视频监控发展历史简介

视频监控发展历程简介视频监控系统是什么？视频监控系统发展到现在，经历了几个阶段，各个阶段系统的特点是什么？传统监控面临哪些应用瓶颈，如何解决？视频监控系统未来的发展体现怎样的趋势？引入第一章视频监控系统基础知识视频监控系统组成视频监控系统常见接口视频监控系统常见的线缆多媒体技术基础存储技术基础第二章视频监控系统发展历程和典型组网第三章视频监控系统发展需求和解决之道第四章监控系统的工程技术目录视频监控系统的组成摄像机的分类分类依据类别形态普通摄像机半球摄像机球机针孔摄像机和云台集成方式普通摄像机匀速云台摄像机高速云台摄像机一体化智能球机成像色彩彩色摄像机黑白摄像机彩转黑摄像机CCD靶面尺寸1/4、1/3、1/2、2/3、1英寸成像清晰度330电视线480电视线520电视线供电模式AC220V/24VDC12V输出信号模拟摄像机IP摄像机大致可为三部分：光学系统、光电转换系统以及电路系统摄像头的主要传感部件是CCD芯片或CMOS芯片摄像机原理视音频监控系统常见设备►云台分类√按转动方向：水平云台、全方位云台√按安装环境：室内云台、室外云台►云台控制三个相关参数√云台控制协议√硬件地址码√波特率►常见云台控制协议√PELCO-D√PELCO-P…►常见接口协议√RS-485√RS-422视音频监控系统常见设备视频编码器视频传输系统常见设备视频信号放大器视频分配器光端机：模拟视频光端机、数字视频光端机网络设备：交换机、路由器、宽带设备、网络安全设备多画面分割处理器管理控制系统常见设备控制键盘矩阵视频管理服务器视频监控模拟矩阵►定义：将视频图像从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道的设备。►矩阵的容量表示：M*N。表示可以同时支持M路图像输入和N路图像输出。►特点：√视频输入、输出信号都是模拟信号√系统稳定，架构成熟√切换控制实时性好√本地图像清晰√视频矩阵主流厂家之间的云台控制√协议都是私有协议，互不兼容√视频信号经矩阵转发会产生衰减视音频存储系统的常见设备VCR（VideoCassetteRecorder，视频磁带录像机）DVR（DigitalVideoRecorder，数字硬盘录像机）NVR（NetworkVideoRecorder，网络视频录像机）VCRDVRNVR视音频存储设备—VCRVCR（VideoCassetteRecorder，视频磁带录像机）►分辨率录像回放清晰度220线，近似CIF（352*288）►录像时间长度SP模式:4.5小时；LP模式:9小时；►长延时录像机:48/96小时；►容量小，只能存储一路图像►维护工作量大视音频存储设备—DVRDVR（DigitalVideoRecorder，数字硬盘录像机）PCDVR嵌入式DVR视音频存储设备－NVR►可以实现视频采集和视频存储的分离►可在网络中任意位置接入►设备可靠性和性能更高►设备和存储容量可扩展性更好►设备的管理更方便►目前主流的有两种类型√IPSAN√NAS►支持多种数据可靠性技术，数据安全性更高√RAID技术√磁盘热插拔NVR（NetworkVideoRecorder，网络视频录像机）IPSAN类型NAS类型视频显示系统常见设备CRT类型CathodeRayTube，阴极射线管LCD类型LiquidCristalDisplay，液晶显示器DLP类型DigitalLightProcessor，数字光处理器PDP类型PlasmaDisplayPanel，等离子显示器第一章视频监控系统基础知识视频监控系统组成视频监控系统常见接口视频监控系统常见的线缆多媒体技术基础存储技术基础第二章视频监控系统发展历程和典型组网第三章视频监控系统发展需求和解决之道第四章监控系统的工程技术目录视频监控系统常见接口►CVBS接口--------CompositeVideoBasebandSignal，复合视频信号接口►VGA接口------VideoGraphicsArray，视频图形阵列►DVI接口------DigitalVisualInterface，数字视频接口►HDMI接口------HighDefinitionMultimedia，高清多媒体接口►RS-485接口►RS-422接口►光纤接口：视频监控系统常见接口ST卡接式圆形光纤接头SC方型光纤接头LC小方型光纤接LC圆形，带螺纹光纤接头视频监控系统常见接口RS-485接口特点抗共模干扰（即噪声干扰）能力强最大传输距离可达4000英尺（1219米）允许连接多达32/256个收发器半双工数据最高传输速率为10Mbps应用场合云镜控制等二线制四线制针脚定义描述针脚定义描述A（+）信号正TX+发送正GND信号地TX-发送负B（-）信号负GND信号地RX+接收正RX-接收负第一章视频监控系统基础知识视频监控系统组成视频监控系统常见接口视频监控系统常见的线缆多媒体技术基础存储技术基础第二章视频监控系统发展历程和典型组网第三章视频监控系统发展需求和解决之道第四章监控系统的工程技术目录视频监控系统常见线缆光纤分单模光纤和多模光纤单模光纤只传送一种模式的光单模光纤外观为黄色玻璃芯径一般为8~10μm工作波长为1310nm/1550nm光线只沿光纤的内芯进行传输传输频带很宽，传输距离远多模光纤可传多个模式的光外观为橘红色玻璃芯径一般为50/62.5μm工作波长为850nm/1300nm光线会沿着光纤的边缘壁不断反射传输频带比较窄，传输距离短基带同轴电缆的阻抗为50欧姆，通常用来传输数字信号，速率最高可达10Mbps。粗缆的传输距离为500m,细缆为180m；宽带同轴电缆的阻抗为75欧姆，通常用来传输有线电视模拟信号。其带宽可达750MHz以上；视频监控系统中的视频线采用宽带同轴电缆。同轴电缆基带宽带粗缆（RG11）细缆（RG58）SYV-75-3SYV-75-5SYV-75-7……视频监控系统常见线缆多芯屏蔽线云台控制线音频线双绞线（网线）EIA/TIA568A线序：绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕EIA/TIA568B线序：橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕视频监控系统常见线缆第一章视频监控系统基础知识视频监控系统组成视频监控系统常见接口视频监控系统常见的线缆多媒体技术基础存储技术基础第二章视频监控系统发展历程和典型组网第三章视频监控系统发展需求和解决之道第四章监控系统的工程技术目录多媒体相关技术基础逐行扫描与隔行扫描逐行扫描相对于隔行扫描是一种先进的扫描方式，它是指显示屏显示图像进行扫描时，从屏幕左上角的第一行开始逐行进行，整个图像扫描一次完成。因此图像显示画面闪烁小，显示效果好。隔行扫描就是每一帧被分割为两场，每一场包含了一帧中所有的奇数扫描行或者偶数扫描行，通常是先扫描奇数行得到第一场，然后扫描偶数行得到第二场。隔行扫描(左图是奇数场，右图是偶数场)逐行扫描多媒体相关技术基础PAL（PhaseAlternatingLine，逐行倒像）色度信号调制为逐行倒像正交平衡调幅制对相位失真不敏感，图像彩色误差较小兼容彩色、黑白电视规格-每秒25帧;-电视扫描线为625线;-奇场在前，偶场在后;NTSC（NationalTelevisionSystemCommittee，国家电视系统委员会）NTSC为正交平衡调幅制色度信号调制包括了平衡调制和正交调制两种兼容彩色、黑白电视相位容易失真、色彩不太稳定规格-每秒30帧;-电视扫描线为525线;-偶场在前，奇场在后;视频制式图像分辨率多媒体相关技术基础分辨率：指画面的清析度，即图像由多少象素构成；分辨率通常以“X*Y”形式表现，其中“X”表示屏幕上水平方向的像素数，“Y”表示垂直方向的像素数；图像分辨率越大，越能表现丰富的细节，图像也就越清晰；高清分辨率没有制式的区别，长宽比为16:9。PALNTSCQCIF176*144176*120CIF352*288352*2402CIF704*288704*2404CIF704*576704*480HalfD1352*576352*480FullD1720*576720*480720P1280*720（逐行扫描）1080I1920*1080（隔行扫描）1080P1920*1080（逐行扫描）码率多媒体相关技术基础码率就是数据传输时单位时间传送的数据位数,一般我们用的单位是kbps。针对多媒体系统，码率指的是媒体流传输时单位时间传送的数据位数。在多媒体系统中，存在两种码率模式：CBR和VBR。CBR（ConstantsBitRate，恒定比特率）：表示视频或音频媒体流的比特率在单位时间内（通常为1S）不发生变化；VBR（VariableBitRate，可变比特率）：与CBR相对，比特率是变化的；CBR适合于流式媒体的实时传送场合，VBR适合于把媒体内容保存成文件进行本地播放的场合。CBR影响系数：是指CBR(恒定码流）正误差给存储容量带来的影响系数第一章视频监控系统基础知识视频监控系统组成视频监控系统常见接口视频监控系统常见的线缆多媒体技术基础存储技术基础第二章视频监控系统发展历程和典型组网第三章视频监控系统发展需求和解决之道第四章监控系统的工程技术目录存储相关技术基础RAID（RedundantArrayofIndependentDisks，独立冗余磁盘阵列）：将多个独立的物理硬盘按照不同的方式组合起来，形成一个虚拟的硬盘组成RAID阵列的不同方式称为RAID级别不同的RAID级别不同的存储性能不同的数据可靠性不同的存储成本常用RAID级别RAID0数据条带化，无校验RAID1数据镜像，无校验RAID5数据条带化，校验信息分布式存放RAID10RAID0和RAID1的结合，同时提供数据条带化和镜像RAID50先做RAID5，后做RAID0，能有效提高RAID5的性能存储相关技术基础RAID0（StripedDiskArraywithoutFaultTolerance，无容错条带硬盘阵列）；数据以条带形式均匀分布在各个硬盘中存储相关技术基础RAID1（Mirror或Mirroring，镜像）；数据同时一致写到主硬盘和镜像硬盘。RAID5（stripingwithparity，带奇偶校验的条带）；RAID5采用独立存取的阵列方式，校验信息被均匀的分散到阵列的各个磁盘上。存储相关技术基础存储相关技术基础SAN（StorageAreaNetwork，存储局域网）将存储系统、服务器和客户端都通过网络相互连接以网络为中心优点：设备整合数据集中，易管理高扩展性和高可用性适用于存储量大的块级应用缺点：相比NAS成本较高安装和升级比NAS复杂多客户端共享资源需额外软件存储相关技术基础NAS（NetworkAttachedStorage，网络附属存储）NAS存储服务器挂接在企业内部网中，应用主机通过IP网络访问NAS以数据为中心的存储形态通过NFS或CIFS对外提供文件级访问服务；优点：不占用应用服务器资源广泛支持操作系统及应用扩展较容易即插即用，安装简单方便缺点：相比SAN架构，存取速度慢不适合存储量大的块级应用数据备份及恢复占用网络带宽媒体流存储所需存储容量计算全网视频所需存储容量为各单路视频所需存储容量之和单路媒体流所需存储容量公式存储容量（单位为GB）=码率（单位为Mbps）*3600*存储计划时长（单位为小时）*CBR系数/（8*1024）存储计划时长（单位为小时）=录像保留期内的录像总时长CBR系数为1.1例子：一路视频的码率为2Mbps，该视频每天存储时间为8:00-12:00,13:30-18:30,录像保留期为15天，求所需存储容量？录像保留期内的录像总时长=9*15=135小时存储容量=2*3600*135*1.1/（8*1024）=130.52（GB）