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视频监控系统概述

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

监控的起源

俗话说的好，害人之心不可有，防人之心不可无。自古至今，财产和人身安全是人们最基本的需求，在技术防范之前，只能通过人自身肉眼去监视确保自身安全，然而随着经济发展，人防成本过高，人自身能力和精力的局限不能提供有效证据等，安全防范大打折扣。

自从有了影像资料的时代，对于历史上已发生的事情，就可以更加的全面真实再现了。而也正是因为如此，才有了新时代背景下的安防监控系统。这样的技术和设备对于一些犯罪分子来说，就是一种警示和震慑的作用，并且在现实的证据材料的搜集中，更是作为一种直接的信息呈现在人们的面前。

监控的演变过程

在技术不发达的时代的人力防范到运用科技防范，从模拟监控到网络监控，从单点监控到联网中央管理系统。

一切以人的需求为中心

财产和人身安全是最基本需求。

视频监控的作用

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。

视频监控结构组成

监控行业发展历程、现状及趋势

现状：模拟高清作为模拟向网络化发展的过渡，短时间内，安防行业的产品、系统和运营都会围绕模拟高清展开，但网络化发展明显加快。

趋势：随着智慧城市建设步伐的加快，大数据、云计算技术的普及应用，更加高清化、网络化、智能化、大平台化集成化管理将成为趋势。

视频监控技术发展过程

模拟视频监控系统

网络视频监控系统

视频监控基本概念

码流知识

在视频监控系统中，对存储空间容量的大小需求是与画面质量的高低、及视频线路等都有很大关系。下面对视频存储空间大小与传输带宽的之间的计算方法简单介绍。

比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为bps(BitPerSecond)，比特率越高，传送的数据越大。比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示，而比特就是二进制里面最小的单位，要么是0，要么是1。比特率与音、视频压缩的关系，简单的说就是比特率越高，音、视频的质量就越好，但编码后的文件就越大；假如比特率越少则情况恰好相反。

码流(DataRate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫码率，是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。同样分辨率下，视频文件的码流越大，压缩比就越小，画面质量就越高。

上行带宽就是本地上传信息到网络上的带宽。上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率，比如用FTP上传文件到网上往，影响上传速度的就是“上行速率”。

下行带宽就是从网络上下载信息的带宽。下行速率是指用户电脑从网络下载信息时的数据传输速率，比如从FTP服务器上文件下载到用户电脑，影响下传速度的就是“下行速率”。

不同的格式的比特率和码流的大小定义表：

传输带宽计算：

比特率大小×摄像机的路数=网络带宽至少大小；

注：监控点的带宽是要求上行的最小限度带宽(监控点将视频信息上传到监控中心)；监控中心的带宽是要求下行的最小限度带宽(将监控点的视频信息下载到监控中心)；例：电信2Mbps的ADSL宽带，50米红外摄像机理论上其上行带宽是kbps=64kb/s，其下行带宽是2Mbps=kb/

例：监控分布在5个不同的地方，各地方的摄像机的路数：n=10(20路)1个监控中心，远程监看及存储视频信息，存储时间为30天。不同视频格式的带宽及存储空间大小计算如下：

监控点：

CIF视频格式每路摄像头的比特率为Kbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为Kbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：

Kbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)≈0Kbps=5Mbps(上行带宽)

即：采用CIF视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为5Mbps；

D1视频格式每路摄像头的比特率为1.5Mbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为1.5Mbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：

1.5Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=15Mbps(上行带宽)

即：采用D1视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为15Mbps；

P(万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为2Mbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为2Mbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：

2Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=20Mbps(上行带宽)

即：采用P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为20Mbps；

P(万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为4Mbps，浙江监控批发网络编码板即每路摄像头所需的数据传输带宽为4Mbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：

4Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=40Mbps(上行带宽)

即：采用P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为40Mbps；

监控中心：

CIF视频格式的所需带宽：

Kbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=Kbps=25Mbps(下行带宽)

即：采用CIF视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少25Mbps

D1视频格式的所需带宽：

1.5Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=75Mbps(下行带宽)

即：采用D1视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少75Mbps

P(万像素)的视频格式的所需带宽：

2Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=Mbps(下行带宽)

即：采用P的视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少Mbps

P(万像素)的视频格式的所需带宽：

4Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=Mbps(下行带宽)

二、摄像机介绍

前端视频采集—摄像机

摄像机是视频监控系统的前沿部分,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。

网络摄像机模拟摄像机

摄像机分类—信号

摄像机分类—外观

摄像机适用场景

摄像机组成工作原理

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表面，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。

摄像机主要技术指标

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，但成本就越高。

摄像机功能

摄像机效果对比

摄像机镜头

摄像机镜头应用

摄像机镜头参数

三、硬盘录像机

硬盘录像机概述

DVRNVR概念

数字硬盘录像机

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、云服务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

网络硬盘录像机

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。

混合DVR功能

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。

DVR接口配置

NVR接口配备

DVRNVR区别

DVRNVR区别

DVRNVR访问方式

存储计算

四、常见名词介绍

RS线

通俗来讲RS就是2条线，RSA和RSB,通过两条线来控制摄像机的OSD菜单，以及PTZ云台转动等相关操作（模拟球机使用，数字球机直接通过网络控制）

POE供电

采用IEEE.3af以太网供电，网络摄像机电源，图像数据传输都通过一条以太网传输,理论上传输距离≤米。

优点：可以降低成本，对于工程布线、安装和维修都很方便，功耗更小系统更加稳定运行。

五、常见问题说明

1.无图像输出

1)检查电源是否接好，电源电压是否足够。

2)BNC接头或视频电缆是否接触不良。

3)镜头光圈有否打开。

4)视频或直流驱动的自动光圈镜头控制线是否接对。

5)检查监控显示设备与摄像机本身是否存在故障。

2.图像质量不好

1）镜头是否有指纹或太脏。

2）光圈有否调好。

3）视频电缆接触是否不良。

4）电子快门或白平衡设置有无问题。

5）传输距离是否太远。

6）电源电压是否正常。

7）附近是否存在干扰源。（强磁场、强电场等）

8）在电梯里安装时要与电梯保证绝缘免受干扰。

来源：弱电工程师的圈子