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比较内容
CCD
CMOS
物理结构
由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵等多层结构
传感单元、放大器等周边电路
高度集成的单层结构
成像质量
好
一般,高端CMOS可与CCD媲美
信噪比
高,照度一般可达到0.5Lux以下
一般,高端CMOS可达0.5-1Lux
成本
工艺复杂,成本高
工艺简单,成本低
集成度
低
高
功耗
耗电量大、发热量大、寿命较短
耗电量小、发热量小、寿命较长
发展趋势
CCD经过长达35年的发展,大致的形状和运作方式都已经定型,高清成像应用瓶颈几乎无法解决
高端CMOS随着技术的不断改进提升将成为未来高清成像系统的主角
什么是720P?
什么是1080P?
720P、1080P是美国电影电视工程师协会(SMPTE)制定的最高等级高清数字电视的格式标准,720P的有效显示格式为:
1280×
720,像素数达到92.16万,1080P的有效显示格式为:
1920×
1080,像素数达到207.36万。
SMPTE(美国电影电视工程协会)将数字高清信号数字电视扫描线的不同分为1080P、1080I、720P(i是interlace,隔行的意思,p是Progressive,逐行的意思)。
720P、1080P是一种在逐行扫描下达到1280×
720、1920×
1080分辨率的显示格式。
是数字电影成像技术和计算机技术的融合。
我们常说的720P高清摄相机或1080P高清摄相机就是按照这种标准,能够通过对视频图像的采集、编码、压缩、解码等一系列过程最终输出720P或1080P分辨率图像的摄相机。
Q:
什么是高清摄像机的有效像素?
A:
数字摄像机/照相机的像素数包括有效像素(EffectivePixels)和最大像素(MaximumPixels)。
与最大像素不同的是有效像素数是指真正参与感光成像的像素值,而最高像素的数值是感光器件的真实像素,这个数据通常包含了感光器件的非成像部分,而有效像素是在感光器件真正参与感光部分的像素值,它往往会比最大像素值少很多,所以,在像素面积不变的情况下,数字摄像机/照相机能获得最大的图片像素,即为有效像素。
目前许多数码摄像机/照相机所标称的像素值往往是最大像素,而不是有效像素。
另外,同时同样的感光器件在拍摄视频和拍摄照片时所使用的有效像素也是不同的。
一般拍摄视频时所使用的有效像素要远远小于拍摄照片时所使用的有效像素。
如何鉴别高清IP摄像机的性能?
(标称720P/1080P的摄像机如何能够鉴别优劣)
高清摄像机的属于视频监控领域里的新兴事物,目前国内还没有统一的检验与测试标准。
因此,虽然同样标称为720P或1080P的高清摄像机,但是,在视觉感官上的差距却非常明显。
我们大致可以通过以下五点来简单的判断高清IP摄像机的优劣
1、清晰度测试
可以通过普通的视频图像清晰度(线数)测试卡来简单的判断高清摄像机的清晰度。
这种方法能够通过肉眼直接分辨出图像的清晰度,一般来说高清720P的摄像机测试卡指标能够清晰的分辨出大于800TVL电视线,而较差的高清摄相机这一指标会偏低,而且图像有抖动或毛边。
2、动态范围测试
可以通过普通的视频图像灰度等级测试卡来简单判断高清图像的灰度等级数据。
3、色彩还原
通过色彩测试卡或肉眼来判断比较高清视频图像的色彩还原度。
一般好的高清IP摄相机的还原度非常高,几乎可以达到非常逼真的还原效果。
4、信噪比
相同画面情况下对噪声的抑制处理也是衡量高清IP摄相机性能优劣的重要指标之一。
对于画面中暗块亮快的处理、噪声抑制直接决定了图像的画质效果,有许多低端的摄相机只能在100Lux以上的理想状态下输出较为清晰的画面,对于光线环境变化的适应能力很差,强光或者暗光的环境下没有对噪声抑制的有效手段,无法保证图像质量。
这种情况下高清图像是没有意义的,我们称之为伪高清。
5、图像编码压缩算法
IP高清摄相机对图像的编码压缩算法的好和差也是直接影响摄相机性能的重要指标之一,目前市场上的高清摄相机视频图像的编码压缩处理芯片分成DSP芯片和ASIC芯片两种载体,两者各有千秋,DSP芯片功能应用相对灵活,开发周期短,但是编码效率偏低,且成本较高。
ASIC芯片功能应用相对固定,开发周期长,但是编码效率很高,且大批量使用后成本较低。
不管是哪一种载体都需要好的视频编码压缩算法,好的算法能够在保证图像质量和清晰度的情况下尽可能的减少视频码流和存储容量。
较差的IP高清摄相机往往会在大运动量的情况下产生马赛克或水波纹等情况,直接影响视频图像质量。
高清图像如何存储?
高清图像的存储设备和传统的数字硬盘录像机DVR(DigitalVideoRecoder)不同,由于它直接输入的数字视频图像,因此它不需要进行图像的编码压缩,而只需要存储数字视频图像资料,除此之外,它还需要能够支持对IP高清摄像机的管理,网络服务、权限管理、Web服务等后端网络服务和应用支持。
这种设备我们统称为NVR(NetVideoRecorder)。
目前,NVR设备按照不同的使用需求有多种产品形态,其中包括分布式NVR和集中式NVR存储系统。
高清图像如何显示?
目前高清视频图像大都以720P(1280*720)或1080P(1920*1080)分辨率为主,由于分辨率达到了甚至超过了我们传统显示设备的显示能力范围,因此在高清图像的显示方面也引入了许多新的设备、标准和接口。
其中包括大屏幕高清显示器、HDMI接口等。
由于传统的数字显示接口以VGA标准为主,但是VGA标准接口的输出分辨率最大也只能达到1280*1024分辨率,因此,当我们需要显示1080P分辨率的高清图像时就必须采用以HDMI标准的接口进行视频信号的传输,采用支持1080P(FULLHD)分辨率的高清显示设备进行显示。
高清数字监控系统介绍
第一:
系统构成:
和传统的视频监控系统一样,系统主要分成五大部分即:
图像的采集、图像的传输、图像的存储以及图像的显示、系统的管理与控制。
它是由IP高清网络摄像机、光纤传输交换、NVR网络存储服务器和高清视频解码服务器以及集中管理服务平台组成。
系统有着与传统概念监控系统相比无与伦比的优势主要体现在:
1.完美的高清监控画面,逼真的色彩还原,清晰的局部细节特征表现,完全颠覆了传统监控系统中对监控图像画面的认知概念。
高清晰、大画面、大视角的监控图像能够使一台高清摄像机替代多达5、6台普通摄像机达到同样的效果甚至表现更优秀。
2.统一的监控平台,工程实施、管理维护方便。
通过对网络监控四大基础组件IP高清摄像机、网络存储设备、网络系统和管理平台的互相融合,优化了系统架构,提高了系统整体效地能、可靠性和性价比,同时可以真正有效地满足用户的定制需求。
基予网络介质的IP监控方案,省去了传统监控中要敷设大量视频线和控制线的工作,只需要将几根网线接入监控机房就能解决图像或控制信号的传输问题。
3.先进的体系架构,扩容方便。
有网络本身来承载交换存储流和实时流等业务码流,由管理服务器处理控制信息,适合扩展应用。
控制、图像、存储等全部采用国际标准技术实现,便于互连互通,整体架构采用分层、开放设计,便于新技术新业务的引入及融合,真正让建筑变得“智能化”。
扩容只需要增加编码器,增加管理平台软件许可,增加存储容量,便可快速实现。
4.支持IPSAN扩展存储,实现快速、高可靠。
IP监控系统的存储本身由于采用IPSAN专业存储架构,设备可靠性要远高于传统DVR,包括支持各种RAID保护技术,支持硬盘热备和在线维护,任何一个硬盘损坏不会丢失数据,支持电源冗余,这些都是传统DVR所不具备的。
5.丰富的增值业务,实现安防智能化。
IP监控解决方案可以实现诸如专业报警、门禁、SCADA、消防、智能分析等系统联动,帮助用户解决跨系统联动集成和应用管理方面的问题,大大降低了项目实施、协调、集成等方面的风险,丰富了系统的各种增值应用。
传统监控中对图像只能进行传输、监看和记录对图像不可能进行分析和处理。
而基于IP的数字化监控方案让视频监控可以与门禁、报警、智能分析、智能跟踪、流量统计等智能业务整合,实现真正安防自动化。
网络视频监控以数字信号处理为基础,采用网络化的方式实现信号的传输、交换、控制、录像存储以及点播回放,并通过设立强大的中心业务平台,实现对系统内所有编解码设备及录像存储设备的统一管理与集中控制。
对用户而言,仅需登录中心业务平台,即可实现全网监控资源的统一调用和浏览。
第二部分:
移交使用资料
设计标准和规范
本方案设计遵循以下标准、规范和要求进行:
《智能建筑设计标准》(GB/T50314—2000)
《建筑智能化系统工程设计标准》(DB32/191-1998)
《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》(CECS/119-2000)
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》(GB/T50311-2000)
《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB/50198-94)
《系统接地的型式及安全技术要求》(GB14050-93)
《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)
《安全防范工程验收规则》(GA/T308-2001)
《工业电视系统工程设计规范》(GBJ115)
《安全检查防范系统通作图形符号》(GA/74-94)
GA/T368-2001入侵报警系统技术要求
GA/T394-2002出入口控制系统技术要求
GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求
《视频安防监控数字录像设备》GB20815-2006
以及教育主管部门提出的相关要求
设计原则
对金洲新区XXX斯物流园安防建设项目报警系统及安防监控的设计根据园区安全防范管理的需要,综合运用电子信息技术、计算机网络技术、安全防范技术等,构成先进、可靠、经济、配套的网络视频监控系统报警系统。
报警系统、安防监控系统设计及其各子系统的配套遵照国家相关安全防范技术规程并符合先进、可靠、合理、适用的原则。
系统的集成应以结构化、模块化、规范化、可扩展的方式来实现,能适应工程建设发展和技术发展的需要。
考虑到园区财产物资安全及其重要性,安防系统的可靠性、先进性和扩展能力是非常重要的。
因此在保证系统具有较高性能价格比的前提下,采取综合优化的配置方案,以实现高效高质的校园及教室视频监控系统并节约投资为最终目的。
总体设计思路
1、监控目标
根据现代化文明单位的标准及目前园区的工作需求,为了更好的利用现代化的科技手段为教学管理和安全工作服务,实现从科技要教学质量,使用高清视频监控系统是一个必不可少的手段。
根据实际需求,在园区内安装高清视频设备,报警设备、提供实时视频图像浏览、回放、抓拍图片和视频下载提供安全的侵入报警、等以加强提高园区安全管理和财产管理。
2、控制方式
视频系统采用高清纯数字的方式。
主控机房的通过控制软件等控制设备,控制和管理前端设备,包括对实时图像的屏浏览,录像存储,视频录像的任意调取、回放、下载和光盘、U盘等方录制输出。
报警设备在晚上及节假日进进布防,有效的对库区进行安全管理。
3、系统选型原则
全面考虑:
根据园区的整体实际情况,考虑到以后的系统升级的需求。
项目传输与后端主控部分做适当的冗余考虑
重点考虑:
系统配置合理,监视全面,造价经济。
可靠运行:
系统设备选用高可靠产品,设计施工时采取抗干扰措施,保证系统可靠运行。
基于学校的安全考虑,系统要求图像高清晰度,其次是其功能要满足设计的应用要求,产品的价格也是重要的选型因素。
因此,本系统的关键设备,如网络硬盘录像机、百万数字高清摄像机、报警设备、等,优先选用国际著名品牌海康威视、美安富科斯的主流产品,以保证功能先进,性能稳定可靠,技术成熟;
主干线路关键设备,选用国内经实践检验证明质量可靠的成熟产品;
其余配套及线缆等均可采用国产优质产品。
设计原理图纸。
系统的整体介绍
1.图像的采集
图像的采集部分主要有IP高清网络摄像机来完成,它的作用相当于传统的模拟摄像机+视频服务器或DVR的编码及网络服务等功能的集合,只是IP高清网络摄像机所采集的图像更清晰、数据量更大、色彩还原更度更高。
由于IP高清网络摄像机直接输出的是高清IP网络信号,因此不会受到网络传输中各种信号干扰的困扰。
同时,亚奥IP高清网络摄像机还支持1路BNC模拟输出,满足用户的不同需求。
除此之外IP高清网络摄像机还支持RS485控制信号的接入,通过485信号控制云台解码器,控制云台的上下左右转动(如图所示)。
高清摄像机的特点:
A、图像清晰度高
高清IP网络摄像机,它采用130万像素的逐行扫描CMOS图像传感器清晰度可达960P(1280*960分辨率)全实时广播级图像画质,清晰度远远高于传统意义上的CCD模拟摄像机,真正实现了高清监控的目标。
B、系统的环境适应性强
系统具有自适应的智能调节模式,会根据不同光线环境自动调节摄像机的光圈、增益、降噪等参数,能够始终保持最完美的画面效果。
由于系统实现了监控从采集到存储的全数字化,因此,对于传统意义上所存在的摄像机受到光线变化影响直接影响画质的现象将不会存在。
同时对于线路传输中普遍存在的视频信号干扰等也将彻底消失。
C、色彩还原逼真
系统采用的视频采集压缩芯片,是来自于美国的世界著名品牌,也是sony\松下等专业广播级视频采集芯片的提供商,色彩显示堪比专业3CCD摄像机的色彩还原,在图像的色彩的高保真、色彩信息处理、宽动态、系统降噪等多方面都有着绝对优势。
D、系统寿命长
由于系统采用了CMOS图像传感器,因此,在摄像机功耗、发热量低。
稳定性也远远高于传统的模拟摄像机。
同时由于组件相对简单,故障率也相对较低。
将支持POE供电,直接通过网线供电,解决了现场供电的问题。
E、发展趋势
CMOS图像传感器由于在宽动态、噪声抑制、制作工艺等技术环节上有了重大的突破,因此CMOS图像传感器成为了未来的发展趋势,广播级的高端专业高清照相机、摄像机几乎都采用的是CMOS图像传感器。
2.图像的传输
系统的传输适用于有综合布线的局域网系统或者独立的光纤组网,只不过与传统模拟信号传输区别的是,不需要采用昂贵的光端机进行模拟信号的调制,只需要采用光线收发器进行简单的光电转换即可,大大降低了建设成本。
3.图像的存储
图像的存储采用的是网络存储服务器即所谓的NVR.他集成了对影像资料的管理、存储码流的分配、对IPCamera的管理与设置、报警联动、用户权限认证与管理、WEB流媒体视频点播服务等多种功能,能够保证系统中的高清视频图像进行实时安全稳定的存储,并提供各种完善的网络接口,提供强大的网络远程设置、配置、视频点播、视频回放服务。
4.图像的显示与控制
图像的显示与控制部分包含两部分内容即高清图像的显示以及对图像的管理、切换及PTZ控制。
由于高清视频图像的清晰度达到了标清720P甚至高清1080P,因此,对高清图像的显示需要采用专用的解码设备以及显示设备。
显示输出的接口需要支持HDMI高清输出。
物流园区面积大,为了经济实用的方针,我方设计了17个点位作为视频监控全园区公共区域。
红外对射设计54对主动式红外对射,本方案使用海康威视为主导产品的安防系统,海康威视为全球十大安防设备提供商,产品性能稳定可靠。
选用的NVR可建立全球联网监控网络,可用PC及移动设备实时监看。
可方便园区远程管理、网络展示平台,租赁及市场推广。
XXX斯物流园监控系统组成
监控系统由前端摄像机设备、传输设备、硬盘录像机、网络系统管理软件和其他辅助设备等组成。
详情见附页内的报价清单。
为数码网络百万高清系统,此方案为现行高清时代主流方案、优点为实时及录像清晰度都高,拍摄的近处范围能够清晰分辨的图像,远处拍摄的范围能够基本清晰分辨的图像。
而模拟高清远远的达不到此效果。
且网络监控安装线材要比模拟监控使用的线材少。
但需要交换机多。
因增加了交换机,故如其中有一台交换出现故障此交换机后面的设备将无法转输到NVR。
本方案采用多点集中方案。
将此类问题的影响减至最小。
另网络高清的夜视距离不长约为50米左右如是公共道路安装有路灯,则不受影响。
左图为数码高清网络传输方式
XXX斯物流园监控系统监控范围
监控系统的监控范围在园区公共区域白天基本可以全覆盖,夜晚在有路灯的情况下也可以基本全覆盖,(但夜晚在没有路灯的情况下覆盖率为50%左右)进出口的车牌摄像机选用康联的专业宽动态车牌摄像机,使其在晚上有车出入大门里在开大灯的情况下都能拍摄到出入车辆的车牌号码。
并在出入口设立球形变焦摄像机,有助全方位进出监控。
其它处模拟机采用康联70米红外高清摄像机。
网络高清摄像机采用海康威视130万高清网络摄像机作为前端摄像设备。
康联品牌有着20年的安防开发生产经验,产品性价比高。
质量可靠。
产品通过国家强制性3C论证,被评为“中国安防行业十大影响力品牌”、“中国安防行业用户满意十佳品牌”、“公安部3111报警产品制定供应商”、“中国安防知名品牌”、“中国安防十大民族品牌”、“中国安防百强企业”。
四、XXX斯物流园监控系统设计原则
XXX斯物流园监控系统的本方案设计、完整及全面。
设计方案具有科学性、合理性、可操作性。
总体设计如下:
实用性:
系统支持用户的网络监控需求,可多用户多画面实时监控、远程控制、集中录像、可连接多种报警设备、报警可定时布防撤防等功能,完全满足用户的监控要求。
录像机可自带报警功能。
但目前所用的周界报警系统基本都未采用录像机自带的报警系统。
因为自带系统在大范围内的报幕达不到相应要求。
本系统组网灵活,能够在局域网、广域网和无线网络中使用;
在网络中的授权用户可通过IE浏览器实时监控前端现场,客户端无需添加任何硬件。
实时性:
系统能够实现实时远程监控功能。
可靠性:
系统采用的硬件设备应性能稳定可靠,保证系统整体的稳定,尤其适合在无人、少人维护的环境中运行。
可扩展性:
满足系统日后扩容的潜在需求。
硬件系统采用模块化设计,用户在需要增加摄像点位时,只需要增加前端的摄像机及就近接入交换机或光端机,不用额外添加或者废弃原有设备。
XXX斯园区监控及周界报警系统方案具体设计
电源安全
电源安全方面。
本方案设计了保护系统。
并且摄像机系统分三组电源输出。
NVR电源与摄像机电源都有独立的总电源开关。
220V输出全部走地下电线管道。
并穿防火PVC管加以保护。
有过路的加钢管套PVC管保护。
监控室设置
监控系统的监控中心与园区消防控制中心放置于同一个控制室内,以充分利用24小时值班人力资源,节省成本。
园区主要出入口24小时监控
进出口的车牌摄像机选用康联的专业宽动态车牌摄像机,使其在晚上有车出入大门里在开大灯的情况下都能拍摄到出入车辆的车牌号码。
白天时速在60KM/小时的时速时以内可以拍摄车辆号码。
晚上在20KM/小时的时速以内可以拍摄车辆号码
6.7弱电防雷
为了保证监控系统的连贯性,尽可能避免设备损坏带来的监控真空,系统电源线、信号线设置了防雷浪涌器,地线采用2.5MM带线软纯铜线,保护套管采用室外埋地PVC管。
所有地线全部单独穿走线。
接入整个网络,及每台设备。
短接线应以2.5MM带线耳铜线连接。
采用PVC管,并接入每个仓库的主等电位柱及防雷接地网。
接地电阻小于4Ω。
远程监控
系统保存录像应可以流畅的上传到远程浏览界面,在现有网络条件下,系统保存录像分辨率应D1格式(录像分辨率704×
576);
所有监控设备可以远程实时监控。
可任意选择点位查看。
同时在线可达40用户。
周界报警系统
1.本设计方案力求使本系统达到技术先进、经济实用、安全可靠、质量优良的要求,设计中遵循以下原则:
1)先进性在投资费用许可的情况下充分利用现代最新技术、最可靠的科技成果,以便该系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。
并使系统具有强大的发展潜力。
2)可靠性必须考虑采用被证明为成熟的技术与产品,在设备的选型和系统的设计中尽量提高系统的可靠性。
3)实用性和便利性在满足系统的功能要求和实际使用需要的基础上,采用实用的技术和设备,确保设备使用方便、安全,并且经久耐用。
4)可扩充性与经济性为满足今后的发展需要,系统在使用的产品系统、容量及处理能力等方面必须具备兼容性强、可扩充与换代的特点,确保整个系统可以不断得到改进和提高。
5)规范性与结构化
2.系统目标园区的防护主要为周界防盗报警。
设置周界防范报警系统的目的是:
建立安全可靠的环境,加强出入口的管理,防范园区外闲杂人员进入,物流园区内的货物的被盗防范。
周界防越报警系统就是要园区周界的管理,防止非法人员通过翻越围墙进入园区,辅助保安对于园区的安防管理,降低小区保安的工作难度。
3.系统功能:
报警主机,将所有的周界主动红外探测器接在一部主机上,报警信号传送到总的系统平台,
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