监控系统组成

监控系统组成 监控系统组成: 前端:镜头，摄像机(分辨率，宽动态，低照度，DSP,彩色摄像机，彩色/黑白摄像机，红外一体摄像机，网络摄像机),视频服务器，支架，护罩，电源适配器(AC220-DC12V)) 传输:RS485(控制云台)，视频线，电源线，控制线，双绞线，光纤 控制:码转换器(控制云台用)，云台PTZ，解码器 录像显示:台湾AVTECH DVR(压缩格式，录像格式，录像模式)，显示器，监视器 镜头 摄像机镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量(指标)优势直接影响摄像机的整机指标，因此，摄像机镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到造价。 镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体;如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像;就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像机和照相机的原理是一致的。 当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清;摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位置)，可以将模糊的图像变得清晰。 由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。工程人员和施工人员都要经常与镜头打交道:设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。 镜头的分类 (1)以镜头安装分类 所有的摄象机镜头均是螺纹口的，CCD摄象机的镜头安装有两种工业，即C安装座和CS安装座。两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。 C安装座:从镜头安装基准面到焦点的距离是17(526mm。 C S安装座:特种C安装，此时应将摄象机前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的距离是12(5mm。如果要将一个C安装座镜头安装到一个C S安装座摄象机上时，则需要使用镜头转换器。 (2)以摄象机镜头规格分类 摄像机镜头规格应视摄象机的C C D尺寸而定，两者应相对应。 摄像机的C C D靶面大小为1,2英寸时，镜头应选1,2英寸。 摄像机的C CD靶面大小为1,3英寸时，镜头应选1,3英寸。 摄像机的C C D靶面大小为1,4英寸时，镜头应选1,4英寸。 如果镜头尺寸与摄像机C C D靶面尺寸不一致时，观察角度将不符合设计要求，或者发生画面在焦点以外等问题。 例如:1,2"镜头既可用于1,2"摄像机，也可用于1,3"摄像机，但视角会减少25,左右。 1,3"镜头不能用于1,2"摄像机，只能用于1,3"摄像机。 (3)以镜头光圈分类 镜头有手动光圈(manual iris)和自动光圈(autoiris)之分，配合摄像机使用，手动光圈镜头适合于亮度不变的应用场合，自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作自动调整，故适用亮度变化的场合。自动光圈镜头有两类:一类是将一个视频信号及电源从摄像机输送到透镜来控制镜头上的光圈，称为视频(VIDEO)输入型，另一类则利用摄像机上的直流电压来直接控制光圈，称为D C输入型。 自动光圈镜头装有光圈环，转动光圈环时，通过镜头的光通量会发生变化，光通量即光圈，一般用F表示，其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比，即: F=f(焦距),D(镜头实际有效口径)， F值越小，则光圈越大。 采用自动光圈镜头，对于下列应用情况是理想的选择， 它们是:在诸如太阳光直射等非常亮的情况下，用自动光圈镜头可有较宽的动态范围。 要求在整个视野有良好的聚焦时，用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大的景深。 要求在亮光上因光信号导致的模糊最小时，应使用自动光圈镜头。 光圈或通光量 镜头的通光量以镜头的焦距和通光孔径的比值来衡量，以F为标记，每个镜头上均标有其最大的F值，通光量与F值的平方成反比关系，F值越小，则光圈越大。所以应根据被监控部分的光线变化程度来选择用手动光圈还是用自动光圈镜头。 (4)以镜头的视场大小分类 标准镜头:视角3 0度左右，在1,2英寸CCD摄象机中，标准镜头焦距定为1 2 mm，在1,3英寸C CD摄像机中，标准镜头焦距定为8 mm。 广角镜头:视角9 0度以上，焦距可小于几毫米，可提供较宽广的视景。 远摄镜头:视角2 0度以内，焦距可达几米甚至几十米，此镜头可在远距离情况下将拍摄的物体影响放大，但使观察范围变小。 变焦镜头(zoom lens):也称为伸缩镜头，有手动变倍镜头和电动变倍镜头两类。 可变焦点镜头(vari-focus lens):它介于标准镜头与广角镜头之间，焦距连续可变，即可将远距离物体放大，同时又可提供一个宽广视景，使监视范围增加。变焦镜头可通过设置 自动聚焦于最小焦距和最大焦距两个位置，但是从最小焦距到最大焦距之间的聚焦，则需通过手动聚焦实现。 针孔镜头:镜头直径几毫米，可隐蔽安装。 变焦镜头(zoom lens) 变焦镜头有手动伸缩镜头和自动伸缩镜头两大类。伸缩镜头由于在一个镜头内能够使镜头焦距在一定范围内变化，因此可以使被监控的目标放大或缩小，所以也常被成为变倍镜头。典型的光学放大规格有6倍(6.0-36mm，F1.2)、8倍(4(5-36mm，F1(6)、1 0倍(8(0-80mm，F1(2)、12倍(6.0-72mm，F1(2)、2 0倍(10-200mm，F1.2)等档次，并以电动伸缩镜头应用最普遍。为增大放大倍数，除光学放大外还可施以电子数码放大。 (5)不同种类镜头的应用范围 手动、自动光圈镜头的应用范围 手动光圈镜头是的最简单的镜头，适用于光照条件相对稳定的条件下，手动光圈由数片金属薄片构成。光通量靠镜头外径上的—个环调节。旋转此圈可使光圈收小或放大。 在照明条件变化大的环境中或不是用来监视某个固定目标，应采用自动光圈镜头，比如在户外或人工照明经常开关的地方，自动光圈镜头的光圈的动作由马达驱动，马达受控于摄像机的视频信号。 手动光圈镜头和自动光圈镜头又有定焦距(光圈)镜头自动光圈镜头和电动变焦距镜头之分。 定焦距(光圈)镜头，一般与电子快门摄像机配套，适用于室内监视某个固定目标的场所作用。 手动光圈镜头，可与电子快门摄像机配套，在各种光线下均可使用。 自动光圈镜头，(EF)可与任何CCD摄像机配套，在各种光线下均可使用，特别用于被监视表面亮度变化大、范围较大的场所。为了避免引起光晕现象和烧坏靶面，一般都配自动光圈镜头。 电动变焦距镜头，可与任何CCD摄像机配套，在各种光线下均可使用，变焦距镜头是通过遥控装置来进行光对焦，光圈开度，改变焦距大小的。 镜头的主要性能指标有以下几个: 1、焦距:焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大，所观察的范围也大，但距离远的物体分辨不很清楚;焦距数值大，视场角小，观察范围小，只要焦距选择合适，即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。由于焦距和视场角是一一对应的，一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角，所以在选择镜头焦距时，应该充分考虑是观测细节重要，还是有一个大的观测范围重要，如果要看细节，就选择长焦距镜头;如果看近距离大场面，就选择小焦距的广角镜头。 2、光阑系数:即光通量，用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。每个镜头上都标有最大F值，例如6mm,P1(4代表最大孔径为4(29毫米。光通量与F值的平方成反比关系，F值越小，光通量越大。镜头上光圈指数序列的标值为1.4，2，2.8，4，5.6，8，1 1，16，22等，其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的2倍。也就是说镜头的通光孔径分别是1/1.4，1,2，1,2.8，1,4，1,5.6，1,8，1,11，1,16，1,22，前一数值是后一数值的根号2倍，因此光圈指数越小，则通光孔径越大，成像靶面上的照度也就越大。另外镜头的光圈还有手动(MANUAL IRIS)和自动光圈(AUTO IRIS)之分。配合摄像头使用，手动光圈适合亮度变化不大的场合，它的进光量通过镜头上的光圈环调节，一次性调整合适为止。自动光圈镜头会随着光线的变化而自动调整，用于室外、人 口等光线变化大且频繁的场合。 3、自动光圈镜头:自动光圈镜头目前分为两类:一类称为视频(VIDEO)驱动型，镜头本身包含放大器电路，用以将摄像头传来的视频幅度信号转换成对光圈马达的控制。另一类称为直流(DC)驱动型，利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈。这种镜头只包含电流计式光圈马达，要求摄像头内有放大器电路。对于各类自动光圈镜头，通常还有两项可调整旋钮，一是ALC调节 (测光调节)，有以峰值测光和根据目标发光条件平均测光两种选择， 一般取平均测光档;另一个是LEVEL调节(灵敏度)，可将输出图像变得明亮或者暗淡。 4、变倍镜头:变倍镜头分为手动(MANUAL ZOOM LENS)和电动(AUTO ZOOM LENS)两种，手动变倍镜头一般用于科研项目而不用在闭路监视系统中。在监控很大的场面时，摄像头通常要配合电动镜头和云台使用。电动镜头的好处是变焦范围大，既可以看大范围的情况，也可以聚焦某个细节，再加上云台可以上下左右的转动，可视范围就非常大了。电动镜头有6倍、10倍、15倍、20倍等多种倍率，如果再知道基准焦距，就可以确定镜头焦距的可变范围。例如一个6倍电动镜头，基准焦距为8(5毫米，那么其变焦范围就是8(5到51毫米连续可调，视场角为31(3到5(5度。电动镜头的控制电压一般是直流8V,16V，最大电流为30毫安。所以在选控制器时，要充分考虑传输线缆长度，如果距离太远，线路产生的电压下降会导致镜头无法控制，必须提高输入控制电压或更换视频矩阵主机配合解码器控制。 焦距的计算: 1、公式计算法:视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 (1)镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下: f,wL,W，或者f,hL,h f:镜头焦距 w:图象的宽度(被摄物体在ccd靶面上成象宽度) W:被摄物体宽度 L:被摄物体至镜头的距离 h:图象高度(被摄物体在ccd靶面上成像高度)视场(摄取场景)高度 H:被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸: 单位mm 规格 1,3" 1,2" 2,3" 1" w 4(8 6(4 8(8 12(7 h 3(6 4(8 6(6 9(6 摄像机: CCD彩色摄象机的主要技术指标和参数 1. CCD尺寸，亦即摄象机靶面。原多为1/2英寸，现在1/3英寸的已普及化，1/4英寸和1/5英寸也已商品化。 2. CCD像素，是CCD的主要性能指标，它决定了显示图像的清晰程度，分辨率越高，图像细节的表现越好。CCD是由面阵感光元素组成，每一个元素称为像素，像素越多，图像越清晰。现在市场上大多以25万和38万像素为划界，38万像素以上者为高清晰度摄象机。 3. 水平分辨率，摄像机分辨率的指标是水平分辨率，其单位为线对，即成像后可以分辨的 黑白线对的数目。分辨率是用电视线(简称线TV LINES)来表示的，黑白摄像机的分辨率一般为380-600，彩色摄像头的分辨率在380-480线之间，其数值越大成像越清晰。分辨率与CCD和镜头有关，还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关，通常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。 频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。主要有380线、420线、460线、470线、500线、520线等不同档次。 4. 最小照度，也称为灵敏度。是CCD对环境光线的敏感程度，或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯(LUX)，数值越小，表示需要的光线越少，摄像头也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄象机可工作在很暗条件， 普通型:正常工作需照度1~3LUX 月光型:正常工作所需照度0.1LUX左右 星光型:正常工作所需照度0.01LUX以下 红外型:采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像 照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量。照度的单位是 2 每平方米的流明(lm)数，也叫勒克斯(lx):1 lx, 1lm/M 2lm是光通量的单位，定义为:纯铂在熔化温度(1770?)时，其1/60cm的表面面积 举例计算:一只100w的白炽灯 各种照度 22光 源 照度/(lm/m或lx) 发射度/(W/m) 5直射太阳光 10 5000 阴天 1000 50 傍晚 10 0.5 月亮光 0.1 0.005 星光 0.001 0.00005 最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮值。 夜视摄像机的最低照度通常在0.001 lx，在微弱的星光下，不学其他辅助光源也能清晰地摄取图像。 在兼顾图像清晰度指标和电视设备的前提下，我国规定了电视系统的视频带宽为6MHz，考虑到电视系统在水平和垂直方向上应具有大致相等的分辨率，选定每帧图像的扫描行数应为625行，由于电视扫描的帧频为25Hz，则行频f为:625 X 25 ,15625Hz。人眼感觉出低h 于48Hz场频的图像的闪烁，人眼适合长时间观看得活动图像需达到每秒75帧以上。 日常生活中照度参考表 晴天 30000~300000 生产车间 10~500 阴天 3000 办公室 30~50 日出日落 300 餐厅 10~30 月圆 0.3~0.03 走廊 5~10 星光 0.0002~0.00002 停车场 1~5 阴暗夜晚 0.003~0.0007 低照度摄像机的正确认识 照度(LUX)数值达到多少为低照度,多少数值能适应摄取影像的周围环境, 照度为一亮度单位，顾名思义，是指摄像机在摄取影像时，对周围环境照明亮度的需求，1LUX大约等于1烛光在1米距离的照度，我们在摄像机参数规格中常见的最低照度(MINIMUM.ILLUMINATION)，表示该摄像机只需在所标示的LUX数值下，即能获取清晰的影像画面，此数值越小越好，说明CCD的灵敏度越高。同样条件下，黑白摄像机所需的照度远比尚须处理色彩浓度的彩色摄像机要低10倍。 一般情况:夏日阳光下为100，000LUX;阴天室外为10000LUX;室内日光灯为100LUX;距60W台灯60CM桌面为300LUX;电视台演播室为1000LUX;黄昏室内为10LUX;夜间路灯为0.1LUX;烛光(20CM远处)10,15LUX。 目前市场上标榜的低照度摄像机无论是厂商或是进口商，对低照度的定义众说纷纭，莫衷一是，彩色摄像机从0.0004LUX,1LUX，黑白摄像机从0.0003,0.1LUX均有，(若搭配红外线，则均可达0LUX)，这就是国内市场在CCTV产业的技术规格方面并无统一标准，而产生各说各话的情况。 电源电压:目前摄像机的输入电压常见的有以下几种:DC12V，AC24V，AC110V，AC220V，在同型号线材的情况下电压越高抗干扰能力越强，传输距离越远。 5. 扫描制式。有PAL制和NTSC制之分。 中国采用隔行扫描(PAL)制式(黑白为CCIR)，标准为625行，50场，只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。另外，日本为NTSC制式，525行，60场(黑白为EIA)。 6. 摄象机电源。交流有220V、110V、24V，直流为12V 或9V。 7. 信噪比。典型值为46db，若为50db，则图像有少量噪声，但图像质量良好;若为60db，则图像质量优良，不出现噪声。 8. 视频输出。多为1Vp-p、75Ω，均采用BNC接头。 9. 镜头安装方式。有C和CS方式，二者间不同之处在于感光距离不同。 10. CCD彩色摄象机的可调整功能 (,)同步方式的选择 A、对单台摄象机而言，主要的同步方式有下列三种: 内同步——利用摄象机内部的晶体振荡电路产生同步信号来完成操作。 外同步——利用一个外同步信号发生器产生的同步信号送到摄象机的外同步输入端来实现同步。(当同时使用多个摄像机并共用后端视频设备(如多画面分割器)时，由于各摄像机的内同步彼此是独立的，后端设备无法确定去跟踪哪个摄像机的同步信息，就会出现多个画面不同步的现象，这是要用到SYNC端口) 电源同步——也称之为线性锁定或行锁定，是利用摄象机的交流电源来完成垂直推动同步，即摄象机和电源零线同步。 B、对于多摄象机系统，希望所有的视频输入信号是垂直同步的，这样在变换摄象机输出时，不会造成画面失真，但是由于多摄象机系统中的各台摄象机供电可能取自三相电源中的不同 相位，甚至整个系统与交流电源不同步，此时可采取的措施有: 均采用同一个外同步信号发生器产生的同步信号送入各台摄象机的外同步输入端来调节同步。 调节各台摄象机的“相位调节”电位器，因摄象机在出厂时，其垂直同步是与交流电的上升沿正过零点同相的，故使用相位延迟电路可使每台摄象机有不同的相移，从而获得合适的垂直同步，相位调整范围0~360度。 (,)自动增益控制 所有摄象机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮光照的环境中放大器将过载，使视频信号畸变。为此，需利用摄象机的自动增益控制(AGC)电路去探测视频信号的电平，适时地开关AGC，从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围，即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。 (,)背景光补偿 通常，摄象机的AGC工作点是通过对整个视场的内容作平均来确定的，但如果视场中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标，则此时确定的AGC工作点有可能对于前景目标是不够合适的，背景光补偿有可能改善前景目标显示状况。 当背景光补偿为开启时，摄象机仅对整个视场的一个子区域求平均来确定其AGC工作点，此时如果前景目标位于该子区域内时，则前景目标的可视性有望改善。 BLC ON/OFF(背光补偿开关):当强大而无用的背景照明影响到中部重要物体的清晰度时，应该把开关拨到ON位置。 注意: ? 当与云台配用或照明迅速改变时，建议把该开关放在OFF位置，因为在ON位置时，镜头光圈速度变慢; ? 如果所需物体不在图像中间时，背光补偿可能不会充分发挥作用。 (,)电子快门 在CCD摄象机内，是用光学电控影像表面的电荷积累时间来操纵快门。电子快门控制摄象机CCD的累积时间，当电子快门关闭时，对NTSC摄象机，其CCD累积时间为1/60秒;对于PAL摄象机，则为1/50秒。当摄象机的电子快门打开时，对于NTSC摄象机，其电子快门以261步覆盖从1/60秒到1/10000秒的范围;对于PAL型摄象机，其电子快门则以311步覆盖从1/50秒到1/10000秒的范围。当电子快门速度增加时，在每个视频场允许的时间内，聚焦在CCD上的光减少，结果将降低摄象机的灵敏度，然而，较高的快门速度对于观察运动图像会产生一个“停顿动作”效应，这将大大地增加摄象机的动态分辨率。 (,)白平衡 白平衡只用于彩色摄象机，其用途是实现摄象机图像能精确反映景物状况，有手动白平衡和自动白平衡两种方式。 A、自动白平衡 连续方式——此时白平衡设置将随着景物色彩温度的改变而连续地调整，范围为2800~6000K。这种方式对于景物的色彩温度在拍摄期间不断改变的场合是最适宜的，使色彩表现自然，但对于景物中很少甚至没有白色时，连续的白平衡不能产生最佳的彩色效果。 按钮方式——先将摄象机对准诸如白墙、白纸等白色目标，然后将自动方式开关从手动拨到自动位置，保留在该位置几秒钟或者至图像呈现白色为止，在白平衡被执行后，将自动方式开关拨回手动位置以锁定该白平衡的设置，此时白平衡设置将保持在摄象机的存储器中，直至再次执行被改变为止，其范围为2300~10000K，在此期间，即使摄象机断电也不会丢失 该设置。以按钮方式设置白平衡最为精确和可靠，适用于大部分应用场合。 B、手动白平衡 开手动白平衡将关闭自动白平衡，此时改变图像的红色或兰色状况有多达107个等级供调节，如增加或减少红色各一个等级、增加或减少兰色各一个等级。除次之外，有的摄象机还有将白平衡固定在3200K(白炽灯水平)和5500K(日光水平)等档次命令。 (,)色彩调整 对于大多数应用而言，是不需要对摄象机作色彩调整的，如需调整则需细心调整以免影响其他色彩，可调色彩方式有: 红色—黄色色彩增加，此时将红色向洋红色移动一步。 红色—黄色色彩减少，此时将红色向黄色移动一步。 兰色—黄色色彩增加，此时将兰色向青兰色移动一步。 兰色—黄色色彩减少，此时将兰色向洋红色移动一步。 ,、数字化式的调整控制方法 新型摄象机对前述各项可选参数的调整采用数字式调整控制，此时不必手动调节电位计而是采用辅助控制码，而且这些调整参数被储存在数字记忆单元中，增加了稳定性和可靠性。 DSP摄象机 DSP这个名词在CCTV工业中越来越被广泛使用。DSP在模拟制式的基础上引入部分数字化处理技术，称为数字信号处理(DSP， Digital Signal Processing)是数字信号处理的缩写。DSP芯片提高了摄像机的视频处理及操作性能 。DSP技术不仅使摄像机在性能上获得优势，同时也使生产商节省了零件及装配时间，从而降低了成本。DSP摄像机可分为两类: 1、智能型DSP摄像机 此类摄像机提高图像效果的同时具有智能特色。典型的智能摄像机具有以下几种特点。 a. 可编程的背景光补偿 b. 视频动态检测 c. 通过串行数据接口可进行遥控 d. 内置字符发生器 e. 屏幕菜单 2、普通型DSP摄像机 这类低水平的DSP摄像机不具备与DSP技术相关的任何智能特色，仅仅是出于降低成本的考虑。该种摄象机具有以下优点: ,、由于采用了数字检测和数字运算技术而具有智能化背景光补偿功能。常规摄象机要求被摄景物置于画面中央并要占据较大的面积方能有较好的背景光补偿，否则过亮的背景光可能会降低图像中心的透明度。而DSP摄象机是将一个画面划分成48个小处理区域来有效地检测目标，这样即使是很小的、很薄的或不在画面中心区域的景物均能清楚地呈现。 ,、由于DSP技术而能自动跟踪白平衡，即可以在任何条件检测和跟踪“白色”，并以数字运算处理功能来再现原始的色彩。传统的摄象机因系对画面上的全部色彩作平均处理，这样如果彩色物体在画面上占据很大面积，那么彩色重现将不平衡，也就是不能重现原始色彩。DSP摄象机是将一个画面分成48个小处理区域，这样就能够有效地检测白色，即使画面上只有很小的一块白色，该摄象机也能跟踪它从而再现出原始的色彩。 在拍摄网格状物体时，可将由摄象机彩色噪声引起的图像混叠减至最少。 超动态(super dynamic)实际也就是动态展宽。松下公司在cp450/cp650/bp550等第三代摄象机中均采用该技术，可以有效扩展ccd感光成像时的动态范围，比一般摄象机提高40倍，从某种意义上说，超动态技术就是背光补偿的升级。 超动态技术的核心是采用了新型的双速ccd图象传感器，能在同一时间对场景进行长短不同时间的曝光，即以标准快门速度读出并传输标准信号，而以较快的快门速度读出和传输高亮度信号。而后长短时间曝光信号在专用的图象处理集成电路(mn67352)中进行信号分离及时间周期变换并适当合成，再经适当的加码校正、数摸转换，从而输出扩展了40倍的动态范围图象。 随后的460进一步改进了超动态技术，此为超动态二代(super dynamic2)技术，也就是我们俗称的超动态，他的动态范围比一般高出80倍 第二代超动态仍利用了双速ccd图象传感器并采用了数字信号处理技术，长时间曝光(1/50s)可使画面上处于背光的主体图象清晰可见，短时间曝光(1/2000-1/4000s)则可使画面上强光部分层次分明而不置曝光过度，然后通过增强的数字处理技术将两副画面中的图象质量较好的部分加以合成，即可以得到全面清晰的画面。 二代超动态还采用了独立的agc电路和数字拐点电路(knee circuit)。二代超动态采用两组agc电路 ，可以独立的对长时间曝光信号及短时间曝光信号分别处理并使其最佳化，避免s/n比降低问题。由于两组agc电路具有不同的起控点，因此在摄象机输出特性曲线上出现了两个拐点。 二代超动态还增加了可辨识的灰度级层次，即:对黑色参考电平使用阶层式校正电路，并允许最低电平增益值可机动调整，利用正确的黑色参考电平可使图象更加稳定，也就是说，图象最黑的部分会呈现应有的黑色。 二代超动态还采用了先进的数字降噪(dnr)电路、增益 调整电路和数字2r滤波器，可将ccd的感光度提升12db(其中7db由dnr电路提供)，使最低照度改善到08lux。相对于一般摄象机的3-100lux和一代超动态3-3000lux的照度范围，二代达到了0.8-10000lux CCD摄象机的选择参考 市场上大部分摄像头采用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生产的芯片，现在韩国也有能力生产，但质量就要稍差一点点。 因为芯片生产时产生不同等级，各厂家获得途径不同等原因，造成CCD采集效果也大不相同。在购买时，可以采取如下方法检测:接通电源，连接视频电缆到监视器，关闭镜头光圈，看图像全黑时是否有亮点，屏幕上雪花大不大，这些是检测CCD芯片最简单直接的方法，而且不需要其它专用仪器。然后可以打开光圈，看一个静物，如果是彩色摄像头，最好摄取一个色彩鲜艳的物体，查看监视器上的图像是否偏色，扭曲，色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的还原景物的色彩，使物体看起来清晰自然;而残次品的图像就会有偏色现象，即使面对一张白纸，图像也会显示蓝色或红色。个别CCD由于生产车间的灰尘，CCD靶面上会有杂质，在一般情况下，杂质不会影响图像，但在弱光或显微摄像时，细小的灰尘也会造成不良的后果，如果用于此类工作，一定要仔细挑选。 回到顶端 分辨率 分辨率与线数换算方法 模拟摄影机的分辨率通常用多少条线来计算。 数字摄影机的分辨率以传感器(CCD芯片)上的像素计算。 转换范例:352x288,10万像素 512x492 pixel = 330 Horizontal TV lines=25万像素 512x582 pixel = 330 Horizontal TV lines,29万像素 640x480 pixel = 400 Horizontal TV lines,30万像素 768x492 pixel = 470 Horizontal TV lines,38万像素 768x582 pixel = 470 Horizontal TV lines,45万像素 1280x960 pixel = 800 Horizontal TV lines,122万像素 1(什么是像素, 我们通常所说的像素，就是CCD上光电感应元件的数量，一个感光元件经过感光，光电信号转换，A/D转换等步骤以后，在输出的照片上就形成一个点，我们如果把影像放大数倍，会发现这些连续色调其实是由许多色彩相近的小方点所组成，这些小方点就是构成影像的最小单位“像素”(Pixel)。 像素分CCD像素和有效像素,现在市场上的数码相机标示的大部分是CCD的像素而不是有效像素。PS:1/1.8的CCD比1/2.7的CCD要好 2. 什么是分辨率, 所谓的“分辨率”指的是单位长度中，所表达或撷取的像素数目。 我们通常说的数码相机输出照片最大分辨率，指的是影像分辨率，单位是ppi(Pixel per Inch) 除此之外，还有: 打印分辨率，单位是dpi(dot per inch) 显示器分辨，就是Windows桌面的大小。常见的设定有640x480、800x600、1024x768„等。 屏幕字型分辨率:PC的字型分辨率是96dpi，Mac的字型分辨率是72dpi。 当然还会有其他输出设备的分辨率。 3(影像分辨率和像素的关系 前面已经说了，像素分有效像素和CCD像素 200万像素的CCD，最大影像分辨率是1600×1200,192万像素，也就是说，实际的有效像素就是192万。其他像素级的数码相机的计算方法也是类似的。 可以看出，像素越高，最大输出的影像分辨率也越高。 4(打印分辨率和像素的关系 打印分辨率，关系到我们冲印照片的大小 其实计算方法也是很简单的: 200万像素的数码相机，有效像素192万，最大输出1600×1200的相片 宽:1600 Pixels/300 dpi=5.3" 高:1200 Pixels/300 dpi=4" 也就是说如果用300dpi输出分辨率冲印，最多能冲印5.3×4英寸的照片，而通常照片的尺寸是: 5寸:5×3.5 6寸:6×4 很明显的看出，200万像素能以300dpi的效果冲印最大5寸的照片。 (顺便说一下:人眼能分辨出的最大分辨率是300dpi，超过这个分辨率，人的眼睛是无法看出差别的，也就是说300dpi和600dpi在人眼看来是没有差别的，所以现在的冲印设备最大的设计输出分辨率，就是300dpi，当然每个人对于清晰度的要求是不一样的，一般来说能达到200dpi就能让大部分人满意，所以200万像素冲印6寸的照片，在大部分人看来还是很清晰的。)如上所述，“打印尺寸”与影像分辨率有莫大的关系，只要影像分辨率改变了，打印的尺寸便会跟着变化，而像素和影像分辨率又有直接的关系，所以三者可以互相转换的。而其中最根本的就是像素。所以购买相机的时候，像素的因素是绝对需要考虑的，要代替日常家用的相机，至少要能满足冲印5,6寸的照片，因此个人认为，200万像素是底线，低于200万像素的相机无法满足日常需求 1、像素组成图像 图像是由连续快速出现的静止图像组成，当我们讲图像的分辨率的时候是指组成图像的像素。 2、垂直清晰度 由于“垂直清晰度”这个名词更容易理解，我们就从简单的入手。“垂直清晰度”就是一幅图像从上到下由多少像素组成。由于每一根水平扫描线形成一个垂直方向的像素，因此我们也可以讲，“垂直清晰度”就是一幅图像由多少条“水平扫描线组成”。一幅图像有多少条水平扫描线是由信号格式决定的，因此只要信号格式确定了，垂直清晰度就确定了。对于PAL制来说，不管你看的是电视节目、录像机、VCD、LD还是DVD，你最后看到的垂直分辨率者是625。进一步讲，我们看到的一幅画面并不是由所有的625行组成。实际上，在场消隐期间，还有49行用于传输其它信息，比如闭合字幕、图文、测试信号等，同时当电子束从最底部回到最上部来开始扫描下一幅图像还需要一些时间。去掉这些我们“看不到”的行数，我们看到的一幅画面实际上最多由576行组成。这也是PAL制的最高垂直分辨率。更进一步，由于显像的原因和人的视觉特性，这576行只是理论上的分辨率而已。实际你“看到”的图像的垂直分辨率还必须乘以一个小于1的修正系数，这个系数称为Kell系数。对于隔行扫描，Kell系数0.7，因此对于PAL制来说，最后显示出来的图像的垂直清晰度是400线左右。实际观看测试图的时候，由于不考虑Kell系数，观察得到的垂直清晰度通常可以达到450线左右。 3、水平分辨率 正如我们前面讲到的，垂直清晰度完全由信号格式决定，这非常易懂。而水平清晰度却是最容易令人混淆的概念，其中最大的问题就是因为水平清晰度有多种表达方式。我也认识一些IT业人士，他们对电脑分辨率了如指掌，却不知道在家庭影院里应该如何使用“分辨率”这个名词。这就是由于多种表达方式可以由很多种数据来表达，在不同的场合，相同的数据可能就表示完全不同的性能。 计算机领域 在计算机行业中经常使用组成图像的像素的多少来表示分辨率，即水平像素数×垂直像素数。如:VGA:640×480;SVGA:800×600;XGA:1024×768。 视频领域 在视频领域，我们更习惯使用“每图像高度”的像素多少来表示水平清晰度，并称之为“电视线”。这种习惯的由来要追溯到电视机诞生的60年前。当时，由于信号的格式已经决定了图像的垂直清晰度，因此专家们的想法是用和垂直清晰相关的方式来表示水平清晰度。也就是说，到底是水平方向更清晰还是垂直方向更清晰，通过这个相对的清晰度表示就可以一目了然。由于这个原因，水平清晰度(电视线)被定义为:在和屏幕高度相等的水平方向上可以显示的像素数。在这种定义下得到的清晰度就叫做“电视线”。所以，当仍然听到别人讲视频信号有多少清晰度的时候，它并不是指从图像最左边到最右边有多少像素组成，而是指在和图像高度相同的水平宽度上有多少像素。 请看一下你的电视机或电脑显示器，你会发现它们并不是四四方方的，其显示比例是4:3的。也就是说，要得到垂直清晰度相同的水平清晰度，水平方向的像素要达到垂直清晰度的4/3倍。对于DVD来讲，NTSC制是720×480像素，PAL制是720×576像素。NTSC和PAL制的水平清晰度都是720×3/4=540线。在NTSC制的DVD上，水平清晰度高于垂直清晰度(540线,480线);在PAL制的DVD上，水平清晰度略低于垂直清晰度(540线〈576线)。 4、清晰度的决定因素 图像清晰度=信号源的图像质量×处理电路的处理水平×显示方式的显像质量。这三个因素都同等重要地决定最终的图像质量，一个都不能少。任何一个环节差都将导致最后图像的水平清晰度下降。即使有的产品提高了处理电路性能或显像性能，但是如果没有相应的信号源 配合，也不能显著提高图像质量。 5、带宽和像素的关系 如果是模拟信号，要在数字显示设备上显示出来，我们首先要进行模拟?数字的转换;而如果是数字信号，要在模拟显示设备上显示出来，我们首先要进行数字?模拟的转换。 在模拟信号领域里，我们用带宽来表示信号的质量。在数字信号领域里，我们用组成图像的像素数来表示图像的质量。PAL制信号的视频带宽是6MHz。经过标准的数字采样后，得到720×576的图像，这两种说法都表示同样质量的图像。就像我们形容一盘美食，汉语讲“好吃”，英语讲“delicious”，意思都是一样。 6、从像素计算水平清晰度 VGA(640×480，4:3屏幕):480电视线;SVGA(800×600，4:3屏幕):600电视线;XGA(1024×768，4:3屏幕):768电视线;720P(1280×720，16:9屏幕):720电视线;1080I(1920×1080，16:9屏幕):1080电视线。 7、从带宽计算水平清晰度 清晰度H=2×T?A×F。其中T为水平扫描正程时间，对某一电视图像格式，它是固定的;A为显像管的宽高比(4:3或16:9)，F为电视机的信延带宽，T和A为常数。 以PAL制来讲，这度信号的最大带宽为6MHz，行频为15625Hz/s。如果图像信号是最高频率6MHz单频，那么每行能显示6000000/15625=384周。如果正半周为白，负半周为黑，每个行周期能显示768条黑白线。每一个行周期又分为正程和逆程，只有正程对分解力有贡献。PAL制的水平逆程为18%，所以每行正程最多能显示的黑白线总数不会超过768×0.82=629.76。也就是说，PAL制的水平分解力的极限是630条黑白线，换算成电视线的说法就是470电视线左右。当然不必每次都这么复杂地计算，可以用一个经验算法来计算:1MHz带宽=81电视线。这样不难求出——VHS录像机:3MHz带宽，240线左右;NTSC制电视:4MHz带宽，320线左右;PAL制电视:6MHz带宽，480线左右;DVD:6.75MHz，540线左右。 8、流行数据和名词解释 1250线、31250线、30MHz带宽、200万像素、超精细显像管，这些就是推销员“推销”给你的流行数据和名词，如果在没有看本文之前，你可能一头雾水。现在有了前面的知识做铺垫，我们就可以来揭开这些数据名词和面纱。同样是“线”这个字，可能是讲“水平扫描线”(垂直清晰度)，也可能是讲水平方向整个屏幕上一共有多少线，还可以是讲在屏幕高度的水平宽度上有多少线(电视线)。 1250线 这是倍频扫描电视机的专用名词。由于倍频扫描讲场扫描的频率提高了一倍，原来每帧扫描的625行，现在就成了1250行，因此称作1250线，这里的“线”是指水平扫描线。 31250线 这是一个唬人的数据，指的是在一秒钟内，倍频电视机一共扫描了31250线，这和每一帧扫描1250线是同一个意思(31250/秒=1250线/帧×25帧/秒)。这个说法如果再进一步的话，就是200万线，当然这里的200万线指的是每分钟扫描的线数(31250线/秒×60秒/分钟)。这里的“线”也指水平扫描线。 30MHz带宽 按照前面我们介绍过的方法，可以计算得到30MHz带宽就是1920×1080。需要注意的是，对于PAL制的信号源，带宽只有6MHz，这时用30 MHz的处理带宽显像是一种浪费，且工不能提高图像质量。因为即使有了30 MHz带宽，还必须要有30 MHz的信号源(高清电视)，和能够显示1920×1080的显像管，没有这两者的支持，30MHz只是一个唬人的数据而已。 200万像素 某些品牌的电视机号称200万像素处理，声称可以如何如何提高图像清晰度。这“200万像素”从何而来呢,这些电视机的数字处理电路部分采用了1920×1080的HDTV 处理方式，因此每幅画面就有“200万像素”了。 但是，请再看看上面的图8，如果电视机的信号源是720×576(41.5万像素)，即使处理性能再好，最后的图像仍然是720×576(41.5万像素)。在“200万像素”处理中，每5个像素实际上是完全相同的一个像素。而且别忘了，我们前面计到的图像清晰度的三要素中的显示方式这一条，虽然进行了200万像素的处理，可是最终的显像管还是普通的显像管，还是只能显示720×576(41.5万像素)，所以即使是2亿像素处理，也丝毫不能提高图像质量。图10为200万像素处理:在左边的图中，每一个黑点由4个小黑点组成，灰点也由四个小灰点组成，这个图像的实际观看效果和右边的完全一样。实际上，显像管中的每一个点由红、绿、蓝三个小点组成，而每个小点又由数不清的荧光粉组成，这些数不清的荧光粉点显示的是“同一个像素”，但是我们显然不能称分辨率是由“这些数不清的荧光粉点”组成的。 所以，30MHz带宽和200万像素处理是同一个意思。只不过30MHz沿用了传统模拟信号处理的称呼，而200万像素是“数字新贵”的流行用语。这两个名词实际上表达的是同样的一个性能指标。 超精细显像管 “200万像素”的致使伤在显像管不是“200万像素”的，所以最后的图像清晰度由于显像管而大打折扣，和普通的处理方式相差无几。那如果“200万象素”处理+“超精细显像管”呢,这距离更美好的图像又近了一步，但是还没有达到。因为三要素之中只有最后两个要素解决了。还必须要第一个要素——信号源的支持。在没有高清晰的信号源支持的情况下，“200万像素”+超精细显像管和最普通的电视机并没有本质区别。所以，什么时候有了和高清处理电路和高清显像管相匹配的高清电视节目之后再买“高清电视”也不迟。否则，高价格换来的“高级”电视机其实只是摆设而已，就如你在高清电视机上看VCD节目，看到的图像质量还是VCD级别的，并不是高清的。 回到 摄像机 回到顶端 宽动态 什么叫宽动态,简单地说宽动态就是场景中特别亮的部位和特别暗的部位同时都能看得特别清楚。宽动态范围是图像能分辨最亮的亮度信号值与能分辨的最暗的亮光信号值的比值。 宽动态的表现方式以“倍数”或“dB”来表示，在以100IRE为标准时，换算公式:N dB=20log(V2/V1)。普通摄像机(称V1)的宽动态值为10dB ,如宽动态为48 dB ，与普通摄像机之间的差为38 dB，V2/V1=80，说明与普通摄像机宽动态差为80倍，松下第三代宽动态摄像机是54 dB，V2/V1=160倍。池上ISD-A10摄像机典型动态范围95 dB，V2/V1=17782倍，最大宽动态范围120dB，V2/V1=316227倍。从“倍数”上看，采用Pixim DPS技术的摄像机，宽动态范围要比CCD宽动态范围有极大的提高。 宽动态摄像机比传统只具有3:1动态范围的摄像机超出了几十倍。自然光线排列成从120,000Lux到星光夜里的0。00035Lux。当摄像机从室内看窗户外面，室内照度为100Lux，而外面风景的照度可能是10,000Lux，对比就是10,000/100=100:1。这个对比人眼能很容易地看到，因为人眼能处理1000:1的对比度，然而传统的闭路监控摄像机处理它会有很大的问题，传统摄像机只有3:1的对比性能，它只能选择使用1/60秒的电子快门来取得室内目标的正确曝光，但是室外的影像会被清除掉(全白);或者换种方法摄像机选择1/6000秒取得室外影像完美的曝光，但是室内的影像会被清除(全黑)。这是一个自从摄像机被发明以来就一直长期存在的缺陷 CCD宽动态技术是采用特殊DSP(数字信号处理)电路，对明亮部分进行最合适的快门速度曝光，然后再对暗的部分用最合适的快门速度曝光，然后将两个图像进行DSP处理重新组合，使明亮的部分和暗的部分可以看得清楚。由于CCD的感光特性所限制，在技术上很难在有重大突破，有的CMOS技术已经达到160dB,可以说未来的监控摄像机属于宽动态摄像机，宽动态技术属于CMOS 回到顶端 低照度 低照度指的是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。测定此参数时，还应特别注明镜头的最大相对孔径。例如，使用F1. 2的镜头，当被景物的光亮度值低到0. 04lx时，摄像机输出的视频信号幅值为最大幅值的50%，即达到350mV (标准视频信号最大幅起来 700mV)，则称此摄像机的最低照度为0. 04lx/F1. 2。被摄景物的光亮度值再低，摄像要输出的视频信号的幅值就达不到350mV了，反映在监视器的屏幕上，将是一屏很难分辨出层次的、灰暗的图像 回到顶端 DSP DSP(digital singnal processor)是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，源源超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。 回到顶端 红外一体摄像机 在安防电视监控系统中，随着人们安全防范意识的提高、对重要场所24小时连续监控电视监控的需要和红外成像技术的成熟，红外一体化摄像机的使用率越来越高，已逐渐发展成为一种趋势，不仅在银行、金库、博物馆、档案馆、图书文献库、监狱等重要部门应用，而且也在居民小区等一般电视监控工程中得到使用。 一、红外线和红外灯的原理特性 -9 光是一种电磁波，具有与无线电波一样的本质。它的波长区间从几个纳米(1nm=10m)到1毫米(mm)左右。人眼可见的只是其中一部分，我们称其为可见光，可见光的波长范围为380nm,780nm，可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光，波长比紫光短的称为紫外光，波长比红外光长的称为红外光。红外光线的波长在780nm,1000μm之间，位于无线电波与可见光之间。 图1光谱图 红外灯按其红外线辐射机理分为半导体固体发光(红外发射二极管IR LED)红外灯和热辐射红外灯两种。目前在CCTV红外摄像机中前者使用较多。 红外发射二极管(IR LED)红外灯的原理是:由红外发光二极管矩阵组成发光体。红外发射二极管由红外辐射效率高的材料(常用砷化镓GaAs)制成PN结，外加正向偏置电压向PN结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长830,950nm，半峰带宽约40nm左右，它是窄带分布，为普通CCD黑白摄像机可感受的范围。 红外发光二极管的发射功率用辐照度μW/m2表示。红外二极管的最大辐射强度一般在光轴的正前方，并随辐射方向与光轴夹角的增加而减小。辐射强度为最大值的50,的角度称为半强度辐射角，即半功率角。不同封装工艺型号的红外发光二极管的辐射角度有所不同。 图2 红外线角度例图 二、红外一体摄像机成像原理 在夜视监控系统中，常规的办法是利用可见光照明，但这种方式存在不能隐蔽、容易暴露监控目标等缺点，因此使用较少;目前隐蔽、科学的夜视监控是采用红外摄像技术。红外摄像技术分为被动式和主动式。被动红外摄像技术是利用任何物质在绝对零度(-273?)以上都有红外线辐射，物体的温度越高，辐射出的红外线越多。利用此原理制成的摄像机最典型的就是红外热像仪，但是，这种特殊的红外摄像机造价昂贵，因此仅限于军事或特殊场合使用。而主动红外摄像技术，是采用红外灯辐射“照明”(主要是红外光线)，应用普通 低照度黑白摄像机、彩色转黑白摄像机或红外低照度彩色摄像机，感受周围景物和环境反射回来的红外光实现夜视监控。主动红外摄像技术成熟，稳定，成为夜视监控的主流。 红外一体化摄像机是将摄像机、防护罩、红外灯、供电散热单元等综合成为一体的摄像设备。它实现夜视的基本原理是利用普通CCD黑白摄像机可以感受红外光的光谱特性(即可以感受可见光，也可以感受红外光)，配合红外灯作为“照明源”来夜视成像。红外灯的功率和角度，摄像机的配置，一定焦距的感红外镜头，以及是否有良好的供电散热处理是判断红外一体化摄像机性能的重要参数。 目前市场上也有许多产品是摄像机与红外线投射器分开的，这需要用户对红外灯和摄像机的性能有足够的了解，能够根据红外灯的角度、摄像机镜头参数等作合理的搭配。 三、红外一体化摄像机的性能分析 红外一体化摄像机在监控摄像机中具有夜视距离远、隐蔽性强、性能稳定等突出优势，因而在CCTV夜视监控中占据了大部分的市场。如何在纷杂的红外一体化摄像机市场中辨别优劣呢,性能优良的红外一体化摄像机必须能够具备以下性能: 1. 红外灯工作条件 一般来说，其红外灯辐射功率与正向工作电流成正比，但在接近正向电流的最大额定值时，器件的温度因电流的热耗而上升，使光发射功率下降。红外二极管电流过小，将影响其辐射功率的发挥，但工作电流过大将影响其寿命，甚至使红外二极管烧毁。 当电压越过正向阈值电压(约0.8V左右)电流开始流动，而且是一很陡直的曲线，表明其工作电流要求十分敏感。因此要求工作电流准确、稳定，否则影响辐射功率的发挥及其可靠性。辐射功率随环境温度的升高(包括其本身的发热所产生的环境温度升高)会使其辐射功率下降。红外灯特别是远距离红外灯，热耗是设计和选择时应注意的问题。 因此，红外灯的使用必须有良好的恒流电源供电、良好的散热设计。中路通讯公司的变焦MCD、MDD、MED、MBB系列摄像机都安装了大功率红外灯(最多可达24颗)，且采用了大功率恒流电源供电，内部循环散热设计，因而能达到远距离夜视(最远可达220米)和红外灯寿命长的效果。 2. 红外光的利用率和红暴问题 什么是红暴呢,红暴是由于所发射的红外线中包含可见光的成分。 红外灯可以做到完全无红暴(采用940,950nm波长红外管)或仅有微弱红暴。中路通讯公司采用美国奥克斯特(AUCSITER)红外技术，通过在保证红外灯功率的前提下，降低红外灯自身热耗，调整红外光线角度，使红外灯的有效利用率达到了90,。在红外灯的选择上，挑选波长较大(910nm)的红外灯，严格降低红暴，达到了微红暴效果。 3. 红外摄像机的起雾结霜问题 雾、霜的形成是由于空气中的饱和水蒸气遇冷凝结而成，因冷环境的强、弱分别凝结成霜和雾。红外摄像机在工作过程中，尤其是室外摄像机常常会因四季变化、昼夜温差、以及雨雪环境等原因在防护罩视窗玻璃上形成雾或霜，导致摄像机无法看清物体，直接影响监控效果。中路通讯公司通过采用先进的电子除霜电路，有效的控制腔体内的饱和水蒸气浓度，做到了自动除雾除霜。 4. 红外摄像机的视窗玻璃清洁 摄像机在雨雪天或粉尘大的环境下工作，防护罩的视窗玻璃容易出现污垢，造成摄像机视线遮挡。解决的办法通常是在防护罩上增加雨刷，通过控制雨刷清洁玻璃;另外一种办法是使用隐形雨刷视窗玻璃。与普通视窗玻璃相比，隐形雨刷视窗玻璃具有排斥水、灰尘、雪花的功能。 5. 红外摄像机的恒温 由于配置了发热量较大的红外灯，红外灯在启动后，整个工作时间段内(以12小时计)在红外摄像机前部会有热量集中，即腔体内前端温度偏高，如不能散热均匀定会影响摄像机等其它部件的正常工作。中路通讯公司通过设计使用具有强制散热散冷作用的自动冷暖空调，良好的解决了这一问题。 自动冷暖空调采用珀尔帖效应原理，测温控制电路可以自动调节，将防护罩内温度恒定在摄像机正常工作温度范围内，出厂时罩内温度设置在+5?以下加热、+40?以上致冷。实验表明该红外一体化摄像机可在-40?,+70?(阳光直射)的室外自然环境下正常工作。 6. 红外摄像机的全封闭 除恒温外，使用自动冷暖空调的另一优点是可以将红外摄像机做成全封闭，不留任何散热孔，阻止灰尘、湿气、腐蚀性气体的进入，使其能够适应粉尘大的恶劣环境，如大型煤矿也可正常使用。 红外摄像机常见问题和故障解决: 1、红外摄像机防水和散热效果不理想: 用的时间长了，里面或多或少的会出现一些水汽(常出现在北方)，造成这个现象的原因主要是因为摄像机外壳的密闭性不好和安装的时候没有考虑温差，当红外灯开始工作的时候会产生大量的热量，在加上摄像机外壳的密闭性不好，这样会大大减少摄像机的使用寿命，要解决这个问题，可以把摄像机的外壳做成多条线槽的形状，这样有利于散热，所以我们在选择摄像机的时候尽量选择外壳条纹多的摄像机。 2、红外摄像机的夜视效果不理想: 此现象主要是由于手电筒的效果或是距离不够引起的，其实这个问题是红外灯的角度和功能造成的，我们现在所使用的摄像机的红外灯又叫做850红外发射管，峰值波长在850，角度从5-60不等，当红外发射管角度越小时照射距离越远，手电筒的效果就越明显，反之，角度越大就没有手电筒的效果，但是距离就大打折扣，要解决这个问题主要是看厂家想追求什么样的效果和什么样的成本，当然红外发射灯的功率和价格是成正比的，有的厂家在告诉顾客时一般都是说多少个灯,距离可以达到多少,但是大家可能忽略了一个问题——红外 灯的功率和直径大小,当红外灯的外观和大小一样时，其实功率你是没有办法知道的，可能唯一的办法就只有实物测试了。 3、红外摄像机白天色彩还原不够。 大家不知道有没有注意到红外摄像机的色彩在白天都会或多或少的偏色，这个最直接的原因是摄像机滤光片的问题，一般红外一体化摄像机使用能透过一定比例红外光线的双峰滤光片，其优点是成本低，但由于自然光线中含有较多的红外成份，当其进入CCD后会干扰色彩还原，比如绿色植物变成灰白等等(有阳光的室外环境尤其明显)。IPCUT双滤光片的使用就有效的解决了这个问题，IRCUT双滤光片由一个红外截止滤光片和一个全光谱光学玻璃构成，当白天的光线充分时红外截止滤光片工作，CCD还原出真实色彩，当夜间光线不足时，红外截止滤光片自动移开，全光谱光学玻璃开始工作，使CCD充分利用到所有光线，从而大大提高红外摄像机性能。 回到顶端 网络摄像机 网络摄像机的应用，使得图像监控技术有了一个质的飞跃。首先，网络的综合布线代替了传统的视频模拟布线，实现了真正的三网(视频、音频、数据)合一，网络摄像机即插即用，工程实施简便，系统扩充方便;其次，跨区域远程监控成为可能，特别是利用互联网，图像监控已经没有距离限制，而且图像清晰，稳定可靠;再 者，图像的存储、检索十分安全、方便、可异地存储，多机备份存储以及快速非线性查找等。 组成原理 网络摄像机一般由镜头、图像传感器、声音传感器、A/D转换器、图像、声音、控制器网络服务器、外部报警、控制接口等部分组成。 镜头 镜头作为网络摄像机的前端部件，有固定光圈、自动光圈、自动变焦、自动变倍等种类，与模拟摄像机相同。 图像传感器、声音传感器 图像传感器有CMOS和CCD两种模式。CMOS既互补性金属氧化物半导体，CMOS主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，通过CMOS上带负电 和带正电的晶体管来实现基本的功能的。这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。CMOS针对CCD最主要的优势就是非常省电。不像由 二级管组成的CCD和CMOS电路几乎没有静态电量消耗。这就使得CMOS的耗电量只有普通CCD的1/3左右，CMOS重要问题是在处理快速变换的影像 时，由于电流变换过于频繁而过热。暗电流抑制的好就问题不大，如果抑制的不好就十分容易出现杂点。 CCD图像传感器由在单晶硅基片上呈二维排列的光电二级管及其传输电路构成。光电二极管把光转化成电荷，再经转化电路传送和输出。 通常，传送优良图像质量的设备都采用CCD图像传感器，而注重功耗和成本的产品则选择CMOS图像传感器。但新的技术正在克服每种器体固有的弱点，同时保留了适合于特定用途的某些特性。这一部分与模拟摄像机相同。 声音传感器即拾声器或叫麦克风，与传统的话筒原理一样。 A/D转换器 A/D转换器的功能是将图像和声音等模拟信号转换成数字信号。 基于CMOS模式的图像传感器模块有直接数字信号输出的接口，无须A/D转换器;而 基于CCD模式的图像传感器模块如有直接数字输出的接口，亦无须A/D转换器，但由于此模块主要针对模拟摄像机设计，只有模拟输出接口，故需要进行A/D转换。 图像、声音编码器 经A/D转换后的图像、声音数字信号，按一定的格式或标准进行编码压缩。编码压缩的目的是为了便于实现音/视信号与多媒体信号的数字化;便于在计算机系统、网络以及万维网上不失真地传输上述信号。 目前，图像编码压缩技术有两种:一种是硬件编码压缩，即将编码压缩算法固化在芯片上;另一种是基于DSP的软件编码压缩，即软件运行在DSP上进行图像的编码压缩。同样，声音的压缩亦可采用硬件编码压缩和软件压缩，其编码标准有MP3等格式。 控制器 控制器是网络摄像机的心脏，它肩负着网络摄像机的管理和控制工作。如果是硬件压缩编码，控制器是一个独立部件;如果是软件编码压缩，控制器是运行编码压缩软件的DSP，即二者合而为一。 网络服务器 网络服务器提供网络摄像机的网络功能，它采用了RTP/RTCP、UDP、HTTP、TCP/IP等相关网络，允许用户从自己的PC机使用标准的浏览器根据网络摄像机的IP地址对网络摄像机进行访问，观看实时图像，及控制摄像机的镜头和云台。 外部报警、控制接口 网络摄像机为工程应用提供了实用的外部接口，如控制云台的485接口，用于报警信号输入输出的I/O口。如红外探头发现有目标出现，发报警信号给网络摄 像机，网络摄像机自动调整镜头方向并实时录像;另一方面，当网络摄像机侦测到有移动目标出现时，亦可向外发出报警信号。 网络摄像机的基本原理是:图像信号经过镜头输入及声音信号经过麦克风输入后，由图像传感器的声音传感器转化为电信号，A/D转换器将模拟电信号转换为数字电信号，再经过编码器按一定的编码标准进行编码压缩，再控制器的控制下，由网络服务器按一定的网络协议送上局域网或INTERNET，控制器还可以接收报警信号及向外发送报警信号，且按要求发出控制信号。 回到顶端 双绞线传输 在智能大厦综合布线中，安防系统具有非常重要的地位。在传统的设计和施工中，往往将网络布线与安防监控布线分开考虑，由于使用的介质差异使人们无法将它们很好地同意到一起。但是在大厦的安防监控点不断增加的情况下，较为粗硬的同轴电缆布线数量增多会占用大量的管道资源，而且布线难度很大，况且在楼内或大楼周围布线的长度过大时还会引起图像质量的下降。 新的布线技术的出发点就是将网络布线与安防布线尽量统一到一个平台上，减少布线的难度和造价。在这种布线技术中采用网络布线中广泛使用的非屏蔽电缆(如5类缆)来传输图像信号，同时利用非屏蔽电缆中的空余线对为是摄像机供电。为实现这种技术需要使用两种关键的设备:双绞线视频传输设备和远程供电器。 一、双绞线传输视频信号的基本原理 视频信号正在双绞线内传输要解决两个问题:阻抗匹配和衰减补偿。 标准视频信号接口一般是75Ω、非平衡方式，而双绞线传输时是100Ω、平衡方式，这样用双绞线传输视频信号就要设法解决75Ω??100Ω以及非平衡??平衡的转换问题。有两种方法可以完成这种转换:一种是采用传输变压器的无源方式，它无须供电，但是会对信号有一定损失，驱动能力有限;另外一种是采用有源方式，通过宽带放大器和专用芯片，不仅可以完成阻抗和平衡方式的转换，而且可以提供较强的驱动和对图像信号的放大补偿，缺点是需要供电才能工作。 另外，视频信号是一种高频宽带信号，带宽达到6MHz，如果直接在双绞线内传输，信号的幅度会受到较大的衰减，在监视器上表现为图像的色彩变淡以及亮度变暗。因此，视频信号在双绞线上要传输较远距离必须进行放大和补偿，以保证图像质量。 双绞线视频传输设备就是用来完成以上功能的，考虑到智能大厦的特点，楼内的监控点到中心控制室一般不会超过二、三百米，可以采用两种双绞线传输。第一种是在前端摄像机处使用无源发射设备，而中心控制室使用有源接收设备，可以对图像信号进行放大补偿。第二种是收发两端都使用有源设备，可以保证更好的图像传输质量，但是需要在前端对双绞线发射设备供电 二、双绞线与双绞线传输图像的优点 ?双绞线 双绞线，Twisted Pair wire，是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。双绞线一般由两根22,26号绝缘铜导线相互缠绕而成。如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。在双绞线电缆(也称双扭线电缆)内,不同线对具有不同的扭绞长度,一般地说,扭绞长度在38.1cm至14cm内，按逆时针方向扭绞，相临线对的扭绞长度在12.7cm以上。与其他传输介质相比,双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。 双绞线可以分为屏蔽双绞线(STP)与非屏蔽双绞线(UTP)两大类。 其中屏蔽双绞线分别有3类和5类二种，非屏蔽双绞线又分别有3类、4类、5类、超5类甚至6类等多种。3类双绞线的速率为10Mb/S，5类双绞线的速率可达100Mb/S，超5类更可达155Mb/s以上，只能有五类或超五类才能上100Base-TX。屏蔽双绞线因为电缆的外层有一层铝泊包裹用以减小幅射，制作比较麻烦，再加上价线较非屏蔽双绞线贵，所以我们在10Base-T或100Base-TX网络中常用的是非屏蔽5类和超5类双绞线。 ?双绞线传输图像的优点 双绞线在很多工业控制需要中和干扰较大的场所以及远距离传输中都有使用，应用广泛的局域网也是使用了双绞线对，它具有抗干扰能力 强、传输距离远、布线容易、节省空间、价格低廉等等优点。目前通过采用先进的技术和专用芯片，已经能够在双绞线上传输高质量的图像信号。 ?布线方便，线缆利用率高。 楼宇大厦内广泛铺设的非屏蔽双绞线任取一对就可以传送一路视频信号，由于一根5类缆内有4个双绞线对，因此可以传输4路视频图像，这对于监控点多、需要密集布线的楼宇大厦来说，无疑大大减轻了布线施工的难度。另外4对双绞线中的1对传送视频信号，其 余的还可以传输音频信号、控制信号、电源等，提供了电缆的利用率，避免了各种信号单独布线带来的麻烦，减少了工程造价，克服了同轴电缆布线困难、占用管道资源多的缺点，使综合布线的种类更趋统一化。 ?抗干扰能力强。 双绞线能有效地抑制共模干扰，即使在强干扰环境下，双绞线也能传送极好的图像信号。例如楼宇的电梯、设备房等处都会存在很强的干扰，处于闹市区的建筑物也会受到来自周围环境的各种干扰，双绞线的强抗干扰能力比同轴电缆既有更大的优势。 ?可靠性高、使用方便。 利用双绞线传输视频信号，在前端要接入专用发射机，在控制中心要接入专用接收机。这种双绞线传输设备价格便宜，使用简单，工作稳定。 ?总体造价降低。 5类非屏蔽电缆在目前的智能楼宇综合布线中被广泛使用，其价格比同轴电缆要低，随着5类缆在通信中的大量应用，价格还会进一步下降，因此使用双绞线的经济性和便利性更为突出。 ?实时传输，即时监控。 双绞线传送的图像信号采用的是模拟信号技术，保证了监控系统的实时性，在控制室可以实时监控现场的图像。 三、远程供电器 在智能大厦安防工程中，摄像机的供电是必须考虑的。摄像机数量的增加使供电线路变得复杂。如果能结合网络布线将摄像机的供电和图像信号传输一起进行考虑，则大大节省了布线资源、提高效率。另外如果在已经布线完毕的大厦中增加新的监控点，对摄像机的供电就更加困难。 远程供电器可以通过RJ45接口利用5类缆内的空余双绞线对为摄像机提供一、二百米以内的直流供电，使摄像机的供电与图像信号可以同在一根5类缆中传输，解决了摄像机集中远程供电的问题。 四、无线传输方式 无线传输又称为开路传输方式，是将传输信号调制到高频载波上，通过发送设备、发送天线将信号送至空间，而后由相应的接收机从天线接收到信号进行解调、处理后在进行显示。 当摄像机或检测点(例如天车控制室内)处于经常移动状态，有线连接很不方便甚至不可能时，采用这种方式非常有效，但距离一般不要超过500米。因为开路传输时高频信号容易辐射干扰到周围临近地区，这是不允许的。因此发射机功率要严格控制，在有金属屏蔽的建筑物或厂房内使用最好。 当传输距离比较远，达到几公里以上而架设电缆有不方便或不容许时，采用微波比较有利。其优点是:不需要铺设电缆，施工工作量小;设备架设灵活，移动方便图像质量高，可以双工传输。其缺点是:维护技术的水平要求高;一路信号要一套微波手法设备，系统维护费用增加很多;如果检测点需要遥控，则需要另里一套遥控信号系统;当需要传送的信号路数比较多而传输的方位角又比较窄时，容易产生交叉干扰从而产生限制了信号的路数;发送和接收两端一定要在可视直线范围内，中间不能有物体阻挡。 距离比较近时可采用小功率无线发送和接收设备，距离较远的传输则采用微波传输方式。 回到顶端 码转换器 RS—485通信的标准通信长度约为1.2km，如增加双绞线的线径，则通信长度还可延长。实际应用中，用RVV-2/1.0的两芯护套线作通信线，其通信长度可达2km以上。但是，当RS—485通信线的长度再长时，一般就需要使用中继器了，它可以将RS—485通信控制信号进行放大、整形后再继续传输。在某些应用场合，使用光隔离型的中继器还可以将前端设备与中心端设备的“地”隔离开，避免因前端与中心端的地电位不同而造成的干扰。 回到顶端 云台PTZ PTZ 在安防监控是 Pan/Tilt/Zoom 简写，代表云台全方位(上下、左右)移动及镜头变倍、变焦控制。 数字硬盘录像机(DVR)控制云台则采用RS485通讯，仅需二线(或二芯带屏蔽线)即能实现控制云台解码器，而云台解码器一般采用多芯连线控制云台，控制器以开关触点控制云台、镜头各个方向的连接供电，以达到云台移动、镜头变倍的目的。 回到顶端 解码器 在具体的闭路电视监控系统工程中，解码器是属于前端设备的，它一般安装在配有云台及电动镜头的摄像机附近，有多芯控制电缆直接与云台及电动镜头相联，另有通信线(通常为两芯护套线或两芯屏蔽线)与监控室内的系统主机相联。 同一系统中有很多解码器，所以每个解码器上都有一个拨码开关，它决定了该解码器在该系统中的编号(即ID号)，在使用解码器时首先必须对拨码开关进行设置。在设置时，必须跟系统中的摄像机编号一致。如不一致，会出现操作混乱，例如:当摄像机的信号连接到监控主机第一视频输入口，即CAM1，而相对应的解码器的编号应设为1。否则，操作解码器时，很可能在监视器上看不见云台的转动和镜头的动作，甚至可能认为此解码器有故障。 回到顶端 压缩格式 一、H.264与其他标准的比较 1.1 在画质上 H.264概述随着市场的需求，在尽可能低的存储情况下获得好的图像质量和低带宽图像快速传输已成为视频压缩的两大难 题。为此IEO/IEC/和ITU-T两大国际标准化组织联手制定了新一代视频压缩标准H.264。 1.2 在编码上 H.264和以前的标准一样，也是DPCM加变换编码的混合编码模式。但它采用“回归基本”的简洁设计，不用众多的选 项，获得比MEPG-4好得多的压缩性能;H.264加强了对各种信道的适应能力，采用“网络友好”的结构和语法，有利于 对误友和丢包的处理;H.264应用目标范围较宽，可以满足不同速率、不同解析度以及不同传输(存储)场合的需求。 1.3 在技术上 H.264标准中有多个闪光之处，如统一的VLC符号编码，高精度、多模式的位移估计，基于4块的整数变换、分层的编码语法等。这些措施使得H.264得算法 具有很高的编码效率，在相同的重建图像质量下，能够比H.263节约50%左右的码率。H.264的码流结构网络适应性强，增加了差错恢复能力，能够很好地适 应IP和无线网络的应用。 1.4 在传输上 H.264能以较低的数据速率传送基于联网协议(IP)的视频流，在视频质量、压缩效率和数据包恢复丢失等方面，超越了现有的MPEG-2、MPEG-4和H.26x 视频通讯标准，更适合窄带传输。 1.5 在算法上 MPEG-1标准视频编码部分的基本得法与H.261/ H.263相似，也采用运动补偿的帧间预测、二维DCT、VLC游程编码等措施。此外还引入了帧内帧(I)、预 测帧(P)、双向预测帧(B)和直流帧(D)等概念，进一步提高了编码效率。在MPEG-1的基础上，MPEG-2标准在提高图像分辨率、兼容数字电视等方 面做了一些改进，例如它的运动适量的精度为半像素;在编码运算中(如运动估计和DCT)区分“帧”和“场”;引入了编码的可分级性技术，如空间可分 级性、时间可分级性和信噪比可分级性等。近年推出的MPEG-4标准引入了基于视听对象(AVO:Audio-Visual Object)的编码，大大提高了视频通信的交互 能力和编码效率。MPEG-4中还采用了一些新的技术，如形状编码、自适应DCT、任意开头视频对象编码等。但是MPEG-4的基本视频编码器还属于和3相似 的一类混合编码器。 1.6 总体上讲 MPEG毓标准从针对存储媒体的应用发展到适应传输媒体的应用，其核心视频编码的基本框架是和H.261一致的，其中引人注目的MPEG-4的 “基于对象的 编码”部分由于尚有技术障碍，目前还难以普遍应用。因此，在此基础上发展起来的新的视频编码建议H.264克服了前者的弱点，在混合编码的框架下引入 了新的编码方式，提高了编码效率，在低码流下可达到优质图像质量。 二、H.264的技术特点 2.1 分层设计 视频编码层具有高效的视频内容表示功能: 网络提取层将网络中所需要的数据进行打包和传送; 2.2 高精度、多模式运动设计 支持1/4或1/8像素精度的运动矢量; 多模式的灵活和细致的划分，大提高了运动估计的精确程度; 多帧参考技术; 2.3 帧内预测功能 在空间域进行预测编码算法，以便取得更有效的压缩: 2.4 4×4块的整数变换 由于用二变换块的尺寸缩小，运动物体的划分更精确，这样，不但变换计算量比较小，而且在运动物体边缘处的衔接误疾差也大为减小: 为了提高码率控制的能力，量化步长的变化的幅度控制在125%左右，而不是以不变的增幅变化。为了强调彩色的逼真性，对色度系数采用了较小量化长; 2.5 统一的VLC 为快速再同步而经过优化的，可以有效防止误码。 三、H.264在监控的应用 3.1 TOYA SDVR 7IV 系统简介 TOYA SDVR 7IV 是采用止前最为先进H.264视频压缩算法的专业数字监控产品，具有强大的视频/音频压缩引擎，与MPEG-4压缩方式的硬盘录像机相比， 压缩比可提高近30%，大大提高了存储和网络传输带宽，同理采用新的算法极大地抑制了由于摄像机噪声导致的图像失真，背景流动现象，便图像质量更加 清晰。H.264产品的推出无疑又使我国的数字监控技术上了一个新的台阶。 系统采用最先进的H264视频压缩技术和G。729的音频压缩技术，实现超大无损压缩。具备本地实时监视、音视频同步压缩存储、组合报警、有线或无线网 络传输、管理权限设置等多种功能，单个本地系统可完成显示16路监控画面、每路可单独放大和切换，查询录象记录及进行回放。每个本地系统均可通过不 同的网络方式组成有线或无线数字监控系统。 3.2 TOYA SDVR 7IV 系统主要特点 采用时间最先进的H.264视频编码技术，具有高清晰度的画质; 在压缩处理过程中使用多种专用技术，保证以最低码流达到最佳画质，采用帧内压缩，绝无马赛克出现; 提供多种图像处理方法，加强噪音信号的过滤，画面更平滑。 可同时支持H.264、MPEG-4压缩格式; 实时压缩、实时预览、实时回放; 支持I\B\P帧多种组合/量化模式，图像压缩比更大; 在压缩过程中，可动态抽帧，可随时恢复，进一步减少存储空间; 预览、压缩不占用CPU时间，互不干扰; 可动态精确设置多种视音频压缩参数，达到最佳视听效果; 码流可调，占用硬盘空间最少可达40兆每小时; 工艺精良，结构稳定;低功耗，发热少，系统可靠性、稳定性高; 3.3 主要技术规格 压缩画面以及分辨，支持CIF/QCIF，图像分辨率352X288，图像压缩 压缩格式:支持H.264、MPEG-4压缩格式; 压缩帧率:1-25帧可调 压缩码率:64K~2Mbit/秒，支持CBR\VBR\Hybrid 三种码率控制方式:变码流、动码流、混合码流 网络传输 支持PSTN/DDN/LAN/WAN等网络远程传输与控制 每个服务器支持32路TCP/UDP传输，组播无限制 3.4 系统功能 多画面分割:单路、四路、九路、十六路、全屏显示等多种画面分割; 采用录象方式;常规录象，动态录象，视频移动报警录象，定时录象; 字符/时间叠加功能:可以在每一路视频上叠加地点信息，便于查询; 多用户管理:可设置多级管理员权限; 工作日志:详细记录系统工作状态，方便用户管理; 报警:具有报警输入/输出功能，单独设置报警区域和灵敏度 图像亮度/对比度/色度/饱和度随时可调 支持G.729标准音频压缩，线性音频输入，音质好，占硬盘空间少 回放检索:根据时间、日期、摄像机编号分别回放检索 3.5 TOYA SDVR 7IV系统应用 技术的成熟和不断人性化的设计，使得本系统得以全方位进入金融、保险等特殊领域，而且在全能楼宇、文化教育、医学研究、交通指挥管制、在建工程管 理、恶劣工况管理、海关及公、检、法商业贸易等诸多领域得到了广泛的应用。 关于DVD和H264视频格式 问题1:在电脑上，看到低码率的H264格式影片在清晰度上丝毫不比DVD差，但容量却只有DVD的2/5左右，这是为什么,既然如此，何不用H264取代DVD,这样一来，一张D5的碟岂不是能装更多清晰度高的电影, 问题2:按说DVD的清晰度应该比H264高才对(毕竟很多H264是从DVD转换来的)，但我在电脑上直接看DVD时，发现其分辨率仅为720X480，而一般的H264的分辨率都在960X540(高于DVD)，难道网上那些960X540的H264格式影片压制源都是来自蓝光DVD格式或HDV但据说蓝光和HD-DVD由于采用了新技术，可以以更高码率(高于普通DVD的最大9点几Mbps/s)来重放数字视频，其实这些都不是问题的关键，我想问的是，为何那么高码率的DVD在电脑显示器上看(没有把H264格式的影片接在大屏幕彩电上比较)，清晰度就是不如码率比它低那么多的H264(视频码率才1411Kbps,不过1.4Mbps而已)和1080P的高清(下了一个，视频码率和普通DVD相当，5Mbps左右),难道DVD的MPEG-2压缩技术真落伍了，导致用很大的数据量来压制，反而效果上还比不上数据量比它小很多的H264, 问题1:低码率的H264对硬件要求高,一般的电脑配置根本看不了,看DVD则是P3就够了 问题2:真正的H264分辨率是720P、1080I、1080P三种，没有960X540的，转压后的H264质量和原版的没法比，原版的H264是胶片转压的，不是蓝光或DVD转的，网上的哪些950X540的格式部分来自HD和蓝光，部分则是来是TV高清转压的 一、H.264概述与MPEG-X的区别 随着市场的需求，在尽可能低的存储情况下获得好的图像质量和低带宽图像快速传输已成为视频压缩的两大难题。为此IEO/IEC/和ITU-T两大国际标准化组织联手制定了新一代视频压缩标准H.264。 H.264和以前的标准一样，也是DPCM加变换编码的混合编码模式。但它采用“回归基本”的简洁设计，不用众多的选项，获得比MEPG-4好得多的压缩性能;H.264加强了对各种信道的适应能力，采用“网络友好”的结构和语法，有利于对误友和丢包的处理;H.264应用目标范围较宽，可以满足不同速率、不同解析度以及不同传输(存储)场合的需求。 在技术上，H.264标准中有多个闪光之处，如统一的VLC符号编码，高精度、多模式的位移估计，基于4块的整数变换、分层的编码语法等。这些措施使得H.264得算法具有很高的编码效率，在相同的重建图像质量下，能够比H.263节约50%左右的码率。H.264的码流结构网络适应性强，增加了差错恢复能力，能够很好地适应IP和无线网络的应用。 H.264能以较低的数据速率传送基于联网协议(IP)的视频流，在视频质量、压缩效率和数据包恢复丢失等方面，超越了现有的MPEG-2、MPEG-4和H.26x视频通讯标准，更适合窄带传输。 MPEG-1标准视频编码部分的基本得法与H.261/ H.263相似，也采用运动补偿的帧间预测、二维DCT、VLC游程编码等措施。此外还引入了帧内帧(I)、预测帧(P)、 双向预测帧(B)和直流帧(D)等概念，进一步提高了编码效率。在MPEG-1的基础上，MPEG-2标准在提高图像分辨率、兼容数字电视等方面做了一些改进，例如它的运动适量的精度为半像素;在编码运算中(如运动估计和DCT)区分“帧”和“场”;引入了编码的可分级性技术，如空间可分级性、时间可分级性和信噪比可分级性等。近年推出的MPEG-4标准引入了基于视听对象(AVO:Audio-Visual Object)的编码，大提高了视频通信的交互能力和编码效率。MPEG-4中还采用了一些新的技术，如形状编码、自适应DCT、任意开头视频对象编码等。但是MPEG-4的基本视频编码器还属于和3相似的一类混合编码器。 总之，MPEG毓标准从针对存储媒体的应用发展到适应传输媒体的应用，其核心视频编码的基本框架是和H.261一致的，其中引人注目的MPEG-4的 “基于对象的编码”部分由于尚有技术障碍，目前还难以普遍应用。因此，在此基础上发展起来的新的视频编码建议H.264克服了前者的弱点，在混合编码的框架下引入了新的编码方式，提高了编码效率，在低码流下可达到优质图像质量。 四、H.264的技术特点 2.1 分层设计 视频编码层具有高效的视频内容表示功能;, 网络提取层将网络中所需要的数据进行打包和传送;, 2.2 高精度、多模式运动设计 支持1/4或1/8像素精度的运动矢量;, 多模式的灵活和细致的划分，大提高了运动估计的精确程度;, 多帧参考技术;, 2.3 帧内预测功能 在空间域进行预测编码算法，以便取得更有效的压缩:, 2.4 4×4块的整数变换 , 由于用二变换块的尺寸缩小，运动物体的划分更精确，这样，不但变换计算量比较小，而且在运动物体边缘处的衔接误疾差也大为减小: , 为了提高码率控制的能力，量化步长的变化的幅度控制在125%左右，而不是以不变的增幅变化。为了强调彩色的逼真性，对色度系数采用了较小量化步长; 2.5 统一的VLC 为快速再同步而经过优化的，可以有效防止误码。, 五、H.264在监控的应用 3.1 TOYA SDVR 7IV 系统简介 TOYA SDVR 7IV 是采用止前最为先进H.264视频压缩算法的专业数字监控产品，具有强大的视频/音频压缩引擎，与MPEG-4压缩方式的硬盘录像机相比，压缩 比可提高近30%，大大提高了存储和网络传输带宽，同理采用新的算法极大地抑制了由于摄像机噪声导致的图像失真，背景流动现象，便图像质量更加清晰。H.264产品的推出无疑又使我国的数字监控技术上了一个新的台阶。 系统采用最先进的H264视频压缩技术和G。729的音频压缩技术，实现超大无损压缩。具备本地实时监视、音视频同步压缩存储、组合报警、有线或无线网络传输、管理权限设置等多种功能，单个本地系统可完成显示16路监控画面、每路可单独放大和切换，查询录象记录及进行回放。每个本地系统均可通过不同的网络方式组成有线或无线数字监控系统。 3.2 TOYA SDVR 7IV 系统主要特点: 采用时间最先进的H.264视频编码技术，具有高清晰度的画质; 在压缩处理过程中使用多种专用技术，保证以最低码流达到最佳画质，采用帧内压缩，绝无马赛克出现; 提供多种图象处理方法，加强噪音信号的过滤，画面更平滑。 可同时支持H.264、MPEG-4压缩格式; 实时压缩、实时预览、实时回放; 支持I\B\P帧多种组合/量化模式，图象压缩比更大; 在压缩过程中，可动态抽帧，可随时恢复，进一步减少存储空间; 预览、压缩不占用CPU时间，互不干扰; 可动态精确设置多种视音频压缩参数，达到最佳视听效果; 码流可调，占用硬盘空间最少可达40兆每小时; 工艺精良，结构稳定;低功耗，发热少，系统可靠性、稳定性高; 3.3 主要技术规格 压缩画面以及分辨，支持CIF/QCIF，图象分辨率352X288，图象压缩 压缩格式:支持H.264、MPEG-4压缩格式; 压缩帧率:1-25帧可调 压缩码率:64K~2Mbit/秒，支持CBR\VBR\Hybrid 三种码率控制方式:变码流、动码流、混合码流 网络传输 支持PSTN/DDN/LAN/WAN等网络远程传输与控制 每个服务器支持32路TCP/UDP传输，组播无限制 3.4系统功能 多画面分割:单路、四路、九路、十六路、全屏显示等多种画面分割; 采用录象方式;常规录象，动态录象，视频移动报警录象，定时录象; 字符/时间叠加功能:可以在每一路视频上叠加地点信息，便于查询; 多用户管理:可设置多级管理员权限; 工作日志:详细记录系统工作状态，方便用户管理; 报警:具有报警输入/输出功能，单独设置报警区域和灵敏度 图象亮度/对比度/色度/饱和度随时可调 支持G.729标准音频压缩，线性音频输入，音质好，占硬盘空间少 回放检索:根据时间、日期、摄象机编号分别回放检索 3.5 TOYA SDVR 7IV系统应用 技术的成熟和不断人性化的设计，使得本系统得以全方位进入金融、保险等特殊领域，而且在全能楼宇、文化教育、医学研究、交通指挥管制、在建工程管理、恶劣工况管理、海关及公、检、法商业贸易等诸多领域得到了广泛的应用。 回到顶端 录像格式 CIF简介 CIF是常用的标准化图像格式(Common Intermediate Format)。在H.323协议簇中，规定了视频采集设备的标准采集分辨率。CIF = 352×288像素 QCIF全称Quarter common intermediate format。QCIF也是常用的标准化图像格式。在H.323中，规定QCIF = 176×144像素。 CIF格式具有如下特性: (1) 电视图像的空间分辨率为家用录像系统(Video Home System，VHS)的分辨率，即352×288。 (2) 使用非隔行扫描(non-interlaced scan)。 (3) 使用NTSC帧速率，电视图像的最大帧速率为30 000/1001?29.97幅/秒。 (4) 使用1/2的PAL水平分辨率，即288线。 (5) 对亮度和两个色差信号(Y、Cb和Cr)分量分别进行编码，它们的取值范围同ITU-R BT.601。即黑色=16，白色=235，色差的最大值等于240，最小值等于16。 下面为5种CIF 图像格式的参数说明。参数次序为“图象格式 亮度取样的象素个数(dx) 亮度取样的行数 (dy) 色度取样的象素个数(dx/2) 色度取样的行数(dy/2)”。 sub-QCIF 128×96 64 48 QCIF 176×144 88 72 CIF 352×288 176 144 4CIF 704×576 352 288(即我们经常说的D1) 16CIF 1408×1152 704 576 目前监控行业中主要使用Qcif(176×144)、CIF(352×288)、HALF D1(704×288)、D1 (704×576)等几种分辨率，CIF录像分辨率是主流分辨率，绝大部分产品都采用CIF分辨率。目 前市场接受CIF分辨率，主要理由有四点:1、目前数码监控要求视频码流不能太高;2、视频传输带宽也有限制;3、使用HALF D1、D1分辨率可以提高清晰度，满足高质量的要求，但是以高码流为代价的。在现阶段，出现了众多D1的产品，但市场份额非常小;4、采用CIF分辨率， 信噪比在32db以上，一般用户是可以接受的，但不是理想的视频图像质量。目前业内人士正在尝试用HALF D1来寻求CIF、D1之间的平衡。但随着单块硬盘的容量达到750GB甚至1000GB，而国内的大部分DVR已经可以做到连接8块1000GB的硬 盘，故D1逐渐会变成时常的主流。 D1简介 做闭路电视监控系统这一行久了，大家都以为D1是硬盘录像机显示、录像、回放的分辨率，实际上不是的，D1是数字电视系统显示格式的标准，共分为以下5种规格: D1:480i格式(525i):720×480(水平480线，隔行扫描)，和NTSC模拟电视清晰度相同， 行频为15.25kHz，相当于我们所说的4CIF(720×576) D2:480P格式(525p):720×480(水平480线，逐行扫描)，较D1隔行扫描要清晰不少，和逐行扫描DVD规格相同，行频为31.5kHz D3:1080i格式(1125i):1920×1080(水平1080线，隔行扫描)，高清放松采用最多的一种分辨率，分辨率为1920×1080i/60Hz，行频为33.75kHz D4:720p格式(750p):1280×720(水平720线，逐行扫描)，虽然分辨率较D3要低，但是因为逐行扫描，市面上更多人感觉相对于 1080I(实际逐次540线)视觉效果更加清晰。不过个人感觉来说，在最大分辨率达到1920×1080的情况下，D3要比D4感觉更加清晰，尤其是文 字表现力上，分辨率为1280×720p/60Hz，行频为45kHz D5:1080p格式(1125p):1920×1080(水平1080线，逐行扫描)，目前民用高清视频的最高标准，分辨率为1920×1080P/60Hz,行频为67.5KHZ。 其中D1 和D2标准是我们一般模拟电视的最高标准，并不能称的上高清晰，D3的1080i标准是高清晰电视的基本标准，它可以兼容720p格式，而D5的 1080P只是专业上的标准，并不是民用级别的，上面所给出的60HZ只是理想状态下的场频，而它的行频为67.5KHZ，目前还没有如此高行频的电视问 世，实际在专业领域里1080P的场频只有24HZ，25HZ和30HZ。 需要指出的一点是，D端子是日本独有的特殊接口，国内电视几乎没有带这种接口的，最多的是色差接口，而色差接口最多支持到D4，理论上肯定没有HDMI(纯数字信号，支持到1080P)的最高清晰度高，但在1920:1080以下分辨率的电视机上，一般也没有很大差别。 国内主流的硬盘录像机(DVR，Digital Video Recording)采用什么分辨率,怎样计算硬盘容量, 国内主流的硬盘录像机采用两种分辨率:CIF和4CIF(D1)，分为两种型号。 硬盘录像机常见的路数有1路、2路、4路、8路、9路、12路和16路。最大可以连接8块2000GB的硬盘，总容量可高达1.6T(目前市面上最大的硬盘在1000GB左右)，如果采用CIF分辨率，通常每1路的硬 盘容量为180MB~250MB/小时，通常情况下取值200MB/小时;如果是D1的分辨率每小时录像需要的硬盘容量为720MB~1000MB/小 时，通常情况下为了减少硬盘的容量可以按照500MB/小时计算，帧率智能设置比25fps少一些，码流也要少一些～相信大家可以计算出一台装满8块 500GB的16路硬盘录像机可以录像多长时间了吧, 计算举例:8路CIF格式24小时不间断录像30天所需硬盘容量, 8路×200M×24小时×30天?1024M = 1125G (注:1G = 1024M) 回到顶端