【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)的技術(shù)性能和質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平；同時，系統(tǒng)的安裝調(diào)試、軟件編程和操作使用又應(yīng)簡便易行，容易掌握，適合中國國情和本項目的特點。該系統(tǒng)集20 / 84國際上眾多先進(jìn)技術(shù)于一身，體現(xiàn)了當(dāng)前計算機控制技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新發(fā)展水平，適應(yīng)時代發(fā)展的要求。同時系統(tǒng)是面向各種管理層次使用的系統(tǒng)，其功能的配置以能給用戶提供舒適、安全、方便、快捷為準(zhǔn)則，其操作應(yīng)簡便易學(xué)。經(jīng)濟(jì)性與實用性 充分考慮用戶實際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢，根據(jù)用戶現(xiàn)場環(huán)境，設(shè)計選用功能和適合現(xiàn)場情況、符合用戶要求的系統(tǒng)配置方案，通過嚴(yán)密、有機的組合，實現(xiàn)最佳的性能價格比，以便節(jié)約工程投資，同時保證系統(tǒng)功能實施的需求，經(jīng)濟(jì)實用。可靠性與安全性系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)具有較高的可靠性，在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復(fù)的功能，同時系統(tǒng)具有一整套完成的系統(tǒng)管理策略，可以保證系統(tǒng)的運行安全。開放性以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為對象設(shè)計，同時還考慮到周邊信息通信環(huán)境的現(xiàn)狀和技術(shù)的發(fā)展趨勢，可以消防、防盜、聚光系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，具有 RJ45 網(wǎng)絡(luò)通訊口，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制?？蓴U充性系統(tǒng)設(shè)計中考慮到今后技術(shù)的發(fā)展和使用的需要，具有更新、擴充和升級的可能。并根據(jù)今后該項目工程的實際要求擴展系統(tǒng)功能，同時，本方案在設(shè)計中留有冗余，以滿足今后的發(fā)展要求。追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置在滿足用戶對功能、質(zhì)量、性能、價格和服務(wù)等各方面要求的前提下，追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置，以盡量降低系統(tǒng)造價。保留足夠的擴展容量該項目設(shè)備的控制容量上保留一定的余地，以便在系統(tǒng)中改造新的控制點；系統(tǒng)中還保留與其他計算機或自動化系統(tǒng)連接的接口；也盡量考慮未來科學(xué)的發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用。提高監(jiān)管力度與綜合管理水平本項目系統(tǒng)設(shè)備控制需要高效率、準(zhǔn)確及可靠。本系統(tǒng)通過中央控制系統(tǒng)對各子系統(tǒng)運行情況進(jìn)行綜合監(jiān)控，時時動態(tài)撐握監(jiān)視及報警情況。閉路電視監(jiān)控大大減少勞動強度，減少設(shè)備運行維護(hù)人員；另外，系統(tǒng)的綜合統(tǒng)籌管理可使設(shè)備按最優(yōu)組21 / 84合運行，在最佳情況下運行，既可節(jié)能，又可大大減少設(shè)備損耗，減少設(shè)備維修費用，從而提高監(jiān)管力度與綜合管理水平。:本著系統(tǒng)既要先進(jìn)、實用、成熟、可靠，又要做到系統(tǒng)開放性、可擴展性好，兼顧投資合理、效益最佳的目的。閉路電視監(jiān)控對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)視、控制和管理，使這些設(shè)備得以安全、可靠、高效地運行，最大限度地發(fā)揮智能管理的作用，創(chuàng)造安全、健康、舒適宜人和能提高工作效率的優(yōu)良環(huán)境，節(jié)約能源，并減少維護(hù)人員。根據(jù)本項目的環(huán)境需要,并接合功能需求建立本項目閉路電視監(jiān)控，系統(tǒng)具有以下功能：CCTV 主要任務(wù)是對建筑物內(nèi)重要部位的事態(tài)、人流等動態(tài)狀況進(jìn)行宏觀監(jiān)視、控制，以便對各種異常情況進(jìn)行實時取證、復(fù)核，達(dá)到及時處理目的。1)實現(xiàn)各種遙控信號 ? 云臺控制：上、下、左、右 鏡頭控制：變焦、聚集、光圈? 錄像控制：定點錄像、時序錄像? ? 防護(hù)罩控制：雨刷、除霜、風(fēng)扇、加熱2)對視頻信號進(jìn)行時序、定點切換、編程。3)察看和記錄圖像，應(yīng)有字符區(qū)分并作時間(年、月、日)的顯示。4)接收電梯層樓疊加信號。5)實現(xiàn)同步切換：電源同步或外同步。6)接收安全防范系統(tǒng)中各子系統(tǒng)信號，根據(jù)需要實現(xiàn)控制聯(lián)動或系統(tǒng)集成。7)內(nèi)外通信聯(lián)系。8)安保監(jiān)視電視系統(tǒng)與安全報警系統(tǒng)聯(lián)動時，應(yīng)能自動切換、顯示、記錄報警部位的圖像信號及報警時間。9)電源控制攝像機應(yīng)由安?？刂剖乙龑＞€統(tǒng)一供電，并由安?？刂剖也僮魍?、斷。對離安?？刂剖逸^遠(yuǎn)的攝像機統(tǒng)一供電確有困難時也可就近解決，如果系統(tǒng)采用電源同步方式的，則必須與安?？刂剖覟橥嗟目煽侩娫础?0)MJPEG 算法壓縮技術(shù)MJPEG 是指 Motion JPEG，即動態(tài) JPEG，按照 25 幀/秒速度使用 JPEG 算法壓縮視22 / 84頻信號，完成動態(tài)視頻的壓縮。是由 JPEG 專家組制訂的，其圖像格式是對每一幀進(jìn)行壓縮，通?？蛇_(dá)到 6：1 的壓縮率，但這個比率相對來說仍然不足。就像每一幀都是獨立的圖像一樣。MJPEG 圖像流的單元就是一幀一幀的 JPEG 畫片。因為每幀都可任意存取，所以 MJPEG 常被用于視頻編輯系統(tǒng)。動態(tài) JPEG 能產(chǎn)生高質(zhì)量、全屏、全運動的視頻，但是，它需要依賴附加的硬件。而且，由于 MJPEG 不是一個標(biāo)準(zhǔn)化的格式，各廠家都有自己版本的 MJPEG，雙方的文件無法互相識別。MJPEG 的優(yōu)點是畫質(zhì)還比較清晰，缺點是壓縮率低，占用帶寬很大。一般單路占用帶寬 2M 左右。 12) 壓縮技術(shù) 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)是專為中高質(zhì)量運動圖像壓縮所設(shè)計的低碼率圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)。 采用運動視頻編碼中常見的編碼方法，將編碼過程分為幀內(nèi)編碼和幀間編碼兩個部分。埃幀內(nèi)用改進(jìn)的 DCT 變換并量化，在幀間采用 1/2 象素運動矢量預(yù)測補償技術(shù)，使運動補償更加精確，量化后適用改進(jìn)的變長編碼表（VLC）地量化數(shù)據(jù)進(jìn)行熵編碼，得到最終的編碼系數(shù)。 標(biāo)準(zhǔn)壓縮率較高，CIF 格式全實時模式下單路占用帶寬一般在幾百左右，具體占用帶寬視畫面運動量多少而不同。缺點是畫質(zhì)相對差一些，占用帶寬隨畫面運動的復(fù)雜度而大幅變化。 13)MPEG1(VCD 標(biāo)準(zhǔn)) 壓縮技術(shù)制定于 1992 年，為工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計，可適用于不同帶寬的設(shè)備，如 CDROM,VideoCD、CDi。它用于傳輸 數(shù)據(jù)傳輸率的數(shù)字存儲媒體運動圖像及其伴音的編碼，經(jīng)過 MPEG1 標(biāo)準(zhǔn)壓縮后，視頻數(shù)據(jù)壓縮率為 1/100～1/200 ，影視圖像的分辯率為 36024030（NTSC 制）或 36028825（PAL 制） ，它的質(zhì)量要比家用錄像系統(tǒng)（VHSVideo Home System）的質(zhì)量略高。音頻壓縮率為 1/，聲音接近于 CDDA 的質(zhì)量。MPEG1 允許超過 70 分鐘的高質(zhì)量的視頻和音頻存儲在一張 CDROM 盤上。VCD 采用的就是 MPEG1 的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)是一個面向家庭電視質(zhì)量級的視頻、音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。MPEG1 的編碼速率最高可達(dá) 45Mbits/sec，但隨著速率的提高，其解碼后的圖象質(zhì)量有所降低。MPEG1 也被用于數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)上的視頻傳輸，如非對稱數(shù)字用戶線路(ADSL)，視頻點播(VOD) ，以及教育網(wǎng)絡(luò)等。同時，MPEG1也可被用做記錄媒體或是在 INTERNET 上傳輸音頻。 MPEG1 標(biāo)準(zhǔn)占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬在 左右。 23 / 8414)MPEG2 (DVD 標(biāo)準(zhǔn))壓縮技術(shù)制定于 1994 年，設(shè)計目標(biāo)是高級工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖象質(zhì)量以及更高的傳輸率，主要針對高清晰度電視（HDTV）的需要，傳輸速率在 310Mbits/sec 間，與 MPEG1 兼容，適用于 ～60Mbps 甚至更高的編碼范圍。分辯率為 72048030（NTSC 制）或72057625（PAL 制） 。影視圖像的質(zhì)量是廣播級的質(zhì)量 ,聲音也是接近于 CDDA 的質(zhì)量。MPEG2 是家用視頻制式（VHS）錄像帶分辯率的兩倍。 MPEG2 的音頻編碼可提供左右中及兩個環(huán)繞聲道,以及一個加重低音聲道，和多達(dá) 7 個伴音聲道(DVD 可有 8 種語言配音的原因)。由于 MPEG2 在設(shè)計時的巧妙處理，使得大多數(shù) MPEG2解碼器也可播放 MPEG1 格式的數(shù)據(jù)，如 VCD。除了做為 DVD 的指定標(biāo)準(zhǔn)外，MPEG2 還可用于為廣播，有線電視網(wǎng)，電纜網(wǎng)絡(luò)以及多級多點的直播 (Direct Broadcast Satellite) 提供廣播級的數(shù)字視頻。MPEG2 的另一特點是，其可提供一個較廣的范圍改變壓縮比，以適應(yīng)不同畫面質(zhì)量，存儲容量，以及帶寬的要求。對于最終用戶來說，由于現(xiàn)存電視機分辨率限制，MPEG2 所帶來的高清晰度畫面質(zhì)量(如DVD 畫面)在電視上效果并不明顯，到是其音頻特性(如加重低音，多伴音聲道等)更引人注目。 MPEG2 的畫質(zhì)質(zhì)量最好，但同時占用帶寬也非常大，在 4M~15M 之間，不太適于遠(yuǎn)程傳輸。 15)MPEG4 壓縮技術(shù)如果說，MPEG1“文件小，但質(zhì)量差”；而 MPEG2 則“質(zhì)量好，但更占空間” 的話，那么 MPEG－4 則很好的結(jié)合了前兩者的優(yōu)點。它于 1998 年 10 月定案，在 1999 年1 月成為一個國際性標(biāo)準(zhǔn)，隨后為擴展用途又進(jìn)行了第二版的開發(fā)，于 1999 年底結(jié)束。MPEG－4 是超低碼率運動圖像和語言的壓縮標(biāo)準(zhǔn)，它不僅是針對一定比特率下的視頻、音頻編碼，更加注重多媒體系統(tǒng)的交互性和靈活性。MPEG4 標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用于視像電話(Video Phone)，視像電子郵件(Video Email)和電子新聞(Electronic News)等，其傳輸速率要求較低，在 480064Kbits/sec 之間，分辨率為 176X144。MPEG4 利用很窄的帶寬，通過幀重建技術(shù)，壓縮和傳輸數(shù)據(jù)，以求以最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖象質(zhì)量。與 MPEG1 和 MPEG2 相比，MPEG4 為多媒體數(shù)據(jù)壓縮提供了一個更為廣闊的平臺。它更多定義的是一種格式、一種架構(gòu)，而不是具體的算法。它可以將各種各樣的多媒體技術(shù)充分用進(jìn)來，包括壓縮本身的一些工具、算法，也包括圖像合成、語音合成等技術(shù)。 MPEG4 的特點是其更適于交互 AV 服務(wù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控。MPEG424 / 84是第一個使你由被動變?yōu)橹鲃?不再只是觀看，允許你加入其中，即有交互性)的動態(tài)圖象標(biāo)準(zhǔn)；它的另一個特點是其綜合性；從根源上說，MPEG4 試圖將自然物體與人造物體相溶合(視覺效果意義上的)。MPEG4 的設(shè)計目標(biāo)還有更廣的適應(yīng)性和可擴展性。 MPEG4 標(biāo)準(zhǔn)的占用帶寬可調(diào)，占用帶寬與圖像的清晰度成正比。以目前的技術(shù)，一般占用帶寬大致在幾百 K 左右?？傊?，本閉路電視監(jiān)控是一個使本項目高度自動化、高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間。4. 方案設(shè)計 根據(jù)設(shè)計原則、設(shè)計規(guī)范和依據(jù)及國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)用戶的需求，以及所提供的圖紙及相關(guān)資料，并接合項目的實際情況及未來的發(fā)展趨勢，對該項目的閉路電視監(jiān)控進(jìn)行方案設(shè)計。系統(tǒng)構(gòu)成：本系統(tǒng)由前端攝像部分、信號傳輸部分、圖像處理和控制部分、顯示和記錄部分四個主要部分組成。 1)前端攝像部分：負(fù)責(zé)攝取現(xiàn)場的畫面并將圖像信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓚鬏數(shù)碾娦盘枺〝z像機、鏡頭、云臺、防護(hù)罩、支架等； 2)信號傳輸部分：用于傳送現(xiàn)場的視頻信號及監(jiān)控中心的控制信號，包括解碼器、控制碼分配器、視頻電纜、信號電纜等； 3)圖像處理和控制部分：集中接收和處理現(xiàn)場發(fā)送回來的各種信號，并進(jìn)行相應(yīng)的控制和管理工作。這部分主要由矩陣控制主機以及多畫面處理器組成。 4)顯示及記錄部分：將前端設(shè)備傳回的視頻信號轉(zhuǎn)化為圖像信號并顯示和記錄。它包括：監(jiān)視器和長時間錄像。 5）圖像的處理閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)對所傳輸?shù)膱D像信息具有切換、記錄、重放、加工和復(fù)制等功能。視頻切換器是能手動和自動編程，將所有視頻信號在指定的監(jiān)視器上進(jìn)行固定或時序顯示，也可以進(jìn)行圖像混合、畫面分割、字幕疊加等處理。 6）圖像的記錄及重放閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)采用 DVR 錄像機實現(xiàn)記錄和重放功能，這種錄像機的特點是應(yīng)能25 / 84長時間錄像(目前普遍使用 24h 錄像)，可以快速和靜止重放所記錄的畫面，而且具有遙控功能，系統(tǒng)可以對錄像機遠(yuǎn)距離操作，或利用系統(tǒng)中的控制信號自動操作錄像機。 7）圖像的顯示監(jiān)視器是閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)的終端顯示設(shè)備。監(jiān)視器的選擇應(yīng)根據(jù)整套系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo)及使用目的來選擇。選擇彩色監(jiān)視器還是黑白監(jiān)視器應(yīng)與系統(tǒng)的攝像機一致。屏幕的大小應(yīng)根據(jù)控制中心的面積和監(jiān)視人數(shù)進(jìn)行選擇。監(jiān)視器的清晰度應(yīng)相當(dāng)于或高于攝像機的清晰度，以充分發(fā)揮攝像機的性能。監(jiān)視器的數(shù)量根據(jù)實際工程需要，以區(qū)別輕重緩急，保證重點為原則，應(yīng)與攝像機數(shù)量成適當(dāng)比例。我認(rèn)為重點部位監(jiān)視器與攝像機的比例一般不小于 1：3，非重點部位不小于 1：8。1） 、攝像機的選擇 攝像部分的主體是攝像機，其功能為觀察、收集信息。攝像機的性能及其安裝方式是決定系統(tǒng)質(zhì)量的重要因素。光導(dǎo)管攝像機目前已被淘汰，由電荷耦合器件簡稱CCD 攝像機所取代。其主要性能及技術(shù)參數(shù)要求如下： （1）色彩：攝像機有黑白和彩色兩種，通常黑白攝像機的水平清晰度比彩色攝像機高，且黑白攝像機比彩色攝像機靈敏，更適用于光線不足的地方和夜間燈光較暗的場所。黑白攝像機的價格比彩色便宜。但彩色的圖像容易分辨衣物與場景的顏色，便于及時獲取、區(qū)分現(xiàn)場的實時信息。 （2）清晰度：有水平清晰度和垂直清晰度兩種。垂直方向的清晰度受到電視制式的限制，有一個最高的限度，由于我國電視信號均為 PAL 制式，PAL 制垂直清晰度為 400 行。所以攝像機的清晰度一般是用水平清晰度表示。水平清晰度表示人眼對電視圖像水平細(xì)節(jié)清晰度的量度，用電視線 TVL 表示。 目前選用黑白攝像機的水平清晰度一般應(yīng)要求大于 500 線，彩色攝像機的水平清晰度一般應(yīng)要求大于 400 線。 （3）照度：單位被照面積上接受到的光通量稱為照度。Lux(勒克斯)是標(biāo)稱光亮度(流明)的光束均勻射在 lm2 面積上時的照度。攝像機的靈敏度以最低照度來表示，這是攝像機以特定的測試卡為攝取標(biāo)，在鏡頭光圈為 時，調(diào)節(jié)光源照度，用示波器測其輸出端的視頻信號幅度為額定值的 10%，此時測得的測試卡照度為該攝像機的26 / 84最低照度。所以實際上被攝體的照度應(yīng)該大約是最低照度的 10 倍以上才能獲得較清晰的圖