安防监控基础知识培训

安防视频监控根底知识培训课程说明课程目标帮助新员工了解并掌握安防、视频监控行业的基础知识学习方式理论与实践相结合目录CONTENTS安全防范01视频监控02摄像机03硬盘录像机04专业术语05安防概述安全防范系统（SPS）是以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其他相关产品所构成的入侵报警系统、视频监控系统、出入口控制系统防爆安全监察等，或由这些系统为子系统组成或集成的电子系统或网络安防的实现方式人防物防技防安防实现方式技防物防人防利用人们自身的传感器〔眼、耳等〕进行探测，发现妨害或破坏平安的目标，作出反响；用声音警告、恐吓、设障、武器还击等手段来延迟或阻止危险的发生，在自身力量缺乏时还要发出求援信号，以期待做出进一步的反响，制止危险的发生或处理已发生的危险。推迟危险的发生，为“反响〞提供足够的时间。现代的实体防范，已不是单纯物质屏障的被动防范，而是越来越多地采用高科技地手段，一方面使实体屏障被破坏的可能性变小，增大延迟时间；另一方面也使实体屏障本身增加探测和反响的功能。安防三要素123探测〔Detection〕感知显形和隐性风险事件的发生并发出报警延迟〔Delay〕利用一切手段去延长和推迟风险事件的发生进程保卫力量为制止风险事件的发生所采取的快速行动反响〔Response〕安防三要素探测、延迟和反响三个根本要素之间是相互联系、缺一不可的关系T探测+T反响≤T延时核心探测保障延时目的反响安防主要产品常见的安防系统主要有视频监控系统、防盗报警系统、停车场管理系统、楼宇对讲系统、小区一卡通系统、周界报警系统、电子巡更系统、紧急播送系统、电梯控制系统等。●视频监控系统楼宇对讲系统电子巡更系统防盗报警系统停车场管理系统周界报警系统电梯控制系统一卡通系统紧急播送系统安防各子系统之间地位及关系地位关系一个完整的系统应具备以下功能：•图像监控功能：视频监控、影像验证、图像识别系统。•探测报警功能：周界防卫探测、危急情况监控、图像鉴定。•控制功能：图像控制、识别控制、响应报警的连动控制。•自动化辅助功能：双向无线通信、资源共享与设施预订。中国安防网站中国安防行业网安防知识网中安网目录CONTENTS安全防范01视频监控02摄像机03硬盘录像机04专业术语05视频监控概述视频监控系统视频监控系统是安全防范体系中的一个重要的组成部分，是一种先进的且防范能力极强的综合性系统，可以通过遥控摄像机及辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切情况视频监控概述监控的起源视频监控概述一切以人的需求为中心监控的演变过程●财产和人身平安是最根本需求。视频监控概述用于实时监控重要场所情况变化、重要设备运行情况等、在一定程度上替代了人的作用；在某些高危场所安装摄像机可以大大降低作业的风险性。系统能将前端摄像机拍摄到的现场画面实时的显示在电视墙、显示器等显示设备上，亦能进行录像设置，方便以后查询。可以及时发现异常情况，也可以对事后事件分析提供有力依据。视频监控的作用●视频监控结构组成摄像机摄像机摄像机控制系统视频采集信号传输视频控制、记录组成：监控系统是由摄像局部、传输局部、控制局部及显示局部组成。视频显示显示屏监控行业开展历程、现状及趋势模拟监控数字监控网络监控高清化智能化网络监控数字监控模拟监控即闭路电视监控系统，简称CCTV，是完全模拟的视频监控系统〔已淘汰〕。主要组成模拟摄像机+磁带机。优点：图像处理过程简单，闭路结构，平安性高。缺点：传输距离有限，磁带使用次数有限、存放期短，查询麻烦。标志性产品是硬盘录像机，简称DVR。主要组成模拟摄像机+DVR。优点：存储能力强，图像较清晰，可回放和实时监控等，可联网。缺点：传输距离有限，无法构建大型监控平台。近几年得到广泛的应用和开展，主要构成是网络摄像机IPC、网络录像机NVR、中央管理平台CMS、存储设备等。优点：开放性好，采用完全分布式的架构，架设在网络上。缺点：延时较大模拟视频监控系统•只适用于较小的地理范围。•控制局部仅限于监控中心，灵活性差•不易扩展•系统升级困难•本钱廉价系统特点网络视频监控系统•系统网络化•系统智能化•可扩展性强•维护方便系统特点视频监控根本概念帧率一帧就是一副静止的画面，连续的帧就形成动画(视频)，每秒25帧以上称为全帧率。分辨率视频图像的大小或尺寸，常见的视频图像分辨率有D1、960H、720P、1080P等。码流指视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫码率。有定码率〔CBR〕和变码率〔VBR〕类型

视频质量三要素视频监控根本概念500万（2560×1920）300万（2048×1536）200万-1080p（1920×1080）130万（1280×960）100万-720p（1280×720）45万-4CIF（704×576）•表示摄像机的清晰度，用“水平像素×垂直像素〞来表达•分辨率大于等于720p称为高清。图像分辨率视频监控根本概念Bitrate(bps)QCIFCIF/QVGA2CIF/DCIF4CIF/VGA720P1080P256K768K1.5M2M3M4M5M8MFrameRate:25fps码流选择：不同分辨率对应不同的码率范围，通常而言，码率与图像质量成正比关系。码率小于该范围，图像质量变差，大于该范围，显得有点浪费。视频监控根本概念视频制式

采用25fps帧率，扫描线为625行。中国、德国等国使用PAL制式

帧频为每秒30帧，扫描线为525行。美国、日本等国使用。NTSC制

按顺序传送彩色与存储。俄罗斯、法国等国使用。SECAM制视频监控根本概念1357911131524681012141612345678910111213141516逐行扫描(Progressive)隔行扫描(Interlacing〕扫描方式：显示器或是电视机并不是将一幅画面同时呈现在人的眼前，而是通过扫描的一行一行，一个点一个点慢慢显示的。视频监控根本概念视频编码压缩种类●●●●MJPEG：即动态JEG，压缩率低，占带宽大MPEG1/2/4：VCD/DVD/视频会议H.264：目前主流H.265：未来趋势视频监控根本概念H.265H.2641080p1080p@60FPS300w500w10M8M6M4M2M0MH.265与H.264在不同分辨率下码流比照H.264H.265目录CONTENTS安全防范01视频监控02摄像机03硬盘录像机04专业术语05内容提要概述使用场景性能指标镜头知识报价单分类组成原理功能特点方案详解前端视频采集—摄像机

摄像机是视频监控系统的前沿局部,是整个系统的〞眼睛〞,布置在被监视场所的某一个位置,使其能〞看到〞整个被监视的位置。摄像机●网络摄像机&模拟摄像机IPCPowerSupplyAnalogCameraPowerSupplyBNCRJ45摄像机分类—信号....123普通模拟：AnalogCamera高清模拟：HDAnalogAHD、CVI和TVI网络机：IPC摄像机分类—外观枪机半球球机其他摄像机适用场景球机枪型摄像机其他微型仿真机使用于小区、仓库、学校、医院、办公楼楼道口等长方形场所小区、仓库、办公楼门口、车站、机场等大范围场所娱乐场所、超市、酒店、办公楼或住宅楼入口等场所半球摄像机摄像机组成&工作原理CCD/CMOS

DSPCompositeVideo组成：主要由镜头、影像传感器〔CCD/CMOS〕、DSP〔数字信号处理器〕、及相关电路组成。工作原理：被摄物体经镜头成像在影像传感器外表，形成微弱电荷并积累，在相关电路控制下，积累电荷逐点移出，经过滤波、放大后输入DSP进行处理，最后形成视频信号输出。光摄像机组成&工作原理CCD：CCD就相当与人的眼睛，它的主要工作就是把光影像转成电子信号。CD上有感光点，每一点就像一颗太阳能电池，被光照到后会产生电能，依照光的照度不同，会产生不同的电能V-Driver：CCD里头每一点被光照到产生电能,那如何取出来?就是靠这颗V-DRIVER,它会产生不同的脉波,把CCD每点的讯号“打〞出来。我们通常说是CCD的驱动CDS/AGC：CCD出来的讯号,在这颗晶片内做处理后，送进DSP〔数字信号处理器〕DSP：也就是数字信号处理器，相当于人的大脑，主要是进行模数转换运算，颜色、亮度、白平衡等运算。运算后又把信号转换成模拟信号输出，也就是视频输出了。传感器传感器是摄像机的关键部件，是把光信号转换为电信号的元件，在传感器上，可见光等光学信号通过器件上的物理转换，转换为相对应的电子信号，输送到后端的信号处理单元，使得光学图像得以转换为电子图像，从而使电子处理。传输等功能得以实现。目前市面上的传感器主要分为CCD和CMOS两种CCD尺寸一般用CCD芯片的对角线尺寸表示，如1/2〞、1/3“、1/4〞等，目前采用的芯片大多数为1/3〞和1/4〞。ccd靶面的大小、ccd与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。在相同的光学镜头下，成像尺寸越大，视场角越大，效果越好，但本钱就越高。HV规格尺寸〔H×V〕2/3〞1/2〞1/3〞1/4〞8.8×6.66.4×4.84.8×3.63.2×2.4〔单位：毫米〕信噪比照度分辨率分辨率指在视频摄录、传输和显示过程中所使用的图像质量指标。用“水平像素X垂直像素〞来表达。720P分辨率为1280X720约100万像素〔PAL制式〕D1(4CIF)为704X576。照度是测量摄像机感光度的单位，用勒克司〔Lux〕表示，勒克司的值越低，说明摄像机能在光照条件更低的情况下拍摄到清晰的图像。如夜间路灯0.1Lux、室内日光灯100Lux即信号电压与噪声电压的比值，噪声包括电源杂波、随机杂波、单频杂波等。CCD摄像机信噪比的典型值在45~55dB之间当。环境照度缺乏时，信噪比越高的摄像机图象就越清晰。DC12VAC24VAC220V摄像机电源摄像机功能电子式日夜切换：采用双通滤光片，即感红外滤光片，摄像机内部程序实现彩色转黑白功能。机械式日夜切换〔IR-CUT/ICR)：采用两块滤光片，日用与夜用分开，由马达或者线圈控制其来回切换，从而到达更好的图像效果。日夜切换摄像机功能背光补偿〔BLC〕BLC：BackLightCompensaiton实质为根据图像的亮度，恰当的调整摄像机的增益和CCD的电荷积累时间〔同电子光圈的作用〕。不过这时所测的亮度，不是整幅图像的平均亮度，而是选定的某些局部〔“窗口〞〕的亮度说明：适用于逆光的场景，为突显，设置背光补偿，提升前景亮度。当然因为亮度是整个画面提升前景特征，故提升后，前景亮度适宜，背景亮度却曝光过度摄像机功能宽动态范围〔WDR〕WideDynamicRange宽动态,简单地说宽动态就是场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看得特别清楚。宽动态是背光补偿的升级，解决背景应过渡曝光而变白的情况。摄像机功能强光抑制〔HLC〕HLC:HighLightCompensation，强光抑制功能摄像机功能白平衡〔ATW/AWB〕白平衡只用于彩色摄象机，改变一定色温光照下的色度，使其更加接近自然光照下人眼已有的习惯感觉，使白色看起来像白色，这种功能称为白平衡。摄像机功能数字降噪〔DNR〕2DNR:从视频信号中将亮度信号(Y)和颜色信号(C)别离(Y/C别离)，分别对它们施与数字处理,将亮度信号中的杂质(飘飞·粗涩)及颜色信号中的杂质(多余的颜色信息)去除。3DNR:3D数字降噪通过比照相邻的几帧图像，将不重叠的信息〔即噪波〕自动滤出，从而显示出比较纯洁细腻的画面。摄像机功能移动侦测通过摄像头按照不同帧率采集得到的图像会被CPU按照一定算法进行计算和比较，当画面有变化时，如有人走过，镜头被移动，计算比较结果得出的数字会超过阈值并指示系统能自动作出相应的处理。摄像机效果比照1.注意细节丰富地方2.看线条简单的地方3.注意整体画面测试时尽量将焦距调大一点，如果是手动光圈，可以将镜头的光圈值略微调小些。12分辨率粗测摄像机效果比照1.看白色处，这局部主要是看白平衡是否处理的好色彩2.看颜色鲜艳处，主要看红黄绿等同实物比对，是否偏色3.看整体，这局部主要看整体的颜色是否偏冷色或暖色，色彩浓淡是否真实摄像机效果比照1.看前景亮度和后景亮度是否均匀，层次感是否好宽动态2.看亮和暗的边缘毛刺感的强弱。说明：尽量使用大口径的镜头，如f0.95(在室内环境较暗的场景测试用处大〕112摄像机效果比照1.看画面亮度低照度2.看画面噪点说明：比照时要保证摄像机在同一种模式下测试，如帧积累，AGC等重要设置一致摄像机效果比照1.看整体画面的亮度是否够，是否均匀，在画面的四周是否有暗角或光斑红外机晚上监控效果2.画面比照度表现如何，是否有发白，发蒙现象3.看画面的噪点4.看当物体离摄像机3M远的时候，是否有过曝的现象摄像机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〕优劣同样直接影响摄像机的整机指标。镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片。按安装分类摄像机镜头按规格分类按光圈分类按视场大小分类Ｃ镜头和ＣＳ镜头按摄象机的ＣＣＤ尺寸而定，有1/2、1/3、1/4镜头等手动光圈和自动光圈镜头标准镜头、广角镜头、长焦镜头、变焦镜头摄像机镜头应用长焦镜头广角镜头变焦镜头视角>=90度一般应用于电梯轿厢、大厅等小视距大视觉场所视角<=20度焦距一般在几十毫米到上百毫米，用于远距离监视视角53度左右一般应用于走道及小区周界等场所视角可从广角变到长焦焦距范围可变，用于景深大、视角范围广的区域标准镜头摄像机镜头参数监控物体CCD传感器w

hH

Lf焦距是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指从透镜的光心到光聚集之焦点的距离。1、f=wL/W

2、f=hL/Hf：镜头焦距w：图象的宽度W：被摄物体宽度L：被摄物体至镜头的距离h：图象的高度H：被摄物体的高度W

成像原理焦距摄像机镜头参数光圈与F值用来控制镜头通光量的装置，F值表示，如F1.4、F2等。视场角镜头的视野范围，分为水平和垂直视场角。景深物体离最正确焦点较近或较远时，镜头保持所需分辨率能力。摄像机镜头参数焦距影响视场角，焦距越大视场角越小，焦距越小，视场角越大。焦距影响景深，焦距越大景深越小，焦距越小，景深越大。光圈影响景深，光圈越大〔F值越小〕，图像亮度越高，景深越小。镜头参数之间的关系摄像机方案行业中摄像机方案主要是针对DSP来说的。工作中，采用相同DSP芯片的摄像机为了以示区别，把DSP和CCD搭配起来就是我们平常所讲的方案了。摄像机中CCD、V-Driver等每个局部就是一个零器件，组合起来就是一个整体，一个可用的“机器〞，也就是一个“方案〞。摄像机方案我书读的少表骗我，方案不是厚厚的设计文档吗？常见高清硬件方案目前主流的高清方案有德州仪器〔TI〕，海思(HiSilicon)，安霸(Ambarella)，升迈〔GrainMedia〕，Nextchip等。摄像机硬件方案常见高清硬件方案安霸海思TI海思半导体成立于2004年10月，前身是华为集成电路设计中心。海思公司总部位于深圳。海思的产品覆盖无线网络固定网络、数字媒体等领域的芯片及解决方案。NEXTCHIP1997年成立，总部位于韩国，2007年在韩国已经上市。企业特色在于产品涉及CCTV监视器、DVR、SOC系列产品线中的核心半导体.摄像机报价单&更新要点默认CVIHD高清输出CVBS模拟输出短接信号线裸线并联切换信号：默认为方案相应视频信号，双信号间信号切换非常方便，

在防水线端有一条信号切换线，短接或断开就实现信号转换，默认为断开。AHD1.3MPTOCVBS960HCVBS摄像机报价单&更新要点OSD切换信号：摄像机防水线自带OSD按键，通过操作按键上下左右方向可以切换不同信号。AHD有OSD信号切换4合1摄像机信号切换TVIAHDCVICVBSAHD摄像机报价单&更新要点UTC切换信号：通过DVR调出摄像机的菜单。图例：CVR调出的菜单目录CONTENTS安全防范01视频监控02摄像机03硬盘录像机04专业术语05硬盘录像机概述DVRNVRDigtalvideorecorder应用于模拟摄像机Netvideorecorder应用于网络摄像机DVR&NVR概念DigitalVideoRecorder，相对于传统的模拟视频录像机，采用硬盘录像，故常常被称为硬盘录像机，即DVR。DVR是集中画面显示预览、录像、存储、PTZ控制、报警、云效劳等多功能于一体的计算机系统。高清摄像机的数字硬盘录像机：SDI-DVR、AHD-DVR、CVI-DVR、TVI-DVR。NetworkVideoRecorder，网络视频录像机,通过IP网络接入前端视音频采集设备〔IPC〕，实现监控图像浏览、录像、回放、摄像机控制和报警功能的监控主机设备。数字硬盘录像机网络硬盘录像机混合DVR混合DVR即TribridDVR，可同时接入模拟摄像机和网络摄像机，如三混合DVR，可接入Analog、AHD〔CVI或TVI〕和IPC。混合DVR功能注意DVR接模拟摄像机SDI-DVR接SDI摄像机AHD-DVR接AHD摄像机CVI-DVR接CVI摄像机TVI-DVR接TVI摄像机混合DVR模拟高清信号目前只能接AHD、CVI、TVI三者之一，不能同时接两个或三个同时接入普通DVRDVR接口配置NVR接口配备DVR&NVR区别视频浏览A均具备对摄像机视频的录像、控制功能。录像存储B外接显示器C报警联动DDVR&NVR共同点均可内置硬盘进行录像存储。均可外接显示器进行预览、回放和管理。均可实现外接报警装置联动报警。DVR&NVR区别接线复杂：视频线、控制线等同轴电缆传输，易受干扰模拟浏览、数字录像，容易丧失视频资料模拟信号传输，受地域限制接模拟机扩容麻烦，需穿墙凿洞网络支持功能弱，不能适应复杂网络接线简单：只需一根网线接入网络网线传输，信号复原能力强录像与浏览清晰度一致，图像更真实有网就可部署，不受地域限制接IPC像机只需IPC接入网络即可可通过各种IP网络接入，网络适应性强VSDVR异同点NVR异同点DVR&NVR访问方式客户端FreeIpIOS/Android系统1本地访问：DVR、NVR接显示器2IE浏览器访问：在IE浏览器翻开3访问：APP注册添加4CMS访问：CMS、VMS管理软件DVR&NVR访问方式本地浏览DVR&NVR访问方式IE访问DVR&NVR访问方式访问DVR&NVR访问方式CMS访问存储计算单通道每小时需要的存储空间计算公式〔单位：GB〕：q=d÷8×3600÷1024q:存储容量d:码率〔单位：Mbps〕单位换算关系：1TB=1024GB1GB=1024MB1MB=1024KB1KB=1024B1B=8bitDVR&NVR报价单1、DIYVideoInputAHD:Max4CHx1080P/IPC:Max9CHx1080P/Analog:Max4CHx960H/D1注：只接IPC时，最大输入量为9CH,限制带宽40M，AHD预览帧率25fps，录像帧率25fps;混合输出时的最大容量配置表AHDVR通道配置图DVR&NVR报价单2、VideoOutput:1xHDMI/1xVGA/1xCVBSHDMIVGABNCDVR&NVR报价单2、VideoOutput:1xHDMI/1xVGA/1xCVBSVGA图片HDMI图片BNC图片DVR&NVR报价单3、Recordingresolution:AHD:1080P/720P,PALeverychannel1fps-25fpsadjustable;NTSCeverychannel1fps-30fpsadjustable;Analog:960H/D1,PALeverychannel1fps-25fpsadjustable;NTSCeverychannel1fps-30fpsadjustable;IPC:1080P/960P/720P(Totalincomingbandwidth≤40M),PALeverychannel1fps-25fpsadjustable;NTSCeverychannel1fps-30fpsadjustable;Resolution设置：通过下拉框选择1080P、720P等分辨率。FrameRate设置：拖动进度条选择帧率大小。PAL制：满帧25帧。NTSC制：满帧30帧。DVR&NVR报价单4、HexaplexoperationsimultaneouslyStatic,DynamicIPandDDNS,P2P,SupportInternetExplorerandSpecialClientSoftwareStaticIP：静态IP地址〔又称固定IP地址〕，是长期分配给一台计算机或网络设备使用的IP地址。一般来说，一般是特殊的效劳器或者采用专线上网的计算机才拥有固定的IP地址而且需要比较昂贵的费用。DynamicIP：动态IP地址，通过Modem、ISDN、ADSL、有线宽频、小区宽频等方式上网的计算机，每次上网所分配到的IP地址都不相同，这就是动态IP地址。因为IP地址资源很珍贵，大局部用户都是通过动态IP地址上网的。DVR&NVR报价单DNS〔DomainNameSystem〕即域名系统缩写。通过主机名，可以最终得到该主机名对应的IP地址，从而访问该主机。例：百度的IP你知道吗？不知道也能任性能访问！DDNS〔DynamicDomainNameServer)即动态域名效劳缩写。DDNS捕获用户每次变化的IP地址，然后将其与域名相对应，这样上网用户只要记住动态域名商给予的域名即可，而不用去管IP地址是否改变了。DVR&NVR报价单P2PSupportInternetExplorerSpecialClientSoftware支持PC端的软件管理，我司的管理软件有CMS〔Herospeed〕和VMS。支持软件访问，。DVR&NVR报价单5、1SATAHardDiskInterface(2.5"/3.5"SATA,Upto4TB)IDE：IntegratedDriveElectronics，电子集成驱动器。SATA：SerialATA，串口硬盘。SCSI：SmallComputerSystemInterface，小型计算机系统接口。FibreChannel：光纤通道。SAS：SerialAttachedSCSI，串行连接SCSI。IDE接口SATA接口SCSI接口Fibre接口SAS接口目录CONTENTS安全防范01视频监控02摄像机03硬盘录像机04专业术语05HD-SDIAHDHD-TVIHD-CVIHD-SDI摄像机HighDefinitionTransportVideoInterface，即同轴高清视频传输标准，是一种基于同轴电缆的高清视频传输标准，传输距离可达500m以上。HD-TVI摄像机Anologhighdefinition，即模拟高解析度，基于同轴电缆传输，图像复原性好。传输距离到达500米以上。AHD