安全防范工程技术

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1、视频监控系统基本知识目录第一节视频监控系统的概念与组成2一、视频监控系统的概念2二、视频监控系统的摄像部分4三、视频监控系统的传输部分7四、视频监控系统的控制部分8第二节图像产生基础知识12第三节摄像机基础知识33一、摄像机图像传感器33二、摄像机的工作原理37第四节监视器基础知识40一、黑白监视器41二、彩色监视器45第五节数字视频压缩基础知识47一、数字视频压缩的概念47二、压缩算法与编码50三、分辨率与码率57作业与思考题84前言视频监控系统是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范

2、能力极强的综合系统，它可以通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切情况，对被监视场所的情况一目了然。视频监控系统是目前智能大厦和智能小区必备的系统。在GB/T50314-2006《智能建筑设计标准》和建设部1999年月12月颁发的《全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则》中都明确规定，安全防范系统应配备视频监控系统。过去的规范和工程上，视频监控系统通常又称为闭路电视监控系统或电视监控系统(CCTV:ClosedCircuitTelevision)。第一节视频监控系统的概

3、念与组成一、视频监控系统的概念视频监控系统能在人们无法直接观察的场合，实时、形象、真实地反映被监视控制对象的画面，现已成为现代化管理中监控的一种极为有效的观察工具。由于它具有只需人在控制中心操作就可观察许多区域，甚至远距离区域的独特功能，因此被认为是保安工作的必需手段。1．视频监控系统的作用视频监控系统在现代智能建筑中起独特作用，其监控的含义并不局限于对商业、银行、办公、住宅等大厦和小区的监督和管理，它还广泛应用于工厂厂区、港口码头、储存仓库等工业行业；用于医院监护、展览、体育场所；用于交通中监测高速路、

4、地铁；用于学校、幼儿园保障学生的安全等。视频监控系统更广泛的应用是目前开展的平安城市、平安校园、平安工厂等领域。在危险和人无法到达的环境中，以及在光线昏暗、人的视力不及的条件下，这种监视仍可正常进行。被监控区域的中心控制室可以对所监控的摄像点进行遥控，并可在非常事件突发时及时将叠加有时间、地点等信息内容的现场情况记录下来，以便重放时分析调查，并作为具有法律效力的重要证据，这样既提高了保安人员处警的准确性，又可为公安人员迅速破案提供有力证据。同时，视频监控系统还可以与防盗报警系统等其他安全技术防范体系联动运

5、行，使其防范能力更加强大。视频监控系统的外围设备可以通过系统辅助通信接口进行联动控制，如门禁系统、广播系统等都可以直接由视频监控系统控制台控制。2．视频监控系统的发展历程(1)第一代模拟图像监控。第一代模拟图像监控系统主要由摄像机、视频矩阵、监视器、录像机组成。摄像机采集的视频信号采用模拟方式传输，主要采用专用的视频电缆，传输距离不太远，适用于小范围监控，如建筑物内部监控，且只能在本地监控中心观看监控图像。该系统功能单一、设备繁多、不易扩展。(2)第二代基于PC技术的监控。随着计算机多媒体技术的发展，数字

6、视频压缩编码技术日益成熟，因此计算机被广泛地应用于监控领域。基于PC技术的监控一般采到以下结构：在前端监控现场，有若干台摄像机，通过相应的线路连接到监控终端上，监控终端可以是1台PC机，也可以是专用的监控机。监控终端除了可以处理摄像机传输过来的视频信号外，还可以利用视频压缩卡和通信接口卡，利用通信网络，将这些信号传输到1个或多个监控中心，以便集中处理。基于PC的监控系统功能较强，灵活性高，可以发挥现代计算机强大的处理功能，但其稳定性一般、软件的开放性不好，难于对系统直接进行扩展。3）第三代基于嵌入式的网络

7、监控。随着IC技术及网络技术的迅速发展，出现了一种新的基于嵌入式技术的网络视频监控系统。它的主要原理是：采用嵌入式实时多任务操作系统，在芯片上集成视频压缩与传输处理功能。摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片进行压缩，然后通过内部处理后传送到网络或服务器上。网络上的用户可以通过专用软件或者直接浏览器观看Web服务器上的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统进行配置。这种监控系统的主要特点是：把视频压缩和处理功能集成到一个体积很小的设备内，可以直接连入以太网或广域网，即插即看，省掉

8、了各种复杂的电缆，安装方便（仅需设置一个IP地址），用户端甚至无需使用专用软件而仅用浏览器即可观看。3．视频监控系统的组成视频监控系统主要是辅助保安人员对大厦、住宅小区内主要通道、公共场所等的现场实况进行实时监视。通常情况下，多台摄像机监视楼内的公共场所（如大堂、地下停车场等）、重要的出入口（如电梯口、楼层通道）等处的人员活动情况，当保安系统发生报警时，会联动摄像机开启并将该报警点所监视区域的画面切换到主监视器或屏幕墙上，并同