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1、模拟监控系统与网络监控系统对比分析,视频监控系统发展了短短二十几年时间，从最早模拟监控到前些年火热数字监控再到现在方兴未艾网络视频监控，发生了翻天覆地变化。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有了长足的发展。从技术角度出发,视频监控系统的发展主要经过以下三个阶段:第一代视频监控：传统模拟闭路视频监控系统(CCTV)：摄像机通过专用同轴缆输出视频信号，同轴缆连接到专用模拟视 频设备，通过画面分割器、切换器、卡带式录像机等设备将图象在监视器上显示出来，并且其录像也是采用录像带的方式进行存储，其缺点是模拟信号随着视频线缆传输长度而衰减，并且录像质量不高,一、视频监
2、控系统发展,早期模拟闭路视频监控机房图例,第二代视频监控：当前“模拟-数字”监控系统(DVR)：“模拟-数字”监控系统是以数字硬盘录像机DVR为核心半模拟-半数字方案，从摄像机到DVR仍采用同轴缆输出视频信号，通过DVR同时支持录像和回放，并可支持有限IP网络访问，由于DVR产品五花八门，没有标准，所以这一代系统是非标准封闭系统。主要的设备是视频采集卡、视频服务器、硬盘录像机、管理软件、网络传输设备等。其缺点是仍然需要通过同轴电缆输出视频信号，并且在网络上只能通过DVR间接访问摄像头，并离不开外部服务器和管理软件。,当前DVR监控系统机房图例,DVR监控系统管理软件图例,第三代视频监控：未来完
3、全IP视频监控系统IPVS：全IP视频监控系统与前面两种方案相比存在显著区别。该系统优势是摄像机内置Web服务器，并直接提供以太网端口。这些摄像机生成JPEG或MPEG4数据文件，可供任何经授权客户机从网络中任何位置访问、监视、记录并打印，而不是生成连续模拟视频信号形式图像。IPVS优点在于：简便性-所有摄像机都通过经济高效有线或者无线以太网简单连接到网络，全面远程监视-任何经授权客户机都可直接访问任意摄像机，强大中心控制-一台工业标准服务器和一套控制管理应用软件就可运行整个监控系统。,目前有部分项目使用IPVS,前端采集部分 前端采集部分就是指摄像头部分，是整个监控系统的“眼睛”。当被监视场
4、所面积较大时，在摄像机上加装镜头，使摄像机所能观察的距离更远、更广。还可把摄像机安装在电动云台上，可使摄像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖的角度更大。在一些恶劣的环境下，为了防尘、防雨、抗高低温、抗腐蚀等，可以给摄像机安装专门的护罩，如果需要摄像机在夜间也能工作，可以使用带红外功能的摄像机,二、视频监控系统技术指标,2.1 摄像机外形介绍,2.2摄像机的种类,摄像机,模拟摄像机,2.3 摄像机的基本参数1.图像传感器 2.传感器的尺寸3.最低照度 4.水平解析度 5.信噪比 6.动态范围 7.扫描制式 8.摄像机电源,摄像机的基本参数-图像传感器监控类摄像机使用的图像传感器分两种
5、：CCD目前占主流的市场份额COMS后起之秀，未来的发展趋势,图像传感器CCD监控类模拟摄像机使用的CCD主要有SONY和SHARP两大品牌。市场上的摄像机大多采用SONY的CCD，1/4”CCD大多使用在一体化摄像机，球机上；1/3”CCD为市面绝大多数摄像机所使用；1/2”CCD基本上用于低照度、道路监控等摄像机上 SHARP CCD大多在低端摄像机上使用，而且基本上是1/4”尺寸的。因为其成本较低，效果较差，为低端用户所钟爱。,图像传感器CMOS CMOS图像传感器因其价格低廉，宽动态效果极佳而在监控摄像机领域占有一席之地。目前市场上PIXIM的宽动态方案，具有较好的口碑。随着CMOS方
6、案的不断优化，CCD将逐步被它替代。因为更加优良的系统集成、较低的功率要求、更加灵活的图像捕获、智能化程度更高的接口、更大的动态范围以及更高的感光度是人们最向往的特性。,摄像机的基本参数-传感器的尺寸图像传感器的尺寸基本决定了摄像机的档次,摄像机的基本参数-最低照度,最低照度是用来衡量摄像机在多暗的环境下能看清物体的一个指标，该数字越低，说明摄像机灵敏度越高，性能越好。,效果对比,摄像机的基本参数-水平解析度,水平解析度是用来衡量摄像机清晰度的一个指标。常见的有420TVL、480TVL、520TVL、580TVL、600TVL、650TVL、700TVL等.,摄像机的基本参数-信噪比S/N,
7、信噪比，即SNR（Signal to Noise Ratio），又称为讯噪比。反应摄像机成像的抗干扰能力，反应在画质上就是画面是否干净无噪点；常常用分贝数表示，设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。,摄像机的基本参数-动态范围 动态范围表示图像中所包含的从“最暗”至“最亮”的范围。动态范围越大，所能表现的层次越丰富，所包含的色彩空间也越广。,宽动态效果对比,摄像机的基本参数-扫描制式 电视制式是指一个国家的电视系统所采用的特定制度和技术标准。现在世界上共有三种电视制式。PAL制：采用25fps帧率，目前全世界大部分国家（包括欧洲多数国家、非洲、澳洲和中国）使用；NTSC制：采用30fps帧率（
8、精确地讲为29.97 fps），美国、日本、加拿大等国使用；SECAM制：采用25fps帧率，主要用于法国、前苏联及东欧国家。,摄像机的基本参数-摄像机电源目前监控类摄像机电源主要有三种：DC 12VAC 24VAC 220V,三、视频监控系统组成 传输部分,视频传输选用75的同轴电缆，通常使用的电缆型号为SYV753和SYV755。它们对视频信号的无中继传输距离一般为300-500m，当传输距离更长时，可相应选用SYV757、SYV759或SYV7512的粗同轴电缆（在实际工程中，粗缆的无中继传输距离可达1km），在视频信号衰减而图像变模糊可考虑使用信号放大器。大的系统电源线是按交流220V
9、布线，在摄像机端再经适配器转换成直流12V，这样做的好处是可以采用总线式布线且不需很粗的线，小的系统也可采用12V直接供电的方式，因为有衰减，所以距离不能太长。控制电缆通常指的是用于控制云台及电动3可变镜头的多芯电缆，它一端连接于控制器或解码器的云台、电动镜头控制接线端，另一端则直接接到云台、电动镜头的相应端子上。,控制记录部分,控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。总控制台中主要的功能有：视频信号放大与分配、图像信号的较正与补偿、图像信号的切换、图像信号（或包括声音信号）的记录、摄像机及其辅助部件（如镜头、云台、防护罩等）的控制（遥控）等等。硬盘录像机DVR：
10、PC式和嵌入式（1）PC型硬盘录像机实质上就是一部专用工业计算机，利用专门的软件和硬件集视频捕捉、数据处理及记录、自动警报于一身。操作系统一般采用WINDOWS系列。不足之处是其操作系统基于WINDOWS运行，不能长时间连续工作，必须隔时重启，且维护较为困难。（2）嵌入式硬盘录像机可用面板、遥控、鼠标来操作，操作系统采用自行研发的操作系统。优点是操作简便，稳定，能长时间连续工作。,显示部分,显示部分一般由几台或多台监视器（或带视频输入的普通电视机）组成。它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。也可采用矩阵+监视器的方式来组建电视墙。一个监视器显示多个图像，可切割显示或循环显示。目前采用的有等离
11、子电视，液晶电视，背投，LED屏、DLP拼接屏等。,四、典型案例分析,网络监控系统,1,2,网络摄像机的主要功能,3,4,网络摄像机硬件构成,5,网络摄像机优点,网络摄像机基本概念,模拟监控系统与网络监控系统比较,6,高清监控系统应用方案,1.网络摄像机基本概念,网络摄像机，也叫IP摄像机，即IP Camera，简称IPC.IPC是新一代网络视频监控系统中的核心硬件设备，通常采用嵌入式架构，集成了视频音频采集、信号处理、编码压缩、智能分析、缓冲存储及网络传输等多种功能，再结合网络视频存储录像系统及管理平台软件，就可以构建成大规模、分布式的智能网络视频监控系统。,IP摄像机,LANInterne
12、txDSL,IP 摄像机,IP 摄像机,客户端浏览软件,管理浏览服务器,NVR,前端网络摄像机,1.网络摄像机基本概念,标清与高清,对于“高清”和“标清”的划分首先来自于所有看到的视频效果。监控中的标清、高清和全高清概念基本沿用高清电视的一些叫法。,标清SD 物理分辨率在720P（1280*720)以下的一种视频格式。720P是指视频的垂直分辨率为720线逐行扫描。如：FULL D1（720*576）就是标清清晰度分辨率高清HD 物理分辨率达到720P以上侧称作为高清，（英文表述High Definition)简称HD国际上公认高清标准：视频垂直分辨率超过720P或1080i；视频宽纵比为16
13、：9全高清Full HD 物理分辨率高达1920*1080P显示（包括1080i和1080P),其中i(interlace)是指隔行扫描；P(Progressive)代表逐行扫描。,2.网络摄像机主要功能,视频编码：采集并编码压缩视频信号；音频功能：采集压缩音频信号，实现音频实时播放或录音；网络功能：编码压缩的视音频信号通过网口传输；云台、镜头控制功能：通过网络控制云台、镜头的各种动作；缓存功能：可以把压缩的视音频信号临时存储在本地存储介质（SD卡等）；报警输入输出：能接受、处理报警输入输出信号，即具备报警联动功能；移动检测报警：检测场景内移动物体并产生报警，灵敏度可调；视频分析：自动对视频场
14、景进行分析，比对原则并触发报警；,3.网络摄像机硬件组成,IPC的硬件构成一般包括镜头、图像传感器、声音传感器、信号处理器、模/数转换器、编码芯片、主控芯片、网络及控制接口等部分组成。图像信号经过镜头输入及声音信号经过麦克风输入后，由图像传感器和声音传感器转化为电信号，模/数转换器将模拟电信号转换为数字电信号，再经过编码器按一定的编码标准进行编码压缩，在控制器的控制下，由网络服务模块按一定的网络协议传送到网络，控制器还可以接收报警信号及向外发送报警信号。IPC启动时，主控模块将系统内核转入系统内存SDRAM中，系统从SDRAM启动。系统启动后，主控模块控制通过串行接口/主机接口等控制编码模块、
15、网络模块及串行接口，实现视频的编码压缩、网络传输及PTZ控制。IPC加电启动后软件启动的过程包括装载启动代码、设备驱动程序、网络协议处理，监控接收转发控制程序等。,3.网络摄像机硬件组成,IPC的硬件构成一般包括镜头、图像传感器、声音传感器、信号处理器、模/数转换器、编码芯片、主控芯片、网络及控制接口等部分组成。图像信号经过镜头输入及声音信号经过麦克风输入后，由图像传感器和声音传感器转化为电信号，模/数转换器将模拟电信号转换为数字电信号，再经过编码器按一定的编码标准进行编码压缩，在控制器的控制下，由网络服务模块按一定的网络协议传送到网络，控制器还可以接收报警信号及向外发送报警信号。IPC启动时
16、，主控模块将系统内核转入系统内存SDRAM中，系统从SDRAM启动。系统启动后，主控模块控制通过串行接口/主机接口等控制编码模块、网络模块及串行接口，实现视频的编码压缩、网络传输及PTZ控制。IPC加电启动后软件启动的过程包括装载启动代码、设备驱动程序、网络协议处理，监控接收转发控制程序等。,4.网络摄像机优点（一）,清晰度优势，提供更多关键细节,4.网络摄像机优点（二）,单位面积监控点密度的下降,4.网络摄像机优点（三）,D1=720*576,720P=1280*720,1080P=1920*1080,1080p2.25720p 20CIF,国家广电总局、国际电信联盟、美国电影电视工程师协会
17、认定的高清电视标准,CIF=352*288,4.网络摄像机优点（四）,同时看清车牌和人脸,模拟摄像机,4.网络摄像机优点（五）,大大提高智能分析算法的精度,4.网络摄像机优点（六）,亮度信号和色度信号分开处理，画面细腻无杂色。此外，模拟摄像机传输视频图像时亮度信号和色度信号是混合传输的，在模转数之前还需要进行亮色分离，在亮色分离做得不够完全时，我们看到的图像就会有杂色出现。在同一场景拍摄的视频截图对比如下:,模拟摄像机+编码器，D1，1.5Mbps,高清网络摄像机，720p，1Mbps,如何实现高清监控,前端采集使用高清IP摄像机、高清数字摄像机+高清编码器管理平台支持对高清视频流、管理信令等
18、进行集中/分布式管理存储支持高清码流的存取解码与输出能够直接对高清数字信号进行交换控制，以便输出显示做到高清显示扩展应用高清的扩展应用，例如智能分析更高的分辨率能够带来更高的分析准确率高清传输支持高清码流的传输，条件成熟时，可直接传输未经压缩的数字流，实现低延时,5.模拟监控系统与网络监控系统比较,5.模拟监控系统与网络监控系统成本比较,成本优势：据一项有关模拟和数字解决方案之间差别的调查显示，模拟系统在安装、配置和培训方面的成本比IP系统要高出近50%。例如，模拟系统的布线成本几乎是IP系统布线成本的3倍。主要原因在于，同轴电缆布线比以太网布线要昂贵许多。而且，模拟系统通常需要单独对电力电缆
19、进行布线，而以太网供电（PoE）则无需在IP系统中进行电力连接。此外，为了对模拟PTZ摄像机进行控制，还需要单独布线。数字布线采用的是交换机节点式的连接，模拟系统布线采用的是直连式。这就大大的为客户节省的布线成本，在加上现在有的单位小区学校等场所，网络布线时现成的，不需要过多的去布置，只需添加；而模拟监控完全需要重新布置，从前端到后端都是一条线拉到底，节省的线材的费用，也减少了施工周期，节约了人力成本。网络视频系统能够让用户将开放PC系统和开放存储与视频管理软件整合起来，成本比DVR要低20%。售后成本：传统模拟监控系统的售后维修是非常麻烦的，需要一段一段线路的去排查问题，才能确定问题出在那个
20、地方，往往一个小线路问题就弄的需要花费巨大的人力去重新排查线路，即费时又费力。基于IP网络的数字监控系统测通过现有的网络测试设备，可以很好的排查出到底是哪个线路出现故障，大大降低了售后成本。网络视频提供的任何先进功能都需要成本。如果仅对摄像机成本进行比较的话，网络摄像机的初始成本可能高于模拟摄像机。然而在对每路视频的成本进行比较时，具有优秀灵活性和出众性能的SIVIDI网络视频系统与基于DVR的模拟系统不相上下。对许多系统配置来说，基于网络视频产品的监视系统的前期成本要更低一些。,在模拟视频监控时代，远程监控在传输介质上付出的代价是非常巨大的，而且随着监控的视频路数的增大直线上升，大量的增加矩
21、阵和传输线材的代价最终几乎占到监控的成本的全部。网络视频解决方案的扩展性还体现在存储上面，传统的模拟视频监控还需要购置大量的集中存储设备和磁盘，而网络视频监控则大量的采用分布式的存储方式以及利用现有的电脑磁盘空间进行存储管理。传输介质光纤成本：对于目前较大规模传输距离较远的校园监控来说，以往都是采用，模拟摄像机+光端机+光纤传输+硬盘录像机存储的方式去运作的，在传输那块成本是不菲的，对于较远距离的传输，SIVIDI网络视频监控系统传输这块也采用光纤进行远距离中转传输，在光纤应用这块要比模拟的采用光端机传输要少的多的，前端可以通过网络摄像机+交换机进行一个系统信号的汇集，在通过光纤收发器进行转换
22、传输到后端，所采用的光纤的数量要比用光端机采用的数量要少的多，无形中减少了光纤传输这块的成本，光纤收发器也要比光端机成本要低廉的多。功能优势：网络化，通过计算机网络，真正做到任何时间，任何地方，对任何现场都能进行视频监控。网络存储化，本地存储和远程存储相结合，并结合NAS做分布式的存储和集中式的管理。高可靠性，所有设备均采用工业级嵌入式系统。完整的监控管理功能，含手机监控，报警，云台控制，抓拍，录像，联动等。可扩展性，全部采用IP网络传输，添加监控节点变得只需要增加IP地址这么简单 权限性方便性，多级别的权限设置，让管理层能够轻松的进行整个系统的观看，录像，录像资料的查询，做到随时随地，只要能联网的地方就能够看到，完全区别了以往用模拟系统观看还必须去监控室才能查看的的局面。整合性，可以把十几几百个点的监控视频资料整合在一个平台上，完全改变了传统模拟一个系统分几个小系统组成的难堪局面。配合当地公安系统，真正做到一个大平台的联网监控。,6.高清监控应用方案（一）,应用在商铺、前端网点、小型企业和家庭,小规模联网监控应用采用有线或无线以太网接入前端存储,7.高清监控应用方案（二）,应用在派出所、园区、楼宇监控,谢谢！,
