安防技术知识介绍外

安防技术知识介绍(外)安防技术知识介绍(外)安防技术知识介绍(外)课程说明课程时间120分钟课程目标帮助学员了解并掌握视频监控的相关行业知识和根底知识，熟悉视频监控产品的相关原理，了解海康威视前后端产品根底知识课程说明课程时间120分钟课程目标帮助学员了解并掌握视频监控的相关行业知识和根底知识，熟悉视频监控产品的相关原理，了解海康威视前后端产品根底知识内容概要12海康威视与安防行业安防技术知识3摄像机4硬盘录像机海康威视与视频监控◆模拟摄像机+录像机〔磁带式〕模拟视频监控数字视频监控◆模拟摄像机+DVR◆模拟摄像机+DVS+存储◆模拟摄像机+DVR(网络)网络视频监控

◆网络摄像机+存储高清&智能

海康威视成立于视频监控数字化的起步阶段视频监控数字化、网络化的见证者、践行者、重要推动者高清、智能监控的探索者199920052021海康威视&安防产业海康威视顺应产业的开展，过去十几年进展了3次跨越：从压缩板卡到DVR、从DVR到摄像机、从监控产品到VMS/行业解决方案。目前正在做第四次跨越：从视频监控的行业应用到小微企业和家庭微视频应用，或者说从行业到民用。海康威视开展历程2001年底成立，2002年实现3000万销售额。2021年销售额170亿元。成为中国安防第一家超过百亿的企业。2001年成立500万注册资金市场占有率高全球视频监控第1位；DVR第1位。监控摄像机第3位。〔其中模拟摄像机和百万像素网络摄像机跃居全球第二〕VMS第5位。〔中国第1位〕IMS2021最新调查注册资本40亿元

领先的安防产品及行业解决方案提供商。员工超过1万人2021销售额￥107亿元总部新大楼现办公及生产大楼安防龙头企业10多万平方米，预计容纳4000余名办公人员。2021年入驻。5大研发基地：杭州、重庆、武汉、上海、北京博士后科研工作站试点单位重庆研发中心：公安实战及指挥应用上海研发中心：交通领域的智能技术研究杭州研发中心：视频标准与编码，嵌入式产品开发，智能技术武汉研发中心：云存储，云计算北京研发中心：视频网络化存储，报警类产品技术研发海康威视的5大研发基地自建全球营销效劳网络-国内

中国大陆34个分公司自建全球营销效劳网络-国际在洛杉矶、香港、阿姆斯特丹、孟买、圣彼得堡、迪拜、新加坡、南非、巴西和意大利设立了全资与合资子公司。即将建立洛杉矶和比利时物流与技术效劳中心。通用视频采集设备类别枪形摄像机半球摄像机筒形摄像机一体化摄像机红外球机非红外球机非红外球机一体化云台摄像机针孔摄像机飞碟摄像机迷你摄像机卡片摄像机通用编码存储设备类别ATM专用DVR审讯专用DVR车载专用DVR环境监测专用DVR2UDVR/NVR/HDVR2UDVR/NVR/HDVRDVR/NVR/HDVR1UDVR/NVR/HDVR单路编码器多路编码器HD-SDI编码器机架式编码器通用传输、显示及控制设备类别独立式光端机机架式光端机独立式解码器机架式解码器LCD拼接屏DLP拼接屏大屏控制器网络键盘4U综合控制器7U综合控制器12U综合控制器18U综合控制器通用集中存储设备类别16盘位/带前面板盖16盘位/带前面板盖24盘位/带前面板盖16盘位48盘位24盘位民用安防设备全线安防产品家族显示/控制解码输出存储控制传输视频采集DS-4100HDDS-6400HD-TDS-A10/20DS-9000DS-7600DS-A82DS-A80/81DS-9500/9600DS-3ADS-3BDS-3CDS-3DDS-2DF7DS-2CCDS-2CD2DS-2CEDS-2CD4FCB/SDI管理软件应用软件客户端4200应用软件NVR效劳器模块应用软件存储管理效劳器应用软件IVMS集中监控管理平台DS-D20报警/门禁DS-D10DS-C10HDS-6500DDS-1100KDS-6300D-TDS-2DF5DS-19ADS-19DDS-19SDS-1TDS-2CD6门禁控制器读卡器DS-B10DS-B11DS-B12DS-B20DS-3SDS-3JDS-3H内容概要21安防技术知识海康威视与安防行业3摄像机4硬盘录像机视频监控根底视频监控系统平安防范根本概念平安防范根本概念平安防范〔Security〕平安防范是社会公共平安的一局部平安防范行业是社会公共平安行业的一个分支以防盗、防劫、防入侵、防破坏为主要内容三种根本手段人力防范，实〔物〕体防范，技术防范三个根本要素探测、延迟、反响平安防范技术用于平安防范工程的专用技术平安技术防范以平安防范技术为先导，以人防为根底，以技防和物防为手段所建立的一种具有探测、延迟、反响有序结合的平安防范效劳保障体系三个根本手段与三个根本要素探测延迟反应人防

物防

技防

平安防范工程设计应遵循的原则之一：技防、物防、人防相结合，探测、延迟、反响相协调——平安防范工程技术标准GB50348-2004平安防范系统设计依据平安防范产品入侵探测器防盗(抢)报警控制器(手动)汽车防盗报警系统出入口控制设备防盗保险柜〔箱〕机械防盗锁(楼宇)(可视)对讲系统防盗平安门防弹复合玻璃视频监控设备平安技术防范〔工程〕系统视频监控系统利用视频技术探测、监视设防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或网络。入侵报警系统利用传感技术和电子信息技术探测并指示非法进入或试图非法进入设防区域的行为，处理报警信息，发出报警信息的系统或网络。出入口〔门禁〕控制系统利用自定义符和/或模式识别技术对出入口目标进展识别并控制出入口执行机构启闭的电子系统或网络电子巡查系统〔巡更〕停车库〔场〕管理系统防爆平安检查系统平安管理系统〔集成以上系统的平台〕复习与思考平安防范的三个根本手段是什么？平安防范的三个根本要素是什么？现有的平安防范体系中，包括哪4个层次的标准？平安技术防范〔工程〕系统通常包括哪些子系统？视频监控根底视频监控系统平安防范根本概念视频监控根本定义视频监控的定义利用视频技术探测、监视设防区域，实时显示、记录现场图像，检索和显示历史图像的电子系统或网络系统视频监控系统是平安技术防范的一个子系统视频监控技术是平安防范技术的一局部主要功能功能要求业务对象监视控制管理实时，清晰报警及时、云镜操作灵活存储、检索、回放、认证、维护等视频源控制信令用户命令CCTV系统的根本构造CCTV：闭路电视系统技术：主要是电视技术组成：摄像机、监视器、录像机、视频分配器、画面分割器等功能：监视〔监听〕、录像、回放等线缆：视频电缆〔SYV，特性阻抗75Ω，信号电平1.0Vp-p最大传输距离500m〕模拟视频监控系统网络视频监控的根本构造技术：主要是视频编解码技术、嵌入式技术组成：硬盘录像机、摄像机、监视器等功能：监视〔监听〕、控制、录像、回放、对讲等线缆：视频电缆、485控制线主要应用：金融、楼宇、小区等网络视频监控优点可通过网络组建低本钱跨区域监控系统一机多路，使用大容量硬盘可长期存储数字信号长期保存信号不失真采用智能检索，检索与录像可同时进展循环录像方式，节约人力根本概念－图像、视频和码流图像〔Image〕视频〔Video〕时间上连续的图像组成视频：Image→Video视频中的某一幅图像称为一帧〔Frame〕帧率〔FrameRate〕FPS→每秒的帧数码流〔BitStream〕将图像压缩后形成的数据码率〔BitRate〕bps/Bps→对码流进展量化码率类型：定码率〔CBR〕、变码率〔VBR〕码流类型：视频流、音频流、复合流根本概念－图像像素〔Pixel〕分辨率〔Resolution〕水平：Width垂直：Height线数〔TVL〕分辨力水平垂直WD1标清分辨率4CIF576(PAL)960(PAL)CIFQCIF2CIFWD1D14CIF2CIFCIFQCIFPAL960×576720×576704×576704×288352×288176×144高清分辨率45万-4CIF（704×576）100万-720p（1280×720）130万（1280×960）200万-UXGA(1600×1200）200万-1080p（1920×1080）300万（2048×1536）500万（2560×1920）分辨率大于等于720p称为高清数码监控的根底技术：编码和压缩采集编码压缩A/D转换数字信号DSP压缩输出数字信号模拟信号一路4CIF分辨率的图像，进展A/D转换后未经压缩的数据量是(RGB)：一帧： 704×576×3字节＝1216512字节〔不包括文件头大小〕一秒： 1216512字节/帧×25帧/秒＝30412800字节/秒＝29MB/秒一小时：一天：……压缩根本原理冗余信息去除冗余信息安防监控中的视频数据有极强的相关性，有大量的冗余信息冗余信息分为空域冗余信息和时域冗余信息压缩技术就是将数据中的冗余信息去掉压缩技术包括帧内压缩技术、帧间压缩技术和熵编码压缩技术压缩标准ChronologicalProgressionofITUandMPEG监控中主要采用MJPEG、MPEG1/2、MPEG4(SP/ASP)、H.264/AVC等几种视频编码技术码率的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如果码率小于该范围，则图像质量较差如果码率大于该范围，则显得浪费每小时录像文件大小（单位：M字节/小时）

＝码率（Kbps）×3600秒÷8÷10241字节＝8bit1M＝1024KBitrate(bps)QCIFCIF/QVGA2CIF/DCIF4CIF/VGA720PUXGA/1080P256K768K1.5M2M3M4M5M8MFrameRate:25fps复习与思考尽管都是采用H.264编码标准，为什么不同厂家的播放器仍然不能通用？A和B两个编码通道接入同一视频源，A采用CIF分辨率，B采用4CIF分辨率；A和B均采取一样的码率录像，一样时间后它们所生成的录像文件大小：A＜B？A＞B？A=B？内容概要31摄像机海康威视与安防行业2安防技术知识4硬盘录像机摄像机镜头根底知识摄像机根底知识前端经销摄像机产品类别前端摄像机模拟摄像机HDTVI摄像机网络摄像机智能球型摄像机模拟摄像机根本概念组成：主要由镜头、影像传感器〔CCD/CMOS〕、ISP(ImageSignalProcessor)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进展图像信号处理，最后形成视频信号〔CVBS〕输出传感器ADCDSPDAC光视频信号模拟摄像机系统结构CVBS同轴高清HDTVI原理复原信号YUV原始信号YUV传感器Sensor图像处理ISPTX发送芯片光Light编码DSPRX接收芯片HDTVI网络码流系统原理：HDTVI摄像机HDTVI编码器HDTVI标准：开放标准，互联互通传输介质：同模拟低频抗扰：调制信号为低频信号，具备可靠的抗干扰性能。技术定义网络摄像机根本概念组成：主要由镜头、影像传感器〔CCD/CMOS〕、ISP(ImageSignalProcessor)、DSP〔DigitalSignalProcessor〕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进展图像信号处理和编码压缩，最后形成数字信号输出。DSP

CCD/CMOSISPNET光图像码流网络摄像机系统结构球机根本概念组成：主要由机芯、云台、球机主板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进展图像信号处理和编码压缩，同时将控制信号发送给云台，最后形成数字信号输出。DSP

机芯ISPNET光图像码流球机系统结构PTZ摄像机主要性能指标——图像传感器CCD〔ChargedCoupledDevice〕电荷耦合器件优点：灵敏度，信噪比，成像质量缺点：本钱、动态范围、功耗、制造加工CMOS〔ComplementaryMetalOxideSemiconductor〕互补金属氧化物半导体优点：本钱、动态范围、功耗缺点：灵敏度、信噪比、成像质量DIS〔DigitalImageSystem〕工艺：采用SOC技术，把Sensor和DSP集成在一个芯片上优点：体积小、集成度高、可靠性高、功耗低摄像机主要性能指标——分辨力标示摄像机清晰度的参数，通常用水平电视线〔TVL〕来表示现阶段常见的分辨力参数有540TVL、600TVL、650TVL700TVL、720TVL750TVL、950TVL摄像机主要性能指标——日夜转换模式日夜转换低照度场景中转换为黑白模式可有效提升摄像机的灵敏度日夜转换模式电子式机械式〔ICR〕彩色黑白红外透过红外截止摄像机主要性能指标——最低照度标示摄像机能够正常输出图像的最低照度值，有时被称为“灵敏度〞单位：Lux〔勒克斯〕以摄像机正常工作照度范围划分：普通型：1~3Lux月光型：0.1Lux左右星光型：0.01Lux以下红外型：0Lux，采用红外照明摄像机的最低照度参数通常由三局部组成，例如：彩色色彩模式〔彩色/黑白〕。同一支摄像机工作在彩色或黑白模式下，其照度参数不一样照度参数，表示摄像机在正常输出图像时，到达传感器的最小光照强度光圈值。表示该照度参数是在镜头设定于何种光圈值条件下取得的。摄像机主要性能指标——自动增益AGC〔AutoGainControl〕将来自图像传感器的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，并自动根据信号电平调整增益幅度优点是提升了摄像机的动态范围，缺点是将噪声一同放大AGC关闭AGC开启摄像机主要性能指标——白平衡用于彩色摄像机，确保在不同色温环境下正确表示色彩分为手动白平衡和自动白平衡两种手动白平衡自动白平衡日光灯色温标准色温钠灯色温摄像机特殊功能——背光补偿采用背光补偿技术，让摄像机找到拍摄最正确图像的参考亮度，然后自动提供适当的光补偿量，帮助用户很好地识别一个背部光照很强的物体。背光补偿往往针对目标图像的特定区域有效。原始图像背光补偿功能开启人脸偏暗人脸清晰摄像机特殊功能——宽动态针对逆光场景，宽动态技术在后景区域使用短快门曝光，在前景区域使用长快门曝光，生成合成图像。所以能看清图像暗处的细节，而图像亮处又不过曝。宽动态技术可获得比背光补偿技术更加清新、艳丽的图像。背光补偿功能开启宽动态功能开启背景过曝背景清晰摄像机特殊功能——3D降噪采用3D降噪处理，结合准确的噪声强度估计算法，在光照理想、噪声较低时图像清晰细节没有损伤，光照缺乏时噪声明显抑制，图像细节大量保存，有效提升视频监控图像质量和节省码率。原始图像3D降噪开启车牌模糊车牌清晰球机特殊功能——3D定位采用3D定位功能，能够快速、准确捕获细节，使得键控跟踪目标显示在画面中心，持续跟踪。3D定位案例：某园区监控，目标区域是停车场全景监控，由于操作人员需要记录违章停靠的车辆信息，控制球机看车牌，此时需要屡次手动操作球机的云台和变倍功能，如果车辆突然离开，将无法及时看清车牌。球机特殊功能——守望采用守望功能，当球机被转到到非目标区域后，在一定时间内假设球机未接收到控制命令，球机将会自动控制云台和镜头将监控场景复原到原定监控区域，在实际应用中降低球机监控失效的风险，带来更人性化体验案例：某道路监控，目标区域是全景路口监控，由于操作人员对路边停靠的车辆感兴趣，控制球机看车牌，完毕后没有恢复原定监控区域，如果此刻道路上发生事件，不仅无法第一时间获取视频信息也无法获取可靠录像取证，监控失效球机特殊功能——定时任务采用定时任务功能，可以在球机中设定好各时间段球机所需要监控的区域，球机则对指令进展记忆，在对应的各时间点会监控设定的区域，在复杂应用中降低了人工控制本钱，带来更人性化体验案例：某道路监控，07：00-18：00环境亮度高球机进展固定点全景监控；18：00-07：00环境亮度低球机进展路口监控，并在路口间进展巡航扫描，监控更多细节。普通球机完成该任务需要在07：00和18：00分别对球机设定指令，成为每天固定的工作量，当监控点位较多时操作难度大07：00-18：00固定点全景监控18：00-07：00路口两车道巡航扫描摄像机镜头根底知识摄像机根底知识枪机镜头的接口分C接口和CS接口CS接口镜头可以在枪机上直接使用C接口镜头需要加装一个5mm转接圈才能在枪机上使用;C接口镜头常应用于高清摄像机镜头接口类型选择CS接口镜头C接口镜头镜头视场角选择广角镜头鱼眼镜头标准镜头远摄镜头标准镜头视场角在53°左右，远摄镜头视场角≤20°，广角镜头视场角≥90°，鱼眼镜头视场角≥180°镜头焦距的选择估算法(适用于4mm以上的镜头)例：某人距离摄像机10米要看清人脸，用20mm左右的镜头要看清人体轮廓，用10mm左右的镜头要监控人的活动画面，用5mm左右的镜头监控距离(米)看清细节特征(人脸等)看清体貌特征(人的轮廓等)看清行为特征(人物活动)X焦距：2X(mm)焦距：X(mm)焦距：X/2(mm)监控距离与焦距的关系焦距摄像机到监控物体的距离41硬盘录像机海康威视与安防行业2安防技术知识内容概要3摄像机硬盘录像机硬盘根底知识硬盘录像机根底知识后端硬盘录像机产品线后端硬盘录像机DVRNVRDVRDVR：DigitalVideoRecorder

定义：模数转换、编码存储、检索及回放连接CVBS系统及IP系统提供控制界面NVRNVR：NetVideoRecorder

定义：网络视音频信号接入数据集中存储存储、检索及回放提供控制界面关键技术——硬盘记录技术录像带存储VS硬盘存储DVR快速普及的原因：管理和使用方便，无需人工对硬盘进展管理〔不存在象磁带那样堆放的负担〕、可快速检索、提供人性化的回放操作等目前硬盘是为计算机设计的，用于监控录像还存在一些问题：记录数据的关联性、错误恢复能力、硬盘的使用寿命等，监控专用硬盘的问世一定程度上改善了这一状况，但还有很大的提升空间在硬盘管理上还需要做很多工作，目前已使用的硬盘休眠技术、磁盘预分配技术、冻结保护技术、低寻道技术、硬盘故障预警和报警等，还需要做更多的工作关键技术——网络传输技术网络传输有效传输：目前的IPv4技术，是为数据业务设计的，用于流媒体的传输，在有效和实时上有些勉强，需要RTP/RTCP协议，给予适当的补救协议支持：各领域的监控业务要求不同，需采用不同的传输协议，如TCP、UDP、点播、多播、SIP等等网管功能：对于网络监控，端设备的在线保活及业务功能实施状态的信息传递已成为必须具备的功能Internet关键技术——互联互通网络视频接入高清接