海康威视视频监控原理
海康威视联网监控系统解析
海康威视联网监控系统解析一、前言安防行业是一个朝阳行业，视频监控行业作为安防行业的一个重要分支，伴随着多媒体技术、编解码技术、网络技术等IT技术的发展而成熟起来。
视频监控的发展经历了模拟视频监控、数字视频监控、网络视频监控、高清视频监控的演进，产品的功能、形态和视频监控的组成架构等各方面都发生了巨大的变化。
视频监控行业的快速发展源于用户对视频监控需求的不断变换。
过去，视频监控只是为了满足基本监控需求，譬如监视、控制、录像、回放、报警等;随着互联网的普及，视频监控需要满足联网监控一般需求，譬如远程监视、控制，远程录像、检索，远程报警、管理;如今，人们对视频监控又有了新需求，譬如更高清晰度、与用户业务的结合(非安防需求)、让视频创造价值等。
联网监控是新安防时代视频监控建设的重点，本文主要解析联网监控系统的主要要素。
二、联网监控要素联网监控系统主要包括前端采集与编码压缩、网络接入与传输、管理中心、存储、控制中心、第三方系统集成等部分，如图所示。
图1 联网监控要素三、前端采集与编码压缩前端采集与编码压缩主要包括前端视频采集设备和视频编码设备，重点关注信号类型、信号采集方式、压缩方式。
目前，数字摄像机。
模拟摄像机输出信号为CVBS信号，图像分辨力取决于图像传感器，目前最高可达700线以上，信号通过同轴电缆传输，图像延时极小。
网络摄像机输出信号为IP数据包，经过H.264等压缩算法压缩到较低码率后传输，图像分辨率取决于图像传感器，目前主流分辨率为720P、1080P,最高分辨率可达500万像素以上，信号通过以太网传输，图像延时由所跨过的网关数量决定，一般延迟较大，传输带宽在8Mbps以内。
数字摄像机输出信号为未经过压缩的数字信号，图像分辨率取决于图像传感器，需要通过专用的SDI线缆或光纤线缆传输，图像延时极小，传输带宽在1.5Gbps左右。
，两者的功能类似，包括连接CVBS系统和IP系统、编码压缩，DVR还可以提供本地存储、录像检索和回放，DVS更多用于将模拟摄像机输出的CVBS IP数字信号后接入到以太网，因此DVS更多放置在系统前端。
视频监控系统的工作原理
视频监控系统的工作原理视频监控系统是一种通过摄像机和视频录像机等设备，通过传输、存储和处理视频信号，以实现对特定区域进行实时监控和记录的系统。
它广泛应用于安保领域、交通管理、工业控制等各个领域。
本文将详细介绍视频监控系统的工作原理。
一、视频监控系统的基本组成视频监控系统由摄像机、传输介质、存储设备、视频处理器和监控显示器等多个组件组成。
1. 摄像机：摄像机是视频监控系统的核心部件，通过光学透镜将实时画面转化为电子信号，并传输给其他设备进行处理和显示。
2. 传输介质：传输介质负责将摄像机产生的电子信号传输到其他设备。
主要有有线传输和无线传输两种方式。
有线传输可以使用电缆或光纤进行数据传输，传输速度快、稳定性高；无线传输则通过无线电波将信号传输到接收设备，具有灵活性和便携性等优势。
3. 存储设备：存储设备用于将视频信号进行录制和存储。
常见的存储设备包括硬盘录像机（DVR）、网络硬盘录像机（NVR）等。
这些设备具有大容量、高稳定性和可靠性的特点，可以长时间保存视频数据。
4. 视频处理器：视频处理器负责对摄像机采集到的视频信号进行处理和编码。
它可以对图像进行增强、压缩、分割和分析等操作，以提高视频质量和减少存储空间的占用。
5. 监控显示器：监控显示器用于显示摄像机传输过来的视频画面。
它可以将多个摄像机的画面分屏显示，以便实时监控和比对。
二、视频监控系统的工作原理可以分为图像采集、信号传输、信号处理和图像展示四个步骤。
1. 图像采集：视频监控系统通过摄像机对特定区域的图像进行采集。
摄像机的镜头接收到光线，并将光线信息转换为电子信号。
这些信号包含着图像的亮度、饱和度、对比度等信息。
2. 信号传输：摄像机产生的电子信号需要通过传输介质传输到其他设备。
有线传输通过电缆或光纤将信号传输到存储设备或视频处理器等设备；无线传输通过无线电波将信号传输到接收设备。
传输过程中需要保证信号的稳定性和安全性。
3. 信号处理：视频处理器接收到图像采集设备传输过来的信号后，对信号进行处理和编码。
2024年海康威视视频监控原理培训
海康威视视频监控原理培训一、引言随着科技的不断发展，视频监控技术在我国得到了广泛的应用，为维护社会治安、保障人民生命财产安全发挥了重要作用。
海康威视作为我国视频监控领域的领军企业，其产品和技术在国内外市场享有盛誉。
为了更好地推广和应用海康威视的视频监控技术，提高相关从业人员的专业素养，本文将对海康威视视频监控原理进行详细解析。
二、海康威视视频监控系统概述1.系统组成海康威视视频监控系统主要由前端设备、传输设备、中心设备和显示设备四部分组成。
（1）前端设备：包括摄像机、镜头、防护罩、支架等，负责采集监控场景的视频信号。
（2）传输设备：包括光纤、同轴电缆、网络等，负责将前端设备采集到的视频信号传输至中心设备。
（3）中心设备：包括录像机、解码器、服务器等，负责对视频信号进行处理、存储、分发等操作。
（4）显示设备：包括监视器、电脑、方式等，负责展示处理后的视频信号。
2.系统功能（1）实时监控：实时显示监控场景，便于用户及时了解现场情况。
（2）录像存储：将监控视频存储在硬盘或服务器上，便于事后查询和分析。
（3）远程访问：通过互联网实现远程监控，便于用户随时随地对监控场景进行查看。
（4）报警联动：与其他安防设备（如报警器、门禁等）实现联动，提高安防效果。
（5）智能分析：对监控视频进行智能分析，实现人脸识别、车辆识别等高级功能。
三、海康威视视频监控原理1.视频采集视频采集是视频监控系统的首要环节，前端设备通过摄像机捕捉监控场景的实时画面，并将其转化为电信号。
摄像机根据成像原理不同，可分为模拟摄像机和数字摄像机。
（1）模拟摄像机：将光信号转化为模拟电信号，通过同轴电缆传输至中心设备。
（2）数字摄像机：将光信号转化为数字信号，通过网络传输至中心设备。
2.视频传输视频传输是视频监控系统的关键环节，传输设备将前端设备采集到的视频信号传输至中心设备。
根据传输介质的不同，视频传输可分为有线传输和无线传输。
（1）有线传输：包括光纤、同轴电缆等，具有传输稳定、抗干扰能力强的特点。
海康威视视频监控原理课件
海康威视在全球视频监控市场占有重 要地位，是中国视频监控行业的领军 企业之一。
海康威视还积极参与国际标准的制定 和推广，推动行业的发展和进步。
公司的竞争优势主要体现在技术研发 、产品质量、服务支持等方面，能够 快速响应客户需求，提供定制化的解 决方案。
02
视频监控系统概述
视频监控系统基本构成
视频采集
功能全面，可定制化程度高，满足企业安全和管理需求。
监控设备
高清网络摄像机、智能分析摄像机、视频管理平台等。
功能
实时监控、录像回放、人脸识别、行为分析、报警联动等。
大型企业与政府机构解决方案
01
适用场景
大型企业、政府机构、公共场所等 。
监控设备
高清网络摄像机、智能分析摄像机 、视频综合平台等。
03
02
01
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03
模拟监控
早期采用模拟信号传输方 式，需要铺设大量线缆， 且不易扩展和维护。
网络监控
随着网络技术的发展，视 频监控逐渐数字化和网络 化，可以实现远程监控和 管理。
智能监控
利用人工智能和大数据技 术，实现视频内容的自动 识别、分析和预警，提高 监控效率和智能化水平。
视频监控系统的应用场景
安全监控
录像机工作原理
录像机是用于存储视频信号的设备，其工作原理是将来自摄像机的视频信号进行 接收、处理、编码和存储。
录像机通常由硬盘或闪存等存储介质、控制电路、解码器等部分组成，控制电路 负责控制存储介质的读写操作，解码器则将压缩编码的视频信号进行解码，以便 在显示器上播放。
显示器工作原理
显示器是用于显示视频信号的终端设备，其工作原理是将 来自录像机或摄像机的视频信号转换为图像显示在屏幕上 。
海康威视视频监控原理培训 ppt课件
课程说明
课程时间
120分钟
课程目标
帮助新员工了解并掌握视频监控的相关行业知识和基础知识，熟悉视频监控产品的相关原理， 理解视频监控技术的发展趋势
内容概要
1 安全防范
2 视频监控原理和技术 3 摄像机基础 4 硬盘录像机 5 磁盘阵列
安全防范基本概念
安全防范（Security）
安全防范是社会公共安全的一部分 安全防范行业是社会公共安全行业的一个分支 以防盗、防劫、防入侵、防破坏为主要内容
三种基本手段
人力防范，实（物）体防范，技术防范
三个基本要素
探测、延迟、反应
三种基本手段
人
物
技
防
防
防
三种基本手段-人防、物防、技防
人力防范
利用人们自身的传感器（眼、耳等）进行探测，发现妨害或破坏安全的目标，作出反应；用声音警告、恐 吓、设障、武器还击等手段来延迟或阻止危险的发生，在自身力量不足时还要发出求援信号，以期待做出 进一步的反应，制止危险的发生或处理已发生的危险
NTSC （National Television System Committee）：
供电频率为60Hz，场频为每秒60场，帧频为每秒30帧，扫描线为525行 美国、日本
防弹复合玻璃 视频监控设备
安全技术防范（工程）系统
视频监控系统 利用视频技术探测、监视设防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或网络。
入侵报警系统 利用传感技术和电子信息技术探测并指示非法进入或试图非法进入设防区域的行为，处理报警信息，发出报警信息 的系统或网络。
出入口（门禁）控制系统 利用自定义符和/或模式识别技术对出入口目标进行识别并控制出入口执行机构启闭的电子系统或网络
视频监控系统原理与维修
系统组成
一、摄像机 二、传输网络 三、交换机 四、监控终端
一、摄像机
无线网桥 数字高速球机
补光灯 扬声器
现在常用的摄像机都是 数字摄像机，网线接口。
通信箱实现数据、视频、 语音、网络等功能的集成。
通信箱
立杆监控点
室内半球摄像机
防爆筒形摄像机
摄像机
防爆球机
DS-2DF7320IW-A 海康威视300万20倍高速智能 球机，DS-2DF7320IW-A，20倍光 学、16倍数字变倍，超低照度， 透雾，强光抑制，电子防抖，智 能运动跟踪，越界侦测、区域入 侵、人脸侦测、音频侦测、进入 区域、离开区域、徘徊、物品遗 留、物品拿取、人员聚集、车牌 识别，IP66，红外180米。
在视频监控系统中，每一路摄像机经过网线或网线→光纤转换器 →光纤→光纤转换器→网线接到交换机的一个端口，视频监控终端也 接到交换机。
交换机是视频监控系统的信息枢纽，交换机故障会使整个视频监 控系统瘫痪。
交换机
Power → 电源指示灯 Link /ACT→ 网络连接指示灯 网络连接正常时常亮，有数据通过时闪 烁；如果对应端口网线不通或者远端设备没有工作，此灯不亮。 100M → 网络连接速度为100M时亮
光纤
光纤的分接 光纤终端盒可以把多芯光纤分接固定，还起到一定的保护作
用。
光纤
光纤的连接和制作光纤接头需要使用光纤熔接机，光纤熔接机 价格在5000至2万，操作难度大，需要联系专业人员熔接，一般 熔接一芯光纤50-100元，外加路费。
光纤
光纤被切断或者过度弯曲，会造成通讯中断。 使用红光笔可以检测光纤的通断，在光纤的一端连接红光笔， 打开后观察另一端是否有激光输出。
海康威视视频监控原理
TEXAS INSTRUMENTS ADI PHILIPS
DM6446
352×288
352×288
704×576
704×576
1280×1024（1.3M Pixel）
码率的选择
UXGA/1080P
720P
4CIF/VGA
2CIF/DCIF CIF/QVGA
Frame Rate:25fps
一秒：
1216512字节/帧×25帧/秒＝30412800字节/秒＝29MB/秒
一小时：
29MB/秒×3600秒/小时＝101.9GB/小时
一天：
101.9GB/小时×24小时＝2.4TB/天 ……
模拟
数字
数字
信号
信号
信号
A/D转换
DSP压缩
输出
采集
编码
压缩
压缩基本原理
冗余 信息
• 安防监控中的视频数据有极强的相关性，有大量的冗余信息 • 冗余信息分为空域冗余信息和时域冗余信息 • 压缩技术就是将数据中的冗余信息去掉 • 压缩技术包括帧内压缩技术、帧间压缩技术和熵编码压缩技术
防弹复合玻璃 视频监控设备
安全技术防范（工程）系统
视频监控系统
利用视频技术探测、监视设防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或网络。
入侵报警系统
利用传感技术和电子信息技术探测并指示非法进入或试图非法进入设防区域的行为，处理报警信息，发出报警信息 的系统或网络。
出入口（门禁）控制系统
MJPEG压缩技术可以获取清晰度很高的视频图像，可以动态调整帧率、分辨率
由于没有考虑帧间变化，造成大量冗余信息被重复存储，因此单帧视频的占用空间较大，目前流 行的MJPEG技术最好的也只能做到3K字节/帧（CIF），通常要8~20K
视频监控的原理
视频监控的原理
视频监控是一种通过摄像设备采集图像或视频，通过传输、处理和存储技术实现对某个区域的实时监测和记录的系统。
其原理主要分为以下几个方面：
1. 摄像设备：使用摄像机或监控摄像头对监控区域进行实时拍摄，并将拍摄到的图像或视频信号传输至监控中心。
摄像设备可以采用不同的工作原理，包括CCD（电荷耦合器件）或CMOS（互补金属氧化物半导体）等技术。
2. 视频传输：监控系统通过有线或无线的方式将摄像设备采集到的图像或视频信号传输至监控中心。
传输方式包括以太网、无线网络、光纤等，其中以太网传输是最常用的方式。
3. 视频处理：在监控中心，接收到的图像或视频信号经过处理，包括图像的增强、分割、压缩等。
处理后的视频信号能够更清晰地展示监控区域的场景。
4. 视频存储：处理后的视频信号可以通过录像机、硬盘录像机、网络存储设备等进行存储，以便后期检索和回放。
5. 视频监控系统的管理和控制：通过监控中心的管理软件，用户可以对监控系统进行集中管理和控制，包括视频源的选择、画面的切换、图像的调整等。
总的来说，视频监控的原理是通过摄像设备采集图像或视频信号，通过传输、处理和存储技术将信号传输至监控中心，进行
实时监测和记录。
这样可以实现对某个区域的监控，并对需要的监控视频进行存储和管理。
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GB50348-2004《 安全防范工程技术 规范》
GB20815-2006《 视频安防监控数字 录像设备 》
……
GA38-2004《银行 营业场所风险等级 和防护级别的规定 》
GA308-2004《安全 防范系统验收规则 》
GA/T669-2006《城 市监控报警联网系 统通用技术要求》
……
DB33/T334-2001 《安全防范系统》
基本概念－图像、视频和码流
图像（Image）
视频（Video）
时间上连续的图像组成视频：Image→Video 视频中的某一幅图像称为一帧（Frame） 帧率（Frame Rate）FPS → 每秒的帧数
码流（Bit Stream）
将图像压缩后形成的数据 码率（Bit Rate）bps/Bps → 对码流进行量化 码率类型：定码率（CBR）、变码率（VBR） 码流类型：视频流、音频流、复合流
视频监控原理
课程说明
课程时间
120分钟
课程目标
帮助新员工了解并掌握视频监控的相关行业知识和基础知识，熟悉视频监控产品的相关原理， 理解视频监控技术的发展趋势
内容概要
1 安全防范
2 视频监控原理和技术 3 摄像机基础 4 硬盘录像机 5 磁盘阵列
安全防范基本概念
安全防范（Security）
……
国家公安部、国家 教育部、省公安厅 等相应文件及规范
安全防范产品
入侵探测器 防盗(抢)报警控制器(手动) 汽车防盗报警系统 出入口控制设备 防盗保险柜（箱） 机械防盗锁 (楼宇)(可视)对讲系统 防盗安全门
防弹复合玻璃 视频监控设备
安全技术防范（工程）系统
视频监控系统
利用视频技术探测、监视设防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或网络。
基本概念－图像
像素（Pixel） 分辨率（Resolution）
水平：Width 垂直：Height
线数（TVL） 分辨力
水平 垂直
扫描方式
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
13 14
15 16
隔行扫描(Interlacing）
奇场(Odd Field) 偶场(Even Field)
三个基本手段与三个基本要素
探测
延迟
反应
人防
物防
技防
安全防范工程设计应遵循的原则之一：
技防、物防、人防相结合，探测、延迟、反应相协调
——《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
国家标准（GB[/T]） 行业标准（GA[/T]） 地方标准（DBXX[/T]） 行业管理规定 企业标准（QB）
安全防范系统设计依据
三个基本要素
探测（Detection）
指感知显形和隐性风险事件的发Fra bibliotek并发出报警延迟（Delay）
指延长和推延风险事件发生的进程
反应（Response）
指组织力量为制止风险事件的发生所采取的快速行动
探测、延迟和反应三个基本要素之间是相互联系、缺一不可的关系
探测要准确无误、延迟时间长短要合适，反应要迅速； 反应的总时间应小于（至多等于）探测加延迟的总时间
视频监控系统是安全技术防范的一个子系统 视频监控技术是安全防范技术的一部分
主要功能 业务对象
功能要求
监视
视频源
实时，清晰
控制 管理
控制信令 报警及时、云镜操作灵活 用户命令 存储、检索、回放、认证、维护等
CCTV系统的基本结构
CCTV：闭路电视系统 技术：主要是电视技术 组成：摄像机、监视器、录像机、视频分配器、画面分割器等 功能：监视（监听）、录像、回放等 线缆：视频电缆（SYV，特性阻抗75Ω，信号电平1.0Vp-p最大传输距离500m）
复习与思考
安全防范的三个基本手段是什么？ 安全防范的三个基本要素是什么？ 现有的安全防范体系中，包括哪4个层次的标准？ 安全技术防范（工程）系统通常包括哪些子系统？
内容概要
1 安全防范
2 视频监控原理和技术
3 摄像机基础 4 硬盘录像机 5 磁盘阵列
视频监控基本定义
视频监控的定义
利用视频技术探测、监视设防区域，实时显示、记录现场图像，检索和显示历史图像的电子 系统或网络系统
安全防范是社会公共安全的一部分 安全防范行业是社会公共安全行业的一个分支 以防盗、防劫、防入侵、防破坏为主要内容
三种基本手段
人力防范，实（物）体防范，技术防范
三个基本要素
探测、延迟、反应
三种基本手段
人防
物防
技防
三种基本手段-人防、物防、技防
人力防范
利用人们自身的传感器（眼、耳等）进行探测，发现妨害或破坏安全的目标，作出反应；用声音警告、 恐吓、设障、武器还击等手段来延迟或阻止危险的发生，在自身力量不足时还要发出求援信号，以期待 做出进一步的反应，制止危险的发生或处理已发生的危险
实体防范
推迟危险的发生，为“反应”提供足够的时间。现代的实体防范，已不是单纯物质屏障的被动防范，而 是越来越多地采用高科技地手段，一方面使实体屏障被破坏的可能性变小，增大延迟时间；另一方面也 使实体屏障本身增加探测和反应的功能
技术防范
对人力防范和实体防范在技术手段上的补充和加强。它要融入人力防范和实体防范之中，使人力防范和 实体防范在探测、延迟、反应三个基本要素中间不断地增加技术含量，以不断提高探测能力、延迟能力 和反应能力，使防范手段起到更好的作用，达到预期的目的
模拟视频监控系统
网络视频监控的基本结构
技术：主要是视频编解码技术、嵌入式技术 组成：硬盘录像机、摄像机、监视器等 功能：监视（监听）、控制、录像、回放、对讲等 线缆：视频电缆、 485控制线 主要应用：金融、楼宇、小区等
网络视频监控优点
可通过网络组建低成本跨区域监控系统 一机多路，使用大容量硬盘可长期存储 数字信号长期保存信号不失真 采用智能检索，检索与录像可同时进行 循环录像方式，节约人力
入侵报警系统
利用传感技术和电子信息技术探测并指示非法进入或试图非法进入设防区域的行为，处理报警信息，发出报警信息 的系统或网络。
出入口（门禁）控制系统
利用自定义符和/或模式识别技术对出入口目标进行识别并控制出入口执行机构启闭的电子系统或网络
电子巡查系统（巡更） 停车库（场）管理系统 防爆安全检查系统 安全管理系统（集成以上系统的平台）