装于护罩内 半球型摄像机：外形如半球，通常含镜头及护罩，多用于环境美观、隐蔽处 飞碟型摄像机：外形如飞碟，通常含镜头及护罩，多用于电梯 微型摄像机：体积小，外形有纽扣型、笔型、针孔，多为无线，用于采访、偷拍等隐蔽场所 全球型摄像机：体积大，球体，内含云台、摄像机，多为高速球。用于开阔区域,3.4 摄像机常用参数指标,CCD尺寸 1/2“ 1/3” 1

16、/4“ 1/6” 目前摄像机多为1/3”，高速智能球多为1/4” 配接针孔镜头时，1/2”优于1/3”摄像机，因同等指标通光量更多 摄像机影像传感器CCD的规格大小也影响着观察视角，在使用相同镜头的条件下，CCD越小所获取的视角越小；对镜头的规格参数提出的要求是其所成图像能将映像传感器CCD全部覆盖； 2.CCD像素 对于一定尺寸的CCD芯片，像素数越多则意味着每一像素单元的面积越小，图像分辨率也就越高、越清晰。,3.水平分辨率 是衡量图像清晰度的标准，通常用电视线数TVL来表示。 与摄像器件和镜头的质量有关，还与摄像机系统的电路通道的频带宽度直接相关，通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度

17、为80条电视线。频带越宽，图像就越清晰，TVL的数值也就越大。4.CCD的灵敏度（感光度）一般用最低照度来表示，灵敏度高即要求在很低的照度下也能输出较为清晰的图像。 照度是反映光照强度的一种单位，是指照射到单位面积上的光通量。单位是每平方米的流明( lm)数，也叫勒克斯(lux)，1Lux=1lm/m2。1LUX大约等于1烛光在1米距离的照度，在摄像机参数规格中常见的最低照度，表示该摄像机只需在所标示的LUX数值下，即能获取清晰的影像画面，此数值越小越好，说明CCD的灵敏度越高。同样条件下，黑白摄像机所需的照度远比尚须处理色彩浓度的彩色摄像机要低10倍。一般情况：夏日阳光下为100，000LU

18、X；阴天室外为10000LUX；室内日光灯为100LUX；距60W台灯60CM桌面为300LUX；电视台演播室为1000LUX；黄昏室内为10LUX；夜间路灯为0.1LUX；烛光（20CM远处）1015LUX。 最低照度是当被射景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。,5.信噪比 信号噪声比。典型值为46dB，若为50dB，则图像有少量噪声，但图像质量较好，若为60dB，则图像质量优良，不出现噪声,6.自动增益 通常设为ON，摄像机内的视频放大器，其放大量即增益。自动增益控制(AGC)电路适时地开关AGC。AGC=ON，最大30dB。AGC=OFF，

19、固定5dB。,7.动态范围 CCD图像传感器的动态范围宽则是要求其具有把最小光量到最大光量产生的信号电荷成比例的收集的能力。 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。宽动态技术能使摄像机在暗处获得明亮图像的同时使明亮处不受色饱和度的影响。在宽动态技术的支持下，摄像机可在任何地方获取比应用BLC技术更为鲜艳的彩色图像。它能将高光照处使用高速快门曝光和在低光处使用低速快门曝光生成的图像结合从而生成合成图像，所以能获得图像暗处的细节，而图像的明亮处又不过于饱和。,8.同步方式 对于单台摄像机而言，三种主要同步方式。 内同步：利用摄像机内的晶体振荡电路产生同步信号来完成工作。 外同步：利用

20、外同步信号发生器产生的同步信号送到摄像机的外同步输入端来实现同步。 电源同步：也称为线性锁定(line lock ,简称LL)，是利用摄像机的交流电源来完成垂直推动同步，即摄像机和电源零线同步。 对于多摄像机系统，希望所有摄像机的视频输出信号是垂直同步的，这样在变换摄像机输出时，不会出现抖动或滚动现象。由于各台摄像机供电可能取自三相电源中的不同相位，此时可采取的措施有： 采用同一个外同步信号发生器产生的同步信号，送入各台摄像机的外同步输入端来实现同步。 调节各台摄像机的“相位调节”(phase adjust)电位计。摄像机在出厂时，其垂直同步是与交流电的上升沿正过零点同相的，故使用相位延迟电路

21、可使每台摄像机有不同的相移，从而获得合适的垂直同步,相位调整范围0-360,9.背景光补偿（BLC） 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。一般设为OFF，只有当图像中间目标太暗而周围背景太亮时，设为ON。,10.电子快门 电子快门关闭时，1/50s，较高的电子快门会增加摄像机的动态分辨率。 无闪动(FLICKERLESS)方式：对NTSC摄像机提供1/100s的固定快门速度，防止监视器上图像出现闪烁。 11.白平衡 拍摄白色物体时摄像机输出的红、绿、兰三基色信号电压UR=UG=UB的现象称为白平衡。 通常设为自动白平衡，此时

22、白平衡设置随着景物彩色温度的改变而连续的调整，范围为2800K-6000K。白只灯=3200K，日光=5500K 摄像机输出的三个基色信号电压的幅度与图像本身的色度和亮度有关，还与照射景物的光源的光谱功率分布特性有关。,12.相对孔径 F镜头焦距 / 入射瞳直径 = f/d比如某个镜头的焦距为50mm，入射瞳直径为25mm，那么该镜头的相对孔径就是50/25=2。通常表示相对孔径的办法是在相对孔径前面加入f/，比如f/1.4、f/2、f/2.8等，也有用1:2来表示f/2的。通常镜头标记上用类似1:2的方式更多些。在实际使用中，很少使用“相对孔径”的称呼，通常都是用“光圈系数(f-Stops)

23、”来称呼，简称“光圈”或者“f-系数”。光圈的作用1、控制进光量：由于光圈控制镜头进光量的作用，在暗弱的光线下拍摄，需要使用大光圈镜头，一获得更多的光量；而在明亮的场合，则使用小光圈不至于曝光过度。总之，可以通过光圈的调节，达到准确曝光的目的。2、控制景深3、控制像质：由于光学原理和制造成本的限制，摄影镜头在全开光圈时的像质并不是最佳的，通常在收缩光圈后，像质有明显的改善。,13.焦距 镜头的焦距以毫米为计量单位，它与镜头所获得的观察视角互为因果；小焦距具有大的观察视角，而长焦距具有远望效果并具有窄小的观察视角；通常把和人眼的观察视角相似的镜头称作普通标准镜头； 举例： f=75mm 视角=6

24、.8度 远望效果 f=16mm 视角=30.5度 标准效果 f=8.5mm 视角=57.4度 广角效果 14.光圈值 镜头通常以镜头口径值或光圈值进行计量，当镜头完全打开时定义为最大光圈(最小光圈数值)；把镜头的有效口径调至最小时(不完全关闭时)的数值定义为最小光圈(最大光圈数值)。 光圈值对最终图像有着诸多影响，光圈数值小，意味着该镜头在黑暗的环境下能够通过更多的光线，使摄像机能够呈现更好的图像；而在高亮度或高反射的环境下，具有高光圈数值的镜头将会避免摄像机成像“白化” 。所有自动光圈均配有中性不透明滤光片以增大光圈值。 15.景深 观察整个区域范围内能被清晰成像得区域被定义为景深。景深大意

25、味着从靠近镜头得观察目标到无穷远之目标在所观察得整体区域中有更多区域能清晰成像，整体区域通常为从靠近镜头得观察目标到无穷远。景深小就意味着只有较少部分区域能清晰成像。,16.日夜转换 在使用日夜转换功能时光线条件将不再被考虑范围之内。在低照度条件下，彩色图像将会自动转换成黑白图像。17.ICR(红外滤光) 当摄像机拍摄彩色图像时红外滤光功能打开，在夜晚照度较低需要增加感光时，红外滤光功能关闭，此时图像转变为黑白模式。 18.隐私区域遮挡 为了保护隐私区域，用户可以选择隐蔽区域以防监视。区域的位置和大小可由用户任意设置。19.MD动态侦测 当检测屏幕上物体移动的时候会发出报警信号。如果摄像机连有

26、外部报警器，就会被触发，提示用户需注意屏幕变化。此功能对于需同时监视多个监控器的用户非常有用。该区域可通过屏幕显示功能来分配，同时调节感光控制。 20、OSD(on-screen display屏幕显示) 即屏幕菜单式调节方式。一般是按Menu键后屏幕弹出的显示器各项调节项目信息的矩形菜单，可通过该菜单对显示器各项工作指标包括色彩、模式、几何形状等进行调整，从而达到最佳的使用状态。,20、强光抑制（HLM）智能型强光抑制功能(此摄影机无论在黑暗中及强烈光源之下，能作遮蔽抑制强光的功能)。适用范围地下室停车场车牌影像监控。路口/巷道影像监控。隧道/山洞路口影像监控。其它环境地区影像监控等.,强光

27、抑制未开启时,不同级别的强光抑制,3.5 云台(PTZ),云台是承载摄像机进行水平和垂直两个方向转动的装置，内置两个交流电机，负责水平和垂直的运动；水平转动的角度一般为350度，垂直转动的角度一般为75度，而且，水平和垂直转动的角度可以通过调节限位开关进行调整。 常见的 PTZ 协议：PELCO-D;MAX1000;HIKDVR;BC232;KEYBOARD-MAX1000;AT200。,3.6 防护罩,防护罩是用于保护摄像机的防护装置，一般分为室内型和室外型两种。室内的防护罩主要是防尘，有的也有隐蔽作用，使监视场合和对象不易察觉受监视。室外防护罩的功能有防晒、防雨、防尘、防冻和防凝露等作用。

28、一般室外的防护罩都配有温度继电器，在温度高时自动打开风扇冷却，温度低时自动加热。下雨时可以人为控制雨刷器刷雨。有的室外防护罩的玻璃还可以加热，当防护罩上有结霜时，可以加热除霜。,3.7 云台解码器 &支架,云台解码器 是为带有云台、变焦镜头等可控设备提供驱动电源并与控制设备如矩阵进行通讯的前端设备。通常，解码器可以控制云台的上、下、左、右旋转，变焦镜头的变焦、聚焦、光圈以及对防护罩雨刷器、摄像机电源、灯光等设备的控制，还可以提供若干个辅助功能开关，以满足不同用户的实际需要。高档次的解码器还带有预置位和巡游功能。支架 当摄像机只是固定监控某个位置不需要转动时，摄像机支架就可以满足要求。普通摄像机

29、支架安装简单，价格低廉，而且种类繁多。 根据现场安装方式的要求一般有短、长、直、弯等各种样式，也可根据特殊要求定制。,3.8 拾音器与MIC,拾音器和MIC是常用的音频采集设备；拾音器的特点是适用于全向声音的采集，MIC适用于定向声音(尤其是人所发出的声音)的采集。拾音器 拾音器是一种通过驻极体话筒实现声音信号的采集、滤波与放大功能的音频采集设备。其特点是进行全角度，宽范围的声音采集，并且一般要求灵敏度可调。 一般拾音器适用于大范围、公共场合的整体声音采集。一只拾音器可以采集较大的范围，并且人语之外的声音也可以比较清晰的采集。 MIC 麦克风俗称话筒，是专门为采集人类声音而设计的音频采集设备。

30、其特点是可以定向的采集较小范围的声音，而且设计有带通滤波器，只采集人类语音的频率范围，对该范围以外的声音基本上予以过滤掉。 MIC适用于语言对讲等人类语言场合。,3.9 外围传感器,传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。 传感器作为辅助设备，在视频监控系统中发挥着极为重要的作用。它的存在极大的弥补了视频图像无法提供的一些信息，使系统从整体功能完整性、安全性、实时性、可靠性等各个方面得到了极大的提升。 按照传感器的功能和用途，可以大致划分为以下几种： 移动传感器 烟雾传感器 门态传感器 温湿度传感器 水浸传感器 震动传感器 玻璃破碎传感器 电压/电流传感器,3.10 照明设

31、备,照明设备一般可分为普通照明设备和红外照明设备两大类。照明设备一般与灯光控制装置配套使用，通过远程控制实现照明设备的开启与关闭，以保证照明设备的使用效率。 1.普通照明设备 光源的选择使用取决于周边环境及观察时的具体时间，尤其是室外应用场合。因为天气的变化会引起室、内外光线光谱组成的变化。 每种自然光源和人造光源都有其独特的色谱组成，而不同的摄像机所敏感的色谱又不同，所以在配套使用时，如果光源的光谱曲线正好落在摄像机传感器的敏感区域内，照明光线就可以得到最高效率的运用。 使用人工照明时，还要考虑照明光束的角度和镜头的视场角。为了提高光线的利用率，摄像机镜头的视场角最好与光源的光束角相匹配。如

32、果灯光只能照亮场景的一部分、摄像机的视场角应该调整到观察区域所需要的角度。使用自然照明时，不存在光束角问题，自然光源通常能够均匀地为整个场景提供照明。,2. 红外照明设备 隐蔽的夜视监控，目前都是采用红外摄像技术。红外摄像技术分为被动红外摄像技术和主动红外摄像技术。被动红外摄像技术特殊的红外摄像机造价昂贵，而且不能反映周围环境状况，因此在夜视系统中不被采用。在夜视系统中经常采用主动红外摄像技术，即采用红外辐射“照明”，产生人眼看不见而普通摄像机能捕捉到的红外光，辐射“照明”景物和环境，应用普通低照度黑白摄像机、白天彩色夜间自动变黑白摄像机或红外敏感型低照度彩色摄像机，感受周围环境反射回来的红外

33、光实现夜视。 普通CCD黑白摄像机不仅能感受可见光，而且可以感受红外光。这就是利用普通CCD黑白摄像机，配合红外灯可以比较经济地实现夜视的基本原理。而普通彩色摄像机不能感受红外光，因此不能用于夜视。 红外灯按其红外光辐射机理分为半导体固体发光(红外发射二极管)红外灯和热辐射红外灯两种。,培训目录,第二讲第一部分 传输部分基础知识第二部分 显示部分基本知识第三部分 存储设备基本知识,第一部分 传输技术和设备的简介,传输端主要分为两大类：综合布线系（线材）和机房联网设备。 传输端的要求，也就是作用，就是传输在前端摄像机摄录的图像、报警、音频信号等前端设备的信号统一的进行实时传输，同时要求传输具有损

34、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。 网络设备及部件是连接到网络中的物理实体。网络设备的种类繁多，且与日俱增。基本的网络设备有：计算机（无论其为个人电脑或服务器）、集线器、交换机、路由器、无线接入点（WAP），流媒体服务器，编码器，视频管理管理服务器，光端机等。,传输带宽与图像质量,前端多媒体接入单元自带一个10/100M以太网接口，配合相应的网络接口适配器可支持的网络接入方式有ADSL、LAN、WLAN、光纤、E1/2M、SHDSL、VDSL以及无线方式等。不同的网络接入方式根据其带宽的不同达到的视频传输效果不同。带宽满足在1.5M以上时可实现全实时25fps,D1（7

35、04576）图像的编码传输；带宽在512K1.5M时可实现全实时25fps,CIF（352288）图像的编码传输。带宽低于512K大于384K时，可实现质量15fps,CIF（352288）图像编码传输；带宽低于384Kbps时，图像质量较低，帧率小于10帧，图像分辨率为CIF格式。,传输方式,视频监控系统的传输手段正是基于网络时代的飞速发展，得以不断的丰富和完善。在实际应用过程中，可简单分为几类：基于电缆传输 基于光缆传输 基于无线方式传输,电缆传输：通常监控系统中，从前端到中心控制室之间直接通过电缆连接，其中：由摄像机输出的视频信号采用同轴电缆连接，由监听头输出的音频信号使用2芯屏蔽线连接

36、，由报警探测器输出的开关量信号，可通过普通（非屏蔽）2芯线连接，由控制主机发出控制指令则通过普通2芯线与前端解码器连接。 单根同轴电缆传输设备：可将上述信号经编码后由单一的同轴电缆传送。 视频电缆：视频电缆通常选用75的同轴电缆，通常选用的型号为SYV-75-3和SYV-75-5，他们对视频信号的无中继传输距离一般为300-50M。为了延长传输距离，要使用同轴放大器 ，同轴放大器也不能无限制级联，一般在一个点到点系统中同轴放大器最多只能级联1到2个 。,音频、通信及控制电缆：音频、通信及控制电缆都是非同轴电缆，其中音频及通信电缆为两芯线，控制电缆为10芯线。常用的音频电缆有RVVP-2/0.3

37、或 RVVP-2/0.5。常用的通信电缆有RVVP-2/0.15 或RVVP-2/0.3，通信线过长时，需使用RS-485通信中继器将信号放大整形。控制电缆通常是用于控制云台及电动3可变镜头的多芯电缆，一端连接于控制器或解码器的云台、电动镜头控制线端，另一端则直接接到云台、电动镜头的相应端子上。多采用6芯或10芯电缆。 电源线：一般按220v单独布设，前端设备再经过适配器进行电压转换。,同轴电缆：根据对同轴电缆自身特性的分析，当信号在同轴电缆内传输时其受到的衰减与传输距离和信号本身的频率有关。一般来讲，信号频率越高，衰减越大。所以，同轴电缆超过只适合于0200米距离传输图象信号，当传输距离超过

38、200米时，图像质量将会明显下降，特别是色彩变得暗淡，有失真感。 为了延长传输距离，要使用同轴放大器 ，同轴放大器也不能无限制级联，一般在一个点到点系统中同轴放大器最多只能级联1到2个 。 双绞线：它具有抗干扰能力强、布线容易、价格低廉，而且经过放大补偿传输距离远等许多优点。视频信号直接在双绞线内传输只能传输5060米。远距离传输时需要使用双绞线视频传输设备。利用双绞线传输视频信号，在前端要接入UTP信号转换设备，在控制中心要接入全自动双绞线视频传输设备 。 注：双绞线视频收发器是一款有源设备，使用五类或五类以上非屏蔽双绞线作为传输介质，实时传输一路单色或彩色 PAL 、 NTSC 等制式的基

39、带视频信号，标称传输距离 800 米。,UTP信号转换设备,电缆传输,光纤和光端机应用在监控领域里主要是为了解决两个问题：一是传输距离，一是环境干扰。双绞线和同轴电缆只能解决短距离、小范围内的监控图像传输问题，如果要传输数公里甚至上百公里距离的图像信号则需要采用光纤传输方式。 光纤具有传输带宽宽、容量大、不受电磁干扰、受外界环境影响小等优点 。 光端机可以提供一路和多路图像接口，还可以提供一路和多路各种类型的双向数据接口（包括RS232、RS485、以太网等），将它们集成到一根光纤上传输。光端机为监控系统提供了灵活的传输和组网方式，信号质量好、稳定性高。 光纤中传输监控信号要使用光端机，它的作

40、用主要就是实现电-光和光-电转换。使用光纤其传输距离很容易就能达到30 Km左右，有些产品的传输距离可以达到60 Km，甚至上百公里 。 对于部分分散远端的监控点，考虑到供电和管理的问题，在监控点把摄像机采集到模拟视频信号用视频光端机转换成光信号，通过光纤传输到监控分中心，在监控分中心再由视频光端机转换成视频信号接入多媒体接入单元。,光纤传输,微波传输：特点是视频信号保密性高，抗干扰能力强，影像传输性好，能够达到实时DVD的画面，同时可以点对点使用，也可一台微波传输发射机对多台接收机使用。最大特点是监控前端到中心控制室之间不需要电缆，传输距离达上百公里。一般需要微波发射机、发射天线、接收天线、

41、微波接收机等设备。射频传输 ：具有闭路和开路两种传输方式。在布线有限制或低频强干扰环境或需要多路视音频的长距离传输的情况下，近距离的无线传输是最方便的。无线视频传输由发射机和接收机组成，每对发射机和接收机有相同的频率，可以传输彩色和黑白视频信号，并可以有声音通道。无线传输的设备体积小巧，重量轻，一般采用直流供电。另外由于无线传输具有一定的穿透性，不需要布视频电缆等特点，也常用于电视监控系统（一般常用于公安、铁路、医院等场所）。,采用射频传输的示意图,第二部分显示部分基本知识,显示部分是整个工程的重中之重，因为这是一个项目，一个工程的验收结果的直接反应，客户经常在看的就是这个结果。 显示部分的设

42、备主要有电视墙大屏DLP，监视器，解码器，视频分配器，切换器，画面分割器,控制键盘。 软件主要包括：客户端软件（UC），电子地图（GIS）。,传统的监控系统示范图,1、视频分配器,2、视频切换器,网络化的监控系统示范图,解码器,解码器是联网监控数字化中一个重要的显示设备，它的主要作用就是进行信号的转换，把数字转化为模拟信号。,视频分配器&控制键盘,视频分配器 一路视频信号对应一台监视器或录像机，若想一台摄像机的图像送给多个管理者看，最好选择视频分配器。因为并联视频信号衰减较大，送给多个输出设备后由于阻抗不匹配等原因，图像会严重失真，线路也不稳定。 视频分配器除了阻抗匹配，还有视频增益，使视频信

43、号可以同时送给多个输出设备而不受影响。 控制键盘本文提到的控制键盘正是用来控制图像采集设备的,其发送的控制信号需通过一个有效的接口到达解码器从而实现控制.简要介绍了视频监控系统的组成,并详细介绍了控制键盘与解码器接口的硬件构成和软件设计思想。,视频切换器,功能：它可以从多路视频信号源中选出1路或多路信号送往监视器显示或送往录像机去记录。可以大大节省中心监控端视频设备的路数及相应的费用。有三类： 普通视频切换器 ： 又称为顺序切换器或跳台器，从多路输入信号中选择1路输出，也可以选择多路视频信号源并使其按选定顺序切换输出。特点：输出端同时只有1路视频输出。 分组式视频切换器： 实现从多个输入信号中

44、每次选择出若干个信号送入具有多个输出端口的视频设备的需要。其实质是将多个普通视频切换器并联使用，用一个控制命令对多个视频信号进行同步切换。 矩阵式视频切换器：一般指在多路输入的情况下有多路的输出选择，形成的矩阵结构，既每一路输出都可与不同的输入信号“短接”，每路输出只能接通某一路输入，但某一路输入都可(同时)接通不同的输出，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。矩阵切换器原理是利用芯片内部电路的导通与关闭进行接通与关断，并可通过电平进行控制完成信号的选择。 矩阵切换器按类型分为四种：VGA矩阵切换器、RGB矩阵切换器、音视频矩阵切换器、视

45、频矩阵切换器。,画面分割器,画面分割器要对多个摄像机送来的视频信号进行处理，并重新形成一路特定组合的视频信号送往监控器，使得在一个监视器屏幕上可以同时显示多个小的画面，其中的每一个小画面恰好对应着一路摄像机的输入。 画面分割器有四分割、九分割、十六分割几种，可以在一台监视器上同时显示 4、9、16个摄像机的图像，也可以送到录像机上记录。 大部分分割器除了可以同时显示图像外，也可以显示单幅画面，可以叠加时间和字符，设置自动切换，连报警器材等。,监视器,监视器 用于显示各监控点的摄像机传来的监控信息，监视器分彩色、黑白两种。根据监视器显像管和岩心图像质量分为，精密型、标准型、收监两用型。监视器尺寸

46、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，除了音视频输入监控系统用到外，其余功能大部分用于图像处理功能。常用监视器分为：1、CRT（Cathode Ray Tube）监视器：2、大屏幕投影设备CRT投影机LCD投影机 数字光处理DLP 3、平板显示器件 液晶显示器（LCD） 等离子体显示器（PDP）,显示设备,监视器类 监视器作为最早发展的模拟显示设备，具备图像清晰度高、色彩还原度好、整机稳定度高等优点；但由于无法显示

47、数字图像信息、体积大等缺陷，已逐渐被其他显示设备所取代。具备数字接口的电视机类 随着科技的发展，越来越多的显示设备在保留模拟接口的基础上同时支持数字接口，能够显示数字图像信息，如等离子电视、液晶电视等；这些设备以体积小，美观大方、安装便捷等特点，在视频监控系统领域得到了越来越广泛的应用。 计算机终端显示类 计算机终端显示器一般分为CRT显示器和LCD显示器。比较而言，CRT显示器的相应更加迅速、色彩更加丰富、还原效果更好；，而LCD显示器则以其轻薄、美观、环保的设计得到了越来越广泛的认同和应用。,DLP（Digital Light Processing）大屏幕DLP技术采用全数字化处理方式，其

48、核心部件为DMD（数字微镜器件），具有高可靠性，高对比度和亮度，色彩还原性好，画面清晰，无烧坏死现象，免维护等特点。作为投影机技术的发展方向，该技术已迅速在国内外广泛应用，目前已成为大屏幕拼接墙显示系统的主流产品，尤其是普遍应用于控制室显示系统。,第三部分 存储基础设备和技术简介,视频存储,监控中心,视频信息可同时存储在多媒体接入单元和中心流媒体服务器,5种存储方式： 不存储 无条件存储 告警触发存储 按时间段存储 按时间段告警触发存储,存储方式,DAS (Direct Attached Storage) 直连式存储NAS( Network Attached Storage) 网络存储设备SA

49、N (Storage Area Network) 存储网络FC SAN 基于光钎的存储IP SAN 基于IP的存储,硬盘录像机（DVR）,其基本功能是将模拟的音视频信号转变为MPEG数字信号存储在硬盘（HDD）上，并提供与录制、播放和管理节目相对应的功能。通常，放置在客户的监控中心，即客户后端（CU端）。其突出特性如下：1.实现了模拟节目的数字化高保真存储 。2.全面的输入输出接口 提供了天线/电视电缆、AV端子、S端子输入接口和AV端子、S端子输出接口。可录制几乎所有电视节目和其它像机等输出的信号。3.多种可选图像录制等级。录制的图象质量接近于DVD的图象质量。4.大容量长时间节目存储，可扩

50、展性强 用户可选用20.4GB、 40GB或更大容量的硬盘用于节目存储。5.完善的预约录制/播放节目功能。 用户可以自由的设定开始录制/播放节目的起始时刻、时间长度等选项。6.提供随心所欲的播放方式 。由于硬盘快速、随机存储的特点，欣赏录制好的和正在录制的节目时，都可以用比当前DVD播放机更多种、更灵活的方式进行特技播放,硬盘录像机（DVR）,光纤通道（FC SAN），是前几年发展起来的存储区域网第一种存在形式。该类SAN的体系架构。显然，这种SAN以处理数据的多种服务器为中心，存在两张网，一张是面对应用网；另一张是存储网，它专门解决主机系统对磁盘的块级（Block-Level）存储数据调用。