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1、視頻監(jiān)控系統(tǒng)原理數(shù)字視頻監(jiān)控原理數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)簡介數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)是由傳統(tǒng)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)(簡稱CCTV系統(tǒng))發(fā)展而來的,是信 息時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物。當(dāng)今數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)采用了 4C技術(shù),即計(jì)算機(jī)技術(shù)、顯示技 術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)。這些高新技術(shù)的應(yīng)用,使數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)上了一個(gè)新 臺(tái)階。它不但能使管理者坐在控制室中就能觀察到控制范圍內(nèi)所有員工作的情況, 為管理、保安系統(tǒng)提供了臨場視覺效果,還可以根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置記錄下營業(yè)場所內(nèi)職 工和外來人員活動(dòng)情況,為解決糾紛提供一個(gè)有力的證據(jù)。因此,數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)已 成為企事業(yè)現(xiàn)代化管理系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。數(shù)字監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)第一,便于計(jì)算機(jī)處理。由于對(duì)視頻圖像進(jìn)行了數(shù)字化
2、,所以可以充分利用計(jì) 算機(jī)的快速處理能力,對(duì)其進(jìn)行壓縮、分析、存儲(chǔ)和顯示。通過視頻分析,可以及 時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行聯(lián)動(dòng)報(bào)警,從而實(shí)現(xiàn)無人值守。第二,適合遠(yuǎn)距離傳輸。數(shù)字信息抗干擾能力強(qiáng),不易受傳輸線路信號(hào)衰減的 影響,而且能夠進(jìn)行加密傳輸,因而可以在數(shù)千公里之外實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場。特別是在 現(xiàn)場環(huán)境惡劣或不便于直接深入現(xiàn)場的情況下,數(shù)字視頻監(jiān)控能達(dá)到親臨現(xiàn)場的效 果。即使現(xiàn)場遭到破壞,也照樣能在遠(yuǎn)處得到現(xiàn)場的真實(shí)記錄。第三,便于查找。在傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)中,當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)需要花大量時(shí)間觀 看錄像帶才能找到現(xiàn)場記錄;而在數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,利用計(jì)算機(jī)建立的索引, 在幾分鐘內(nèi)就能找到相應(yīng)的現(xiàn)場記錄。第四
3、,提高了圖像的質(zhì)量與監(jiān)控效率。利用計(jì)算機(jī)可以對(duì)不清晰的圖像進(jìn)行去 噪、銳化等處理,通過調(diào)整圖像大小,借助顯示器的高分辨率,可以觀看到清晰的高質(zhì)量圖像。此外,可以在一臺(tái)顯示器上同時(shí)觀看16路甚至32路視頻圖 像。第五,系統(tǒng)易于管理和維護(hù)。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由電子設(shè)備組成,集成度 高,視頻傳輸可利用有線或無線信道。這樣,整個(gè)系統(tǒng)是模塊化結(jié)構(gòu),體積小,易 于安裝、使用和維護(hù)。正是由于數(shù)字視頻監(jiān)控具有傳統(tǒng)模擬監(jiān)控?zé)o法比擬的優(yōu)點(diǎn),而且符合當(dāng)前信息 社會(huì)中數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展趨勢,所以數(shù)字視頻監(jiān)控正在逐步取代模擬 監(jiān)控,廣泛應(yīng)用于各行各業(yè).視頻監(jiān)控系統(tǒng)的歷史發(fā)展隨著監(jiān)控行業(yè)的飛速發(fā)展,視頻監(jiān)控系
4、統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段。在上個(gè)世紀(jì)末以前,主要是以模擬設(shè)備為主,含攝像機(jī)和磁帶錄像機(jī)的全模擬電 視監(jiān)控系統(tǒng),稱為第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng);這一階段監(jiān)控系統(tǒng)中基本不使用視頻監(jiān)控 軟件。到了二十一世紀(jì),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)處理視頻的技術(shù)不斷成 熟,人們利用計(jì)算機(jī)的高速數(shù)據(jù)處理能力進(jìn)行視頻的采集和壓縮處理,利用顯示器 的高分辨率實(shí)現(xiàn)圖像的多畫面顯示,從而大大提高了圖像質(zhì)量,由于傳輸依舊采用 傳統(tǒng)的模擬視頻電纜,所以就叫著第二代半模擬半數(shù)字本地視頻監(jiān)控系統(tǒng);這一階 段使用的監(jiān)控軟件基本上都為PC單機(jī)DVR軟件。從2004年開始,隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的提高和成本的降低、硬盤容量的加大和中心 存儲(chǔ)成本的
5、降低,以及各種實(shí)用視頻處理技術(shù)的出現(xiàn),視頻監(jiān)控步入了全數(shù)字化的 網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,由于它從攝像機(jī)或網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器下來就直接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò),以數(shù)字視頻的 壓縮、傳輸、存儲(chǔ)和播放為基礎(chǔ),依靠強(qiáng)大的平臺(tái)軟件實(shí)施管理,所以稱之為第三 代全網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)。在第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,視頻監(jiān)控軟件是必不可缺 的,普通用戶需要使用視頻監(jiān)控軟件進(jìn)行日常的監(jiān)控功能應(yīng)用,系統(tǒng)管理員更需要使用視頻監(jiān)控軟件對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)中所有的硬件軟件資源進(jìn)行全面的 管理和維護(hù),可以毫不夸張的說,視頻監(jiān)控軟件是第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心。視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成以計(jì)算技術(shù)為基礎(chǔ),采用網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫和多媒體技術(shù)、視音頻技術(shù)、現(xiàn)代通信 技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等,形成多
6、功能、綜合性的現(xiàn)代化數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)。首先在設(shè)計(jì)上 要保證數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的先進(jìn)性;但在具體實(shí)施時(shí)又要本著經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、合理、可靠 的原則來配置系統(tǒng)的硬件和軟件;同時(shí)系統(tǒng)所配置的硬件和軟件必須是模塊化的、 開放式的結(jié)構(gòu),以便監(jiān)控系統(tǒng)今后擴(kuò)展和提升整個(gè)系統(tǒng)的容量和功能。切實(shí)保證醫(yī) 學(xué)院附屬第一醫(yī)院的智能管理系統(tǒng)做到動(dòng)態(tài)的先進(jìn)性,以使系統(tǒng)的綜合水平始終保 持第一流的水準(zhǔn)。此次監(jiān)控系統(tǒng)我們準(zhǔn)備采用國內(nèi)最先進(jìn)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)字硬盤錄 像系統(tǒng),配以視頻矩陣及電視墻。視頻監(jiān)控系統(tǒng)示意圖如下:系統(tǒng)組成監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警系統(tǒng)由攝像部分(有時(shí)還有拾音器、報(bào)警探測器)、傳輸部分、控 制部分以及顯示和記錄部分等組成。在每一部分中又含有
7、更加具體的設(shè)備或部件。攝像部分?jǐn)z像部分是監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分,是整個(gè)系統(tǒng)的“眼睛”。它布置在被監(jiān)視場 所的某一位置上,使其視場角能覆蓋整個(gè)被監(jiān)視的各個(gè)部位。有時(shí),被監(jiān)視場所面 積較大,為了節(jié)省攝像機(jī)所用的數(shù)量、簡化傳輸系統(tǒng)及控制與顯示系統(tǒng),在攝像機(jī) 上加裝電動(dòng)的(可遙控的)可變焦距(變倍)鏡頭,使攝像機(jī)所能觀察的距離更遠(yuǎn)、更 清楚,同時(shí)還把攝像機(jī)安裝在電動(dòng)云臺(tái)上,通過控制器的控制,可以使云臺(tái)帶動(dòng)攝 像機(jī)進(jìn)行水平和垂直方向的旋轉(zhuǎn),從而使攝像機(jī)能覆蓋到的角度、面積更大???之,攝像機(jī)就象整個(gè)系統(tǒng)的眼睛一樣,把它監(jiān)視的內(nèi)容變?yōu)閳D像信號(hào),傳送給控制 中心的監(jiān)視器上。傳輸部分傳輸部分就是系統(tǒng)圖像信號(hào)、聲音
8、信號(hào)、控制信號(hào)等的通道。目前視頻監(jiān)控系 統(tǒng)多半采用視頻基帶傳輸方式。如果在攝像機(jī)距離控制中心較遠(yuǎn)的情況下,也有采 用射頻傳輸方式或光纖傳輸方式。一般場合要求傳輸?shù)木嚯x都比較近,可采用基帶 傳輸方式,也就是75歐姆的視頻同軸電纜。對(duì)圖像信號(hào)的傳輸重點(diǎn)要求在圖像信 號(hào)經(jīng)過傳輸系統(tǒng)后,不產(chǎn)生明顯的噪聲、失真(色度信號(hào)與亮度信號(hào)均不產(chǎn)生明顯 的失真),保證原始圖像信號(hào)(從攝像機(jī)輸出的圖像信號(hào))的清晰度和灰度等級(jí)沒有 明顯下降等。控制部分控制部分是整個(gè)系統(tǒng)的“心臟”和“大腦”,是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)功能的指揮中 心??刂撇糠种饕煽偪刂婆_(tái)(有些系統(tǒng)還有副控制臺(tái))組成??偪刂婆_(tái)中主要的功 能有:視頻信號(hào)放大與分配
9、、圖像信號(hào)的校正與補(bǔ)償、圖像信號(hào)的切換、圖像信號(hào) 的記錄等;對(duì)攝像機(jī)、電動(dòng)變焦鏡頭、云臺(tái)等進(jìn)行遙控,以完成對(duì)被監(jiān)視場所全面、詳細(xì)的監(jiān)視或跟蹤監(jiān)視;對(duì)系統(tǒng)防區(qū)進(jìn)行布防、撤防等功能。當(dāng)前 端防區(qū)有非法入侵時(shí),報(bào)警信號(hào)傳送到總控制臺(tái),可以顯示報(bào)警防區(qū)、聯(lián)動(dòng)警號(hào)、 閃燈、前端燈光、錄像機(jī)等設(shè)備。根據(jù)系統(tǒng)所防范的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)及區(qū)域中要害地點(diǎn)的 數(shù)目選擇硬盤錄像機(jī)的臺(tái)數(shù)。錄像部分錄像系統(tǒng)使用海康DVR硬盤錄像機(jī),采用先進(jìn)的數(shù)字多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像 處理技術(shù)和高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù),全面實(shí)現(xiàn)所系統(tǒng)鎖定功能:系統(tǒng)在無人操作經(jīng)過所設(shè)置 時(shí)間后自動(dòng)鎖定,所有操作無效,只能重新輸入密碼后,才能繼續(xù)操作。硬盤空間提示:指示所有硬
10、盤資源占用情況。錄像管理功能:具有任意控制點(diǎn) 定時(shí)連續(xù)錄像、手動(dòng)錄像,動(dòng)態(tài)報(bào)警錄像、傳感器報(bào)警錄像功能??深A(yù)置一星期的錄像模板,方便準(zhǔn)確。自動(dòng)加鎖功能:報(bào)警文件自動(dòng)加鎖,當(dāng)硬盤錄滿,先按時(shí)間刪除未加鎖文件,如果都是加鎖文件,則按時(shí)間刪除文件。定時(shí)錄像功能:可分別設(shè)置每路錄像視音頻碼流、錄像質(zhì)量,在規(guī)定時(shí)間段中自動(dòng)錄像,定時(shí)啟動(dòng)關(guān)閉錄像,達(dá)到無人值守自動(dòng)啟動(dòng)監(jiān)控錄像的功能。報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能:可配置與視頻輸入相同路數(shù)的報(bào)警輸入/輸出,聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)電源、燈光等。并可通過電話線進(jìn)行語音呼叫報(bào)警或GSM手機(jī)短信息報(bào)警。報(bào)警自動(dòng)切換:系統(tǒng)報(bào)警后會(huì)自動(dòng)切換畫面,如果一路報(bào)警切換單屏,如果多路報(bào)警切換多屏,并疊加報(bào)
11、警信息。圖像抓拍打印:可將單幀圖像保存為BMP文件,并可隨時(shí)打印抓拍的圖像,以便備份。E1、LAN等聯(lián)網(wǎng)方式將圖像遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程圖像傳輸:可以通過電話線、DDN、傳輸?shù)缴弦患?jí)監(jiān)管單位。網(wǎng)絡(luò)控制功能:適用于任何現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)(LAN局域網(wǎng)、DDN、E1、PSTN電話網(wǎng)等),傳輸監(jiān)控場所的音視頻信號(hào),保證傳輸?shù)乃俣群蛡鬏斮|(zhì)量,如需要可以授權(quán)控制云臺(tái)鏡頭??蓴U(kuò)展多級(jí)控制,支持多服務(wù)器,多客戶端??稍O(shè)置網(wǎng)絡(luò)客戶的使用權(quán)限,每個(gè)客戶端可同時(shí)連接16個(gè)服務(wù)器,支持同時(shí)四畫面?zhèn)鬏敗d浵窕胤殴δ?每路25幀/秒回放,可擴(kuò)大至滿屏,支持四畫面回放,采取正/反向播放、快放/慢放、快進(jìn)/快退、單幀播放、多文件連續(xù)播放等。局部放大功能:可將回放畫面某一局部圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)或靜止放大,便于取證?;胤盘幚砉δ?可將回放錄像進(jìn)行圖像柔和、銳化、反相處理,便于取證。視頻檢索功能:按照文件、日期、時(shí)間、監(jiān)控點(diǎn)、存儲(chǔ)盤符進(jìn)行檢索。錄像分 割合并:可以將一個(gè)較長時(shí)間錄像文件根
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