视频监控系统基础知识 完整版本课件.ppt

视频监控系统基础知识 内部培训资料,海康威视郑州分公司,内容导航一、视频监控系统介绍二、视频监控前端摄像机介绍三、摄像机常用技术参数介绍四、视频监控镜头介绍五、监控系统传输部分介绍六、监控系统模拟后端设备七、监控系统数字后端设备八、海康威视硬盘录像机工作原理九、海康威视硬盘录像机型号定义及特色功能十、海康威视其他数码监控产品,内容导航,视频监控系统介绍,一、概况 安防监控行业作为年轻的行业，正体现出了其数字化、网络化的强大生命力。数字化技术已经向传统模拟技术进行巨大的挑战。近期发展迅速的网络视频监控系统，是众所周知的一个新热点。它以其功能集成化、录像数字化、监控智能化、控制网络化、使用简单化等诸多优势，被众人所青睐，不断占领安防行业的核心-视频监控领域，可以断言，它必将成为传统录像监控系统的更新换代产品，而迎合数字化发展规律，顺应网络化、智能化发展趋势的监控产品将成为未来数字硬盘监控领域的代表和标准。,视频监控系统介绍,二，视频监控系统构成 闭路电视监控系统主要由前端设备部分、传输部分、控制部分和显示记录部分组成。闭路电视监控系统的结构和各部分的关系如下：,视频监控系统介绍,前端设备：摄像机（含网络摄像机）、镜头、红外灯、支架、护罩、 云台、解码器、（拾音器、报警探测器）等,传输设备：视频线、电源线、信号线、控制线、光端机、 双绞线收发器、无线收发器等,视频放大器、视频分配器 模拟设备 画面处理器、云镜控制器 矩阵、监视器、长延时录像机后端设备 硬盘录像机 /视频服务器 数字设备 应用服务器(管理、电视墙、流媒体等） 网络存储设备（NAS/SAN） 软件管理平台(如捷诺RNSS) 电视墙、DLP拼接等集中显示设备,视频监控系统构成细化,视频监控前端摄像机介绍,一、摄像机 摄像机是闭路电视监控系统前端核心设备，根据用户要求，合理选择非常重要。现在安全防范用的电视监控系统一般都采用CCD摄像机。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，与真空管摄像机相比具有体积小、重量轻；惰性小；灵敏度高；图像均匀性好；抗冲击性好；寿命长等优点。被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。在实际工程中，如果监视目标照度不高，而用户对监视图像清晰度要求较高时，宜选用黑白CCD摄像机；如果用户要求彩色监视时，应考虑加辅助照明装置，或选用彩色转黑白自动转换的CCD摄像机，这种摄像机当监视目标照度不能满足彩色摄像要求时自动转为黑白摄像。,视频监控前端摄像机介绍,（一）摄像机的分类 一般情况下将摄像机分为一般枪式摄像机、半球摄像机、一体化摄像机和一体化球形摄像机四种。一般枪式摄像机一般枪式摄像机不含镜头，所以在配置时要根据监控的环境配置合适的镜头，此外还必需配置防护罩和支架才能完成这部分的设计，如需要广范围拍摄还需配置云台和解码器控制摄像机的转动，适合用于走廊、围墙等。半球摄像机半球摄像机内含镜头，不需要另加其它设备就可以进行吸顶式安装，不用配置云台控制转动，适合用于电梯、办公室等。一体化摄像机一体化摄像机内含镜头，外加防护罩和支架就可以进行安装，外加云台和解码器就可以进行广范围摄像，适合用于走廊、围墙等。一体化球形摄像机一体化球形摄像机主要按转动的速度分为匀速、快速和高速三种，该类摄像机内置云台、解码器和变焦镜头等，一般在安装过程还需配支架（吸顶式除外），适合用于大门入口、广场等,视频监控前端摄像机介绍,一般枪式摄像机一般枪式摄像机不含镜头，所以在配置时要根据监控的环境配置合适的镜头，此外还必需配置防护罩和支架才能完成这部分的设计，如需要广范围拍摄还需配置云台和解码器控制摄像机的转动，适合用于走廊、围墙等。如我们DS-2CC11X系列和DS-2CC11X系列。半球摄像机半球摄像机内含镜头，不需要另加其它设备就可以进行吸顶式安装，不用配置云台控制转动，适合用于电梯、办公室等。如我们DS,视频监控前端摄像机介绍,红外摄像机当客户现场需要夜间监视，并且夜间现场光照条件不是很好的情况下，建议配置带有红外线补偿功能的红外摄像机，红外摄像机内置镜头，在配置时要根据监控的环境选择内置合适镜头摄像机，适合用于晚上采光不是很好的走廊、周界，库房内部监控等。如我们DS-2CC1XY-IR系列和DS-2CC5XY-IR系列。ATM监控专用摄像机在需要隐蔽安装的场合，建议使用针孔摄像机来对现场进行监控，针孔摄像机内置广角镜头，适合用于电梯、ATM机监控，监舍内等需要隐蔽安装的场合。如我们DS-2CC512-DGX系列。,视频监控前端摄像机介绍,一体化球形摄像机一体化球形摄像机主要按转动的速度分为匀速、中速和高速三种，该类摄像机内置云台、解码器和变焦镜头等，一般在安装过程还需配支架，适合用于大门入口、广场、大厅、建筑物周界区域等。如我们DS-2AF1-6XY系列高速球、 DS-2AC1-6XY系列中速球、 DS-2AM1-6XY系列匀速球、网络摄像机在不方便布设视频线缆的场合，如已经完成网络综合布线系统的实施的办公区或者点数比较分散的基站监控，环境监测监控，建议使用网络摄像机对其进行监控，根据监控范围及现场情况可以选择球型网络一体机（DS-2DF1-6XY系列）、枪型网络摄像机（DS-2CDXYZ系列）、半球网络摄像机及无线网络摄像机。,摄像机常用技术参数介绍,1、CCD尺寸及像素数 CCD尺寸是指CCD图像传感器感光面的对角线尺寸。像素数是指摄像机CCD传感器的最大像素数（如352*288，30万像素等）。,2、分辨率 分辨率是指摄像机摄取等间隔排列的黑白相间的条纹时，在监视器（应比摄像机的分辨率高）上能够看到的最多线数，单位为TVL；分辨率与CCD和镜头有关，还与摄像头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为80线。 频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。工业监视用摄像机的分辨率通常在380600线之间，广播级摄像机的分辨率则可达到700线左右。,摄像机常用技术参数介绍,3、最低照度 最低照度指的是当被摄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摄像机输出的视频信号幅值Vp-p(波纹系数）最大值（700mV）的50%时的景物光亮度值，单位为Lux；是CCD对环境光线的敏感程度。,摄像机常用技术参数介绍,5、背光补偿（BLC） 也称作逆光补偿或逆光补正，它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。当引入背光补偿功能时，摄像机仅对整个视场的一个子区域进行检测，通过求此区域的平均信号电平来确定AGC电路的工作点。由于子区域的平均电平很低，AGC放大器会有较高的增益，使输出视频信号的幅值提高，从而使监视器上的主体画面明朗。此时的背景画面会更加明亮，但其与主体画面的主观亮度差会大大降低，整个视场的可视性得到改善。,4、自动增益（AGC） 摄像机输出的视频信号必须达到电视传输规定的标准电平，即0.7Vpp。为了能在不同的景物照度条件下都能输出0.7Vpp的标准视频信号，必须使放大器的增益能够在较大的范围内进行调节，这种增益调节通常都是通过检测视频信号的平均电平而自动完成的，实现此功能的电路称为自动增益控制电路。,摄像机常用技术参数介绍,7、信噪比及伽玛校正系数即信号电压与噪声电压的比值。信噪比越大越好，信噪比大则表示混在信号里的杂波就越少，视频质量越高。CCD摄像机信噪比的典型值在4555dB之间。一般的电视监控系统中信噪比不小于48dB的要求，更重要的是当环境照度不足时，信噪比越高的摄像机图像就越清晰。,8、自动白平衡（AWB：Auto White Balance） 自动白平衡是在摄像机中的处理放大器中进行的，通过调整红、蓝路信号放大器的增益使红、绿、蓝三路信号满足Ur=Ug=Ub的关系即可完成白平衡的调整。,6、电子快门（ES：Electronic Shutter ） 它相当于控制CCD图像传感器的感光时间。由于CCD感光的实质是信号电荷的积累，则感光时间越长，信号电荷的积累时间就越长，输出信号电流的幅值就越大。通过调整光生信号电荷的积累时间，即可实现控制CCD感光时间的功能。,摄像机常用技术参数介绍,9、扫描制式 有PAL制式和 NTSC制之分。 中国采用隔行扫描（PAL）制式（黑白为CCIR），标准为625行，50场；日本为NTSC制式，525行，60场（黑白为EIA）。,10、镜头安装方式 有C式和CS式两种，两者的螺纹均为1英寸32牙，直径为1英寸，差别是镜头距CCD靶面的距离不同，C式安装座从基准面到焦点的距离为17.562毫米，CS式距焦点距离为12.5毫米。,11、HAD技术 内置应用HAD（Advanced Hole Accumulation Diode)电子画质提升技术的CCD影像感应器，提高CCD感应性能及加强数码讯号处理功能，能有效地于摄像录影像时降噪及减低不必要的干扰，令画面更清晰明丽，色彩层次更分明，对现场光源不足或拍摄夜景时效果尤其显著，它是一种减少拖尾的同时极大改善摄像机灵敏度（2000Lux时为F11）的新型SONY技术。,摄像机常用技术参数介绍,12、光谱响应特性 CCD器件由硅材料制成，对近红外比较敏感，光谱响应可延伸至1.0um左右。其响应峰值为绿光(550nm)，夜间隐蔽监视时，可以用近红外灯照明，人眼看不清环境情况，在监视器上却可以清晰成像。由于CCD传感器表面有一层吸收紫外的透明电极，所以CCD对紫外不敏感。彩色摄像机的成像单元上有红、绿、兰三色滤光条，所以彩色摄像机对红外、紫外均不敏感（采用感红外和ICR双滤光片CCD的摄像机除外）,13、超宽动态 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。当摄像机从室内看窗户外面，室内照度为100Lux，而外面风景的照度可能是10,000Lux，对比就是10,000/100=100:1。这个对比人眼能很容易地看到，因为人眼能处理1000:1的对比度，然而传统的视频监控摄像机处理它会有很大的问题，传统摄像机只有3:1的对比性能，它只能选择使用1/60秒的电子快门来取得室内目标的正确曝光，但是室外的影像会被清除掉（全白）；或者换种方法摄像机选择1/6000秒取得室外影像完美的曝光，但是室内的影像会被清除（全黑）。,摄像机常用技术参数介绍,枪型摄像机后背板接口及参数介绍,1、VIDEO ：视频输出口2、DD/VD：自动光圈镜头控制信号选择开关；DD、VD为两个不同的控制驱动选择开关，一 般选择DC驱动。3、LEVEL：视频电平调节电位器。4、AWB、MWB：白平衡选择开关（自动、手动）。5、NAGC/SAQC:NAGC正常自动增益，开启时增益值在30db左右，SAGC:特殊自动增益，开启时在60DB左右。6、FL：水平镜像功能选择开关（开、关）。7、BLC、OFF：逆光补偿选择开关（开、关）。左右8、AES、AI/MI：电子快门选择开关（自动、手动）。9、SHARP/SOFT：锐度开关，sharp开启时物体线条较直， sharp开启时物体线条较柔和，10、Eclips：强光抑制开关，控制局部强光区域，使其他其余仍清晰可见。11、MIRROR：水平镜像功能开关，开启时画面会左右相反效果。,视频监控镜头介绍,镜头,摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标）优劣直接影响摄像机的整机指标。,、镜头的分类,视频监控系统镜头介绍,2、几种常见CCD芯片的靶面尺寸,视频监控系统镜头介绍,3、几种常用镜头的水平视场角,几点说明： 1、镜头尺寸必须与摄像机尺寸一致。 2、焦距决定视场远近，靶面尺寸决定视场角大小。 3、摄像机的靶面越小，要求镜头的分辨率越高。,视频监控镜头介绍,4、估算所选配镜头焦距的方法,当已知被摄物体的大小及该物体距离，则可根据下两式估算所选配镜头的焦距： f=hD/H(1) f=vD/V(2) 其中：式中，D为镜头中心到被摄物体的距离，H和V分别为被摄物体的水平尺寸和垂直尺寸，F为镜头焦距，h、v 分别为CCD靶面的水平尺寸和垂直尺寸。假设用1/2”CCD摄像头观测，被测物体宽440毫米，高330毫米，镜头焦点距物体2500毫米。由公式可以算出：焦距f=6.4X2500/44036毫米或焦距f=4.8X2500/33036毫米,视频监控系统介绍,5、相对孔径 假定光阑（俗称光圈）的有效孔径为d，由于光线折射和光线，镜头实际的有效孔径为D，D与焦距f之比定义为相对孔径A，则A=D/f 镜头的相对孔径决定被摄物体的照度，即像的照度E与镜头的相对孔径A的平方成正比，一般习惯上用相对孔径的倒数来表示镜头光阑的大小，即F=f/D（其中F为光阑系数） 光阑F值越小则相对孔径越大，到达摄像机靶面的光通量就越大。常见镜头所标的F值均指该镜头的最小光阑数，反映了该镜头的最大通光特性。,监控系统传输部分介绍,一、同轴电缆,同轴电缆是最常用的视频传输设备，常用的型号有75-3、75-5、75-7、75-9以及双屏蔽、多屏蔽线、电梯专用线等。,二、双绞线,双绞线是组建计算机网络、电话网络最常用的传输媒介，对视频信号进行特殊处理后，也可以用双绞线传输，其优点为：传输距离远（彩色视频信号不加任何中继设备传输1200米后可获得较好效果，黑白可传1500米）、抗干扰能力强（较同轴电缆更适用于有干扰地段）、传输路数多（一根双绞线最多可同时传输四路视频信号），其传输线路的组成为：发射端+双绞线+接受端，常见的双绞线传输设备为1路视频、1路视频+1路反向数据、2路视频+2路反向数据、4路视频。,监控系统传输部分介绍,三、无线微波,对视频信号进行特殊处理后，也可以用无线微波传输，其优点为：安装简单、传输距离远（开阔地）。其传输线路的组成为：发射器+微波+接受器，常用的无线发射器有100米、200米、500米、1000米等 。,四、射频传输,射频传输又称总线式宽频一线通电视监控传输系统，由调制器（部分产品含数据解调模块）、解码器、信号混合器、正/反向放大器、多路解调机、数据调制解调器、集中供电器、分配器等产品构成。,监控系统传输部分介绍,监控系统传输部分介绍,五、光纤,光纤是最好的传输设备，其优点为：传输距离远、抗干扰能力强、传输质量高、传输路数多信号衰减少、传输功能强大（可同时传输视频、数据、反向数据、电话、网络、语音等）。其传输线路的组成为：发射器+微波+接受器，常用的光端机规格有1V、1V+1A、1V+1D（反）、4V、4V+1D（反）、4V+4A、8V、16V等 。 光纤分为多模光纤和单模光纤两种。多模光纤由于色散和衰耗较大，其最大传输距离一般不能超过5Km ，单模光纤最大传输距离可达100KM。 光端机的作用是实现电-光和光-电转换。光端机又分为模拟光端机和数字光端机。 （一）模拟光端机采用了PFM调制技术实时传输图象信号 （二）数字图象光端机主要有两种技术方式：一种是MPEGII图象压缩数字光端机，另一种是非压缩数字图象光端机。,监控系统传输部分介绍,光端机连接示意图,监控系统模拟后端设备,监控系统后端设备分为模拟设备、数字设备。其中模拟设备主要有视频放大器、视频分配器、视频切换器、云台镜头控制器、画面处理器、录像机、监视器、矩阵等。,一、模拟设备 （一）视频放大器 当视频传输距离比较远时，会造成一定的衰减，特别是高频部分衰减尤为严重。图像的边缘部分会变的模糊，最好采用线径较粗的视频线，同时可以在线路内增加视频放大器增强信号强度达到远距离传输目的。视频放大器可以增强视频的亮度、色度和同步信号，但线路内干扰信号也会被放大，另外，回路中不能串接太多视频放大器，否则会出现饱和现象，导致图像失真。,（二）视频分配器 视频分配器是将一路视频信号均匀分配为二路或多路视频信号输出的设备。视频分配器应具有视频放大器的功能。,监控系统模拟后端设备,（三）视频切换器 视频切换器是可以选择任意一路视频信号输出至监视器显示或录像机录像的设备。,（四）云台镜头控制器 云台镜头控制器一般受面板按键的控制，输出交流电压（对云台）或直流电压（对电动镜头）到云台或电动镜头的控制电压输入端，使云台或电动镜头作相应动作。 1、云台镜头控制器与云台、镜头的距离一般不大于150米。 2、云台镜头控制器的输出电压必须与云台、镜头的工作电压相匹配。,（五）画面处理器 画面处理器是将多个画面同时输出到监视器同屏显示或输出到,监控系统模拟后端设备,录像机同时录像的设备。常见的画面处理器有四画面、九画面、十六画面处理器。 1、单功：多画面录像与多画面监视不能同时进行，二者只能选其一。只能多画面监看，不能多画面同时录像，称为画面分割器；只能多画面录像，不能多画面同时监看，称为场切换器或桢切换器。 2、双功：多画面录像与多画面监视可以同时进行，互不影响；即：在录象状态下可以监看多画面分割图像或全画面，在放像时也可看全画面或分割画面。 3、三功（全双功）：可同时接两台录像机，一台进行录像，而另一台用于回放，两者互不干扰。图框处理器则可另外再接一台监视器与录放影机，共接二台监视器与二台录放影机，交叉同时监看、录影与回放，可以连接两台监视器和两台录象机，其中一台用于录象作业，另一台用于录象带回放。,视频监控系统介绍,（六）录像机 录像机是用来记录图像、音频数据的设备。分为普通录像机和长延时录像机。长延时录像机是通过特殊记录格式、抽帧、隔时间录像等方法来达到长延时的目的。,（七）监视器 监控器是监控系统的标准输出设备。监视器分为彩色、黑白两种。美电贝尔监视器共有两大类13种型号，主要为彩色数码监视器（9种型号）、彩色逐行扫描监视器（4种型号）。,视频监控系统介绍,八、矩阵 所谓视频矩阵就是可以选择任意一台摄象机的图像在任一指定的监视器上输出显示，犹如台摄象机和台监视器构成的矩阵一般，视应用需要和装置中模板数量的多少，矩阵切换系统可大可小，大型系统可以达到或更大。 XXXX音视频矩阵是我公司自行研制、开发、生产的监控矩阵控制系统，具有集成度高、功能全面、性能稳定、操作简便等优点，是大中型监控系统的理想选择。系统采用模块化设计，内部结构为插板连接方式，减少接线，提高可靠性，更利于系统的扩展；通讯线路全部采用RS-485通讯，使接线更简单，同时提高了抗干扰能力和通讯距离。,监控系统模拟后端设备,矩阵系统连接示意图,监控系统模拟后端设备,（二）关于矩阵系统的几点说明 1、选择矩阵系统的型号时须：矩阵的输入大于或等于摄像机的总数目+预备扩展的数目；矩阵的输出大于或等于电视墙监视器的总数目+分控点数目+预备扩展的数目。 2、矩阵系统只有切换功能没有同画面分割功能。 3、用键盘或多媒体软件控制矩阵系统时，并发式的访问二者只能取其一。 4、用多媒体软件控制矩阵系统时，需配置软件适配器和视频采集卡，且视频采集卡的输入占用矩阵系统的一路输出。,监控系统数字后端设备,一、数字硬盘录像机(DVR) （一）关于数字硬盘录像机的几个常用术语 1、软压缩与硬压缩 软压缩：视频采集卡只负责视频信号的采集、初步处理，视频压缩、运算交由计算机的CPU处理。 硬压缩：视频信号采集、运算、压缩均由视频采集卡完成，杜绝视频丢帧。 2、实时与非实时 视频信号刷新速度达到25帧/路/秒（PAL，NTSC：30帧/路/秒），我们称之为实时，小于25帧/路/秒（PAL，NTSC：30帧/路/秒），我们称之为非实时。,监控系统数字后端设备,3、压缩方式 压缩方式分为静态压缩和动态压缩，分别介绍如下： （1）JPEG压缩技术可以说是所有图像压缩技术的基础。它适合静态图像的压缩，直接处理整个画面，压缩倍数为20-80倍，分辨率没有选择的余地。所以要等到整个压缩档案传输完成才开始进行解压缩成影像画面，而这样的方式造成传输一个高解析画面时须耗时数十秒甚至数分钟。 （2）MJPEG(Motion JPEG)是在JPEG基础发展起来的动态图像压缩技术，它只单独的对某一帧进行压缩，而基本不考虑视频流中不同帧之间的变化。使得可获取清晰度很高的视频图像，而且可灵活设置每路的视频清晰度和压缩帧数。其压缩后的画面还可任意剪接。但它的缺陷也非常明显，其一：丢帧现象严重、实时性差，在保证每路都必须是高清晰的前提下，很难完成实时压缩。其二：压缩效率低，存储占用空间较大。,监控系统数字后端设备,（3）MPEG-1制定于1992年，为工业级标准而设计，它可针对SIF标准分辨率(对于NTSC制为352X240；对于PAL制为352X288)的图像进行压缩，传输速率为1.5Mbits/sec，每秒播放30帧，具有CD(指激光唱盘)音质，质量级别基本与VHS相当。MPEG的编码速率最高可达4- 5Mbits/sec，但随着速率的提高，其解码后的图象质量有所降低。MPEG-1也被用于数字电话网络上的视频传输，如非对称数字用户线路(ADSL)，视频点播(VOD)，以及教育网络等。同时，MPEG-1也可被用做记录媒体或是在INTERNET上传输音频。 MPEG-1也存在着许多不足，一是压缩比还不够大，在多路监控情况下，录像所要求的磁盘空间过大。二是图像清晰度还不够高（MPEG1最大清晰度仅为352 X 288）；三是对传输图像的带宽有一定的要求，不适合网络传输，尤其是在常用的低带宽网络上无法实现远程多路视频传送。四是MPEG1的录像帧数固定为每秒25帧，不能丢帧录像，使用灵活性较差。,监控系统数字后端设备,（4）MPEG-2制定于1994年，设计目标是高级工业标准的图象质量以及更高的传输率。MPEG-2所能提供的传输率在3-10Mbits/sec间, MPEG2是DVD的压缩标准，对每秒30帧的720576分辨率的视频信号进行压缩，适用于计算机显示质量的图像，压缩后的数据率为6Mbps，它将视频节目中的视频、音频、数据内容等组成部分复合成单一的比特流，以便在网上传送或者在存储设备中存放的压缩。MPEG-2的另一特点是，其可提供一个较广的范围改变压缩比，以适应不同画面质量，存储容量，以及带宽的要求。（5）MPEG4于1998 年11 月公布，MPEG-4标准主要应用于视像电话(Video Phone)，视像电子邮件(Video Email)和电子新闻(Electronic News)等，其传输速率要求较低，在4800-64000bits/sec之间，分辨率为176X144。MPEG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据,监控系统数字后端设备,获得最佳的图象质量。MPEG-4的特点是其更适于交互AV服务以及远程监控。MPEG-4是第一个使你由被动变为主动(不再只是观看，允许你加入其中，即有交互性)的动态图象标准；它的另一个特点是其综合性；从根源上说，MPEG-4试图将自然物体与人造物体相溶合(视觉效果意义上的)。MPEG-4的设计目标还有更广的适应性和可扩展性。MPEG-4是为在国际互联网络上或移动通信设备（例如移动电话）上实时传输音/视频讯号而制定的最新MPEG标准，MPEG4采用Object Based方式解压缩，压缩比指标远远优于以上几种，压缩倍数为450倍(静态图像可达800倍)，分辨率输入可从320 240到1280 1024。 MPEG4使用图层(layer)方式，能够智能化选择影像的不同之处，是可根据图像内容，将其中的对象（人物、物体、背景）分离出来分别进行压缩，使图文件容量大幅缩减，而加速,监控系统数字后端设备,音/视频的传输，这不仅仅大大提高了压缩比，也使图像探测的功能和准确性更充分的体现出来。 在网络传输中可以设定MPEG4的码流速率，清晰度也可在一定的范围内作相应的变化，这样便于用户根据自己对录像时间、传输路数和清晰度的不同要求进行不同的设置，大大提高了系统使用时的适应性和灵活性。也可采用动态帧测技术，动态时快录，静态时慢录，从而减少平均数据量，节省存储空间。而且当在传输有误码或丢包现象时，MPEG4受到的影响很小，并且能迅速恢复。 MPEG4的应用前景将是非常广阔的。 它的出现将对以下各方面产生较大的推动作用：数字电视、动态图象、万维网（WWW）、实时多媒体监控、低比特率下的移动多媒体通信、于内容存储和检索多媒系统、Internet/Intranet上的视频流与可视游戏、基于面部表情模拟的虚拟会议、DVD上的交互多媒体应用、基于计算机网络的可视化合作实验室场景应用、演播电视等。,监控系统数字后端设备,（6）MPEG-7并不是一种压缩编码方法，而是一个多媒体内容描述接口。继MPEG4之后，要解决的矛盾就是对日渐庞大的图像、声音信息的管理和迅速搜索。MPEG 7就是针对这个矛盾的解决方案。MPEG7力求能够快速且有效地搜索出用户所需的不同类型的多媒体材料。 （7）H.264标准是ITU-T的VCEG（视频编码专家组）和ISO/IEC的MPEG（活动图像专家组）的联合视频组（JVT，Joint Video Team）开发的标准,也称为MPEG-4 Part 10，“高级视频编码”。在相同的重建图像质量下，H.264比H.263节约50左右的码率。因其更高的压缩比、更好的IP和无线网络信道的适应性，在数字视频通信和存储领域得到越来越广泛的应用。同时也要注意，H.264获得优越性能的代价是计算复杂度增加，据估计，编码的计算复杂度大约相当于H.263的3倍，解码复杂度大约相当于H.263的2倍。以下介绍的是在H.264标准中P桢的内部编码宏模块的预测方式。,监控系统数字后端设备,H.264支持一定范围的图像块尺寸（可小到4x4）和更细的分像素运动矢量（在亮度组件中为1/4像素）。 H.264具有较强的抗误码特性，可适应丢包率高、干扰严重的信道中的视频传输。 H.264支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获得平稳的图像质量。 H.264能适应于不同网络中的视频传输，网络亲和性好。 H.264的基本系统无需使用版权，具有开放的性质，能很好地适应IP和无线网络的使用，这对目前的因特网传输多媒体信息、移动网中传输宽带信息等都具有重要的意义。,监控系统数字后端设备,数字硬盘录像机录像数据量参考（每路每小时）,注：以上数据只在纯视频HBR码流控制方式情况下测得，如果带音频，每路数据量需在此基础上增加50M。,44,1.硬盘录像机的工作原理,1.硬盘录像机首先把模拟视音频信号通过AD转换模块进行数字化，然后DSP（数字信号处理器）根据图像的行间相关性和帧间相关性将数字化后的原始视频数据进行压缩， 压缩后的数据以时间为序，以文件的形式存储在硬盘中。2.在设备连通网络的情况下，经过DSP 压缩后的数字视音频数据通过NET Interface进行IP打包后通过网络向远程监控中心传输。远端监控中心通过IE或者Client对其管理控制。3.经过DSP压缩后的数字视音频数据（包括历史录像数据）通过PCI总线在主控芯片MPU的管理控制下将通过DA转换模块将数字音频品数据通过AV OUT模块进行视音频图像本地实时预览输出显示（或者录像回放） 。,45,1.硬盘录像机的工作原理,MPU,DSP4,HD Controller,PATA/SATA,Alarm Controller,RS-232,RS-485,A/V IN-A/D,NET Interface,PCI BUS,USB,硬盘录像机的硬件结构,A/V OUT,DSP1,A/V IN-A/D,D/A Convert,46,1.硬盘录像机的工作原理,Operation System,Hardware Independent Software,Applications,TCP/IP,Memory Management,Libraries,microKernel,Hardware Abstraction Layer,ATADriver,FlashDriver,USBDriver,A/VDriver,SerialDriver,EthernetDriver,OtherDrivers,Hardware,IO Subsystem,网络,录像,监控软件,SDK,硬盘录像机软件结构,47,2. 嵌入式硬盘录像机的基本功能,视音频预览视音频录像录像资料回放及备份,云台镜头控制报警联动控制网络远程监控,48,3.海康嵌入式硬盘录像机型号定义方法,到目前为止，海康威视已经推出21个系列近百个型号的硬盘录像机产品供客户选择。,49,3.海康嵌入式硬盘录像机发展历程示意图,50,3.海康网络硬盘录像机产品介绍,海康威视的网络硬盘录像机是海康威视数字技术有限公司结合IT领域多项最新技术（如视音频压缩/解压缩、大容量硬盘记录/检索、TCP/IP网络等技术），专为安全技术防范领域设计的数字监控产品。它同时具备数字视音频录像机（DVR）和数字视音频服务器（DVS）的特性，既可本地独立工作，也可联网组成一个强大的安全监控网，广泛用于银行、电力、公安、司法、交通、电信、小区、工矿、企业、水利设施等各领域、各部门的安全防范。,51,3.海康嵌入式硬盘录像机产品特色功能介绍,压缩处理压缩代码具有自主知识产权，压缩比高，清晰度好，编码性能稳定可靠；独立硬件压缩，DSP功耗低，更适合长时间稳定运行；每路视频参数独立可调；可动态调整编码参数；支持定码率、变码率、变帧率；帧结构可选；可设定视频图像质量，也可设定视频图像的压缩码流，以获得满意的回放的图像质量和码流大小；视频和音频信号压缩后生成复合码流，也可生成单一H.264视频流；复合码流回放时视频和音频保持同步；支持双码流技术；支持JPEG标准的D1或CIF格式图片压缩、存储、网络传输；支持水印（WaterMark）技术，防止图像被修改，保证录像资料真实有效。,52,3.海康嵌入式硬盘录像机产品特色功能介绍,本地录像一台设备最多可支持八个硬盘的连接，每个硬盘的容量可达2000GB；录像模式：定时录像、手动录像、移动侦测录像、报警录像、命令触发录像、移动侦测录像&报警录像、移动侦测录像 | 报警录像；文件切换时不丢帧；硬盘文件系统为FAT32，与Windows文件系统一致；硬盘上文件可以选择循环记录和非循环记录；文件记录无碎片，系统可长时间保持稳定运行；硬盘内录像资料不可被删除；本地硬盘SMART支持；非工作硬盘休眠机制；通过USB设备、IDE CDRW、SATA设备进行文件备份或本地码流剪辑；可外接盘库等第三方存储设备。,53,3.海康嵌入式硬盘录像机产品特色功能介绍,本地监控音视频实时预览、画面分割、手动切换与自动轮巡；OSD叠加，时间、位置及格式可调，通道名叠加，叠加位置可调；本地监视器通道录像状态、报警状态显示；多区域遮盖处理，遮盖区域的大小及位置可设置；镜头遮挡报警处理，遮挡报警区域的大小、位置可调，灵敏度可选；多级别、多区域的移动侦测处理、视频丢失报警；非法访问、IP冲突、网线断等异常事件报警；报警输入/输出的布防与撤防、报警联动；本地监视器上的多路回放，支持快放、慢放、暂停、单帧等回放模式，按时间回放时定位准确；PTZ控制，支持众多解码器类型，支持预置点、巡航、轨迹的设置与调用；多种操作方式：前面板按键操作、遥控器操作、RS-485键盘操作（设备级联）、网络键盘操作；本地日志（支持操作、报警、异常类型）记录、查询及上传；用户权限定制。系统管理员可定义操作员的本地及远程操作权限，可限定远程用户在指定物理地址的PC机上进行操作。,54,3.海康嵌入式硬盘录像机产品特色功能介绍,网络监控支持完整的TCP/IP协议簇、支持PPPoE宽带拨号上网、支持动态IP地址分配（DHCP）、支持窄带传输；网络实时预览：支持TCP、UDP、RTP、组播传输；支持网络端控制命令，可通过远程PC仿真本地按键操作；网络报警联动，报警信号上传；通过网络设置参数、查看视频设备状态；通过网络控制云台和镜头；通过网络实时记录压缩码流；通过网络下载硬盘上的文件；通过网络远程回放硬盘上的文件；通过网络远程升级，实现远程维护；RS-232和RS-485串口皆支持网络透明通道连接，通过网络控制串行监控设备；通过网络进行双向语音对讲，或单向语音广播；具备WEB Server功能，可以通过浏览器访问和设置网络硬盘录像机；用户名、口令传输时用密码加密，防止泄露。,55,3.海康网络硬盘录像机产品介绍,DS-8000HC系列网络硬盘录像机,产品类型：海康威视第三代网络硬盘录像机，DVR、DVS一体机。视频压缩标准：H.264。视频处理芯片：DSP处理器。采用集成度高、性能强、功耗低的DSP，能保持系统长时间稳定可靠的运行。典型应用：VCD画质，音视频同步。产品型号：DS-8001HC、DS-8002HC、DS-8003HC、DS-8004HC、DS-8005HC、DS-8006HC、DS-8008HC、DS-8009HC、DS-8010HC、DS-8012HC、DS-8014HC、DS-8016HC。特别说明：4/8/12/16路机的第一个、第五个、第九个和第十三个视频输入通道最高支持4CIF分辨率编码，其余通道最高支持CIF编码。1-3路机，报警4进2出，4-8路机报警8进4出，9-16路机报警16进4出。1路机只有单路回放。,56,3.海康网络硬盘录像机产品介绍,DS-8000HC-S系列网络硬盘录像机,产品类型：海康威视第三代网络硬盘录像机，DVR、DVS一体机。视频压缩标准：H.264。视频处理芯片：DSP处理器。典型应用：VCD画质，音视频同步，使用SATA硬盘录像。产品型号： DS-8002HC-S、DS-8004HC-S、DS-8006HC-S、DS-8008HC-S、DS-8010HC-S、DS-8012HC-S、DS-8016HC-S。特别说明：每个视频输入通道最高支持CIF分辨率编码，也可以选择QCIF。支持USB鼠标。2、4路机型报警4进2出，其他机型16进4出。2、4路机型支持4个SATA接口，其余机型支持8个SATA接口，其中的1个SATA可用于eSATA，作高速备份或外接盘库。2、4路机型支持1个本地视频输出，其余机型支持主、辅两个本地视频输出。,57,3.海康网络硬盘录像机产品介绍,DS-8000HC-SL系列网络硬盘录像机,产品类型：海康威视第三代网络硬盘录像机，DVR、DVS一体机。视频压缩标准：H.264。视频处理芯片：DSP处理器。典型应用：VCD画质，使用SATA硬盘录像。产品型号： DS-8004HC-SL、DS-8008HC-SL、DS-8012HC-SL、DS-8016HC-SL。特别说明：每个视频输入通道最高支持CIF分辨率编码，也可以选择QCIF。支持视频环通输出。支持2路音频输入。支持USB鼠标。4路机支持1个本地视频输出，其他机型支持主、辅两个本地视频输出。4路机的报警为4进2出，其余机型的报警为16进4出。4路机的支持4个SATA接口，其余机型支持8个SATA接口，其中的1个SATA可用于eSATA，作高速备份或外接盘库。,58,3.海康网络硬盘录像机产品介绍,DS-8000HD-S系列网络硬盘录像机,产品类型：海康威视第三代网络硬盘录像机，DVR、DVS一体机。视频压缩标准：H.264。视频处理芯片：DSP处理器。典型应用：VCD画质，音视频同步，使用SATA硬盘录像。产品型号：DS-8004HD-S、DS-8008HD-S、DS-8012HD-S、DS-8016HD-S。特别说明：4/8/12/16路机的第一个、第五个、第九个和第十三个视频输入通道最高支持4CIF分辨率编码，其余通道最高支持CIF编码。支持USB鼠标。所有机型的报警接口为16进4出。所有机型支持8个SATA接口，其中的1个SATA可用于eSATA，作高速备份或外接盘库。支持主、辅两个本地监视通道。,59,3.海康网络硬盘录像机产品介绍,DS-8000HD-SL系列网络硬盘录像机,产品类型：海康威视第三代网络硬盘录像机，DVR、DVS一体机。视频