工业电视系统解决方案-教案资料.ppt
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1、工业电视系统解决方案-2011视频监控系统的发展视频监控系统的发展 模拟与数字模拟与数字伴随着数字化的浪潮,视频监控的数字化发展已经从监控中心发展伴随着数字化的浪潮,视频监控的数字化发展已经从监控中心发展到了全系统数字化到了全系统数字化主机数字化、传输数字化、前端数字化。主机数字化、传输数字化、前端数字化。所以传统意义上的以中心来区分是模拟系统还是数字系统的方法已所以传统意义上的以中心来区分是模拟系统还是数字系统的方法已经不能准确区分系统的特性,有必要对系统进行重新定义。经不能准确区分系统的特性,有必要对系统进行重新定义。视频监控系统的发展视频监控系统的发展 图像分辨率图像分辨率CIF、D1、
2、720P、1080i 图像的分辨率是视频系统的最重要指标之一,图像压缩是以牺牲图像的分图像的分辨率是视频系统的最重要指标之一,图像压缩是以牺牲图像的分辨率为代价的。辨率为代价的。CIF是常用的标准化图像格式(是常用的标准化图像格式(Common Intermediate Format)。)。CIF格式具有如下特性:格式具有如下特性:(1)电视图像的空间分辨率为家用录像系统电视图像的空间分辨率为家用录像系统(Video Home System,VHS)的分的分辨率,即辨率,即352288(相当于相当于12.42厘米厘米10.16厘米厘米,长高比为长高比为4:3)。(2)使用非隔行扫描使用非隔行扫
3、描(non-interlaced scan)。(3)使用使用1/2的的PAL水平分辨率,即水平分辨率,即288线。线。视频监控系统的发展视频监控系统的发展 分辨率分辨率CIF、D1、720P、1080i 市场接受市场接受CIF分辨率,主要理由有如下:分辨率,主要理由有如下:1、要求视频码流不能太高;、要求视频码流不能太高;2、视频传输带宽也有限制;、视频传输带宽也有限制;3、采用、采用CIF分辨率,信噪比在分辨率,信噪比在32db以上,一般用户是可以接受的,以上,一般用户是可以接受的,但不是但不是理想的视频图像质量。理想的视频图像质量。视频监控系统的发展视频监控系统的发展 什么是什么是D1?D
4、1是数字电视系统显示格式的标准,共分为以下是数字电视系统显示格式的标准,共分为以下5种规格:种规格:D1:480i格式(格式(525i):):720480(水平(水平480线,隔行扫描),和线,隔行扫描),和NTSC模拟电视清晰度相同,行频为模拟电视清晰度相同,行频为15.25kHz,相当于我们所说的,相当于我们所说的4CIF(720576)。)。D2:480P格式(格式(525p):):720480(水平(水平480线,逐行扫描),较线,逐行扫描),较D1隔隔行扫描要清晰不少,和逐行扫描行扫描要清晰不少,和逐行扫描DVD规格相同,行频为规格相同,行频为31.5kHz。D3:1080i格式(格
5、式(1125i):):19201080(水平(水平1080线,隔行扫描),高线,隔行扫描),高清电视采用最多的一种分辨率,分辨率为清电视采用最多的一种分辨率,分辨率为19201080i/60Hz,行频为,行频为33.75kHz。视频监控系统的发展视频监控系统的发展 什么是什么是D1?D4:720p格式(格式(750p):):1280720(水平(水平720线,逐行扫描),虽然线,逐行扫描),虽然分辨率较分辨率较D3要低,但是因为逐行扫描,更多人感觉相对于要低,但是因为逐行扫描,更多人感觉相对于1080i(实际(实际逐行逐行540线)视觉效果更加清晰,分辨率为线)视觉效果更加清晰,分辨率为128
6、0720p/60Hz,行频为,行频为45kHz。D5:1080p格式(格式(1125p):):19201080(水平(水平1080线,逐行扫描),线,逐行扫描),目前民用高清视频的最高标准,分辨率为目前民用高清视频的最高标准,分辨率为19201080P/60Hz,行频为行频为67.5KHZ。其中其中D1 和和D2标准是我们一般模拟电视的最高标准,并不能称的上标准是我们一般模拟电视的最高标准,并不能称的上高清晰,高清晰,D3的的1080i标准是高清晰电视的基本标准,它可以兼容标准是高清晰电视的基本标准,它可以兼容720p格格式,而式,而D5的的1080P只是专业上的标准,并不是民用级别的。只是专
7、业上的标准,并不是民用级别的。视频监控系统的发展视频监控系统的发展 什么是什么是D1?D1的清晰度比的清晰度比CIF的清晰度高四倍。的清晰度高四倍。D1的图片细节要比的图片细节要比CIF图片的图片的细节清晰的多,尤其是在棱角部分,细节清晰的多,尤其是在棱角部分,CIF图片存在大量的马赛克现图片存在大量的马赛克现象,而象,而D1的图片则没有。的图片则没有。随着高清时代的来临,人们已经越来越不习惯于随着高清时代的来临,人们已经越来越不习惯于CIF的图像格式了,的图像格式了,向更高清晰度、向高清发展已经是时代的必然。向更高清晰度、向高清发展已经是时代的必然。一般一般CIF图像一路一小时要占图像一路一
8、小时要占200M硬盘空间,硬盘空间,D1要占要占1G硬盘空间,硬盘空间,720P高清图像则要占高清图像则要占2到到3G硬盘空间,所以对硬盘的需求量是很大硬盘空间,所以对硬盘的需求量是很大的。的。视频监控系统的发展视频监控系统的发展 怎么选择高清?怎么选择高清?视频分辨率有视频分辨率有CIF、D1、720P、1080i,在实际工程中如何选择呢?,在实际工程中如何选择呢?系统达到的清晰度是由整个系统中各个环节的设备(包括连接线等)系统达到的清晰度是由整个系统中各个环节的设备(包括连接线等)来决定的,只要有一个设备达不到,整个系统的清晰度就下降。来决定的,只要有一个设备达不到,整个系统的清晰度就下降
9、。综合技术水平和经济因素来讲,在实际工程中,整个系统采用综合技术水平和经济因素来讲,在实际工程中,整个系统采用D1的的清晰度是目前市场的主流。清晰度是目前市场的主流。工业电视系统解决方案工业电视系统解决方案 1、网络、网络IP摄像机解决方案摄像机解决方案 方案特点:方案特点:前端采用网络摄像机,直接输出(视频)数字网络信号,采 用TCP/IP协议直接在网络中进行传输,大大简化了系统结构。此方案是监控行业的未来发展主流。在一些实际工程中已有规模使用。方案的核心:方案的核心:“系统软件管理平台”功能模块的完善、稳定可靠性、各厂商硬件兼容性。硬件设备选型:硬件设备选型:网络IP摄像机、交换机和存储设
10、备是要点,决定系统清晰度,也是决定整个系统造价主要因素。系统架构设计:系统架构设计:主要是交换机的层级设计,决定整个系统图像速率。工业电视系统解决方案工业电视系统解决方案 系统造价:系统造价:比较昂贵,最低(D1)可达2万/点,如采用标清(720P)可达3万/点,全高清(1080P)则可达5万/点。造价高因素:造价高因素:A.变焦监控点只能选择智能球机,不能配置云台护罩方式组合。设备选型一般都在主流品牌中选择,如SONY、松下,瑞士AXIS B.图像需要集中存储。工业电视系统解决方案工业电视系统解决方案 工业电视系统解决方案工业电视系统解决方案 2、编解码器解决方案、编解码器解决方案 方案特点
11、:方案特点:前端采用模拟摄像机,通过视频编码器转换为(视频)数字网络信号,采用TCP/IP协议在网络中进行传输。为过渡方案。方案的核心:方案的核心:“系统软件管理平台”功能模块的完善、稳定可靠性、各厂商硬件兼容性。硬件设备选型:硬件设备选型:模拟摄像机、视频编码器、交换机和存储设备是要点,决定系统清晰度,也是决定整个系统造价主要因素之一。辅助设备:辅助设备:云台、防护罩等产品选择也是影响整个系统造价因素。系统架构设计:系统架构设计:主要是视频编码器和交换机的层级设计,决定整个系统图像速率。工业电视系统解决方案工业电视系统解决方案 系统造价:系统造价:此方案造价可从8千/点2万/点。造价波动因素
12、:造价波动因素:A.前端设备选型:变焦监控点可选择智能球机和云台护罩方式组合,但两者价格差距较大;设备选择不同的品牌如SONY、松下、三星、LG等价格也存在一定的差距。B.图像需要集中存储。工业电视系统解决方案工业电视系统解决方案 工业电视系统解决方案工业电视系统解决方案 3、DVR解决方案解决方案 方案特点:方案特点:前端采用模拟摄像机,通过视频线或光纤传输到控制室DVR设备,转换为(视频)数字网络信号,采用TCP/IP协议在网络中进行传输,视频分散存储在DVR设备。此方案目前市场大量采用。方案的核心:方案的核心:DVR设备稳定性和“系统软件管理平台”功能模块的完善、稳定可靠性、各厂商硬件兼
13、容性。硬件设备选型:硬件设备选型:模拟摄像机、DVR数字主机是要点,决定系统清晰度,也是决定整个系统造价主要因素之一。辅助设备:辅助设备:云台、防护罩等产品选择也是影响整个系统造价因素之一。系统架构设计:系统架构设计:主要是视频编码器和交换机的层级设计,决定整个系统图像速率。工业电视系统解决方案工业电视系统解决方案 系统造价:系统造价:此方案造价可从8千/点2万/点。造价波动因素:造价波动因素:A.前端设备选型:变焦监控点可选择智能球机和云台护罩方式组合,但两者价格差距较大;设备选择不同的品牌如SONY、松下、三星、LG等价格也存在一定的差距。B.图像需要集中存储。工业电视系统解决方案工业电视
14、系统解决方案 工业电视工程设计工业电视工程设计 “工业电视设备”在实际工程中如何设计设计才能做到性价比高?1、在设计时,首先考虑在设计时,首先考虑2个大原则:图像清晰度和方案架构个大原则:图像清晰度和方案架构 2、前面讲述了图像清晰度有、前面讲述了图像清晰度有CIF、D1、720P、1080i之分,相之分,相应的硬件(摄像机、编码器、应的硬件(摄像机、编码器、DVR)也与之匹配。)也与之匹配。3、方案架构前面也讲述目前有三种主流方案,网络、方案架构前面也讲述目前有三种主流方案,网络IP摄像机方摄像机方案是当前技术发展的方向,已在部分电厂实际中应用。案是当前技术发展的方向,已在部分电厂实际中应用
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