全球眼架构及前端设备概述.ppt

1、西安电信“全球眼”技术培训 全球眼架构及前端设备概述,苏州科达 汪文杰 ,一、视频监控技术 二、视频图像编码技术 三、全球眼标准规范 四、前端及终端设备,目 录,产品发展,DVR,数字产品,视频 服务器,网络摄像机,网络化产品,CCTV,传统模拟系统,模拟监控系统,1)采用同轴电缆、光纤+光端机进行传输 2)以矩阵为核心，矩阵控制主机进行模拟处理,数字监控系统,1)采用同轴电缆、光纤+光端机进行传输 2)多媒体控制主机或硬盘录象机（DVR）进行数字化处理,远程视频监控系统,1)视频从前端图像采集设备输出时即为数字信号 2)基于TCP/IP协议，采用流媒体技术实现视频在网上传输 3)由服务器和监

2、控主机实现对整个监控系统的指挥、调度、存储、控制等功能,特洛伊咖啡壶,数字化远程监控的起源,传送网络,前端设备,主监控台,监控系统平台,外围设备,副监控台,联网视频监控系统基本组成,各种监控系统的比较,总结,远程控制技术,传送网络,摄像机,云台,编码器,PC,遥控键盘,解码器,监控图像,云镜控制 键盘控制 矩阵控制 灯光控制 报警控制,录像技术-存储类型,电信监控中心集中存储 客户监控中心分布式存储 前端存储 本地电脑存储,录像方式,实时录像：根据客户实际的需求，录像点播服务器对前端监控图像实施的全动态录像存储。 抽帧录像：抽帧录像是相对于实时录像而言的。为了节省存储空间，系统支持帧率125帧

3、/秒可调的录像存储。 自动录像：自动录像指的是系统支持的定时录像和周期录像。 手动录像：手动录像实际上就是手动操作完成录像任务。 报警录像 ：系统支持告警联动。 动态侦测录像 ：当设置告警区域内变化区域大于设定百分比时，系统会产生告警，从而形成告警联动录像。,报警联动功能,传送网络,编码器,红外探测器,温感探测器,烟感探测器,数字录像服务器,解码器,监控图像,声光告警、联动告警输出,可外接报警设备如红外探头、紧急按钮等。 可外接直接报警输出设备。 完成报警信息联动控制，即当前端发生报警出现警情时，前方图像可以自动在指定的监视器弹出，并发送给指定的管理员。 可实现图像丢失报警。 可实现图像遮挡报

4、警。,目 录,一、视频监控技术 二、视频图像编码技术 三、全球眼标准规范 四、前端及终端设备,视频压缩标准,MJPEG：它的主要特点是基本不考虑视频流中不同帧之间的变化，只单独对某一帧进行压缩。MJPEG不使用帧间编码，因此用一个非线性编辑器就很容易编辑。MJPEG功能很强大，能发送高质图片，生成完全动画视频等。但相应地，MJPEG对带宽的要求也很高，相当于T-1。MJPEG信息需要大量的存储空间以满足如今多数用户的需求。 MPEG2:是DVD/超级VCD的视频图像压缩标准，提供广播级视频和CD级的音频，它是高质量视频音频编码标准。作为MPEG-1的兼容性扩展。 MPEG4:一种适用在低带宽下

5、进行信息交换的音视频处理技术，它的特点是可以动态的侦测图像各个区域变化，压缩码流更低。MPEG4是网络视频图像压缩标准之一，特点是压缩比高、成像清晰。 H.264:作为继MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式，在较低带宽上提供高质量的图像传输是H.264的应用亮点。具有低码流、高质量图像、容错力强、网络适应性强的特点。,1G.711 码率：64Kbps 特性：算法复杂度小，音质接近CD音质；优点：算法复杂度低，编解码延时最短 缺点：占用的带宽较高；应用领域：电话 备注：G.711能够接近CD音质，但是它所需的带宽大(64kbps)。如果网络带宽比较低，可以选用低比特速率的编码方法，如G.723

6、或G.729，这两种编码的方法也能达到传统长途电话的音质，但是需要很少的带宽（G.723.1需要5.3/6.3kbps，G729需要8kbps）。如果带宽足够并且需要更好的语音质量，就使用G.711，甚至可以使用宽带的编码方法G722(64kbps)，这可以提供有高保真度的音质。,国际主要音频标准,2MP3 码率：32128kbps/ch（压缩率1012） 特性：编码复杂，用于互联网上的高质量声音的传输，如MP3音乐压缩10倍，支持单声道/立体声；优点：压缩比高，适合用于互联网上的传播,目 录,一、视频监控技术 二、视频图像编码技术 三、全球眼标准规范 四、前端及终端设备,术语,CMS： 中心

7、管理单元 VTDU： 视频转分发单元 AAA： 用户认证/授权/记帐服务器 NRU： 网络录像单元 PU： 前端单元 PUI:前端接入单元 CU： 客户端单元 CUI:客户端接入单元 PTZ： PAN/TILE/ZOOM,云台镜头控制 VCR： 录像回放的控制,分层架构,单域架构,PU、VTDU、NRU均仅接受本域管辖。可为异域提供媒体访问接口。,CU与CMS配套。,VTDU、NRU可分布式部署。,多域互联架构,媒体通信和部分与媒体相关的信令通信在两域VTDU间、两域的PU和CU间进行。 信令通信在两域的CMS间进行。 每个域可与多个域进行互联通信。仅在两域间存在业务联系时才建立互联。 为实现

8、跨域访问，平台使用“平台静态路由表”实现消息路由。某平台A与另一平台B发生业务联系时，须向B平台CMS注册，随后B平台再向A平台注册。平台只包含与其有互联业务的平台路由记录，平台地址变化时需更新到与其平台静态路由表中的平台。,功能要求,性能要求,承载网性能要求 图像参数要求,视频制式：PAL； 图像分辨率要求支持：QCIF、CIF、4CIF（D1）。选择支持2CIF； 图像帧率：125F/S可调； 视频质量： 分辨率CIF 、帧率25F/S 、码流量384512kbps情况下 要求 220TVL 分辨率4CIF(D1)、帧率25F/S 、码流量1.5Mbps情况下 要求 275TVL 视频在I

9、nternet上传输时，具有良好的流畅度，不得频繁出现马赛克或拖影现象。,传输要求,1. 音视频传输码流可控，至少应可控在以下几档：128kbps、384kbps、512kbps、768kps、1Mbps、1.5Mbps； 2、音视频流 编解码-传输 时延：3秒； 3、报警信号传输时延：1秒； 4、控制指令响应时延：1秒。,PU-前端设备,音频数据压缩处理； 视频数据压缩处理； 音视频数据存储与网络传输； 云台、镜头控制响应； 辅助开关控制； 报警输入输出控制； 报警联动控制； 设备参数配置管理。,CU需提供两种客户端管理应用系统： 电信客户端 提供电信运维部门使用，提供设备维护（添加、删除、

10、划归）、用户维护、权限分配、系统维护等功能。 企业客户端 提供电信全球眼业务客户使用，提供远程图象监控系统应用，包括提供电视墙应用解决方案。,CU-客户端单元,支持C/S 、B/S两种电信/企业客户端应用系统,目 录,一、视频监控技术 二、视频图像编码技术 三、全球眼标准规范 四、前端及终端设备,一、前端设备介绍 (PU) 1、监控摄像机 2、摄像机配件 3、视频编码器 4、告警设备 二、终端设备介绍 (CU) 1、视频解码器 2、视频矩阵 3、控制键盘 4、DLP拼接大屏,目 录,1、监控摄像机介绍（1）,按功能分类 枪机 一体化摄像机 高速球 网络摄像机 宽动态摄像机,1、监控摄像机介绍（

11、2）,按彩色分类 黑白摄像机：色彩单一 彩色摄像机：色彩亮丽 日夜转换型摄像机：彩色转黑白,1、监控摄像机介绍（3）,按照度分类 普通摄像机：正常工作所需照度为1-3 LUX 月光型摄像机：正常工作所需照度为0.1 LUX左右 星光级摄像机：正常工作所需照度为0.01 LUX以下 红外摄像机：原则上可以为零照度，采用红外光源成像,1、监控摄像机介绍（4）,按镜头分类 手动/自动光圈定焦镜头 手动光圈镜头：所需监视的环境照度变化不大，如室内。 自动光圈镜头：所需监视的环境照度变化大，如室外。 广角镜头：视角90度以上，观察范围较大近处图像有变形。 标准镜头：视角30度左右，使用范围较广。长焦镜头

12、：视角20度以内，焦距可达几十毫米或上百毫米。 自动光圈变焦镜头 分为10倍、18倍、22倍、23倍变焦镜头（光学变焦）,2、摄像机配件（1）,云台 用途：用于放置摄像机，以实现转动， 一般和枪式摄像机搭配使用； 按使用环境分为：室内云台和室外云台； 按承载分为：轻载云台、中载云台、重载云台； 按运动方向分为：水平旋转云台和全方位云台； 按旋转速度分为：恒速云台和可变速云台；,2、摄像机配件（2）,防护罩 用途：是使摄像机在有灰尘、雨水、高低温等情况下 正常使用的防护装置，防护罩分为室内型和室外型两种； 室内用防护罩：结构简单，价格便宜。其主要功能是防尘, 并有一定的安全防护作用，如防盗、防破

13、坏等； 室外用防护罩：结构复杂，具有降温、加温、防雨、防雪等 功能，这种防护罩一般为全天候防护罩，即无论刮风、 下雨、下雪、高温、低温等恶劣情况，都能使安装在 防护罩内的摄像机正常工作。,3、视频编码器（1）,用途：主要实现音视频信息、报警信息的采集、网络传输以及辅助设备云台解码云台视频矩阵的控制； 视频编码器主要分为： 板卡式视频服务器； 嵌入式视频服务器； 网络硬盘录像机（NVR）； 网络摄像机（IP-CAMERA）；,3、视频编码器（2）,板卡式视频服务器 组成结构：兼容/工控PC机+视频采集卡 +普通/较可靠的操作平台+应用软件； 优点：价格便宜、安装、接入方便； 缺点：PC硬件及WI

14、NDOWS操作系统不稳定； 视频采集卡受CPU的限制，扩展性弱；,3、视频编码器（3）,嵌入式视频服务器 硬件：采用专用的通信处理芯片； 软件：采用嵌入式操作系统，如LINUX/VXWORKS等； 特点：系统小，指令精简，处理速度快； 系统处理实时性好，性能稳定 ； 价格贵；,3、视频编码器（4）,嵌入式视频服务器接口,前面板 接口示意图,后面板 接口示意图,E1传输接口,音频输入输出接口,视频输入接口,电源接口,以太网接口,RS232/485 控制接口,供扩展的控制接口,3、视频编码器（5）,网络硬盘录像机（NVR） NVR：通过IP网络接入前端视音频采集设备和报警装置，实现监控图像浏览、录

15、像、回放、摄像机控制和报警功能的监控主机设备。,网络录像机,IP,IP,网络后端,NVR,网络前端,网络摄像机,网络适配器,模拟摄像机,NVR,NVR Station,网络解码器,3、视频编码器（6）,网络摄像机（IP-CAMERA） 简单理解：视频服务器监控摄像机 原理：监控摄像机内置视频编码模块，该模块直接将摄像机采集的模拟信号进行数字化处理，然后通过该模块提供的以太网借口通过网络传输到中心。 优点：安装方便，集成度高； 缺点：功能简单，扩展能力弱；,4、告警设备,常见告警设备,主动红外探测器,温感,烟感,被动红外探测,报警器,震动探测器,门磁,玻璃破碎探测器,1、视频解码器介绍（1）,功

16、能： 完成音视频的解码，将数字信号还原成模拟信号； 完成视频浏览、音频对讲功能； 控制远端摄像机； 报警输出； 分类： 硬解码（嵌入式视频服务器）； 软解码（PC软件）；,1、视频解码器介绍（2）,嵌入式视频解码器 架构：专用通信处理芯片嵌入式操作系统； 特点：图像处理速度快，系统运行稳定； 接口丰富，可连接电视墙； 防病毒入侵； 体积小便于安装； 成本较高；,1、视频解码器介绍（3）,嵌入式视频解码器接口：,前面板 接口示意图,VGA接口,音频输入输出接口,视频输出接口,前面板 接口示意图,电源接口,以太网接口,控制接口,E1传输接口,1、视频解码器介绍（4）,基于软件的视频服务器 架构：PCwindows 操作系统应用软件； 分类：B/S客户端和C/S客户端； B/S客户端：客户无需安装应用软件直接利用WEB方式登录到中心服务器就可以远程观看和控制； C/S客户端：客户安装应用软件，通过该软件登录到中心服务器，实现实时浏览； 特点：接入方便，利用办公PC就可以接入到系统； 成本低，系统稳定性差，占用CPU资源高； 观看模式单一，仅通过PC看。,2、视频矩阵介绍（1）,模拟视频矩阵： 主要功能就是对输入视频图像