安防视频监控-技术全解(最新最全)

视频监控技术全解析目录一、视频监控系统技术发展概要二、视频监控系统系统分类三、视频监控系统组成四、视频监控系统主要技术指标五、模拟监控系统设备组成六、高清监控系统设备组成七、视频监控系统技术规范八、视频监控系统方案设计九、监控系统常见故障解决办法一、视频监控系统技术发展概要视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。视频监控系统发展了短短二十几年时间，从19世代80年代模拟监控到火热数字监控再到方兴未艾网络视频监控，发生了翻天覆地变化。在IP技术逐步统一全球今天，我们有必要重新认识视频监控系统发展历史。从技术角度出发，视频监控系统发展划分为第一代模拟视频监控系统（CCTV），到第二代基于“PC+多媒体卡”数字视频监控系统（DVR），到第三代完全基于IP网络视频监控系统（IPVS）。第一代视频监控是传统模拟闭路视频监控系统（CCTV）依赖摄像机、线缆、录像机和监视器等专用设备。例如，摄像机通过专用同轴线缆输出视频信号。线缆连接到专用模拟视频设备，如视频画面分割器、矩阵、切换器、卡带式录像机（VCR）及视频监视器等。模拟CCTV存在大量局限性：有限监控能力只支持本地监控，受到模拟视频缆传输长度和缆放大器限制。有限可扩展性系统通常受到视频画面分割器、矩阵和切换器输入容量限制。录像负载重用户必须从录像机中取出或更换新录像带保存，且录像带易于丢失、被盗或无意中被擦除。录像质量不高是主要限制因素。录像质量随拷贝数量增加而降一、视频监控系统技术发展概要第二代视频监控是当前“模拟-数字”监控系统（DVR或者采集卡+电脑）：“模拟-数字”监控系统是以数字硬盘录像机DVR为核心半模拟-半数字方案，从摄像机到DVR仍采用同轴缆输出视频信号，通过DVR同时支持录像和回放，并可支持有限IP网络访问。由于DVR产品五花八门，没有标准，所以这一代系统是非标准封闭系统。DVR系统仍存在大量局限：复杂布线“模拟-数字”方案仍需要在每个摄像机上安装单独视频缆，导致布线复杂性。有限可扩展性DVR典型限制是一次最多只能扩展16个摄像机。有限可管理性您需要外部服务器和管理软件来控制多个DVR或监控点。有限远程监视/控制能力您不能从任意客户机访问任意摄像机。您只能通过DVR间接访问摄像机。磁盘发生故障风险与RAID冗余和磁带相比，“模拟-数字”方案录像没有保护，易于丢失。第三代视频监控是未来完全IP视频监控系统IPVS：全IP视频监控系统与前面两种方案相比存在显著区别。该系统优势是摄像机内置Web服务器，并直接提供以太网端口。这些摄像机生成JPEG或MPEG4、H.264数据文件，可供任何经授权客户机从网络中任何位置访问、监视、记录并打印，而不是生成连续模拟视频信号形式图像。全IP视频监控系统它巨大优势是：简便性-所有摄像机都通过经济高效有线或者无线以太网简单连接到网络，使您能够利用现有局域网基础设施。您可使用5类网络缆或无线网络方式传输摄像机输出图像以及水平、垂直、变倍（PTZ）控制命令（甚至可以直接通过以太网供）。强大中心控制-一台工业标准服务器和一套控制管理应用软件就可运行整个监控系统。易于升级与全面可扩展性-轻松添加更多摄像机。中心服务器将来能够方便升级到更快速处理器、更大容量磁盘驱动器以及更大带宽等。全面远程监视-任何经授权客户机都可直接访问任意摄像机。您也可通过中央服务器访问监视图像。坚固冗余存储器-可同时利用SCSI、RAID以及磁带备份存储技术永久保护监视图像不受硬盘驱动器故障影响。“二、视频监控系统分类视频监控系统根据技术发展分类：可分为模拟监控系统和数字高清监控系统。根据传输方式分类：模拟监控系统又可分为同轴传输模拟监控系统、双绞线传输模拟监控系统、光纤传输监控系统、无线传输模拟监控系统、网络传输模拟系统。数字高清监控系统又可分为纯网络IP高清监控系统、SDI高清监控系统系统、HDCVI同轴传输高清系统、AHD同轴传输高清系统。根据行业分类：民用监控系统、工业防爆监控系统、车载监控系统等不同的系统分类代表了各自系统的不同之处，在实际应用中，需要根据客户的需求来制定相应的解决方案。二、监控系统分类拓扑图监控系统模拟监控系统传输方式录像方式录像格式同轴视频线传输双绞线传输光纤传输视频采集卡+电脑嵌入式数字硬盘录像机DVRCIF（352x288）D1(720x576)960H(960x576)高清监控系统传输方式录像方式录像格式数字IP网络监控系统SDI同轴高清监控HDCVI高清监控电脑客户端直接录像嵌入式网络硬盘录像机NVR100万720P（1920x720）130万960P(1920x960)2001080P(1920x1080)AHD高清监控集中存储服务器三、监控系统组成监控系统组成分为几个主要部分：前端系统传输系统录像存储系统显示系统矩阵切换系统远程联网系统前端系统：主要负责音视频信号采集设备包括：摄像机(配套设备如摄像机电源、摄像机支架、镜头、护罩、鸭嘴、云台、解码器、监控立杆、设备防水箱等），拾音器，根据客户安装位置选择合适的前端设备及配套设备相互搭配。传输系统：主要负责信号传输传输系统分为传输设备和传输线缆。传输设备有视频复用器、双绞线传输器、数字视频光端机、网络服务器、光纤收发器、网络交换机、无线AP等。传输线材有同轴视频线、防水双绞线、网线、光缆、电源线、控制线、电梯专用线等。不同的监控系统传输方式各不相同，传输设备也不尽相同。要记熟相关设备及线材的规格型号。录像存储系统：组要是负责信号的编码录像显示。录像存储设备主要有音视频采集卡+PC电脑，嵌入式数字硬盘录像机DVR,嵌入式网络硬盘录像机NVR,集中存储服务器，监控专用硬盘等。各种设备都有不同的摄像机接入路数、支持几块硬盘、录像分辨率格式等技术参数，不同的监控系统录像设备各不相同，要记熟相关设备应用及配置。三、监控系统组成显示系统：主要是负责监控图像声音实时显示监控显示系统设备主要有：监视器（液晶显示器、纯平监视器、液晶监视器、液晶拼接屏、LED显示屏）、电视墙（根据客户的监控室大小确定定做）、操作台等矩阵切换系统：主要负责监控图像的切换显示，大中型系统使用较多矩阵切换系统设备主要有：模拟视频矩阵、数字网路视频矩阵、解码矩阵（解码卡+工控机电脑）、矩阵键盘、周边设备（视频分配器、画面分割器）等。不同的系统所用矩阵也不尽相同，根据客户要求合理配置矩阵，模拟矩阵需要知道输入（摄像机数量）输出（监视器数量），合理配置方案远程联网系统：主要是局域网内电脑客户实时监控、互联网手机、电脑监控主要设备有：无线路由器、有线路由器、域名路由器等。一般监控系统录像主机都带网络远程功能，各厂家设备不尽相同。要根据各设备进行远程设置。熟悉路由器安装调试方法，远程端口映射等配置。大型监控系统需要集中监控平台，可接监控报警门禁对讲巡更等系统。监控摄像机镜头大小范围监控摄像机夜视照射距离监控摄像机的分辨率/像素/清晰度等技术参数不同录像格式分辨率下录像存储时间容量大小计算监控系统主要技术指标03020104四、监控系统主要技术指标摄像机的分辨率/像素/清晰度等技术参数模拟摄像机主要有CCD(sony、sharp芯片)、CMOS（韩国、台湾、日本、国产方案居多）两种芯片。具体参看百度介绍。模拟摄像机的分辨率是指水平清晰度，从原先的380线（TVL）--420线---480线---540线---600线---到现在的650线---700线---800线---1000线--1200线，以前以CCD为主，现在以CMOS为主，价格便宜，效果比较好。高清摄像机的分辨率为100万（720P）,130万（960P），200万（1080P）为目前常用的。300万及以上的监控系统相对特殊行业应用，主要是像素越高，码流越大，存储录像占用空间越大。目前主流的监控系统模拟摄像机基本在800线-1200线为主，高清的130万、200万为主。客户选择摄像机，根据需求和实际安装要求选择合适的摄像机。具体内容参考百度监控摄像机镜头大小范围监控摄像机的镜头大小决定了监控范围的大小。监控摄像机的镜头主要有固定镜头（2.8mm，3.6mm，4mm，6mm，8mm，12mm，16mm，25mm等）、手动（电动）变焦镜头（3.6-8mm，2.8-12mm，6-25mm等）、变倍一体机（18倍、22倍、25倍、27倍、30倍、32倍、33倍等）。根据客户安装环境、监控位置、范围选择合适的摄像机镜头。百度下载熟悉掌握镜头大小计算，及镜头参数理论知识。注意区分监控范围和识别面部的范围。镜头大小选择范围示意图镜头大小范围选配参考不同镜头大小看清车牌的参考范围镜头大小实物对比图摄像机红外夜视距离范围夜视技术的分类：一、根据工作原理不同，目前夜视技术可分为四大类1、可见光补光技术：即用普通白光LED作为补光光源，近几年业内开始采用。2、微光夜视技术：人们常用伸手不见五指来形容夜间的黑暗，但实际上，夜晚并非漆黑一片，仍然存在月光、星光和天空的气体辉光，这些光被称为微光。微光夜视系统就是将微弱的自然光图像，通过影像增强器转变为增强了百倍甚至几万倍的电子图像，再将增强的电子图像转变成为可视的光学图像的一种夜视技术。3、被动红外线夜视技术（又称为热成像夜视技术）：红外热成像夜视技术又称为被动红外夜视技术，与微光夜视一样，热成像工作时也不需要附加的光源，是一种被动夜视技术。但它与微光夜视仪的工作原理截然不同，微光夜视仪依靠增强自然光进行工作，而红外热像仪是利用景物本身各部位的温差及景物与背景间的温差来成像，即红外热成像系统是通过直接接收目标物体自身发出的红外线来成像的。4、主动红外线夜视技术：主动红外夜视技术是由红外灯发出波长为780nm-1100nm的红外光去照射被观察的景物。这个波段的光线人眼无法识别，但CCD等成像器件可以感应成像，从而达到增强夜视效果的目的。目前安防业主要采用主动红外夜视技术。目前主流监控夜视红外采用智能点阵红外摄像机和激光红外摄像机和激光白光摄像机，达到夜视监控目的。具体摄像机红外照射距离参看摄像机详细技术参数摄像机红外夜视技术的应用第一代普通红外灯：∮5、∮8/、∮10红外灯早期的红外夜视采用∮5红外灯作为补光光源，由于这类灯功率小，出光角度大，所以这一时期的红外光能照射的距离在20-30米。这类红外灯也主要用在固定的普通红外枪机及红外半球产品上。且产品大多用在室内。几乎同一时期，∮8的红外灯作为照射更远距离较佳补光方案被广泛应用，但照射距离也只在50-80米内，各厂家不停地在红外灯数量和出光角度上下功夫，甚至推出更大规格的封装如∮10和“食人鱼”等系列，最终大家竞争的也就停留在是80米还是85米的问题上了。摄像机红外夜视技术的应用第二代阵列式红外灯和单颗大功率红外灯的应用安防人在不停寻找突破：出现了将几十个发光二极管按照阵列方式排在一起，通过一个透镜来进行光传递，即阵列式红外灯技术，目前这类技术夜视距离在100米左右；同一时期，也出现了高效率和高功率的单芯片或多芯片（2-4片）的单颗大功率红外灯，将红外夜视距离带入150米时代。在发光效率、出光角度问题上都较传统的LED有了较大的改善。摄像机红外夜视技术的应用同步变焦红外LED补光技术：，红外光跟随镜头的角度同步变化，有效解决了全焦段的补光矛盾，同时又大大减少了光功率的损失。同步补光夜视技术可以根据需要损失少量的光能量从而彻底改善手电筒效应；也可以牺牲较小的夜视画面质量（允许细微的手电筒效应）而彻底改善光能量的损耗。SMARTIR技术是某些摄像机产品的一项技术特点，是采用智能图像处理技术，通过检测图像多区块亮度来智能调整亮度曲线，从而防止某区块图像过曝以及某区块图像曝光不足等现象，主要是解决红外摄像机近处过曝的