【文章內容簡介】 榮膺中國安防知名品牌、中國安防最具影響力十大品牌、中國安防產業(yè)百強企業(yè)、中國安防 10 大新銳產品、中國安防10 大領軍人物、中國平安城市建設推薦品牌、平安城市建設推薦優(yōu)秀安防產品、中國監(jiān)所安防行業(yè)推薦品牌企業(yè)、第 13 屆中國國際社會公共安全博覽會金鼎獎、Aptina 中國百萬高清最佳合作伙伴獎、數(shù)字化高清監(jiān)控系統(tǒng)設計方案12ITS 國際智能交通金獅獎、全國安防產品用戶滿意品牌、國家高新技術企業(yè)、深圳市安防協(xié)會副會長單位。 產品資質證書 ISO 90012022 質量管理體系認證證書數(shù)字化高清監(jiān)控系統(tǒng)設計方案13數(shù)字化高清監(jiān)控系統(tǒng)設計方案14?監(jiān)控系統(tǒng)功能介紹? 技術語定義及重要參數(shù)解釋IPC：網絡攝像機NVR：網絡硬盤錄像機PAL：視頻制式，特點是分辨率 720576，25 幀/秒NTSC：視頻制式，特點是分辨率 720480，30 幀/秒CIF 分辨率：PAL 制 CIF 為 352288 像素；NTSC 制 CIF 為352240 像素QCIF 分辨率：PAL 制 QCIF 為 176144 像素；NTSC 制 CIF 為176120 像素2CIF 分辨率：一般說法是 PAL 制 2CIF 為 704288 像素；NTSC 制 2CIF 為 704240 像素Half D1 分辨率：一般說法是 PAL 制 HalfD1 為 352576 像素；NTSC 制 halfD1 為 352480 像素D1 分辨率：704576 像素960H 分辨率：960576 像素VGA 分辨率：640480 像素QVGA 分辨率：320240 像素720P 分辨率：16：9 比例顯示為 1280x720 像素逐行掃描 4：3 比例顯示為 1280 x960 像素逐行掃描1080P 分辨率：1920x1080 像素逐行掃描數(shù)字化高清監(jiān)控系統(tǒng)設計方案15HDMI：高清晰度多媒體接口? 1 數(shù)字與模擬定議模擬攝像機前端采用隔行掃描感光器將光信號轉換成模擬電信號，接著由 DSP 進行 A/D 轉換與色彩處理后，再做 D/A 轉換，最后調制成 PAL/NTSC 制式電視標準視頻信號輸出。傳統(tǒng)的網絡攝像機傳統(tǒng)的網絡攝像機也就是模擬攝像機內部嵌入了視頻服務器的 IP 模塊，也就是模擬攝像機+單路視頻服務器，它的畫質和模擬攝像機一樣，無法超越D1。數(shù)字化高清監(jiān)控系統(tǒng)設計方案16數(shù)字攝像機數(shù)字攝像機，前端多數(shù)采用的是百萬像素感光器，由百萬像素感光器將光信號轉換成數(shù)字信號，然后由DSP進行圖像處理與壓縮，最后將壓縮視頻通過網絡輸出 ? 分辨率比較CIF分辨率為:水平352*垂直288約為10萬像素D1分辨率為：水平704*垂直576約為41萬像素960H分辨率為：水平960*垂直576約為55萬像素720P分辨率為：水平1280*垂直960約為130萬像素模擬的最高分辨率為 960H 畫質約為 55 萬像素，數(shù)字高清的分辨率為 720P 畫質約為 130 萬像素，下面有圖例進行比較。數(shù)字化高清監(jiān)控系統(tǒng)設計方案17CIF分辯率為分辯率為 352*288=10萬像素萬像素D1分辯率為分辯率為 704*576=41萬像素萬像素數(shù)字化高清監(jiān)控系統(tǒng)設計方案18720P分辯率為分辯率為 1280*960=130萬像素萬像素? 掃描方式對比模擬攝像機：采用隔行掃描，當奇偶場合成時，畫面中的運動物體容易產生鋸齒、閃爍等不良反應，為了消除鋸齒，必須做軟件反交錯圖像處理，導致又降低畫質。數(shù)字攝像機：采用逐行掃描，不需要反交錯處理。隔行掃描 逐行掃描數(shù)字化高清監(jiān)控系統(tǒng)設計方案19? 視頻傳輸干擾對比模擬攝像機: 以模擬視頻信號傳輸，容易出現(xiàn)電磁干擾與信號衰弱，因此模擬視頻監(jiān)控常常可以見到上下移動的波紋與閃爍等現(xiàn)象。數(shù)字攝像機: 以數(shù)字壓縮視頻信號方式傳輸，不容易遭受電磁干擾，畫質不受傳輸過程損傷，畫面更干凈。? 監(jiān)控系統(tǒng)設計概述網絡高清視頻解決方案就是采用高清網絡攝像機的視頻監(jiān)控解決方案，這種解決方案非常適合于醫(yī)院的重要場所或者重點部位，比如校園出入口監(jiān)控、傳達室口、教學樓通道、操場及廣場監(jiān)控等等。根據(jù)本次監(jiān)控系統(tǒng)需求和設計，這是一個二級架構系統(tǒng)：前端監(jiān)控網點、集中監(jiān)控總中心。網絡高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本由三個部分組成：? 圖像信息采集系統(tǒng)假如開車的就是盜車賊，那么快速運動下狀況下，隔行掃描根本無法錄下盜賊的任何特征無干擾數(shù)字化高清監(jiān)控系統(tǒng)設計方案20? 圖像及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)? 監(jiān)控中心圖像、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)系統(tǒng)點位部署示意圖? 前端設備組成監(jiān)控前端主要高清網絡紅外一體攝像機、高清網絡紅外海螺攝像機、高清網絡智能球型攝像機等其它可選附加設備等組成。? 攝像機（1）攝像機組成攝像機一般由鏡頭、圖像傳感器、聲音傳感器、A/D轉換器、圖像、聲音控制器、外部報警、控制接口等部分組成。鏡頭作為網絡高清攝像機的前端部件，有固定光圈、自動光圈、自動變焦、自動變倍等種類，與模擬攝像機相同。圖像傳感器有CMOS和CCD兩種模式。CMOS既互補性金屬氧化物半導體，而CMOS主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導體，數(shù)字化高清監(jiān)控系統(tǒng)設計方案21通過CMOS上帶負電和帶正電的晶體管來實現(xiàn)基本的功能。這兩個互補效應所產生的電流即可被處理芯片記錄和解讀成影像。CMOS針對CCD最主要的優(yōu)勢就是非常省電。不像由二級管組成的CCD和CMOS電路幾乎沒有靜態(tài)電量消耗。這就使得CMOS的耗電量只有普通CCD的1/3左右。網絡高清攝像機作為網絡視頻產品的新興代表,具有其自身的優(yōu)勢那就是使用便捷。CCD圖像傳感器由在單晶硅基片上呈二維排列的光電二級管及其傳輸電路構成。光電二極管把光轉化成電荷，再經轉化電路傳送和輸出。 A/D轉換器的功能是將圖像和聲音等模擬信號轉換成數(shù)字信號。經A/D轉換后的圖像、聲音數(shù)字信號，按一定的格式或標準進行編碼壓縮。編碼壓縮的目的是為了便于實現(xiàn)音/視信號與多媒體信號的數(shù)字化，便于在計算機系統(tǒng)、網絡以及萬維網上不失真地傳輸上述信號?？刂破魇蔷W絡高清攝像機的心臟，它肩負著網絡高清攝像機的管理和控制工作。如果是硬件壓縮編碼，控制器是一個獨立部件；如果是軟件編碼壓縮，控制器是運行編碼壓縮軟件的DSP，即二者合而為一。網絡服務器提供網絡高清攝像機的網絡功能，它采用RTP/ RTCP、UDP、HTTP、TCP/IP等相關網絡協(xié)議，允許用戶從自己的PC機使用標準的瀏覽器根據(jù)網絡高清攝像機的IP地址對網絡高清攝像機進行訪問，觀看實時圖像，及控制攝像機的鏡頭和云臺等。數(shù)字化高清監(jiān)控系統(tǒng)設計方案22網絡高清攝像機為工程應用提供了實用的外部接口，如控制云臺的485接口，用于報警信號輸入輸出的I/O口。如紅外探頭發(fā)現(xiàn)有目標出現(xiàn)，發(fā)報警信號給網絡高清攝像機，網絡高清攝像機自動調整鏡頭方向并實時錄像；另一方面，當網絡高清攝像機偵測到有移動目標出現(xiàn)時，亦可向外發(fā)出報警信號。（2）網絡高清攝像機的特點遠程實時監(jiān)控利用網絡優(yōu)勢，經過數(shù)字化并壓縮后的圖像數(shù)據(jù)可以達到網絡能到達的地方，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。全面開啟數(shù)字機化時代網絡高清攝像機內建有Web server和CCD，可以將數(shù)字化的視頻信號轉換成網絡通信傳輸協(xié)議（TCP/IP協(xié)議）的數(shù)據(jù)流，遠端的應用優(yōu)勢。即插即用、隨時隨地無須像模擬攝像機一樣必須安裝同軸電纜，只要利用現(xiàn)有的網絡就可以使用。網絡高清攝像機可以廣泛應用在世界的任何角落，進行實時連續(xù)地傳輸圖像，甚至可以在那些不適宜布線的環(huán)境中，使用無線寬帶網絡完成遠端監(jiān)控及錄影。靈活集成數(shù)字化高清監(jiān)控系統(tǒng)設計方案23只要有網絡接口即可隨時接入網絡高清攝像機，RS232/RS485通訊口便于擴展周邊設備。結束隔行掃描時代模擬攝像機最多可以提供4CIF級別的分辨率，也就是40萬像素左右，因為模擬攝像機的技術原因，采用的是隔行掃描的成像方式，成行掃描可以利用不高的帶寬實現(xiàn)更好的視覺效果刷新率更高，人的視覺效果舒服些。隔行掃描的成像采用奇數(shù)場偶數(shù)場相加得到一幀圖像，當圖像中有激烈運動目標，會表現(xiàn)成“鋸齒”或模糊的現(xiàn)象。網絡高清攝像機采用逐行掃描，每一幀圖像均是由電子束順序地一行接著一行連續(xù)掃描而成，這種掃描方式稱為逐行掃描。要得到穩(wěn)定的逐行掃描圖像，每幀圖像必須掃描整數(shù)行。舉例來說，一幀圖像是連續(xù)掃描625行組成的，每秒鐘共掃描50幀圖像，即幀掃描頻率為50幀/秒。以太網供電節(jié)省成本、提高穩(wěn)定性網絡高清攝像機使得通過網線對攝像機供電成為可能，人們不再需要為攝像機單獨加電源。成功應用，過去，人們是不敢想象用小小的網線完成對攝像機的供電的，這個技術為人們帶來便利同時節(jié)約的成本。POE方式的另外一個好處是，由于電源集中采自機房的交換機，這種集中的供電方式可以保證電源的穩(wěn)定性。百萬像素高分辨率數(shù)字化高清監(jiān)控系統(tǒng)設計方案24受制于傳統(tǒng)模擬攝像機本身技術限制，其最高分辨率可以達到40萬像素，但是，網絡高清攝像機可以達到百萬像素級，百萬像素給人們帶來的好處是：更多的細節(jié)、更大的角度。更多的細節(jié)，意味著我們可以分得清車牌號碼，人臉；更大的角度，我們可以減少普通模擬攝像機的安裝便可以覆蓋更大的范圍。在本項目中金庫，柜臺，ATM現(xiàn)金填送處，檔案室，憑證庫和保險柜等重點區(qū)域建議使用百萬像素數(shù)字攝像機。智能視頻分析置于前端，結構更合理如今人們已經基本認同智能視頻分析單元置于前端的好處了。早期的視頻分析工作，復雜而繁重，因此都是基于后端服務器的CPU，此方式的弊端在于，需要實時傳輸視頻給服務器，服務器再進行繁重的分析工作，過分集中的方式導致的問題是帶寬、存儲的浪費；而前端分散智能，利用網絡高清攝像機內置分析單元，直接對未壓縮的視頻進行分析，發(fā)現(xiàn)異常觸發(fā)報警改變幀率及分辨率并通知視頻控制終端。高的安全性傳輸在模擬時代，模擬信號通過銅纜傳輸，然后利用矩陣進行純粹電信號的切換，這種與數(shù)字、網絡關系不大的方式使得信號的加密變得不可能（VCR磁帶的不可篡改是另外一回事） 。最糟糕的情況是可能前端攝像機已經被調包了但是控制中心人員還沒發(fā)覺。網絡高清攝像機的視頻遮擋、視頻丟失告警功能，視頻加密功能、權限管數(shù)字化高清監(jiān)控系統(tǒng)設計方案25理等功能可以更好的防止這類問題。結構靈活，成本更低對于模擬監(jiān)控系統(tǒng)，工程設計及施工人員最頭疼的是剛剛建設完成的系統(tǒng)需要擴容升級。此時，需要考慮的問題很多，核心矩陣的位置，線纜的鋪設，電源、分控的位置，前端攝像機的位置及距離，傳輸及供電方式等等，受制于諸多因素的根本原因在于模擬系統(tǒng)的結構不靈活。對于網絡高清攝像機，讓這些問題統(tǒng)統(tǒng)見鬼去吧，只要網絡是通的，不管你的攝像機位置如何，系統(tǒng)都沒有限制，另外，由于信號基于IP包的，因此視頻不會因為位置或路由而質量下降。但是傳統(tǒng)的矩陣級聯(lián)可能碰到明顯的問題。集中管理、節(jié)約成本無需專人管理，即插即用，無距離限制，又可省去布線的環(huán)節(jié)，節(jié)約了成本。（3）網絡高清攝像機的優(yōu)勢網絡高清攝像機能在世界的任何一個角落通過Inter進行遠端監(jiān)控之外，通過網絡監(jiān)控也可以有效地降低成本，它的“即插即用”功能，無須像模擬攝像機一樣必須安裝同軸電纜、控制電纜、音頻線等問題。只要利用網絡就可以使用，這都是網絡高清攝像機的優(yōu)勢之處。除了具有這個特點外，還有以下幾大優(yōu)勢：? 先進性數(shù)字化高清監(jiān)控系統(tǒng)設計方案26利用現(xiàn)有的綜合布線網絡傳輸圖像，進行實時監(jiān)控系統(tǒng)所需的前端設備少，連線簡潔，后端僅需一套軟件系統(tǒng)即可。? 可靠性主要設備網絡高清攝像機采用了嵌入式實時操作系統(tǒng)，所需設備簡單，而圖像的傳輸是通過綜合布線網絡實現(xiàn)的，系統(tǒng)可靠性相當高。? 性能價格比所需設備極其簡單，系統(tǒng)的控制由后端的軟件系統(tǒng)實現(xiàn)，省去了傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)中的大量設備，如昂貴的矩陣、畫面分割器、切換器、視頻轉網絡的主機等。由于圖像的傳輸通過綜合布線網絡，省去了大量的視頻同軸電纜，降低了費用。? 安全性系統(tǒng)設置了不同等級的使用者權限，僅有最高級權限的用戶才可對整個系統(tǒng)進行設置或更改，沒有權限的用戶是接收不到圖像的。另外，圖像數(shù)據(jù)的存儲是專有的格式。? 使用及維護性系統(tǒng)的安裝極其簡單，軟件系統(tǒng)的安裝及使用也非常易懂。在維護性方面，系統(tǒng)的接線十分簡潔，而主要設備的可靠性很高，維護性能好，而且可實現(xiàn)遠程維護。數(shù)字化高清監(jiān)控系統(tǒng)設計方案27? 擴展及延伸性當需要增加監(jiān)控點和監(jiān)控主機時，只需要通過現(xiàn)有網絡增加一臺攝像機或PC機即可，不需要對現(xiàn)有布線系統(tǒng)做什么改動。? 應用范圍廣闊區(qū)域性監(jiān)控，利用網絡傳送實時圖像，如醫(yī)院、辦公室、大樓等；跨區(qū)遠端監(jiān)控，連鎖事業(yè)、大型工廠機房、遠端老人、兒童看護、公共建筑、無人環(huán)境監(jiān)控、金融機構分行監(jiān)控、交通監(jiān)管、錯誤警報辯識等。? 數(shù)據(jù)傳輸部分，~4Mbps帶寬范圍，分辨率可達7201280(PAL)，19201080(PAL).本系統(tǒng)終端的網絡攝像機，始終都占用一個單向帶寬用于向存儲設備發(fā)送存儲流；當操作員有實時監(jiān)控需要時，通過網絡硬盤錄像機NVR發(fā)送視頻流，向用戶提供實時監(jiān)控圖像數(shù)據(jù)流。在數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)中，雙絞線或光纜作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕d體取代了模擬監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻線纜、音頻線纜、報警線纜、控制線纜甚至電源線（光纜傳輸不能取代電源線） ，所以TCP/IP網絡是IPC與NVR的之間的傳輸路徑，是整個系統(tǒng)的“脈