【文章內(nèi)容簡介】 4)MPEG2 (DVD標(biāo)準(zhǔn) )壓縮技術(shù) 廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司 超市 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng) 設(shè)計方案 12 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(jī)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。 5)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(kuò)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。 MPEG4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(kuò)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。 廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司 超市 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng) 設(shè)計方案 13 總之，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 。 5. 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。 閉路電視 監(jiān)控 系統(tǒng) 分別由 前端系統(tǒng) 、 傳輸系統(tǒng) 、 控制系統(tǒng) 、 顯示系統(tǒng) 四個部分構(gòu)成 ,還具有對圖像信號的分配切換、存儲、處理、還 原等功能。 其 原理 如以下 系統(tǒng)圖： （ 1） 模擬閉路電視 監(jiān)控 系統(tǒng) 原理圖 廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司 超市 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng) 設(shè)計方案 14 （ 2） 數(shù)字閉路電視 監(jiān)控 系統(tǒng) 原理圖 根據(jù)用戶需求，充分考慮了本系統(tǒng)高度的可靠性、先進(jìn)性、靈活性、可擴(kuò)充性、易管理性及性能價格比高等優(yōu)點，并根據(jù)所提供的圖紙及相關(guān)料資，并根據(jù)項目實際情況及未來的發(fā)展趨勢，結(jié)合 我公司從事過的多個項目所積累的經(jīng)驗，以及相關(guān)產(chǎn)品的性能等因素，對本項目方案實施。本項目前端分布情況，具體參見如下 信息點統(tǒng)計表。 （ 1） 出入口監(jiān)控 每天的下班時間和周末往往是大型超市人流比較多的時候，遇到節(jié)假日更是人如泉涌。超市必須根據(jù)超市內(nèi)人流情況，做出適當(dāng)?shù)陌才?，進(jìn)行人流的疏導(dǎo)，或是增派人手縮短顧客等待時間，以避免因人多而發(fā)生的意外。 利用監(jiān)控系統(tǒng)，能使超市及時地了解顧客數(shù)量情況，據(jù)此進(jìn)行疏導(dǎo)等必要的工作。此外，系統(tǒng)還能將所有場景詳細(xì)記錄下來，在資料中記錄時間、地點，為市場人員分析市場走向提供了詳細(xì)的資料。通過對錄像資料進(jìn)行系統(tǒng)分析，就能知道哪個季節(jié)、什么節(jié)日，甚至具體到一天哪個時間段，客流最旺；還能知道什么物品、哪個售貨點 最吸引顧客。 考慮以上情況與實際光線的明暗差別，為了保證畫面質(zhì)量清晰，我們選用寬動態(tài)攝像機(jī)，達(dá)到無論是白天還是晚上都可以清楚地監(jiān)看到顧客出入情況的目的。 （ 2）主通道監(jiān)控 廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司 超市 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng) 設(shè)計方案 15 超市的最大特點是顧客可以自己選擇喜愛的商品，最后到收銀處付款，滿足了顧客自由選擇的需求。對超市來說，最關(guān)心的是如何管理商品，既避免顧客順手牽羊的行為，又要尊重顧客。超市只能利用監(jiān)控系統(tǒng)，通過在天花板、墻壁等地點安裝的攝像頭，方便地監(jiān)看眾多的貨架，以查看超市內(nèi)是否有偷竊行為。如果發(fā)現(xiàn)偷竊行為，只要在付款處把錄像資料回放給顧客看就可 以了，不需要與顧客發(fā)生任何爭執(zhí)。在監(jiān)看貨架的同時，如果發(fā)現(xiàn)有貨物錯架、亂架較多的地方，可以馬上派人員進(jìn)行整理，從而提高了管理效率。本系統(tǒng)在回放錄像時，能夠?qū)①Y料中需要突出顯示的部分放大，比如顧客偷藏物品的動作等。 考慮以上實際需求與室內(nèi)照明的實際情況，我們選用經(jīng)濟(jì)型攝像機(jī)，達(dá)到最佳畫質(zhì)而降低成本的目的。 （ 3）收銀臺監(jiān)控 收銀臺是最容易與顧客發(fā)生摩擦的地方，顧客等待付款的時間過長，在找付金額上有出入，或是顧客攜帶未付款商品準(zhǔn)備出超市，都有可能引起與顧客的摩擦。 利用監(jiān)控系統(tǒng)，通過在收銀臺安 裝的攝像頭和拾音器，設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)中的錄音功能，就可以監(jiān)控收銀臺的員工與顧客的交流的情況，看員工是否禮貌待客。這樣，就能很好的處理與顧客的糾紛，提高超市的服務(wù)水平，確保超市在顧客中樹立良好的形象。 考慮以上實際需求與實際光線的情況，我們選用一體化攝像機(jī)，該攝像機(jī)具有 22倍光學(xué)變焦與 10倍數(shù)字放大功能，通過 RS485實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，滿足超市對收銀臺細(xì)節(jié)的監(jiān)控，達(dá)到對超市與顧客雙方利益的保證。 （ 4）其他重點部位 超市的倉庫等重點部位安裝高速智能球型攝像機(jī)。該攝像機(jī)具有超低照度， 220 倍變焦能力，彩色黑 白自動轉(zhuǎn)換，高速運轉(zhuǎn)等特殊功能，從而達(dá)到對倉庫和重點部位的全方位的監(jiān)控目的。 閉路電視 監(jiān)控 系統(tǒng) 信息點統(tǒng)計表 編號 位置分布 需求分類 單位 數(shù)量 備注 1 超市入口 寬動態(tài)攝像機(jī) 臺 5 2 超市出口 寬動態(tài)攝像機(jī) 臺 5 3 超市主通道 經(jīng)濟(jì)型攝像機(jī) 臺 20 4 超市收銀臺 一體化攝像機(jī) 臺 5 5 超市倉庫 高速智能球型攝像機(jī) 臺 2 廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司 超市 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng) 設(shè)計方案 16 攝像機(jī)的選擇 攝像部分的主體是攝像機(jī)，其功能為觀察、收集信息。攝像機(jī)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(jī)目前已被淘汰，由電荷耦合器件簡稱 CCD攝像機(jī)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(jī)有黑白和彩色兩種，通常黑白攝像機(jī)的水平清晰度比彩色攝像機(jī)高，且黑白攝像機(jī)比彩色攝像機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)的水平清晰度一般應(yīng)要求大于 500線，彩色攝像機(jī)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(jī)的靈敏度以最低照度來表示，這是攝像機(jī)以特定的測試卡為攝取標(biāo)，在鏡頭光圈為 ，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(jī)的最低照度。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像。 目前一般選用黑白攝像機(jī)的最低照度，當(dāng)相對孔徑為 F／ 時，最低照度要求選用小于 。選用彩色攝像機(jī)的最低照度，當(dāng)相對孔徑為 F／ 時，最低照度要求選用小于。 3)同步：要求攝像機(jī)具有電源同步、外同步信號接口。對電源同步而言，使所有的攝像機(jī)由監(jiān)控中心的交流同相電源供電，使攝像機(jī)場同步信號與市電的相位鎖定，以達(dá)到攝像機(jī)同步 信號相位一致的同步方式。 對外同步而言，要求配置一臺同步信號發(fā)生器來實現(xiàn)強(qiáng)迫同步，電視系統(tǒng)掃描用的行頻、廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司 超市 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng) 設(shè)計方案 17 場頻、幀頻信號，復(fù)合消隱信號與外設(shè)信號發(fā)生器提供的同步信號同步的工作方式。 系統(tǒng)只有在同步的情況下，圖像進(jìn)行時序切換時就不會出現(xiàn)滾動現(xiàn)象，錄、放像質(zhì)量才能提高。 4)電源：攝像機(jī)電源一般有交流 220V，交流 24V，直流 12V，可根據(jù)現(xiàn)場情況選擇攝像機(jī)電源但推薦采用安全低電壓。選用 12V直流電壓供電時，往往達(dá)不到攝像機(jī)電源同步的要求，必須采用外同步方式，才能達(dá)到系統(tǒng)同步切換的目的。 5)自動增益控制 (AGC)：在低亮度的情況下，自動增益功能可以提高圖像信號的強(qiáng)度以獲得清晰的圖像。目前市場上 CCD攝像機(jī)的最低照度都是在這種條件下的參數(shù)。 6)自動白平衡：當(dāng)彩色攝像機(jī)的白平衡正常時，才能真實地還原被攝物體的色彩。彩色攝像機(jī)的自動白平衡就是實現(xiàn)其自動調(diào)整。 7)電子亮度控制：有些 CCD攝像機(jī)可以根據(jù)射入光線的亮度，利用電子快門來調(diào)節(jié) CCD圖像傳感器的曝光時間，從而在光線變化較大時可以不用自動光圈鏡頭。使用電子亮度控制時，被攝景物的景深要比使用自動光圈鏡頭時要小。 8)逆光補(bǔ)償：在只能逆光安裝的情況下，采用普通攝像機(jī)時，被攝物體的圖像會發(fā)黑，應(yīng)選用具有逆光補(bǔ)償?shù)臄z像機(jī)才能獲得較為清晰的圖像。 鏡頭選擇 鏡頭按功能和操作分類： 1)攝取靜態(tài)目標(biāo)的攝像機(jī)，可選用固定焦距鏡頭，當(dāng)有視角變化要求的動態(tài)目標(biāo)攝像場合，可選用變焦距鏡頭。鏡頭焦距的選擇要根據(jù)視場大小和鏡頭到監(jiān)視目標(biāo)的距離而定。 F=A L/B 式中 F—— 焦距 (mm)； A—— 像場、寬 (mm)； L—— 鏡頭到監(jiān)視目標(biāo)的距離； B—— 視場高 (L、 B采用相同的度量單位 )。 2)選擇鏡頭焦距時，必須考慮攝像機(jī)圖像敏感器畫面的尺寸，有 2/3”、 1/2”、 1/3”、1/4”四種型式，這四種模式都具有垂直 X 水平尺寸為 3X4的方位比，而四種模式攝像機(jī)對應(yīng)于某一個鏡頭，則下一個模式正好與它上一個模式攝像機(jī)相差一個鏡頭焦距的檔次。如專1/2”攝像機(jī)使用 16mm鏡頭的視角范圍正好與 1/3攝像機(jī)使用 12mm焦距的鏡頭相同。以此類推。 3)對景深大、視場范圍廣的監(jiān)視區(qū)域及需要監(jiān)視變化的動態(tài)場景，一般對應(yīng)采用帶全廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司 超市 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng) 設(shè)計方案 18 景云臺的攝像機(jī)，并配置 6倍以上的電動變焦距帶自動光圈鏡頭。 4)使用電 荷耦合器件 (CCD)時，一般均應(yīng)選擇自動光圈鏡頭，對于室內(nèi)照度恒定或變化很小的時可選擇手動可變光圈鏡頭，電梯轎箱內(nèi)的攝像機(jī)鏡頭應(yīng)根據(jù)轎箱體積的大小選用水平視場角大于 70176。的廣角鏡頭。 5)隨著小型化需要，鏡頭尺寸需縮小，除通常攝像機(jī)鏡頭的標(biāo)準(zhǔn) C 接口外，引入了Cs接口。由于 Cs接口比