中國電信全球眼技術(shù)培訓(xùn)

1、1“全球眼全球眼”技術(shù)培訓(xùn)技術(shù)培訓(xùn)2008-122008-1223前端前端PU設(shè)備設(shè)備客戶客戶端端CU設(shè)備設(shè)備“全球眼全球眼”在實(shí)際建設(shè)中的應(yīng)用在實(shí)際建設(shè)中的應(yīng)用相關(guān)問題相關(guān)問題FAQ4攝像機(jī)云臺視頻服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備其他相關(guān)設(shè)備解碼器報(bào)警器傳感器外罩5攝像機(jī)主要參數(shù)及功能介紹攝像機(jī)主要參數(shù)及功能介紹 CCD 像素 水平分辨率 信噪比 背光補(bǔ)償功能 自動(dòng)增益控制功能 寬動(dòng)態(tài)功能 白平衡功能61 、CCD攝像機(jī)的工作方式攝像機(jī)的工作方式 CCD是電荷耦合器件的縮寫，它是一種半導(dǎo)體成像器件，具有高靈敏度、抗強(qiáng)光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。 被攝物體的圖像經(jīng)過鏡頭聚焦至CCD芯片上，CC

2、D根據(jù)光的強(qiáng)弱積累相應(yīng)比例的電荷，各個(gè)像素積累的電荷在視頻時(shí)序的控制下，逐點(diǎn)外移，經(jīng)濾波、放大處理后，形成視頻信號輸出。視頻信號連接到監(jiān)視器或電視機(jī)的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。7品牌品牌: :Sony, Panasonic，Sharp,LG這幾種 以Sony公司CCD為例 “SonyCCD”普通CCD“Sony Super-HAD CCD”超高解析 CCD“Sony Ex-View CCD”超高感度 CCD“Sony Exwave CCD”第三代 CCD CCD相關(guān)知識介紹相關(guān)知識介紹8 CCD的優(yōu)勢在于成像質(zhì)量好，但是由于制造工藝復(fù)雜，只有少數(shù)的廠商能夠掌握，所以導(dǎo)致制造

3、成本居高不下。 CMOS影像傳感器的優(yōu)點(diǎn)之一是電源消耗量比CCD低，CCD為提供優(yōu)異的影像品質(zhì)，付出代價(jià)即是較高的電源消耗量，為使電荷傳輸順暢，噪聲降低，需由高壓差改善傳輸效果。 CCD傳感器在靈敏度、分辨率、噪聲控制等方面都優(yōu)于CMOS傳感器，而CMOS傳感器則具有低成本、低功耗、以及高整合度的特點(diǎn)。 CCD與與CMOS比較比較92 2、像素、像素像素就是CCD上光電感應(yīng)元件的數(shù)量，一個(gè)感光元件經(jīng)過感光，光電信號轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換等步驟以后，在輸出的照片上就形成一個(gè)點(diǎn)，我們?nèi)绻延跋穹糯髷?shù)倍，會發(fā)現(xiàn)這些連續(xù)色調(diào)其實(shí)是由許多色彩相近的小方點(diǎn)所組成，這些小方點(diǎn)就是構(gòu)成影像的最小單位“像素” 。75

4、2(H) x 582(V),也就是所謂44萬畫素, 500(H) x 582(V) 也就是所謂25萬畫素, 44萬畫素,就叫高解,25萬就叫低解,普解或中解.103 3、水平分辨率、水平分辨率 分辨率是用電視線（簡稱線TV lines）來 表示的。彩色攝像機(jī)的典型分辨率是在320到500電視線之間，主要有330線、380線、420線、460線、500線等不同檔次。 分辨率與CCD和鏡頭有關(guān)，還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關(guān)，通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當(dāng)于清晰度為80線。頻帶越寬，圖形越清晰，線數(shù)值相對越大。114 4、信噪比、信噪比 任何電路只要通電后都會產(chǎn)生噪訊,包括元件及線路本身所

5、產(chǎn)生的,當(dāng)然噪訊越小,畫面看起來會越干凈,我們用視頻訊號跟噪訊的比值來表示,那當(dāng)然越大越好,數(shù)學(xué)式是20log(V2/V1), V2指視頻訊號,V1指噪訊大小,單位是”dB”125、背光補(bǔ)償功能、背光補(bǔ)償功能 背光補(bǔ)償也稱作逆光補(bǔ)償或逆光補(bǔ)正，它可以有效補(bǔ)償攝像機(jī)在逆光環(huán)境下拍攝時(shí)畫面主體黑暗的缺陷。當(dāng)引入背光補(bǔ)償功能時(shí)，攝像機(jī)僅對整個(gè)視場的一個(gè)子區(qū)域進(jìn)行檢測，通過求此區(qū)域的平均信號電平來確定AGC電路的工作點(diǎn)。由于子區(qū)域的平均電平很低，AGC放大器會有較高的增益，使輸出視頻信號的幅值提高，從而使監(jiān)視器上的主體畫面明朗。此時(shí)的背景畫面會更加明亮，但其與主體畫面的主觀亮度差會大大降低，整個(gè)視場的

6、可視性得到改善。136 6、自動(dòng)增益控制、自動(dòng)增益控制攝像機(jī)輸出的視頻信號必須達(dá)到視頻傳輸規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電平，即為了能在不同的景物照度條件下都能輸出的標(biāo)準(zhǔn)視頻信號，必須使放大器的增益能夠在較大的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種增益調(diào)節(jié)通常都是通過檢測視頻信號的平均電平而自動(dòng)完成的，實(shí)現(xiàn)此功能的電路稱為自動(dòng)增益控制功能電路，簡稱AGC電路。147 7、寬動(dòng)態(tài)功能、寬動(dòng)態(tài)功能寬動(dòng)態(tài)是在非常強(qiáng)烈的對比下讓攝像機(jī)看到影像而運(yùn)用的一種技術(shù)。 當(dāng)在強(qiáng)光源照射下的高亮度區(qū)域及陰影、逆光等相對亮度較低的區(qū)域在圖像中同時(shí)存在時(shí)，攝像機(jī)輸出的圖像會出現(xiàn)明亮區(qū)域因曝光過度成為白色，而黑暗區(qū)域因曝光不足成為黑色，嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。攝

7、像機(jī)在同一場景中對最亮區(qū)域及較暗區(qū)域的表現(xiàn)是存在局限的，這種局限就是通常所講的“動(dòng)態(tài)范圍”。傳統(tǒng)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)處理它會有很大的問題，傳統(tǒng)攝像機(jī)只有3:1的對比性能。而具有寬動(dòng)態(tài)功能的攝像機(jī)則可超出普通攝像機(jī)幾十倍。1516、白平衡功能、白平衡功能物體顏色會因投射光線顏色產(chǎn)生改變，在不同光線的場合下拍攝出的圖像會有不同的色溫而偏色。例如以鎢絲燈(電燈泡)照明的環(huán)境拍出的照片可能偏黃，一般來說，CCD沒有辦法像人眼一樣會自動(dòng)修正光線的改變。所以通過白平衡的修正，它會按目前畫像中圖像特質(zhì)，立即調(diào)整整個(gè)圖像紅綠藍(lán)三色的強(qiáng)度，以修正外部光線所造成的誤差。有些攝像機(jī)除了設(shè)計(jì)自動(dòng)白平衡或特定色溫白平衡功能外，

8、也提供手動(dòng)白平衡調(diào)整17前端前端PU設(shè)備設(shè)備客戶端客戶端CU設(shè)備設(shè)備“全球眼全球眼”在實(shí)際建設(shè)中的應(yīng)用在實(shí)際建設(shè)中的應(yīng)用相關(guān)疑問相關(guān)疑問FAQ18一、相關(guān)設(shè)備介紹一、相關(guān)設(shè)備介紹、視頻解碼器、MOC控制中心、專業(yè)電視墻、PC 客戶端 19、視頻解碼器 ZTE ZVX10 S906 ZXV10 S906 監(jiān)控解碼器是專門用于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的視音頻解碼設(shè)備，和中興MOC監(jiān)控軟件配合實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心的電視墻顯示功能。該設(shè)備采用業(yè)界成熟可靠的DSP方案，結(jié)合擴(kuò)展靈活、超強(qiáng)性能的Linux操作系統(tǒng)，優(yōu)化的H.264視頻算法，使圖像監(jiān)控、圖像切換更加方便快捷。 20功能特性功能特性支持 H.264視頻解碼和G系

9、列音頻解碼，支持多通道解碼輸出支持輪巡解碼、支持VCR操作支持字幕疊加支持音頻通道單獨(dú)打開、關(guān)閉支持DHCP、固定IP多種接入方式支持遠(yuǎn)程管理、遠(yuǎn)程升級視頻特性視頻特性視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)：H.264視頻制式：PAL視頻分辨率：704*576（D1），352*288（CIF）解碼能力： 2路D1分辨率或6路CIF分辨率解碼輸出解碼幀頻：1-25幀/秒音頻特性音頻特性音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)：G系列解碼能力：6路音頻解碼輸出網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)絡(luò)接入DHCP固定IP 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)HTML、TCP/IP、HTTP、RTSP、RTP、RTCP、DHCP21物理接口物理接口視頻接口：6路CVBS視頻輸出，BNC接口音頻接口：6

10、路非平衡線路音頻輸出，BNC接口通訊接口：1路以太網(wǎng)10/100 Base-TX，RJ45接口設(shè)備管理設(shè)備管理遠(yuǎn)程配置遠(yuǎn)程升級物理尺寸物理尺寸240mm（寬）*145mm（深）*45mm（高）電氣特性電氣特性工作電源：外部電源適配器輸入：100V-240V，50Hz-60Hz輸出電壓：12V DC功耗：10W環(huán)境要求環(huán)境要求工作溫度：-10C-+55 C工作濕度：10-9022 中興MOC可控制多臺ZXV10 S906，每臺設(shè)備最多輸出6路CIF（或2路D1）模擬圖像到電視墻，因此，MOC配合多臺S906以及電視墻設(shè)備（通常由多臺監(jiān)視器組成），可以實(shí)現(xiàn)電視墻顯示，以及各塊監(jiān)視屏最終顯示圖像的靈

11、活控制。 、ZTE MOC 2324252627前端前端PU設(shè)備設(shè)備客戶客戶端端CU設(shè)備設(shè)備“全球眼全球眼”在實(shí)際建設(shè)中的應(yīng)用在實(shí)際建設(shè)中的應(yīng)用相關(guān)疑問相關(guān)疑問FAQ28一、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲方式一、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲方式二、視頻分析二、視頻分析IVSIVS技術(shù)介紹技術(shù)介紹三、視頻壓縮軟硬件介紹三、視頻壓縮軟硬件介紹29當(dāng)今監(jiān)控系統(tǒng)的存儲基本都是以數(shù)字化形式來完成，針對不同規(guī)模、不同類型的監(jiān)控系統(tǒng)，有以下幾種存儲方式：小型監(jiān)控硬盤錄像機(jī)存儲中大型監(jiān)控磁盤陣列存儲、IP-SAN和FC-SAN存儲 DAS、NAS和SAN是目前主流的存儲技術(shù)。DAS是直連式存儲，存儲設(shè)備直接和服務(wù)器連接，接口為ID

12、E或者SCSI；NAS是網(wǎng)絡(luò)附加存儲，采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過交換機(jī)連接存儲系統(tǒng)，接口為TCP/IP；SAN是存儲區(qū)網(wǎng)絡(luò)，采用FC(光纖通道)，將存儲系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，接口為FC(光纖通道)。、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲方式、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲方式30DAS(直連式存儲)介紹DAS是以服務(wù)器為中心的存儲結(jié)構(gòu)，就是將存儲設(shè)備直接連在服務(wù)器上（大多SCSI接口），然后服務(wù)器連接在網(wǎng)絡(luò)上，網(wǎng)絡(luò)上任何客戶端要訪問某存儲設(shè)備上的資源必須經(jīng)過服務(wù)器。由于連接在各個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器上的存儲設(shè)備是獨(dú)立的，因此整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的存儲設(shè)備其實(shí)是分散、獨(dú)立而無法共享的。DAS存儲方式是以服務(wù)器為中心的，所有的數(shù)據(jù)流必須經(jīng)過服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)，因此服務(wù)器的

13、負(fù)擔(dān)比較重，也是整個(gè)系統(tǒng)的瓶頸。服務(wù)器的CPU、內(nèi)存及I/O均影響DAS的性能。31NAS(網(wǎng)絡(luò)附加存儲)介紹NAS是以數(shù)據(jù)為中心的存儲結(jié)構(gòu)，是一種完全脫離服務(wù)器就可直接上網(wǎng)的存儲設(shè)備，NAS把任務(wù)優(yōu)化的存儲設(shè)備直接連接到網(wǎng)絡(luò)上，用戶可直接通過網(wǎng)絡(luò)共享NAS設(shè)備中的數(shù)據(jù)，解決了DAS中存儲對服務(wù)器的依賴及服務(wù)器的瓶頸問題。3233SAN介紹SAN是一種以網(wǎng)絡(luò)為中心的存儲結(jié)構(gòu)，不同于普通以太網(wǎng)，是位于服務(wù)器后端，為連接服務(wù)器、磁盤陣列、帶庫等存儲設(shè)備而建立的高性能網(wǎng)絡(luò)。SAN以數(shù)據(jù)存儲為中心，采用可伸縮的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過具有高傳輸速率的光通道(或者ISCSI)的直接連接，提供SAN內(nèi)部任意節(jié)點(diǎn)

14、之間的多路可選擇的數(shù)據(jù)交換，并且將數(shù)據(jù)存儲管理集中在相對獨(dú)立的存儲區(qū)域網(wǎng)內(nèi)。3435、什么是IVS IVS 是目前對視頻分析技術(shù)最通俗的稱呼，有的廠家叫它CA（內(nèi)容分析），是利用計(jì)算機(jī)的人工智能技術(shù)，從視頻信息中提取相關(guān)信息并按照事先設(shè)置的規(guī)則觸發(fā)報(bào)警. 一般有兩種計(jì)算方法：背景減除方法時(shí)間差分方法 、視頻分析、視頻分析IVSIVS技術(shù)介紹技術(shù)介紹36、背景減除方法背景減除方法是利用當(dāng)前圖像和背景圖像的差分（SAD）來檢測出運(yùn)動(dòng)區(qū)域的一種方法?？梢蕴峁┍容^完整的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)特征數(shù)據(jù)。精確度和靈敏度比較高，具有良好的性能表現(xiàn)。37 行為分析應(yīng)用行為分析應(yīng)用可疑行為的偵查游蕩，奔跑自定義的偵查模式38

15、、時(shí)間差分方法時(shí)間差分就是高級的VMD,又稱相鄰幀差法，就是利用視頻圖像特征，從連續(xù)得到的視頻流中提取所需要的動(dòng)態(tài)目標(biāo)信息。時(shí)間差分方實(shí)質(zhì)就是利用相鄰幀圖像相減來提取前景目標(biāo)移動(dòng)的信息。此方法不能完全提取所有相關(guān)特征像素點(diǎn)，在運(yùn)動(dòng)實(shí)體內(nèi)部可能產(chǎn)生空洞，智能檢測出目標(biāo)的邊緣。39 禁區(qū)保護(hù)； 闖入偵查； 目標(biāo)對像的跟蹤； 寬敞場面的目標(biāo)移動(dòng)方向偵查；行為分析應(yīng)用行為分析應(yīng)用40壓縮方式是DVR的核心技術(shù)，壓縮方式很大程度上決定著圖像的質(zhì)量、壓縮比、傳輸效率、傳輸速度等性能，它是評價(jià)DVR性能優(yōu)劣的重要一環(huán)。 隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，相繼推出了許多壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，目前主要有JPEG/M-JPEG、H.

16、261/H.263和MPEG等標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在廣泛使用的是H.264和MPEG4！.1.1、視頻處理軟件解決方案、視頻處理軟件解決方案41MPEG-4是為通信設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸視音頻信號而制定的低速率、高壓縮比的視音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。 MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)是面向?qū)ο竦膲嚎s方式，不是像MPEG-1和MPEG-2那樣簡單地將圖像分為一些像塊，而是根據(jù)圖像的內(nèi)容，其中的對像（物體、人物、背景）分離出來，分別進(jìn)行幀內(nèi)、幀間編碼，并允許在不同的對像之間靈活分配碼率，對重要的對像分配較多的字節(jié)，對次要的對像分配較少的字節(jié)，從而大大提高了壓縮比，在較低的碼率下獲得較好的效果MPEG-4有三個(gè)方面的優(yōu)勢： 具有很好的兼容性；

17、 MPEG-4比其他算法提供更好的壓縮比，最高達(dá)200：1；MPEG-4在提供高壓縮比的同時(shí)，對數(shù)據(jù)的損失很小。所以，MPEG-4的應(yīng)用能大幅度的降低錄像存儲容量，獲得較高的錄像清晰度，特別適用于長時(shí)間實(shí)時(shí)錄像的需求，同時(shí)具備在低帶寬上優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)傳輸能力。42H.264是ITU-T的VCEG（視頻編碼專家組）和ISO/IEC的MPEG（活動(dòng)圖像編碼專家組）的聯(lián)合視頻組（JVT：joint video team）開發(fā)的一個(gè)新的數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10 部分。H.264和以前的標(biāo)準(zhǔn)一樣，也是DPCM加變換編碼的混合編碼模式。但它采用“

18、回歸基本”的簡潔設(shè)計(jì)，不用眾多的選項(xiàng)，獲得比H.263+好得多的壓縮性能；加強(qiáng)了對各種信道的適應(yīng)能力，采用“網(wǎng)絡(luò)友好”的結(jié)構(gòu)和語法，有利于對誤碼和丟包的處理；應(yīng)用目標(biāo)范圍較寬，以滿足不同速率、不同解析度以及不同傳輸（存儲）場合的需求43總結(jié)優(yōu)點(diǎn)：從單個(gè)畫面清晰度比較，MPEG4有優(yōu)勢；從動(dòng)作連貫性上的清晰度，H.264有優(yōu)勢！44視頻信號的處理轉(zhuǎn)化除了軟件算法上的支持，更重要的還需要有硬件支持。DSP和ASIC是DVR（DVS）技術(shù)中常用的兩種硬件方案，因兩者采用不同的技術(shù)，所以各有優(yōu)點(diǎn)。DSP(數(shù)字信號處理器）方案中的壓縮算法是由設(shè)備生產(chǎn)賞提供的，技術(shù)升級比較方便。ASIC方案中的壓縮算法則

19、是芯片賞提供，并且已經(jīng)固化好，對設(shè)備生產(chǎn)商來說開發(fā)難度低。而且ASIC方案比較固化，個(gè)性功能實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜。.2.2、視頻處理硬件解決方案、視頻處理硬件解決方案45浙江?？?DSP-美國TI 浙江大華-DSP-PHILPS 深圳三立-ASIC-VWEB舉例介紹舉例介紹46 德州儀器 (TI) 的達(dá)芬奇 (DaVinci) 技術(shù)的產(chǎn)品。新產(chǎn)品包括兩個(gè)基于數(shù)字信號處理器 (DSP) 的片上系統(tǒng) (SoC) 以及多媒體編解碼器、應(yīng)用編程接口 (API)、框架與開發(fā)工具等。 TMS320DM644x 架構(gòu)是一款高度集成的片上系統(tǒng) (SoC)，集成了數(shù)字視頻所需的許多外部組件，使硬件材料清單成本降低了 50%。?？档脑O(shè)備都是基于此芯片生產(chǎn)的。 ）德州儀器）德州儀器 (TI) DSP(TI) DSP47 飛利浦的NexperiaTM系列高清媒體處理器PNX1700。它在單芯片上集成了媒體處理、網(wǎng)絡(luò)連接和顯示增強(qiáng)功能。 PNX1700采用新型500MHz+ 超大容量 CPU內(nèi)核。該內(nèi)核兼顧了高性能與兼容性，它支持Windows Media Video、DivX、MPEG-4及 MPEG-2等高清視頻格式解碼。此外，PNX1700 能同時(shí)對全D1分辨率的MPEG-2和MPEG-4視頻進(jìn)行編解碼，是個(gè)人視頻錄像應(yīng)用的理想選擇。PNX1700還包含能優(yōu)化H