缺点：成本、动态范围、功耗、制
优点：成本、动态范围、功耗
造加工
缺点：灵敏度、信噪比、成像质量
DIS（Digital Image System）
工艺：采用SOC技术，把Sensor和DSP集成在一个芯片上 优点：体积小、集成度高、可靠性高、功耗低
模拟摄像机清晰度指标——分辨力
标示摄像机清晰度的参数，通常用水平电视线（TVL）来表示
300万 （2048×1536）
视频帧率
30帧 /S
1/30s 3/30s
2/30s
60帧 /S
2/60s 6/60s
3/60s
4/60s
• 一幅完整的视频画面为一帧，每秒显示的帧数为帧率 帧率
• 普通人眼对25帧/秒的视频即可认为是动作连贯的实时视频
5/60s
数码监控的基础技术：编码和压缩
模拟
数字
网络摄像机基本概念
组成：主要由镜头、影像传感器（CCD/CMOS）、ISP(Image Signal Processor)、DSP（Digital Signal Processor）及相关电路 组成
工作原理：被摄物体经镜头成像在影像传感器表面，形成微弱电荷并积 累，在相关电路控制下，积累电荷逐点移出，经过滤波、放大后输入 DSP进行图像信号处理和编码压缩，最后形成数字信号输出。
模拟摄像机基本概念
组成：主要由镜头、影像传感器（CCD/CMOS）、ISP(Image Signal Processor)及相关电路组成
工作原理：被摄物体经镜头成像在影像传感器表面，形成微弱电荷并积 累，在相关电路控制下，积累电荷逐点移出，经过滤波、放大后输入 DSP进行图像信号处理，最后形成视频信号（CVBS）输出
线数（TVL） 分辨力
水平 垂直
视频制式
PAL（ Phase Alternating Line）： 供电频率为50Hz、场频为每秒50场、帧频为每秒25帧、扫描线为625行 图像彩色误差较小，与黑白电视的兼容也好 中国、德国
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
• 每小时录像文件大小（单位：M字节/小时）
•
＝码率（Kbps）×3600秒÷8÷1024
1字节＝8 bit
1M＝1024K
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
摄像机
摄像机基础知识 镜头基础知识
前端经销摄像机产品类别
经销摄像机
模拟摄像机 HDTVI摄像机
网络摄像机
SECAM（Sequentiel Couleur A Memoire ）： 按顺序传送彩色与存储 俄罗斯、法国、埃及
标清分辨率
WD1 D1 4CIF 2CIF
CIF
QCIF
PAL
960 ×
720 ×
704 ×
704 ×
352 ×
176 ×
576
576
576
288
288
144
960 (PAL)
码技术
压缩标准H.265
YUVP4S5NR[dB] 44 43 42
41 40 39 38 37 36 35
H.265
H.264
• H.265省一半码率
H.262/MPEG-2MP
• H.265省一半带宽
MPEG-4 ASP H.263 CHC
• H.265省一半存储
H.264/MPEG-4 AVC
DS-A82
DS-A10/20
传输
DS-3A
DS-3B
DS-3C
DS-3D
DS-3S
DS-3J
DS-3H
视频 采集
DS-2CC
DS-2CE
DS-2CD2 DS-2CD4 DS-2CD6 DS-2DF5 DS-2DF7
其他子系统产品组成
门禁 管理
读卡器 门禁控制主机 发卡器 通讯转换器
门锁
人员通道
报警
3
网络视频监控的基本结构
视频监控基础
技术：主要是视频编解码技术、嵌入式技术
网络视频监控优点
组成：硬盘录像机、摄像机、监视器等
可通过网络组建低成本跨区域监控系统
功能：监视（监听）、控制、录像、回放、 一机多路，使用大容量硬盘可长期存储
对讲等
数字信号长期保存信号不失真
线缆：视频电缆、 485控制线
101.9GB/小时×24小时＝2.4TB/天 ……
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
去除 冗余 信息
压缩标准
Chronological Progression of ITU and MPEG • 监控中主要采用MJPEG、MPEG1/2、MPEG4(SP/ASP)、H.264/AVC等几种视频编
模拟球机 HDTVI球机
网络球机
摄像机支持传输信号
模拟摄像机 HDTVI摄像机
网络摄像机
同轴电缆 同轴电缆
网线 HD-SDI
数字摄像机(SDI) 模拟信号、网络信号及数字信号
DVR XVR NVR 数字DVR
• 模拟/HDTVI摄像机采用BNC同轴电缆传输； • 网络摄像机采用网线传输经过编码压缩的IP数字信号； • 数字摄像机可采用光纤和HD-SDI两种传输方式，传输非压缩的数字信号。
HP
HEVC MP
码率[Kbit/S]
100
200
300
400
500
0
0
0
0
0
1080p各个编码器编码性能比较
5
码率的选择
800w… 500w 300w 1080p… 1080p
H.265码率 H.264码率
0
5
10
15
20
• 不同分辨率对应不同的码率范围，通常而言，码率与图像质量成正比关系 • 如果码率小于该范围，则图像质量较差 • 如果码率大于该范围，则显得浪费
人防
物防
技防
安防的三个基本要素
敲、砸、 破坏ATM
机…
自助银行
“请勿破坏 ATM设备”
监控中心
探测
延迟
反应
“xx自助银 行震动报警”
1
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）
三个基本手段与三个基本要素
探测
延迟
反应
人防



物防
光
机芯
ISP DSP
NET
图像码流
PTZ
球机系统结构
摄像机主要性能指标——图像传感器
CCD（Charged Coupled Device） CMOS（Complementary Metal
电荷耦合器件
Oxide Semiconductor）互补金属氧
优点：灵敏度，信噪比，成像质量
化物半导体
现阶段常见的分辨力参数有 540TVL、600TVL、650TVL 700TVL、720TVL 750TVL、950TVL
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）
网络报警主机
视频报警主机 探测器
双鉴探测器
紧急按钮
红外对射
可视 对讲
室内分机
管理主机
别墅门口机 单元ED显示屏 中心服务器 多路视频处理器 出入口机箱 停车道闸
2
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？
QCIF CIF
576(PAL)
4CIWFD1
2CIF
4
高清分辨率
分辨率大于等于720p称为高清
45万-4CIF （704×576）
100万-720p （1280×720）
200万-1080p （1920×1080）
130万 （1280×960）
200万-UXGA (1600×1200）
500万 （2560×1920）
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
图像清晰度
像素（Pixel） 分辨率（Resolution）
水平：Width 垂直：Height
视频监控原理介绍
——海康威视认证安防工程师培训
课程说明
课程时间
120分钟
课程目标
帮助学员了解并掌握视频监控产品的相关原理和技术 了解海康威视前后端产品基础知识
内容概要
1 安全防范
2 视频监控原理和技术 3 摄像机 4 硬盘录像机
安防的基本概念
安安全 防防 范
目的
手段
安防的三种基本手段
光
CCD/ CMOS
ISP DSP
NET
图像码流
网络摄像机系统结构
球机基本概念
组成：主要由机芯、云台、球机主板及相关电路组成