视频监控系统基础知识_

视频监控系统基础知识内部培训资料海康威视郑州分公司内容导航一、视频监控系统介绍二、视频监控前端摄像机介绍三、摄像机常用技术参数介绍四、视频监控镜头介绍五、监控系统传输部分介绍六、监控系统模拟后端设备七、监控系统数字后端设备八、海康威视硬盘录像机工作原理九、海康威视硬盘录像机型号定义及特色功能十、海康威视其他数码监控产品内容导航视频监控系统介绍一、概况安防监控行业作为年轻的行业，正体现出了其数字化、网络化的强大生命力。数字化技术已经向传统模拟技术进行巨大的挑战。近期发展迅速的网络视频监控系统，是众所周知的一个新热点。它以其功能集成化、录像数字化、监控智能化、控制网络化、使用简单化等诸多优势，被众人所青睐，不断占领安防行业的核心--视频监控领域，可以断言，它必将成为传统录像监控系统的更新换代产品，而迎合数字化发展规律，顺应网络化、智能化发展趋势的监控产品将成为未来数字硬盘监控领域的代表和标准。视频监控系统介绍二，视频监控系统构成闭路电视监控系统主要由前端设备部分、传输部分、控制部分和显示记录部分组成。闭路电视监控系统的结构和各部分的关系如下：视频监控系统介绍前端设备：摄像机（含网络摄像机）、镜头、红外灯、支架、护罩、云台、解码器、（拾音器、报警探测器）等传输设备：视频线、电源线、信号线、控制线、光端机、双绞线收发器、无线收发器等视频放大器、视频分配器模拟设备画面处理器、云镜控制器矩阵、监视器、长延时录像机后端设备硬盘录像机/视频服务器数字设备应用服务器(管理、电视墙、流媒体等）网络存储设备（NAS/SAN）软件管理平台(如捷诺RNSS)电视墙、DLP拼接等集中显示设备视频监控系统构成细化视频监控前端摄像机介绍一、摄像机摄像机是闭路电视监控系统前端核心设备，根据用户要求，合理选择非常重要。现在安全防范用的电视监控系统一般都采用CCD摄像机。CCD是ChargeCoupledDevice(电荷耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点，与真空管摄像机相比具有体积小、重量轻；惰性小；灵敏度高；图像均匀性好；抗冲击性好；寿命长等优点。被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。在实际工程中，如果监视目标照度不高，而用户对监视图像清晰度要求较高时，宜选用黑白CCD摄像机；如果用户要求彩色监视时，应考虑加辅助照明装置，或选用彩色转黑白自动转换的CCD摄像机，这种摄像机当监视目标照度不能满足彩色摄像要求时自动转为黑白摄像。视频监控前端摄像机介绍（一）摄像机的分类一般情况下将摄像机分为一般枪式摄像机、半球摄像机、一体化摄像机和一体化球形摄像机四种。一般枪式摄像机一般枪式摄像机不含镜头，所以在配置时要根据监控的环境配置合适的镜头，此外还必需配置防护罩和支架才能完成这部分的设计，如需要广范围拍摄还需配置云台和解码器控制摄像机的转动，适合用于走廊、围墙等。半球摄像机半球摄像机内含镜头，不需要另加其它设备就可以进行吸顶式安装，不用配置云台控制转动，适合用于电梯、办公室等。一体化摄像机一体化摄像机内含镜头，外加防护罩和支架就可以进行安装，外加云台和解码器就可以进行广范围摄像，适合用于走廊、围墙等。一体化球形摄像机一体化球形摄像机主要按转动的速度分为匀速、快速和高速三种，该类摄像机内置云台、解码器和变焦镜头等，一般在安装过程还需配支架（吸顶式除外），适合用于大门入口、广场等视频监控前端摄像机介绍一般枪式摄像机一般枪式摄像机不含镜头，所以在配置时要根据监控的环境配置合适的镜头，此外还必需配置防护罩和支架才能完成这部分的设计，如需要广范围拍摄还需配置云台和解码器控制摄像机的转动，适合用于走廊、围墙等。如我们DS-2CC11X系列和DS-2CC11X系列。半球摄像机半球摄像机内含镜头，不需要另加其它设备就可以进行吸顶式安装，不用配置云台控制转动，适合用于电梯、办公室等。如我们DS视频监控前端摄像机介绍红外摄像机当客户现场需要夜间监视，并且夜间现场光照条件不是很好的情况下，建议配置带有红外线补偿功能的红外摄像机，红外摄像机内置镜头，在配置时要根据监控的环境选择内置合适镜头摄像机，适合用于晚上采光不是很好的走廊、周界，库房内部监控等。如我们DS-2CC1XY-IR系列和DS-2CC5XY-IR系列。ATM监控专用摄像机在需要隐蔽安装的场合，建议使用针孔摄像机来对现场进行监控，针孔摄像机内置广角镜头，适合用于电梯、ATM机监控，监舍内等需要隐蔽安装的场合。如我们DS-2CC512-DGX系列。视频监控前端摄像机介绍一体化球形摄像机一体化球形摄像机主要按转动的速度分为匀速、中速和高速三种，该类摄像机内置云台、解码器和变焦镜头等，一般在安装过程还需配支架，适合用于大门入口、广场、大厅、建筑物周界区域等。如我们DS-2AF1-6XY系列高速球、DS-2AC1-6XY系列中速球、DS-2AM1-6XY系列匀速球、网络摄像机在不方便布设视频线缆的场合，如已经完成网络综合布线系统的实施的办公区或者点数比较分散的基站监控，环境监测监控，建议使用网络摄像机对其进行监控，根据监控范围及现场情况可以选择球型网络一体机（DS-2DF1-6XY系列）、枪型网络摄像机（DS-2CDXYZ系列）、半球网络摄像机及无线网络摄像机。摄像机常用技术参数介绍1、CCD尺寸及像素数CCD尺寸是指CCD图像传感器感光面的对角线尺寸。像素数是指摄像机CCD传感器的最大像素数（如352*288，30万像素等）。2、分辨率分辨率是指摄像机摄取等间隔排列的黑白相间的条纹时，在监视器（应比摄像机的分辨率高）上能够看到的最多线数，单位为TVL；分辨率与CCD和镜头有关，还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关，通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。工业监视用摄像机的分辨率通常在380~600线之间，广播级摄像机的分辨率则可达到700线左右。摄像机常用技术参数介绍3、最低照度最低照度指的是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到摄像机输出的视频信号幅值Vp-p(波纹系数）最大值（700mV）的50%时的景物光亮度值，单位为Lux；是CCD对环境光线的敏感程度。环境描述对应照度环境描述对应照度夏日阳光下100000Lux阴天室外10000Lux电视台演播室1000Lux距60W台灯60cm桌面300Lux室内日光灯100Lux黄昏室内10Lux20cm处烛光10-15Lux夜间路灯0.1Lux摄像机常用技术参数介绍5、背光补偿（BLC）也称作逆光补偿或逆光补正，它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。当引入背光补偿功能时，摄像机仅对整个视场的一个子区域进行检测，通过求此区域的平均信号电平来确定AGC电路的工作点。由于子区域的平均电平很低，AGC放大器会有较高的增益，使输出视频信号的幅值提高，从而使监视器上的主体画面明朗。此时的背景画面会更加明亮，但其与主体画面的主观亮度差会大大降低，整个视场的可视性得到改善。4、自动增益（AGC）摄像机输出的视频信号必须达到电视传输规定的标准电平，即0.7Vpp。为了能在不同的景物照度条件下都能输出0.7Vpp的标准视频信号，必须使放大器的增益能够在较大的范围内进行调节，这种增益调节通常都是通过检测视频信号的平均电平而自动完成的，实现此功能的电路称为自动增益控制电路。摄像机常用技术参数介绍7、信噪比及伽玛校正系数即信号电压与噪声电压的比值。信噪比越大越好，信噪比大则表示混在信号里的杂波就越少，视频质量越高。CCD摄像机信噪比的典型值在45～55dB之间。一般的电视监控系统中信噪比不小于48dB的要求，更重要的是当环境照度不足时，信噪比越高的摄像机图像就越清晰。8、自动白平衡（AWB：AutoWhiteBalance）自动白平衡是在摄像机中的处理放大器中进行的，通过调整红、蓝路信号放大器的增益使红、绿、蓝三路信号满足Ur=Ug=Ub的关系即可完成白平衡的调整。6、电子快门（ES：ElectronicShutter）它相当于控制CCD图像传感器的感光时间。由于CCD感光的实质是信号电荷的积累，则感光时间越长，信号电荷的积累时间就越长，输出信号电流的幅值就越大。通过调整光生信号电荷的积累时间，即可实现控制CCD感光时间的功能。摄像机常用技术参数介绍9、扫描制式有PAL制式和NTSC制之分。中国采用隔行扫描（PAL）制式（黑白为CCIR），标准为625行，50场；日本为NTSC制式，525行，60场（黑白为EIA）。10、镜头安装方式有C式和CS式两种，两者的螺纹均为1英寸32牙，直径为1英寸，差别是镜头距CCD靶面的距离不同，C式安装座从基准面到焦点的距离为17.562毫米，CS式距焦点距离为12.5毫米。11、HAD技术内置应用HAD（AdvancedHoleAccumulationDiode)电子画质提升技术的CCD影像感应器，提高CCD感应性能及加强数码讯号处理功能，能有效地于摄像录影像时降噪及减低不必要的干扰，令画面更清晰明丽，色彩层次更分明，对现场光源不足或拍摄夜景时效果尤其显著，它是一种减少拖尾的同时极大改善摄像机灵敏度（2000Lux时为F11）的新型SONY技术。摄像机常用技术参数介绍12、光谱响应特性CCD器件由硅材料制成，对近红外比较敏感，光谱响应可延伸至1.0um左右。其响应峰值为绿光(550nm)，夜间隐蔽监视时，可以用近红外灯照明，人眼看不清环境情况，在监视器上却可以清晰成像。由于CCD传感器表面有一层吸收紫外的透明电极，所以CCD对紫外不敏感。彩色摄像机的成像单元上有红、绿、兰三色滤光条，所以彩色摄像机对红外、紫外均不敏感（采用感红外和ICR双滤光片CCD的摄像机除外）13、超宽动态超宽动态是在非常强烈的对比下让摄像机看到影像的特色。当摄像机从室内看窗户外面，室内照度为100Lux，而外面风景的照度可能是10,000Lux，对比就是10,000/100=100:1。这个对比人眼能很容易地看到，因为人眼能处理1000:1的对比度，然而传统的视频监控摄像机处理它会有很大的问题，传统摄像机只有3:1的对比性能，它只能选择使用1/60秒的电子快门来取得室内目标的正确曝光，但是室外的影像会被清除掉（全白）；或者换种方法摄像机选择1/6000秒取得室外影像完美的曝光，但是室内的影像会被清除（全黑）。摄像机常用技术参数介绍枪型摄像机后背板接口及参数介绍1、VIDEO：视频输出口2、DD/VD：自动光圈镜头控制信号选择开关；DD、VD为两个不同的控制驱动选择开关，一般选择DC驱动。3、LEVEL：视频电平调节电位器。4、AWB、MWB：白平衡选择开关（自动、手动）。5、NAGC/SAQC:NAGC正常自动增益，开启时增益值在30db左右，SAGC:特殊自动增益，开启时在60DB左右。6、FL：水平镜像功能选择开关（开、关）。7、BLC、OFF：逆光补偿选择开关（开、关）。左右8、AES、AI/MI：电子快门选择开关（自动、手动）。9、SHARP/SOFT：锐度开关，sharp开启时物体线条较直，sharp开启时物体线条较柔和，10、Eclips：强光抑制开关，控制局部强光区域，使其他其余仍清晰可见。11、MIRROR：水平镜像功能开关，开启时画面会左右相反效果。视频监控镜头介绍镜头摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标）优劣直接影响摄像机的整机指标。１、镜头的分类按外形分按尺寸大小分按光圈分按变焦类型分按焦距长短分按视场大小分按镜头安装方式分球面镜头1自动光圈电动变焦长焦距镜头广角镜头（90度）C式（17.526)非球面镜头1/2手动光圈手动变焦中焦距镜头标准镜头（30度左右）CS式(12.5)针孔镜头1/3固定