安防视频监控技术培训资料.pdf
《安防视频监控技术培训资料.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《安防视频监控技术培训资料.pdf(42页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、客网项目实施工程师客网项目实施工程师 技能篇(安防视频监控技术)技能篇(安防视频监控技术)二二OOOO九年四月九年四月 中 国 电 信 江 西 公 司中 国 电 信 江 西 公 司 中国电信江西公司 目录 视频监控技术概述视频监控技术概述 监控相关基础技术监控相关基础技术 视频编码器视频编码器 IPC产品简介产品简介 高清视频监控技术高清视频监控技术 视频内容分析(视频内容分析(VCA)技术)技术 安全防范系统概述安全防范系统概述 中国电信江西公司 视频监控技术发展过程 视频监控技术发展过程视频监控技术发展过程:视频监控技术按照主流设备发展过程,可以氛围3大阶段 20世纪70年代开始,核心设备
2、是视频切换矩阵 20世纪90年代开始 核心设备是硬盘录像机(DVR)近几年兴起的,没有核心硬件设备,系统变得开放,设备包括网络摄像机(IPC),视频编码器(DVS),网络录像机(NVR)及中央管理平台(CMS)等 中国电信江西公司 视频监控技术发展过程 数字视频监控 智能网络视频监控 也叫闭路电视监控系统,简称CCTV(Closed Circuit TeleVision)是完全模拟的视频监控系统主要组成包括视频信号采集部分、信号传输部分、切换控制部分以及显示与录像部分。标志性产品是硬盘录像机,简称DVR(Digital Video Recorder)。是集音视频编码压缩、网络传输、视频存储、远
3、程控制、接吗现实等各种功能于一体的计算机系统,其主要组成是视频采集卡、编码压缩程序、存储设备、网络接口及软件体系等。分PC式和嵌入式 模拟视频监控 近几年得到广泛的应用和发展,主要构成是网络摄像机(IPC:internet protocol camera)、视频编码器(DVS:digital video server)、网络录像机(NVR:network video reorder)、视频内容分析单元(VCA:video content analysis)、中央管理平台(CMS:central management system)、解码设备(decoder:)、存储设备。采用完全分布式的架构,
4、架设在网络上 中国电信江西公司 视频监控的核心技术 视频编码压缩算法 视频编码压缩芯片 视频管理平台 主要包括镜头及感光器件,感光器件主要有两种:CCD(charge coupled device电荷耦合器件),是一种特殊半导体期间,上面有大量的感光元件,每个感光元件叫一个像素。CMOS(complementary metal semiconductor互补金属氧化物半导体)是一种大规模应用与集成电路芯片制造的原料。光学器件 视频编码压缩的目的是在尽可能保证视觉效果的前提下减少视频数据量。视频编码压缩是视频监控系统数字化、网络化的前提条件。以标清D1图像为例,如每秒传送25帧数据,未压缩时,对
5、网络带宽需求是16MB/s,通过MPEG-4算法可将D1效果实时视频压缩成码流为2Mbps,H.264可压缩成1.5Mbps的码流。视频编码压缩的核心是算法,但算法的实现是基于运算处理芯片。目前市场上流行的视频编码芯片主要有DSP和ASIC两大类 智能网络视频监控系统中不再有类似矩阵的硬件核心产品,设备、组件、服务变得分散、多元化。这种情况下,网络是依托而视频管理平台是灵魂。中国电信江西公司 视频监控的发展方向 高高清清化化 原没有统一标准造成大量二次开发,行业已有机构在进行标准制定,将推动行业更好的发展 视频内容分析技术是一个“颠覆性”的创新,能对在场景内出现的目标进行行为识别 高清网络摄像
6、机,具有高清晰度,百万像素的传感器,可以获得更多的视频信息、应用场景更多 技术的不断发展,功能不断完善,在众多领域不断得到应用,未来在民宅也将得到应用 如今无线技术的全面商用,必将推动视频监控系统提升到一个新的高度 中国电信江西公司 目录 视频监控技术概述视频监控技术概述 监控相关基础技术监控相关基础技术 视频编码器视频编码器 IPC产品简介产品简介 高清视频监控技术高清视频监控技术 视频内容分析(视频内容分析(VCA)技术)技术 安全防范系统概述安全防范系统概述 中国电信江西公司 监控相关基础技术摄像机相关技术 摄像机是指含镜头的摄像机,如半球摄像机、快球摄像机等都是摄像机和摄像机是指含镜头
7、的摄像机,如半球摄像机、快球摄像机等都是摄像机和镜头构成的一体化设备。普通枪式摄像机,是需要配置不同类型的镜头,镜头构成的一体化设备。普通枪式摄像机,是需要配置不同类型的镜头,才能正常使用。才能正常使用。摄像机的工作原理摄像机的工作原理 摄像机的主要部件是电耦合器件(摄像机的主要部件是电耦合器件(CCD),能将光线信号变为电荷信号并可),能将光线信号变为电荷信号并可将电荷存储及转移,也可将存储的电荷取出,使电压发生变化。将电荷存储及转移,也可将存储的电荷取出,使电压发生变化。CCD的工作的工作原理是:被摄物反射的光纤传播到镜头,经镜头聚焦到原理是:被摄物反射的光纤传播到镜头,经镜头聚焦到CCD
8、芯片上,芯片上,CCD根据光的强弱积聚相应的电荷,各个像素积累的电荷在视频时序的控制下,根据光的强弱积聚相应的电荷,各个像素积累的电荷在视频时序的控制下,逐点外衣,经滤波、放大处理后,形成视频信号输出。逐点外衣,经滤波、放大处理后,形成视频信号输出。摄像机的分类摄像机的分类 按照色彩可分为:彩色摄像机和黑白摄像机;按按照色彩可分为:彩色摄像机和黑白摄像机;按CCD靶面尺寸可分为靶面尺寸可分为1/3,1/4等,按同步方式可分为内同步、外同步、电源同步;按照度指标分为一等,按同步方式可分为内同步、外同步、电源同步;按照度指标分为一般照度、低照度、星光级照度摄像机等般照度、低照度、星光级照度摄像机等
9、 枪式摄像机枪式摄像机 半球摄像机半球摄像机 云台摄像机云台摄像机 一体化球型摄像机一体化球型摄像机 一般通过外形进行分类:一般通过外形进行分类:中国电信江西公司 监控相关基础技术摄像机相关技术 摄像机的主要参数摄像机的主要参数 CCDCCD尺寸主要有尺寸主要有1/41/4“、1/31/3”、1/21/2“几种。几种。CCDCCD面积不同,也面积不同,也就直接决定了感光点大小的不就直接决定了感光点大小的不同。同。感光点的功能是负责光点转感光点的功能是负责光点转换,期体积越大,能容纳电荷换,期体积越大,能容纳电荷的极限值也就越高,对光线的的极限值也就越高,对光线的敏感性也就越强,描述的图像敏感性
10、也就越强,描述的图像层次也越丰富。层次也越丰富。CCD尺寸 清晰度 清晰度是指人眼看到的宏观清晰度是指人眼看到的宏观图像的清晰程度,是主观感觉。图像的清晰程度,是主观感觉。评估摄像机清晰度的指标是水评估摄像机清晰度的指标是水平分辨率,单位为电视线平分辨率,单位为电视线(TVLineTVLine),即成像后最高可),即成像后最高可以分辨的黑白以分辨的黑白“线对线对”的数目。的数目。其数值越大越清晰。其数值越大越清晰。分辨率 分辨率指在视频摄录、传输和分辨率指在视频摄录、传输和显示过程中所使用的图像质量显示过程中所使用的图像质量指标。用指标。用“水平像素水平像素垂直像垂直像素素”来表达。来表达。D
11、1D1分辨率为分辨率为4040万像素万像素720720576576(PALPAL制式)制式)最低照度 照度是反映光照强度的一种单照度是反映光照强度的一种单位,是照射到单位面积上的光位,是照射到单位面积上的光通量,单位是每平米的流明通量,单位是每平米的流明(LMLM)数也叫勒克斯()数也叫勒克斯(LuxLux)。)。黑白摄像机的灵敏度一般在黑白摄像机的灵敏度一般在0.010.5Lx0.010.5Lx之间,彩色摄像机之间,彩色摄像机躲在躲在0.1Lx0.1Lx以上。以上。场景 太阳直射 晴间多云 阴雨天 全月晴空 半月晴空 无月晴空 无月阴云 照度(Lux)100000 10000 1000 0.
12、1 0.01 0.001 0.00001 信噪比 自动增益控制AGC 背光补偿BLC 宽动态范围 信噪比,是信号电压对与噪信噪比,是信号电压对与噪声电压的壁纸,通常用符号声电压的壁纸,通常用符号S/NS/N来表示。信噪比是摄像机来表示。信噪比是摄像机的一个重要的性能指标。的一个重要的性能指标。当场景较亮时,不一看出干当场景较亮时,不一看出干扰噪点,但到场景较暗时,扰噪点,但到场景较暗时,容易看到画面中雪花状的干容易看到画面中雪花状的干扰噪点。扰噪点。信噪比越高,干扰噪点对画信噪比越高,干扰噪点对画面的影响就越小。面的影响就越小。自动增益控制自动增益控制AGCAGC(autom autom ga
13、in contorlgain contorl)摄像机,有)摄像机,有一个来自一个来自CCDCCD的信号放大的视的信号放大的视频放大器,其放大量就是增频放大器,其放大量就是增益益 AGCAGC适时的开关,可提高摄适时的开关,可提高摄像机的灵敏度,从而获得清像机的灵敏度,从而获得清晰的图像。晰的图像。可以有效地补偿摄像机在逆光环可以有效地补偿摄像机在逆光环境下,画面主体黑暗的缺陷。境下,画面主体黑暗的缺陷。AGCAGC工作点是通过对整个现场的内容工作点是通过对整个现场的内容做平均来确定的。做平均来确定的。场景中有一个很亮背景和很暗的场景中有一个很亮背景和很暗的目标,此时确定的目标,此时确定的AGC
14、AGC工作点有可工作点有可能对前景目标是不太合适的。能对前景目标是不太合适的。宽动态范围宽动态范围WDRWDR(wide dyna rangewide dyna range),),是指摄像机对拍摄场景中景物光照反是指摄像机对拍摄场景中景物光照反射的较好适应能力射的较好适应能力 。画面中的高亮度区域及亮度较低的区画面中的高亮度区域及亮度较低的区域在一幅图像中同时存在时,这种摄域在一幅图像中同时存在时,这种摄像机在统一场景不同区域的表现存在像机在统一场景不同区域的表现存在局限就是动态范围。局限就是动态范围。摄像机在一个信号周期内可以及你想摄像机在一个信号周期内可以及你想那个两次拍照的那个两次拍照的
15、CCDCCD,将两个图像通过,将两个图像通过DSPDSP芯片组合生成一种芯片组合生成一种“暗的地方加亮,暗的地方加亮,亮的地方变暗亮的地方变暗”的合成图像。的合成图像。中国电信江西公司 监控相关基础技术摄像机试用场景 中国电信江西公司 监控相关基础技术镜头相关技术 镜头是摄像机的成像期间,相当于眼睛的晶状体之于视网膜。是视频监控系统的关键器件,质量优劣直接影响摄像机的整机性能。镜头的关键指标是镜头的焦距,一般按照焦距的不同进行分类:广角镜头:广角镜头:视角在视角在50o以上,一般用于电梯轿厢内、大厅等小以上,一般用于电梯轿厢内、大厅等小视距大视角场所视距大视角场所 标准镜头标准镜头 视角在视角
16、在30o左右,一般用于走廊、通道及小区周界左右,一般用于走廊、通道及小区周界等场所等场所 长焦镜头长焦镜头 视角在视角在20以内,焦距的范围从及时毫米到上百毫以内,焦距的范围从及时毫米到上百毫米米 变焦镜头变焦镜头 焦距范围可变,可从广角的编导长焦,用于景深大、焦距范围可变,可从广角的编导长焦,用于景深大、视角范围广的区域视角范围广的区域 针孔镜头针孔镜头 用于隐蔽监控场所,如电梯轿厢内用于隐蔽监控场所,如电梯轿厢内 中国电信江西公司 监控相关基础技术镜头相关技术 镜头接口镜头接口 镜头的焦距来决定取景范围,长焦镜头摄取的景物大,短焦摄取的场景大 一般可分为25.4mm(1in)、16.9mm
17、(2/3in)、12.7mm(1/2in)、8.47mm(1/3in)和6.35mm(1/4in)等几种规格。镜头尺寸与摄像机靶面尺寸大小相吻合,并注意一个原则,小尺寸靶面的CCD可使用大尺寸的镜头,反之不行。大尺寸镜头会影响进光量,色彩会变差,图像大尺寸镜头会影响进光量,色彩会变差,图像也会缺损;因此建议选择与之完全相匹配的镜也会缺损;因此建议选择与之完全相匹配的镜头。头。镜头的相对孔径表示镜头通光力,相对孔径越大,通过的光越多。选用相对孔径大的镜头,可以降低对景物照明条件的要求。一个镜头标有一个镜头标有“3.570mm 1:1.8 1/23.570mm 1:1.8 1/2”c c”说明镜头
18、为焦距说明镜头为焦距3.570mm3.570mm,最大相对孔,最大相对孔径径1 1:1.81.8,镜头尺寸是,镜头尺寸是1/2in1/2in,C C型接口。型接口。C与CS接口的区别在镜头与摄像机接触面至镜头焦平面的距离不同,C型距离为17.5mm,CS型为12.5mm。C C型镜头与型镜头与CSCS型摄像机通过增型摄像机通过增加一个加一个5mm5mm的转接环可以使用,的转接环可以使用,CSCS镜头与镜头与C C型摄像机无法配合型摄像机无法配合使用。使用。f=wD/W f=hD/H。f:镜头焦距,w:图像的宽度(在CCD靶面上的成像宽度),W:被摄物体的宽度,D:被摄物至镜头的距离,h:图像高
19、度(在CCD靶面上的成像高度),H:被摄物的高度。中国电信江西公司 监控相关基础技术镜头相关技术 1 1、固定光圈镜头、固定光圈镜头 大约有效距离(米)大约有效距离(米)焦距焦距 光圈光圈 接口接口 靶面靶面 水平视角水平视角 M.O.D(m)重量重量(g)3 3 米左右米左右 2.5 1.6 CS 1/3”107.1 0.2 36 3 3-4 4 米左右米左右 2.8 1.6 CS 1/3”95.6 0.15 53 6 6 米左右米左右 4 1.6 CS 1/3”70.6 0.1 51 5 5-8 8 米左右米左右 6 1.6 CS 1/3”48.1 0.1 54 8 8-1010 米左右米
20、左右 8 1.6 CS 1/3”33.4 0.1 59 1010-1212 米左右米左右 12 1.6 CS 1/3”22.1 0.1 42 1212-1515 米左右米左右 16 1.6 CS 1/3”17.1 0.1 47 1515-2020 米左右米左右 25 1.4 CS 1/3”20.0 0.3 67 2 2、手动光圈镜头、手动光圈镜头 大约有效距离(米)大约有效距离(米)焦距焦距 光圈光圈 接口接口 靶面靶面 水平视角水平视角 M.O.D(m)重量重量(g)(g)3 3-4 4 米左右米左右 2.8 1.4-C CS 1/3”95.6 0.15 81 5 5-6 6 米左米左右右
21、4 1.2-C CS 1/3”70.6 0.1 72 5 5-8 8 米左右米左右 6 1.2-C CS 1/3”48.6 0.1 70 8 8-1010 米左右米左右 8 1.2-C CS 1/3”36.5 0.1 74 1212-1515 米左右米左右 12 1.4-C CS 1/3”22.1 0.2 58 3 3、手动变焦镜、手动变焦镜 大约有效距离(米)大约有效距离(米)焦距焦距 光圈光圈 接口接口 靶面靶面 水平视角水平视角 M.O.D(m)重量重量(g)(g)1010 米左右米左右 3.5-8.0 1.4-360 CS 1/3”81.9-35 0.1 106 1616 米左右米左右
22、 6.0-15 1.4-360 CS 1/3”48.1-18.6 0.1 125 2525 米左右米左右 12-30 1.6-360 CS 1/3”21.9-9.6 0.2 123 5050 米左右米左右 6.0-60 1.6-360 CS 1/3”49.3-4.7 0.2 171 8585 米左右米左右 5.0-100 1.8-360 CS 1/3”50.1-2.8 0.2 258 4 4、手动变焦自动光圈镜头、手动变焦自动光圈镜头 大约有效距离(米)大约有效距离(米)焦距焦距 光圈光圈 接口接口 靶面靶面 水平视角水平视角 M.O.D(m)重量重量(g)(g)1313 米左右米左右 2.8
23、-12 1.4-360 CS 1/3”95.6-22.1 0.1 156 6 6-8 8 米左右米左右 3.5-8.0 1.4-360 CS 1/3”81.9-35 0.1 104 1616 米左右米左右 6.0-15 1.4-360 CS 1/3”48.1-18.6 0.1 133 2525 米左右米左右 12-30 1.6-360 CS 1/3”21.9-9.6 0.2 128 5050 米左右米左右 6.0-60 1.6-360 CS 1/3”49.3-4.7 0.2 167 8585 米左右米左右 5.0-100 1.8-360 CS 1/3”50.1-2.8 0.2 242 5 5、
24、自动光圈镜头、自动光圈镜头 大约有效距离(米)大约有效距离(米)焦距焦距 光圈光圈 接口接口 靶面靶面 水平视角水平视角 M.O.D(m)重量重量(g)(g)3 3-4 4 米左右米左右 2.8 1.4 CS 1/3”95.6 0.15 82 6 6 米左右米左右 4 1.2 CS 1/3”70.6 0.1 84 5 5-8 8 米左右米左右 6 1.2 CS 1/3”48.1 0.1 76 8 8-1010 米左右米左右 8 1.2 CS 1/3”36.5 0.1 69 1010-1212 米左右米左右 12 1.4 CS 1/3”22.1 0.1 71 中国电信江西公司 监控相关基础技术图
25、像格式说明 CIF 为了使现行各种电视制式,(PAL,NTSC,SECAM),能较容易转换成电视电话的图像格式,采用通用中间格式CIF(Common Intermediate Format),CIF分辨率为352288,约为10万像素格式图像。QCIF QCIF全称(Quarter common intermediate format)。QCIF是常用的标准化图像格式。QCIF 分辨率为176144像素。2CIF 2CIF的图像纵向也只有288线,但每行的水平像点却翻了一倍,图像大约20万像素。2CIF分辨率为704240(NTSC),704288(PAL)。4CIF 4CIF格式的图像是由两
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 视频 监控 技术培训 资料
限制150内